Блоки живлення (драйвери) LRC-60-1050 і LRC-60-1400 для світлодіодів потужністю до 60 Вт

Друга частина знайомства з продукцією фірми Лайт Роут. У попередній частині я розповідав про блоки живлення потужністю 60 Вт, напругою 12 і 24 вольти, а сьогодні йтиметься про драйвери для живлення потужних світлодіодних модулів, які застосовуються у світильниках, прожекторах і вуличних ліхтарях.


Почну з того, що ці пристрої часто називають блоками живлення, і по суті це приблизно так і є, але, на мій погляд, правильніше називати їх саме драйверами, адже їхнє завдання — стабілізувати струм, а напругу вони лише обмежують до безпечного для себе рівня.

У заголовку посилання веде на одну з показаних моделей, також буде показана модель із більшим струмом, але меншою потужністю — LRC-60-1400.
Купити їх можна щонайменше у двох місцях:
По 425 грн у Розетці — LRC-60-1050, LRC-60-1400
По 375 грн у Радіомазі — LRC-60-1050, LRC-60-1400

Ціна не залежить від вихідного струму, а визначається лише потужністю та «апетитом» продавця. Сподіваюся, у майбутньому Лайт Роут сам почне напряму продавати свою продукцію в роздріб, тоді можна буде сподіватися на ще приємніші ціни.

Отже, почнімо.
Зовні вони повністю повторюють блоки живлення з попереднього огляду: ті самі розміри (130х40х30мм), та сама довжина дротів (150-170мм).
До речі, на мій погляд, виробникові варто якось розділити блоки живлення та драйвери, адже вони мають схоже маркування, але різне функціональне призначення, що може збити з пантелику непідготовленого покупця.


Різниця лише в маркуванні та зазначених параметрах.


Драйвери такої потужності випускаються у шести варіантах поєднання струму й напруги, адже що більший струм, то на меншу напругу розрахований драйвер. В огляді наведено версії на 1050 і 1400 мА.
На жаль, інструкція є лише українською, але для нас, звиклих не тільки до англійської, а іноді й до китайської, це не проблема, тим паче що цифри перекладати не треба.


Як і в блоків живлення, тут на вході білі дроти, а на виході — кольорові, відповідно до полярності. Минулого разу мене запитували про переріз дротів. Вимірювати було незручно, але для прикладу на фото праворуч дріт 0.5мм.кв, ліворуч — 1.5мм.кв, тож рідні мають переріз не менше 0.75мм.кв.


Заявлено ступінь захисту IP66, тут цього досягнуто заливанням внутрішніх компонентів гумоподібним компаундом. Як і в блоків живлення, знизу є знімна кришка.


Завдяки одному з моїх постійних читачів у мене є кілька драйверів виробництва Мінвелл, тож можу порівняти їх хоча б за габаритами, адже працюють не всі.
Потужність драйверів згори донизу — 75-80 (залежить від напруги живлення), 80, 25 і, відповідно, 56 Вт.


Зовні найбільше схожий драйвер на 25 Вт. Безпосередньо порівняти не вийде, адже потужність дуже різна, але кілька тестів я все-таки покажу. Крім того, цей варіант від Мінвела не захищений від вологи: якщо відкрити корпус, одразу видно всі компоненти.


Щоб уникнути плутанини, у кожному тесті спочатку перевірятиму драйвер із меншим струмом (1050 мА), а потім — із більшим (1400 мА).
Почну з вимірювання вихідного струму та споживаної потужності без навантаження, хоча останній режим не є штатним. Через наявність на виході великої ємності живлення слід комутувати лише на вході, від'єднувати вихід під час роботи не можна, щоб не пошкодити світлодіодний модуль.
В обох драйверів вихідна напруга трохи «плаває», що також позначається на споживаній потужності: від 0.2 до 0.4 Вт.
Ліворуч — максимальна напруга в LRC-60-1050, праворуч — у LRC-60-1400.


У динаміці процес виглядає так, як показано нижче.


Як я писав вище, на відміну від звичайних блоків живлення, драйвери, призначені для живлення світлодіодів, працюють у режимі стабілізації струму. Це зумовлено тим, що світлодіоди та модулі на їхній основі самі обмежують напругу на потрібному рівні.

У тесті використовувалося електронне навантаження, яке вміє працювати в режимі CV (Constant voltage). Про цю особливість я вже розповідав в огляді зарядного пристрою. Якщо коротко, то блоки живлення (джерела напруги) тестують у режимі обмеження струму, а зарядні пристрої та драйвери (джерела струму) — у режимі обмеження напруги.

Перший драйвер має вихідний струм 1025-1045мА і стабілізує його в діапазоні напруг 27.2-57.5 вольта.


Далі я перевірив ККД. Тест проводився у п’яти точках: штатні мінімальна, середня та максимальна напруги, а також повні мінімум і максимум (за межами робочого діапазону).
Також виміряв коефіцієнт потужності, який становить близько 0.99 у всьому діапазоні навантажень.


Другий драйвер має трохи ширший діапазон і стабілізує струм за напруги від 19.5 до 48.2 вольта, тоді як заявлений робочий діапазон становить 25-40 вольт.


Заявлений ККД — до 92%. З огляду на те, що мій ватметр трохи завищує покази за малої потужності, у 60-1050 на верхній межі діапазону приблизно так і виходить, а 60-1400 відстає на пару відсотків.


Напругу на виході контролював за показами електронного навантаження, а потім про всяк випадок перевірив другим мультиметром — усе збігається.


Тепловий режим.
Блок живлення просто лежав на столі, температура в кімнаті — 26-27 градусів.
Також під час цього тесту контролювався дрейф струму через нагрівання.


За годину роботи за максимальної заявленої напруги струм ніяк не змінився, тому я виставив максимально можливу напругу й продовжив тест ще на 15 хвилин. Після цього струм знизився, але буквально на 5мА.


1. Температура після годинного тесту за 100% навантаження
2, 3. Ще 15 хвилин у режимі перевантаження зверху та знизу, під кришкою.

У штатному максимальному режимі я отримав 54 градуси, тобто перегрів на 30 градусів. Заявлена відносна температура становить 50 градусів, максимальна абсолютна — 80, тож у запасі ще близько 20-24 градусів. Відповідно, перегрів буде за температури повітря 50 градусів — цілком нормально.



Модель 60-1400 тестувалася аналогічно: годину за максимальної заявленої напруги й ще 15 хвилин за граничної.


З цікавості зробив термознімок на початку нагрівання — видно місце, де нагрів найбільший.


Цікаво, що в даташиті, крім розмірів і призначення проводів, указана й точка максимальної температури. Власне, приблизно так і вийшло.


Тут температура приблизно на 4 градуси вища — позначається нижчий ККД. Для цього блока живлення максимальна розрахункова температура навколишнього повітря становитиме вже близько 45 градусів.


Вимірювання пульсацій напруги та струму.
Як навантаження використовувалася потужна світлодіодна матриця 10S10P, відповідно, робоча напруга становила близько 30-35 вольт, що підходить обом драйверам, а також резистивне навантаження 30 і 20 Ом відповідно до параметрів драйверів.


Для вимірювання пульсацій струму в негативний полюс було ввімкнено резистор 1Ом, до якого під’єднали осцилограф. Можливо, цей тест некоректний, хоча, як на мене, усе цілком нормально.


Вимірювалися два види пульсацій: на 100Гц і на частоті перетворення.
1, 2. Пульсації струму, навантаження — світлодіодний модуль.
3, 4. Пульсації напруги, навантаження — світлодіодний модуль
5, 6. Пульсації напруги, навантаження — резистор 30 Ом.

За заявлених 10% пульсацій струму насправді виявилося, що повний розмах на частоті 100Гц у 5 разів більший. Тобто за струму 1А розмах мав би становити 100мВ, а я отримав 500мВ.
Пульсації напруги наведено як доповнення, оскільки в цьому випадку вони не критичні. Але зазначу, що блок уперто не хотів запускатися з резистивним навантаженням і переходив у захист. Запустити його вдалося лише в такій послідовності:
Запускаємо зі світлодіодним модулем
Підключаємо паралельно резистор
Відключаємо світлодіодний модуль.

Крім того, високочастотні пульсації напруги становлять лише 60-80мВ залежно від навантаження, що за такої напруги дуже добре.


У другого модуля розмах пульсацій струму більший, але й струм тут становить 1.4А проти 1.05 у попереднього, тож у відсотковому співвідношенні вийшло менше.
Але загалом картина дуже схожа. Єдина відмінність — тут блок без проблем запускався з резистивним навантаженням (20 Ом).


Мене ця ситуація збентежила, тож я вирішив перевірити, як поводиться в таких тестах Mean Well. Для цього навантажив його тим самим модулем і виміряв пульсації струму та напруги.
Тест показав, що в нього все ще гірше: якщо в попередніх було 500мВ за струму 1.05А і близько 600 за 1.4А, то тут — 600, але за струму 0.7А, тобто розмах удвічі більший, ніж у версії 60-1400.
Але Mean Well вчинив хитріше: цей параметр вони взагалі не нормують.


Трохи згодом стало цікаво: а раптом у методиці є помилка або виникають якісь наведення? Тест повторив з осцилографом DS203, але в режимі DC; до того ж сам осцилограф не підключений до мережі.
Результати абсолютно ті самі: струм із частотою 100Гц змінюється в діапазоні 0.75-1.25А із середнім значенням близько 1А.


Не менш важливий момент — час виходу блока живлення на робочий режим. В описі заявлено менше однієї секунди.
Тест показав, що після тривалої перерви запуск триває 2 секунди, а наступні запуски відбуваються значно швидше — приблизно за 1-1.2сек.

Щодо тривалого запуску висновки неоднозначні. Якщо це буде допоміжний світильник удома (наприклад, у коморі) або вуличний, то все гаразд. Але якщо це освітлення кімнати, то однозначно дратуватиме, навіть якщо вмикання триватиме 0.5сек. Перевірено.


Для прикладу, Mean Well запускається майже миттєво. Припускаю, що це через меншу вихідну ємність, і саме тому пульсації струму в нього більші.



Діапазон робочих напруг.
Мінімальну напругу заявлено на рівні 175 вольт, але тест показав, що драйвер вимикається приблизно за 140 вольт. Це може стати в пригоді у разі короткочасних просідань напруги, але тривало експлуатувати його за такої напруги я б не радив.


Але набагато цікавіша робота за підвищеної напруги. У цього блока заявлена «кіллер-фіча», а точніше — захист від високої вхідної напруги.
У вільному перекладі нижче написано: блок живлення витримує вхідну напругу 380 вольт протягом доби, відключаючи при цьому навантаження, але після повернення напруги до робочого діапазону автоматично вмикає його знову.


Загалом у побуті, особливо якщо на вводі в будинок/квартиру встановлено реле напруги, ви не зіткнетеся з потребою в такому захисті. Але під час встановлення драйверів для живлення вуличних світильників він може дуже допомогти.
Річ у тім, що вуличні світильники часто живляться від проводів на стовпах, які за форс-мажорних обставин (сильний вітер, гілки, що падають, недбалі електрики) можуть перехреститися. При цьому є досить висока ймовірність, що на вхід світильника надійде повна лінійна напруга. Приблизно така сама ситуація може виникнути, якщо під час підключення щось переплутали й подали замість фази та нуля дві фази.
Я вже колись порушував цю тему в розповіді про варистори й можу сказати, що вона актуальна й досі.


Але повернімося до наших піддослідних.
У разі описаних вище проблем замість звичних 220/230 вольт на вході вашої техніки можна побачити приблизно таку, не надто приємну картину.
До речі, хотів би зробити невелике побажання розробникам: в описі вказано 380 вольт протягом доби, але мушу нагадати, що в нашій країні вже прийнято напругу 230/400, а не 220/380.


Для драйверів серій LRC-40-ххх і LRC-60-ххх заявлено захист від таких впливів, і мені було дуже цікаво його перевірити. Для цього я взяв ЛАТР, підключив до нього трансформатор вольтодобавки й почав експериментувати.
Видно, що коли напруга перевищує критичне значення, драйвер відключає навантаження, а після її зниження знову підключає.


У процесі виявилася певна невідповідність опису. Було зазначено, що відключення відбувається за напруги 300 вольт, а повторне ввімкнення — за 290 або нижче, тобто є невеликий захисний гістерезис.
Під час тестів у мене вийшло так, що вимкнення відбувалося приблизно при 307-308, а повторне ввімкнення — при 310. Стрибки напруги після вимкнення/відключення спричинені тим, що драйвер увімкнений через трансформатор, але це ніяк не впливає на поріг спрацьовування, оскільки напруга змінюється вже після спрацювання захисту.

Отже, є шанс отримати «блималку», якщо напруга опиниться поблизу порогового значення. Шанс, звісно, невеликий, та й навряд чи драйверу від цього щось буде, але я все-таки зробив би гістерезис.


Але на цьому я не зупинився й вирішив перевірити довше. Звісно, тримати добу було не дуже зручно, тому вирішив обмежитися годиною, хоча насправді тест сумарно тривав майже півтори години.

Отже, беремо блок і подаємо на вхід близько 415 вольт, тобто лінійні 400 за новим стандартом плюс невеликий запас.
Протягом години напруга коливалася в діапазоні 404-419 вольт, а середнє значення становило близько 414.


Після цього виміряв температуру: у найгарячішому місці (фактично єдиному) вона становила 42 градуси.


Ну а після цього повернув напругу до норми, і драйвер запрацював, наче нічого й не сталося.


Під час тестів із підвищенням/зниженням напруги виявилася «недокументована особливість», що проявляється короткочасною зміною режиму роботи, помітною за блиманням світлодіода.
Під час проходження ділянки з напругою 275-280 вольт світлодіод короткочасно блимає. Це можна було б назвати недоліком, якби не одне «але». Оскільки це відбувається за достатньо високої напруги, за таким блиманням можна визначити, що з мережею щось не так і час підганяти електриків.


Як зазвичай у моїх оглядах, блок було розібрано. Спочатку акуратно прорізаємо по периметру, а потім витягуємо за дроти брусок з електронікою. Із заливанням тут усе чудово.


Далі — приблизно година роботи пінцетом, а потім зубочисткою, і маємо купку компаунду та відносно чисту плату. На жаль, повністю все вичистити досить складно, тому залишив як є.


На сторінці виробника є фото трьох моделей, а оскільки випускаються три варіанти потужності: 25, 40 і 60Вт, то виходить, що середня — найпотужніша, і саме її я очікував побачити всередині.


Але виявилося, що плата помітно відрізняється — і конструктивно, і з погляду схемотехніки. Думаю, відмінності пов’язані з додаванням захисту від перенапруги, тобто це вже друге покоління драйверів.

На відміну від показаної на фото, компонування щільніше й водночас акуратніше.


На сайті є відео, і в ньому також показано стару версію плати (видно з 1:38). Думаю, виробникові час оновити фото на сторінці товару, тим паче що ця версія мені подобається більше.


З певних причин сьогодні я не буду глибоко занурюватися в схемотехніку й займатися реверс-інжинірингом. Скажу лише, що модуль складається з двох плат: основної та субмодуля з ШІМ-контролером і його обв’язкою. Основний фільтрувальний конденсатор розташований на вторинному боці. Та й сама схемотехніка схожа на блок-схему з оригінального опису.
Між субмодулем і трансформатором установлено конденсатор 0.22мкФ 630 вольт, який у цьому випадку працює як фільтрувальний, тому максимальна тривала напруга блока буде обмежена рівнем 440-445 вольт.


1. На вході є повноцінний вхідний фільтр, що складається з двох дроселів і двох X-конденсаторів
2. На вході є запобіжник 1А і варистор на 680 вольт; судячи з термознімка, нагрівався саме він за підвищеної напруги.
3. Пара конденсаторів 10мкФ 400 вольт, з’єднаних послідовно.
4. Міжобмотковий Y-конденсатор установлено якось дивно, хоча для нього є й зручніші отвори. Припускаю, що під час установлення вздовж плати він виступав би за її межі (Y-конденсатори часто товсті), тому його припаяли в інший отвір.
5. На виході використано діодну збірку SFF1605CT на 300 вольт і 16 ампер, що для вихідного струму 1А навіть якось занадто круто. Як і високовольтний транзистор, її встановлено на радіаторі за допомогою двостороннього скотчу.
6. Вихідна фільтрувальна ємність — 2200мкФ 63 вольти, думаю, цим частково зумовлений затягнутий запуск.


Знизу розташовано лише кілька пасивних компонентів, зокрема елементи снаберів.


Тепер на підставі проведених тестів можна зробити певні висновки, причому вони будуть однаковими для обох блоків.

Почну з хорошого.
Драйвер працює, причому добре: забезпечує чудову стабілізацію струму не лише в заявлених межах вихідної напруги, а й за їхніми межами. Не було претензій і до нагрівання, а за здатність тривалий час витримувати високу напругу на вході — окремий плюс.
Конструкція не викликала нарікань, усередині все акуратно, навіть з огляду на те, що корпус залито компаундом і там ніхто нічого не побачить, хіба що дуже допитливі.

Не обійшлося й без «ложки дьогтю»
Заявлений час запуску менш як одна секунда драйвери «на холодну» не забезпечують, тож вони належать до сегмента «не побутового» застосування. Тобто якщо встановити його вуличному ліхтарі, для освітлення гаража, комори тощо, усе буде чудово. Але якщо драйвер, припустімо, живитиме освітлення передпокою, тривала пауза перед увімкненням сильно дратуватиме.
Щодо пульсацій скажу, що візуально й на відео їх не помітно, та й у Мінвелу їх удвічі більше, а він узагалі цим не переймається.

Під час тестування виявилася «особливість»: коротке блимання, коли напруга проходить через діапазон 275–280 вольт. Але, як я писав, це водночас і погано, і добре — залежить від того, з якого боку подивитися.

Якщо коротко, цілком гідна заміна бюджетним Мінвелам, до того ж із захистом від наших реалій на кшталт відгорання нуля та перехльостування проводів на стовпах, а також із захистом від вологи.

На цьому в мене все, сподіваюся, було корисно. Як завжди, буду радий запитанням.