Светодиодные драйверы MEAN WELL для систем внутреннего освещения

1 сентября

светотехникаMEAN WELLстатьяинтегральные микросхемыисточники питанияпассивные ЭК и электромеханикаDALIдиммингKNXLED драйверкоррекция мощностидрайвер для умного дома

Игорь Елисеев (г. Химки)

LED-драйверы MEAN WELL применимы во всех сегментах светодиодного освещения. Семейства APC, PLD, PCD, LDC и LCM включают в себя практически все возможные варианты с различными наборами характеристик для разнообразных условий и областей применения. Высококачественная продукция MEAN WELL отличается превосходными характеристиками и подходит для широкого спектра приложений от ЖКХ до систем умного дома.

Светодиодная революция продолжается. Во всем мире происходит процесс замены старых традиционных осветительных приборов на светильники нового поколения – светодиодные. На данный момент мощный осветительный светодиод белого свечения по совокупности характеристик, таких как светоотдача, долговечность, спектр излучения и прочие, превосходит все существующие традиционные источники света. По этой причине, с учетом мировой тенденции к переходу на энергосберегающие технологии в области освещения, будущее – за светодиодными светильниками.

Светодиод по своей сути радикально отличается от всех тех традиционных источников света, с которыми имели дело производители систем освещения. Он требует питания постоянным током, его рабочее напряжение составляет единицы вольт. Следовательно, для создания светильника на базе светодиодов, питающегося от сети переменного тока, потребуется специализированный источник питания – светодиодный драйвер. Этот источник питания должен соответствовать ряду специфических требований:

  • как прибор, подключаемый к сети переменного тока, он должен соответствовать нормам электромагнитной совместимости;
  • с учетом того, что светодиод практически безынерционен и все колебания питающего тока мгновенно отражаются на световом потоке, источник питания должен обеспечивать такой уровень пульсаций на выходе, чтобы пульсации светового потока (фликер) не превышали допустимых санитарных норм;
  • такой источник должен иметь высокий КПД для соответствия требованиям по энергосбережению;
  • в ряде случаев должна быть предусмотрена возможность регулировки выходного тока источника питания (и, соответственно, светового потока светильника).

Такой источник питания – сложное техническое устройство, для разработки которого нужны инженеры высокой квалификации. Как правило, производители осветительных приборов не имеют в своем штате высококвалифицированных специалистов в области источников питания и не собираются заниматься собственными разработками в этой области, поскольку это долгий и дорогой процесс. В этом случае они предпочитают воспользоваться готовыми решениями от компаний, профессионально занимающихся разработкой и производством источников питания. К одной из таких компаний относится MEAN WELL – ведущий мировой производитель модульных источников питания.

Компания MEAN WELL имеет богатый опыт разработки и производства светодиодных драйверов. Она одной из первых начала заниматься этим видом продукции — практически с момента появления первых светодиодных светильников. По мере того, как развивалась отрасль светодиодного освещения и расширялась область его применения, MEAN WELL стремился всегда быть на пике современных тенденций, своевременно выпуская на рынок продукцию, отвечающую требованиям времени. Благодаря этому линейка продукции компании на данный момент содержит полный ассортимент источников питания светодиодных светильников для всех возможных областей применения, от простых бюджетных нерегулируемых ИП для ЖКХ и заканчивая управляемыми по протоколам DALI и KNX для систем умного дома. Необходимо также отметить, что все источники питания MEAN WELL, в зависимости от области применения, полностью соответствуют отраслевым стандартам и нормативам, принятым в Российской Федерации.

Нормативные требования к источникам питания светодиодных светильников

В соответствии с российскими стандартами и нормативами, светодиодный светильник должен отвечать требованиям, предъявляемым ко всем осветительным приборам, а также соответствовать нормам по электромагнитной совместимости, как любой другой электрический прибор, подключаемый к сети переменного тока. Как осветительный прибор, он должен соответствовать нормам по спектру излучения и пульсациям светового потока. Первый параметр (спектр излучения) никак не зависит от источника питания и полностью определяется только характеристиками самого светодиода. А вот за второй параметр – пульсации светового потока – полностью отвечает источник питания. Зависимость величины светового потока светодиода от значения питающего тока имеет практически линейный характер. При этом светодиод, в силу своей природы, моментально реагирует на изменения питающего тока, поэтому пульсации светового потока будут фактически полностью повторять пульсации питающего тока. Следовательно, чтобы определить соответствие светодиодного светильника нормативам по уровню пульсаций светового потока, достаточно знать коэффициент пульсаций выходного тока источника питания. Допустимые значения коэффициента пульсаций сильно разнятся, в зависимости от области применения. Например, для помещений, где работают за компьютерами, уровень пульсаций не должен превышать 5%, для детских дошкольных и учебных учреждений, а также там, где производятся работы, требующие высокой точности, допустимое значение коэффициента пульсаций составляет 10%, в остальных случаях допускается 20%. Что касается мест временного пребывания людей, таких как коридоры, лестничные площадки, переходы и тому подобное, то там уровень пульсаций не нормируется.

Другой важнейший параметр, имеющий непосредственное отношение к источнику питания и подлежащий нормированию, это коэффициент мощности. Данный параметр представляет собой безразмерную величину, равную отношению активной мощности к полной мощности, потребляемой электрическим прибором. На физическом уровне данный показатель характеризует степень близости между значениями тока и напряжения по фазе и по форме. В идеальном случае при чисто резистивном характере нагрузки напряжение и ток имеют одинаковую форму (как правило, синусоиду) и полностью совпадают по фазе. В этом случае коэффициент мощности равен единице. Если же нагрузка носит реактивный характер, то между током и напряжением возникает сдвиг по фазе, что приводит к появлению бесполезно расходуемой энергии, идущей на нагрев проводов в электрической сети. А если в качестве нагрузки выступает нелинейный преобразователь, такой как светодиодный драйвер, то меняется форма тока в цепи нагрузки, что вызывает помехи в электрической сети в виде гармонических составляющих высших порядков. В обоих случаях коэффициент мощности становится меньше единицы. Отраслевыми стандартами допускается применение электрических приборов с низким коэффициентом мощности, но только если значение потребляемой мощности относительно невелико — менее 25 Вт. В противном случае электрический прибор должен быть снабжен корректором коэффициента мощности (ККМ), задача которого – с помощью специальных схемотехнических решений изменять форму входного тока с целью повышения коэффициента мощности до значений, близких к единице.

К числу необходимых нормативных требований, предъявляемых к источникам питания, следует также отнести их эксплуатационные характеристики, определяемые двумя параметрами:

  • диапазоном рабочих температур;
  • степенью защиты.

Для внутреннего применения используются источники питания со степенью защиты не ниже IP20, а для наружного – IP65 и выше. Что касается температур, то рабочий диапазон для светильников наружного применения должен составлять -40…40°С. Для светильников внутреннего применения достаточным условием является возможность работы в области положительных температур с верхней границей не ниже 40°С.

Семейства светодиодных драйверов MEAN WELL

Линейка светодиодных драйверов производства компании MEAN WELL подразделяется на несколько семейств. Источники питания одного семейства имеют единое конструктивное исполнение (все приборы имеют корпус одного и того же типа, но могут отличаться размерами, в зависимости от мощности), общее схемотехническое решение, диапазон рабочих температур и степень защиты. Каждое семейство, в свою очередь, может подразделяться на серии, в зависимости от такого параметра как мощность. Каждая серия содержит ряд драйверов на различные рабочие токи. Данное разделение подразумевает использование источников питания одного семейства в определенной области применения при соответствующих условиях эксплуатации.

Бюджетные драйверы семейства APC

APC – это семейство маломощных одноканальных нерегулируемых источников питания со стабилизацией выходного тока (рисунок 1). Основные характеристики драйверов семейства APC:

  • диапазон входных напряжений 90…264 В;
  • серии по мощности – 8, 12, 16, 25 и 35 Вт;
  • фиксированные выходные токи:
    • для всех серий – 350 и 700 мА;
    • дополнительно для серии APC-8 – 250 и 500 мА;
    • дополнительно для серий APC-25 и APC-35 – 500 и 1050 мА.
  • КПД до 84%;
  • пульсации выходного тока не более 5%;
  • отсутствие корректора коэффициента мощности;
  • защита от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений;
  • температурный диапазон -30…70°C;
  • класс защиты IP42;
  • размеры:
    • серия APC-8 – 60х30х23,5 мм;
    • серии APC-12 и APC-16 – 77х40х29 мм;
    • серии APC-25 и APC-35 – 84х57х29,5 мм.

Рис. 1. Внешний вид LED-драйвера семейства APC

Рис. 1. Внешний вид LED-драйвера семейства APC

Главное достоинство драйверов этого семейства заключается в их относительно малой стоимости при достаточно высоких технических характеристиках. Класс защиты IP42 ограничивает их применение областью внутреннего освещения. Зато благодаря низкому уровню пульсаций выходного тока их можно применять везде, даже там, где имеются строгие ограничения по пульсациям светового потока. Уникальная особенность этого семейства – наличие серии небольшой мощности на 8 Вт. Все остальные семейства светодиодных драйверов MEAN WELL включают источники питания с мощностью от 16, а то и от 25 Вт. Такие мощности далеко не всегда необходимы. Например, в системе ЖКХ для освещения лестниц, коридоров, подсобных помещений и тому подобного, то есть всех тех мест, где не требуется высокий уровень освещенности, нужны маломощные светильники с относительно небольшим световым потоком. Здесь и пригодятся эти недорогие 8-ваттные драйверы. Драйверы на 12, 16 и 25 Вт подойдут и для более серьезных приложений, включая светильники для жилых, офисных и производственных помещений.

Примечание. Обратите внимание, что серия APC-35, к сожалению, не предназначена для использования на территории РФ из-за отсутствия корректора коэффициента мощности (ККМ), поскольку, в соответствии с российскими нормативными документами, не допускается применение светодиодных драйверов без ККМ мощностью более 25 Вт.

Драйверы семейства PLD для внутреннего применения

Семейство PLD представляет линейку нерегулируемых одноканальных источников питания со стабилизацией выходного тока (рисунок 2), которая отличается от рассмотренного выше семейства APC наличием корректора коэффициента мощности. Основные характеристики драйверов семейства PLD:

  • диапазон входных напряжений 180…295 В;
  • серии по мощности – 16, 25, 40 и 60 Вт;
  • фиксированные выходные токи:
    • для серий PLD-16 и PLD-25 – 350, 700, 1050 и 1400 мА;
    • для серии PLD-40 – 350, 500, 700, 1050, 1400 и 1750 мА;
    • для серии PLD-60 – 500, 700, 1050, 1400, 1750, 2000 и 2400 мА.
  • КПД до 88%;
  • пульсации выходного тока 15…20%;
  • коэффициент мощности более 0,9;
  • защита от коротких замыканий и перегрева;
  • температурный диапазон: 30…50°C;
  • класс защиты IP42;
  • размеры:
    • серии PLD-16 и PLD-25 – 84х57х29,5 мм;
    • серии PLD-40 и PLD-60 – 128х60х31,5 мм.

Рис. 2. Драйвер семейства PLD

Рис. 2. Драйвер семейства PLD

LED-драйверы семейства PLD, так же как и представители APC, отличаются невысокой стоимостью. Благодаря этому, а также вследствие наличия корректора коэффициента мощности эти источники находят широкое применение в системах внутреннего освещения (из-за относительно низкого класса защиты IP42) и пользуются повышенным спросом среди производителей светодиодных светильников. Наличие ККМ позволяет создавать на их базе светильники любой мощности, вплоть до максимальной – 60 Вт. В то же время из-за относительно высокого уровня пульсаций выходного тока их применение ограничено теми областями, где нет жестких требований по пульсациям светового потока.

Диммируемые драйверы семейства PCD

Драйверы семейства PCD (рисунок 3) имеют практически те же характеристики, что и PLD, за исключением того, что выходными токами источников питания PCD можно управлять с помощью внешнего диммера. Основные характеристики драйверов семейства PCD:

  • диапазон входных напряжений 180…295 В;
  • серии по мощности – 16, 25, 40 и 60 Вт;
  • выходные токи (без диммирования):
    • для серий PCD-16 и PCD-25 – 350, 700, 1050 и 1400 мА;
    • для серии PCD-40 – 350, 500, 700, 1050, 1400 и 1750 мА;
    • для серии PCD-60 – 500, 700, 1050, 1400, 1750, 2000 и 2400 мА.
  • КПД:
    • для серий PCD-16 и PCD-25 – 80…82%;
    • для серии PCD-40 – 85…87%;
    • для серии PCD-60 – 84…87%.
  • пульсации выходного тока 15…20%;
  • коэффициент мощности более 0,9;
  • защита от коротких замыканий и перегрева;
  • температурный диапазон -30…50°C;
  • класс защиты IP42;
  • размеры:
    • серии PCD-16 и PCD-25 84х57х29,5 мм;
    • серии PCD-40 и PCD-60 – 128х60х31,5 мм.

Рис. 3. Драйвер семейства PCD

Рис. 3. Драйвер семейства PCD

Для управления выходным током источника питания семейства PCD используется внешний диммер, включаемый в цепь питания на входе драйвера. Рекомендуемые модели диммеров от сторонних производителей приведены в технической документации на семейство PCD. Принципиальная схема подключения к драйверу приведена на рисунке 4.

Рис. 4. Схема подключения диммера к драйверу PCD

Рис. 4. Схема подключения диммера к драйверу PCD

Данные диммеры работают по принципу фазовой отсечки. В них в качестве рабочего элемента используется симистор, который открывается на определенной фазе, «отсекая» часть полупериода входного напряжения. В результате действующее значение напряжения на входе драйвера снижается, что в свою очередь приводит к уменьшению тока нагрузки. Изменяя фазу открытия симистора, можно регулировать выходной ток драйвера и, следовательно, световой поток светильника.

Область применения у источников питания PCD точно такая же, как и у драйверов PLD – внутреннее освещение помещений при отсутствии жестких требований к пульсациям светового потока. Использование диммера позволяет создавать комфортные условия освещенности, а также экономить на электричестве. Часто подобные диммеры используются совместно с различными датчиками, позволяющими автоматически регулировать световой поток светильника, в зависимости от каких-либо внешних условий. Например, можно при отсутствии людей в помещении поддерживать слабое дежурное освещение, а при их появлении – включать свет на полную мощность. 

Регулируемые LED-драйверы семейства LDC

Термин «регулируемый» по отношению к светодиодным драйверам семейства LDC (рисунок 5) обозначает сразу две независимые характеристики, имеющие отношение к одной и той же функции – регулировке выходного тока. Первый смысл этого термина означает, что номинальный выходной ток драйвера не фиксирован изначально, как во всех рассмотренных ранее приборах, а может быть отрегулирован, точнее сказать – установлен или задан на начальном этапе подготовки драйвера к работе. Второе значение данного термина имеет отношение к регулировке выходного тока драйвера в процессе работы, то есть к диммированию. В отличие от драйверов типа PCD, LDC имеют встроенную схему димминга, управляемую по внешнему интерфейсу, причем несколькими способами. От способа управления диммингом зависит и схема разделения на серии внутри семейства LDC. Если в традиционном варианте в одну серию входили драйверы на разные выходные токи, то в случае LDC серия включает источники питания одной мощности, но с разными интерфейсами диммирования (или c отсутствием такового). Тип интерфейса диммирования обозначается суффиксом в названии драйвера:

  • B – интерфейс «3 в 1»;
  • DA – интерфейс DALI;
  • DA2 – интерфейс DALI-2;
  • отсутствие суффикса – LED-драйвер не диммируется.

Рис. 5. Драйвер семейства LDC

Рис. 5. Драйвер семейства LDC

Основные технические характеристики драйверов семейства LDC:

  • диапазон входных напряжений 180…295 В;
  • серии по мощности – 35, 55 и 80 Вт;
  • диапазон выходных токов:
    • для серии LDC-35 – 300…1000 мА;
    • для серии LDC-55 – 500…1600 мА;
    • для серии LDC-80 – 700…2100 мА.
  • КПД:
    • для LDC-35 – 88%;
    • для LDC-55 и LDC-80 – 90%.
  • пульсации выходного тока не более 3%;
  • коэффициент мощности не менее 0,95;
  • защита от коротких замыканий, перенапряжений и перегрева;
  • температурный диапазон -25…80°C;
  • размеры:
    • серия LDC-35 – 280х30х21 мм;
    • серия LDC-55 – 320х30х21 мм;
    • серия LDC-80 – 360х30х21 мм.

Установка номинального тока драйверов LDC производится с помощью подключения внешнего резистора между выводами IADJ разъема TB2 (рисунок 6). Значения выходных токов и соответствующие им номиналы резисторов приведены в технической документации на драйверы LDC.

Рис. 6. Задание выходного тока драйвера LDC с помощью внешнего резистора

Рис. 6. Задание выходного тока драйвера LDC с помощью внешнего резистора

Интерфейс «3 в 1» подразумевает три различных способа диммирования путем воздействия на одни и те же контакты внешнего разъема драйвера (DIM+ и DIM-):

  1. Диммирование напряжением (рисунок 7). На контакты DIM+ и DIM- подается постоянное напряжение величиной 0…10 В. Выходной ток драйвера в этом случае прямо пропорционален текущему значению данного напряжения.
  2. Диммирование ШИМ-сигналом (рисунок 8), при котором на контакты DIM+ и DIM- подается ШИМ-сигнал амплитудой 10 В и частотой 0,1…3 кГц. Выходной ток драйвера в этом случае прямо пропорционален текущему коэффициенту заполнения ШИМ-сигнала.
  3. Диммирование с помощью переменного резистора (рисунок 9), при котором к контактам DIM+ и DIM- подключается переменное сопротивление номиналом 100 кОм. Выходной ток драйвера в этом случае прямо пропорционален текущему значению сопротивления.

Рис. 7. Диммирование постоянным напряжением

Рис. 7. Диммирование постоянным напряжением

Рис. 8. Диммирование ШИМ-сигналом

Рис. 8. Диммирование ШИМ-сигналом

Рис.9. Диммирование с помощью переменного резистора

Рис.9. Диммирование с помощью переменного резистора

Все три способа позволяют объединять драйверы в цепочки произвольной длины по шине управления (DIM) для совместного диммирования. При первых двух способах нужно учесть, что каждый драйвер в цепочке потребляет примерно 100 мкА по шине DIM, соответственно, выходной ток схемы управления должен быть не менее 0,1 × N (мА). А при диммировании с помощью переменного резистора его номинальное сопротивление должно быть равно 100/N (кОм), где N – количество драйверов в цепочке.

Интерфейс DALI можно, по аналогии с предыдущим вариантом, назвать «2 в 1», поскольку он допускает два различных способа управления путем воздействия на одни и те же контакты внешнего разъема LED-драйвера (DA+ и DA-):

  1. Управление по протоколу DALI. Контакты DA+ и DA- подключаются к выходу контроллера DALI. Управление драйвером осуществляется по стандартному протоколу DALI.
  2. Ручное управление с помощью кнопки. К контактам DA+ и DA- подключается обыкновенная кнопка, работающая на замыкание, по схеме, изображенной на рисунке 10. Управление осуществляется путем простого нажатия на кнопку. Выполняемое действие определяется длительностью нажатия, то есть временем замкнутого состояния контактов:
  • менее 0,1 с – ничего не происходит;
  • 0,1…1 с – включение или выключение драйвера;
  • 1,5…10 с – увеличение или уменьшение выходного тока, с каждым нажатием направление меняется на противоположное;
  • более 11 с – устанавливается максимальное значение выходного тока.

Рис. 10. Схема подключения кнопки ручного управления по интерфейсу DALI

Рис. 10. Схема подключения кнопки ручного управления по интерфейсу DALI

По первому способу управления (протоколу DALI) можно объединять драйверы в цепочки длиной до 64 приборов. Второй способ управления (кнопкой) позволяет объединить только до 10 драйверов, причем длина проводов от кнопки до последнего драйвера в цепочке не должна превышать 20 метров.

Одной из важнейших особенностей LED-драйверов семейства LDC является возможность подключения внешнего датчика температуры. В качестве датчика используется термистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (NTC). Схема его подключения приведена на рисунке 11. Когда электрическое сопротивление термистора становится ниже определенного порогового значения, включается схема защиты, которая пропорционально уменьшает значение выходного тока, в зависимости от величины отклонения. Пороговые значения зависят от серии драйвера:

  • для LDC-35 – 20 кОм;
  • для LDC-55 – 33 кОм;
  • для LDC-80 – 17,5 кОм.

Рис. 11. Схема подключения термистора

Рис. 11. Схема подключения термистора

Данная возможность не используется для защиты LED-драйвера, как можно предположить. Сам драйвер имеет собственную встроенную систему защиты от перегрева. Система температурной компенсации со внешнем термистором служит исключительно для защиты внешней нагрузки (то есть, светодиодов). Для этой цели датчик температуры располагается в корпусе светильника таким образом, чтобы иметь непосредственный тепловой контакт с теплоотводящей подложкой, на которой расположены светодиоды. Защита светодиодов от перегрева значительно увеличивает срок их службы, препятствуя деградации характеристик и предотвращая преждевременный выход из строя, что гарантирует стабильность показателей по силе и качеству света в течение длительного периода времени, измеряемого десятками тысяч часов.

Что касается самих драйверов семейства LDC, то и они отличаются долгим сроком службы. Производитель заявляет, что время безотказной работы для данных драйверов составляет не менее 50000 часов, а также дает 5 лет гарантии (для других моделей, как правило, не больше 3 лет).

Безусловно, светодиодные драйверы семейства LDC по совокупности характеристик и возможностей являются лучшими в своем классе. Светильники на их базе будут отвечать самым высоким требованиям, предъявляемым к осветительным приборам в области внутреннего освещения. Однако на практике драйвер LDC не всегда является самым оптимальным выбором. Например, потребителю может понадобиться драйвер с тем же набором характеристик, как у LDC, но на меньшую мощность. Или же потребуется LED-драйвер с интерфейсом KNX, который не поддерживается семейством LDC. В этих случаях можно использовать драйверы другого популярного семейства – LCM. 

Универсальные драйверы семейства LCM

Семейство светодиодных драйверов LCM (рисунок 12) по своим характеристикам и возможностям очень напоминает LDC, но при этом обладает рядом характерных особенностей. У этих LED_драйверов, как и у LDC, можно устанавливать значение выходного тока в определенных пределах, но не посредством подключения внешнего резистора, а при помощи набора переключателей. Как и LDC, драйверы LCM поддерживают интерфейсы управления «3 в 1» и DALI, но, кроме этого, дополнительно могут управляться по протоколу KNX. Поддерживаемый интерфейс управления отражается в названии драйверов:

  • без суффикса – «3 в 1»;
  • суффикс DA – DALI;
  • суффикс – KN KNX.

Рис. 12. Драйвер семейства LCM

Рис. 12. Драйвер семейства LCM

Что касается технических характеристик, то в большинстве случаев они полностью совпадают или как минимум очень близки по значениям. Вот основные из них:

  • диапазон входных напряжений:
    • для серии LCM-25 – 180…277 В;
    • для серий LCM-40 и LCM-60 – 180…295 В.
  • серии по мощности – 25, 40 и 60 Вт;
  • выходные токи:
  • для LCM-25 и LCM-40 – 350, 500, 600, 700, 900 и 1050 мА;
  • для LCM-60 – 500, 600, 700, 900, 1050 и 1400 мА.
  • КПД:
    • для серий LCM-25 и LCM-25DA – 86%;
    • для LCM-25KN – 85%;
    • для LCM-40 и LCM-40DA – 91%;
    • для LCM-40KN – 90%;
    • для серий LCM-60 и LCM-60DA – 92%;
    • для LCM-60KN – 91%.
  • пульсации выходного тока не более 5%;
  • коэффициент мощности:
    • для LCM-25 – не менее 0,94;
    • для LCM-40 и LCM-60 – не менее 0,975.
  • защита:
    • для LCM-25 – от коротких замыканий и перегрева;
    • для LCM-40 и LCM-60 – от коротких замыканий, перенапряжений и перегрева.
  • функции:
    • для LCM-25 – диммирование, синхронизация;
    • для LCM-40 и LCM-60 – диммирование, синхронизация, температурная компенсация.
  • температурный диапазон:
    • для LCM-25 -30…85°C;
    • для LCM-40 и LCM-60 -30…90°C.
  • размеры:
    • для LCM-25 – 105х68х23 мм;
    • для LCM-40 и LCM-60 – 123,5х81,5х23 мм.

Важная отличительная особенность драйверов семейства LCM – наличие интерфейса синхронизации. Этот интерфейс позволяет объединить несколько приборов в группу (кластер) для синхронного управления ими всеми как единым устройством. Данная схема работает по принципу «один главный – несколько подчиненных». То есть внутри кластера один драйвер выполняет роль главного (мастера), от которого далее последовательно по интерфейсу синхронизации сигнал управления распространяется на подчиненные устройства. На рисунке 13 изображена схема подключения подчиненных драйверов к мастеру по линии синхронизации на примере драйвера LCM-25. К одному мастеру допускается подключать до 9 подчиненных. Длина кабеля синхронизации между приборами не должна превышать 5 метров.

Рис. 13. Схема подключения линии синхронизации

Рис. 13. Схема подключения линии синхронизации

Диммирование драйверов семейства LCM, как отмечалось выше, может осуществляться по трем возможным интерфейсам:

  • «3 в 1»;
  • DALI;
  • KNX.

Все эти интерфейсы имеют возможность объединять приборы в цепочки, каждый прибор в этой цепочке может одновременно выполнять роль мастера и передавать сигнал диммирования своим подчиненным. Благодаря этой возможности можно до 10 раз увеличить количество одновременно диммируемых устройств.

Интерфейс «3 в 1» для семейства LCM по функциям и параметрам ничем не отличается от его реализации для семейства LDC, а для подключения используются все те же контакты с обозначениями DIM+ и DIM-. На рисунке 13 изображен кластер драйверов, управляемый мастером с интерфейсом «3 в 1» (LCM-25).

Управление по интерфейсу DALI, так же как и в случае LDC, предполагает два способа диммирования – по протоколу DALI и вручную с помощью кнопки. Механизм диммирования кнопкой и длительности нажатия точно такие же, как и для семейства LDC. На рисунке 14 изображены оба варианта: 14а – подключение контроллера DALI, 14б – подключение кнопки. Подключение кнопки также показано для двух вариантов: для драйверов с интерфейсом DALI (суффикс «DA» в названии) и для драйверов с интерфейсом DALI-2 (суффикс «DA2»).

Рис. 14. Схемы подключения по интерфейсу DALI: а) для контроллера; б) для кнопки

Рис. 14. Схемы подключения по интерфейсу DALI: а) для контроллера; б) для кнопки

В отличие от LDC, для драйверов семейства LCM предусмотрен еще один интерфейс управления – KNX. Этот интерфейс широко применяется в системах «умный дом». В отличие от DALI, который предназначен исключительно для управления светом, KNX используется для управления всеми системами умного дома, такими как отопление, вентиляция, механизмы управления воротами и жалюзи, системы кондиционирования, безопасности, сигнализации, мониторинга и так далее. Все элементы системы, включая оконечные устройства, исполнительные механизмы, всевозможные контроллеры и датчики, объединены в единую сеть. Каждый элемент системы имеет уникальный адрес, благодаря чему можно управлять устройствами как индивидуально, так и группами посредством механизма групповых адресов. Протокол KNX подразумевает не только одностороннюю передачу команд от отправителя к получателю (как по протоколу DALI), но и обратную связь. Обмен информацией по сети осуществляется с помощью пакетов данных, именуемых телеграммами. При успешной передаче и приеме каждое устройство-приемник квитирует (подтверждает) получение телеграммы. Кроме этого, механизм обратной связи позволяет оперативно контролировать (мониторить) состояние элементов системы.

Чтобы система заработала, мало просто физически объединить устройства в единую сеть. Необходимо также настроить (точнее сказать – запрограммировать) элементы системы таким образом, чтобы обеспечить необходимую логику работы, установить связи между датчиками и исполнительными устройствами, задать рабочие параметры и алгоритмы. Для этой цели служит специальное программное обеспечение Engineering Tool Software (ETS), работающее на компьютерах с платформой Windows. Последняя версия этой программы называется ETS5. Программа платная – полнофункциональная версия ETS5 Professional – стоит €1000. Для небольших проектов, когда количество устройств в системе не превышает 20, можно использовать ETS5 Lite стоимостью €200. Также есть бесплатная версия ETS5 Demo, но она служит только для учебных целей и позволяет создавать проекты с количеством устройств, не превышающим 5.

Разработка системы с интерфейсом KNX начинается с создания проекта в программе ETS5. В нем задается общая топология системы, назначаются логические адреса устройств, устанавливаются связи между ними. Индивидуальные особенности функционирования и характеристики отдельных устройств определяются в файлах конфигурации, которые создаются производителями этих устройств. Данные файлы подключаются к проекту и для каждого устройства задается необходимый набор параметров. После того как программный проект полностью сконфигурирован и настроен, компьютер с программой подключается к сети KNX и производится настройка сети уже на физическом уровне. Прежде всего устанавливается соответствие между логическими адресами устройств в проекте ETS5 и физическими адресами в сети KNX. Для этого предусмотрена специальная кнопка на корпусе прибора, нажатием которой можно подтвердить адрес устройства. После этого производится программирование (параметризация) устройств, в соответствии с набором параметров, заданным в проекте ETS5. Все KNX-устройства имеют энергонезависимую память, в которой хранятся настройки и адреса. Благодаря этому настройка системы программой ETS5 производится однократно, после чего система может функционировать самостоятельно.

Посредством параметризации драйверов LCM/KN можно задать скорость и кривую диммирования, настроить димминг с помощью внешней кнопки, включить систему оповещения об ошибках и неполадках, мониторить статус и параметры системы, а также установить режим Constant Light Output (CLO), который обеспечивает поддержку постоянной величины светового потока светодиодного светильника в течение длительного времени. Режим CLO призван компенсировать снижение светового потока светодиодов с течением времени в результате естественной деградации характеристик. График на рисунке 15 демонстрирует зависимость параметров светильника от времени со включенным режимом CLO и без него.

Рис. 15. Зависимость параметров от времени со включенным режимом CLO и без него

Рис. 15. Зависимость параметров от времени со включенным режимом CLO и без него

Предусмотрены несколько возможностей физического подключения устройств к сети KNX. На практике чаще всего встречается способ подключения с помощью витой пары. В драйверах LCM предусмотрен именно такой способ подключения. Для этого служат контакты KNX+ и KNX-. Контакт PUSH предназначен для подключения кнопки ручного диммирования (рисунок 16) или для осуществления наблюдения за входным напряжением (рисунок 17).

Рис. 16. Подключение кнопки для ручного диммирования

Рис. 16. Подключение кнопки для ручного диммирования

Рис. 17. Подключение в режиме мониторинга входного напряжения

Рис. 17. Подключение в режиме мониторинга входного напряжения

Параметры ручного диммирования с помощью кнопки, при котором длительность нажатия используется для тех или иных действий, задаются на этапе проектирования в программе ETS5. К одной кнопке может быть подключено не более 10 драйверов. Длина соединительного кабеля от кнопки до драйвера не должна превышать 20 метров.

Так же как и в семействе LDC, драйверы LCM можно объединять в группы для синхронного диммирования. В одну группу можно объединить до 10 устройств (1 мастер + 9 подчиненных). Длина кабеля синхронизации между драйверами не должна превышать 5 метров. На рисунке 18 показана схема подключения по линии синхронизации на примере драйверов серии LCM-25. Обратите внимание, что только мастер обязан поддерживать интерфейс KNX (суффикс «KN» в названии), подчиненным это не нужно.

Рис. 18. Подключение по линии синхронизации

Рис. 18. Подключение по линии синхронизации

Функция температурной компенсации для драйверов серий LCM-40 и LCM-60 (для LCM-25 – не предусмотрена) работает так же, как и для источников питания LDC, но отличается тем, что, в зависимости от номинала NTC-термистора, срабатывает при разных температурах:

  • 220 кОм – 60°C;
  • 330 кОм – 70°C;
  • 470 кОм – 80°C.

На рисунке 19 представлен график зависимости относительной величины выходного тока от температуры и сопротивления NTC-термистора.

Рис. 19. Выходной ток драйвера, в зависимости от температуры и сопротивления NTC-термистора

Рис. 19. Выходной ток драйвера, в зависимости от температуры и сопротивления NTC-термистора

LED-драйверы для любых применений

Линейка светодиодных драйверов производства компании MEAN WELL очень широка и включает в себя практически все возможные варианты с различными наборами характеристик для разнообразных условий и областей применения. Мы рассмотрели только наиболее популярные семейства, предназначенные для использования в области внутреннего освещения, такие как бюджетные драйверы семейств APC, PLD и PCD. Эти LED-драйверы найдут применение там, где не требуются большие мощности и не предъявляются слишком высокие требования к характеристикам. Например, они идеальны для использования в системе ЖКХ для освещения подъездов, лестниц, коридоров, подсобных помещений и прочего. Драйверы семейства LDC – мощные, обладающие выдающимся набором характеристик, например, беспрецедентно низким уровнем пульсаций, и широкими возможностями по управлению. Эти драйверы, в подавляющем большинстве случаев подходят для самых ответственных приложений. Единственное, что несколько ограничивает их применение – это достаточно большая мощность (в ряде случаев – избыточная) и отсутствие интерфейса KNX, который широко применяется в системах умного дома. Но для этих случаев существует семейство LCM, которое содержит драйверы с интерфейсами управления всех возможных типов и, так же как и LDC, отличается впечатляющим набором характеристик. Светодиодные драйверы компании MEAN WELL найдут применение в любой из сфер внутреннего освещения.

•••

Наши информационные каналы

О компании MEAN WELL

Компания MEAN WELL Enterprises Co., Ltd. основана в 1982 году. В настоящее время MEAN WELL является одним из ведущих и крупнейших тайваньских производителей источников питания. Номенклатура изделий фирмы включает более 5000 наименований источников питания AC/DC, конверторов DC/DC и инверторов DC/AC, производимых на заводах в КНР и на Тайване. Продукция компании характеризуется высоким качеством, конкурентоспособными ценами и широтой номенклатуры. Особенно хорошо представлена номенклатура исто ...читать далее

Товары
Наименование
LCM-25DA (MW)
LCM-40DA (MW)
LCM-60DA (MW)
LCM-25DA2 (MW)
LCM-60DA2 (MW)
LCM-60KN (MW)
LCM-40KN (MW)
LCM-25KN (MW)
LDC-55 (MW)
LDC-80 (MW)
LDC-35DA (MW)
LDC-35B (MW)
LDC-35 (MW)
PLD-16-1400B (MW)
PLD-40-350B (MW)
PLD-25-1050 (MW)
PLD-25-350 (MW)
PLD-60-1400B (MW)