Одним из ключевых элементов светильника, от которого напрямую зависит срок службы и его качество, является светодиодный драйвер. В этой статье мы расскажем, какие ключевые характеристики драйвера влияют на объем продаж изделия, а какие из его параметров могут негативно сказаться на эксплуатационных возможностях.
Важнейшим параметром драйвера является класс защиты от воздействия окружающей среды. Для всеобщего удобства разработан международный стандарт защиты — IP, представленный двузначным числовым значением. Первый индекс в показателе указывает степень защиты от проникновения пыли и предлагается в интервале 0–6. Второй индекс определяет степень защиты от попадания влаги и имеет диапазон 0–8. Чем больше индекс, тем выше защита. Для светильников наружного применения стараются использовать драйверы c IP44 и выше, для внутренних помещений обычно применяют драйверы с IP20.
Другой ключевой показатель — соотношение цены и качества драйвера, которое в наибольшей степени определяет стоимость и срок службы светильника. В дешевом сегменте, как правило, производители закрывают глаза на то, какими характеристиками драйвера жертвуют ради достижения минимальной цены. Однако брендам из средней ценовой категории и выше приходится заниматься поиском оптимального сочетания качественных характеристик драйверов, разнообразия их функциональных возможностей и заботиться о том, чтобы модельный ряд мог максимально удовлетворить потребности покупателя.
Под качественными характеристиками в первую очередь подразумеваются срок службы драйвера, соответствие заявленным выходным параметрам тока, значение пульсации тока в пределах, установленных стандартами, наличие необходимых защит и безопасность. К функциональным возможностям относятся гибкость настройки параметров драйвера, возможность интеграции с системами управления светом, удобные габариты.
Казалось бы, определив параметры драйвера, наилучшим образом подходящих для будущего светильника, можно считать вопрос закрытым. Однако драйвер имеет свойство взаимодействовать с внешней средой, что приводит к проблемам в его эксплуатации. И сейчас мы разберем эти свойства (рис.1).
1. Защита от микросекундных импульсов большой энергии, или грозозащита
Под микросекундными импульсами большой энергии чаще всего принято понимать прямое или косвенное воздействие грозовых разрядов на сеть электроснабжения. Также они могут появляться под влиянием переходных или коммутационных процессов, возникающих при переключении нагрузок в сети, например, при включении мощных силовых установок с высокими пусковыми токами.
Минимальным требованием для уличных, а также многих промышленных светильников, является устойчивость к воздействиям микросекундных импульсов большой энергии не ниже 4 кВ. Далеко не все драйверы имеют подобную защиту даже при условии, что они защищены от воздействия влаги и пыли. Опять же, значение в 4 кВ является минимальным, но не гарантирует 100%-ной защищенности. Как правило, известные производители драйверов с IP65–67 стараются оснащать свои устройства защитой 6–12 кВ. Но и это не является панацеей, так как количество срабатывания защитных устройств ограничено 2–4 десятками раз, и при частом повторении нагрузки они могут выйти из строя, что влечет и гибель драйвера. Решением данной проблемы может стать использование внешнего устройства защиты, которое устанавливается перед драйвером и выдерживает до 20 кВ в пределах 100 срабатываний. Следует помнить, что обязательным условием для того, чтобы защита работала, является наличие защитного заземления.
2. Электромагнитная совместимость
Это способность технических средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных электромагнитных помех и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.
Светодиодный драйвер является импульсным источником питания, поэтому в процессе эксплуатации выделяет различные помехи как в радиочастотном диапазоне, так и в виде гармонических искажений в сети переменного тока. Существует комплекс мер, направленный на их ограничение, — применение активного корректора мощности, помехоподавляющих фильтров, экранов и т. д. В то же самое время на его работоспособность могут влиять и чужеродные помехи, что в конечном итоге приведет к выходу из строя светильника в целом. Немаловажно и то, что другие компоненты светильника (корпус, светодиод, контактные провода) являются усилителями генерируемых драйвером помех. Именно по этой причине в большинстве случаев испытания на соответствие европейским и отечественным стандартам проходит именно светильник (см. табл.1).
3. Защита от перенапряжения 380 В
Возрастание напряжения в сетях переменного тока — явление не редкое. Большинство современных драйверов оборудованы подобной защитой, построенной на варисторах и устройстве перевода его в спящий режим, с последующим включением после стабилизации напряжения в пределах рабочей нормы. У разных производителей данное время варьируется в пределах от нескольких минут до нескольких часов. В технической документации, как правило, об этом не пишут, ограничиваясь упоминанием, что такая защита есть. Поэтому при проектировании светильника уточняйте, какое время драйвер может находиться под воздействием высокого напряжения, и прописывайте это в паспорте светильника, чтобы избежать недоразумений с вашими клиентами. Лучше всего с этой проблемой справляется стабилизатор напряжения, установленный на группу освещения.
4. Класс защиты от поражения электрическим током
Разделение на классы защиты отражает не уровень безопасности оборудования, а лишь указывает на то, каким способом осуществляется защита от поражения электрическим током (см. табл.2). В светодиодных светильниках, как правило, используют драйверы либо I класса защиты, либо II класса с применением гальванической развязки для обеспечения двойной изоляции от сети переменного тока. Однако гальваноразвязаный драйвер теряет в эффективности, а также имеет более высокую стоимость по сравнению со своим аналогом класса I. В ответе на вопрос, какие источники тока какого класса защиты следует использовать, стоит учитывать весь комплекс компонентов конкретного светильника.
5. Значение пускового тока
Пусковой ток — это ток, который необходим для запуска электрического или электротехнического устройства. В светодиодном светильнике этот ток возникает в момент зарядки сглаживающего конденсатора драйвера во время его включения. При этом он может в несколько раз, а иногда и в десятки раз, превышать номинальные значения рабочего тока. Значения пусковых токов традиционных источников тока редко превышают 15–20 А. У мощных светодиодных драйверов они могут достигать значений 100 А. Главное преимущество светодиодного светильника перед другими типами светильников в данном вопросе — крайне малое время существования пусковых токов. Многие производители драйверов стали давать в технической документации рекомендации о типе автоматического выключателя и максимальном количестве подключаемых к нему устройств.
6. Защита от воздействия экстремальных температур
Здесь речь идет о наличии защитного устройства, отключающего или частично снижающего мощность драйвера при достижении максимально допустимой температуры. Это обусловлено тем, что подавляющее большинство драйверов изготавливается с применением электролитических конденсаторов и полупроводниковых электронных компонентов, для которых воздействие температур свыше +105 °С губительно. В связи с этим в некоторых моделях драйверов устанавливают термодатчик, который реагирует на превышение температуры внутри драйвера свыше +95 °С, что вызывает его переход в спящий режим. В последнее время начали появляться программируемые модели драйверов, в которых можно задать снижение его рабочей мощности в зависимости от температуры, чтобы уменьшить риск перегрева.
Также следует отметить, что большинство драйверов не приспособлено к работе при температурах ниже –40 °С (для моделей с высоким IP) и ниже –20 °С (для драйверов с низкой защитой IP). На сегодня существует два возможных решения данной проблемы: применение предварительного прогрева драйвера перед пуском либо отказ от электролитических конденсаторов. Оба способа существенно влияют на цену устройства, к тому же во втором случае значительно ограничена максимальная мощность драйвера.
Безусловно, существует еще ряд факторов, оказывающих влияние на выбор драйвера как одного из важнейших компонентов светильника, но многие из них относятся к субъективным суждениям и взглядам — например, габаритные размеры или форма.
