LED Drivers

Wat zijn het en hoe werkt het?

Wat is een LED Driver?

Een LED Driver regelt de juiste stroom en spanning voor een LED-systeem. Iedere LED heeft een bepaalde spanning nodig om in te schakelen en een bepaalde stroom die de intensiteit/lichthoeveelheid bepaald. Voorgaande lichtbronnen waren warmtestralers met een thermisch-effect. 

Dit thermische effect zorgde van nature voor een bepaalde modulatie waardoor de standaard 50Hz uit het elektriciteitsnet doorgaans geen zichtbare flicker veroorzaakte. LED kent dit thermische-effect niet. Meer weten over flicker?
Een goede LED Driver zorgt voor een frequentie die hoog genoeg is bij een modulatie de voldoende is, om ongezonde flicker te voorkomen. De LED Driver is dus het hart van de lamp en daarmee essentieel onderdeel van een kwalitatief product. LED Drivers zijn te onderscheiden in 3 hoofdgroepen.

Constant Current, Constant Voltage en Constand Power Output. Ook zijn er LED Drivers die een combinatie van Constant Voltage en Constant Current gebruiken.

Wat maakt een goede LED Driver?

LED Drivers zijn er in vele soorten en maten. De kwaliteit gaat van erbarmelijk tot uitmuntend. Prijs is doorgaans een goede indicator van de kwaliteit. Maar zeker niet altijd. Een prijs kan eenvoudig opgeblazen worden door inefficiënte distributie strategieën.
Om toch een goed beeld te kunnen krijgen van de kwaliteit van een LED Driver kan er gekeken worden naar de zaken waar de LED Driver invloed op uitoefent. In de basis zijn dat het licht en de elektrische huishouding van het circuit waar deze deel van uitmaakt.

Frequentie en modulatie: een goed ontworpen LED Driver heeft een secundaire output frequentie en modulatie die niet verstorend is. Meer informatie of frequentie en modulatie lees je hier: stroboscopisch effect licht

Beoogde levensduur en MTBF: een lange levensduur staat vanzelfsprekend voor lagere kosten over de levensduur van het product. Naast de vervangingskosten van het product zijn er ook kosten zoals arbeid en ander materiaal. Naast de beoogde levensduur geeft MTBF (mean time between failures / storingsvrije interval) over de kans waarbinnen een product binnen zijn beoogde levensduur defect raakt.

Het project heeft 100 LED Drivers geïnstalleerd die 10.000 branduren hebben. Totale tijd = 100*10.000 = 1.000.000 uren. De MTBF is 321.000 uur. Dit houdt in dat er gemiddeld genomen 3-4 LED Drivers defect raken onder de testomstandigheden. In de loop van een goede 4 jaar kunnen er naar verwachting 3-4 defecten optreden. In combinatie met de standaardafwijking kan er gemonitord worden of het uitvalpercentage binnen verwachting is.

Energie efficiëntie: een goed ontworpen LED Driver heeft in zijn vermogens klasse een goede energie efficiëntie. Dit betekent een lager energieverbruik en daarmee lagere kosten. Ook zegt energie efficiëntie iets over het ontwerp van de LED Driver. Een hoge energie efficiëntie in de respectievelijke vermogensklasse betekent doorgaans een beter ontwerp. Daarnaast is een hogere efficiëntie bevorderlijk voor de levensduur omdat er minder energie verloren gaat aan warmte.

Power Factor & THD: de efficiëntie van de LED Driver in het gebruiken van de elektrische energie die deze opneemt. Een hoge power factor betekent doorgaans een goed ontworpen LED Driver. Het voordeel van een hoge powerfactor is de gunstige capaciteitsbelasting die deze heeft op het elektriciteitsnet. De THD geeft het andere deel voor het bepalen van de capaciteitsbelasting van het net. Een hoge THD betekent een grotere harmonische vervorming met de gevolgen van doen. Harmonische-verstoring kan veiligheidsgevaar met zich mee brengen waaronder het niet goed functioneren van kortsluitbeveiliging.

LED-Driver-conversion

Slaapverbruik: sinds de nieuwe ERP verordening in effect is, mogen LED Drivers in veel situaties niet meer verbruiken dan 0,5 Watt wanneer de LED Driver is uitgeschakeld.

Inrush current: veel LED Drivers zijn voorzien van bepaalde componenten die een stroom-opstartpiek veroorzaken. Deze piek kan wel 100 maal het normaal stroomverbruik zijn van de LED Driver. Deze opstartpiek is dusdanig krachtig dat het elektrische apparatuur kan beschadigen of de installatie-automaat kan activeren. Een goede LED Driver geeft in zijn datasheet weer hoeveel LED Drivers er maximaal op een bepaalde installatie-automaat kunnen worden aangesloten.

Dimbaar/niet dimbaar: de techniek van het dimmen van een LED Driver bepaald grotendeels de belasting van de LED Driver en hoe deze het elektriciteitsnet beïnvloed. In de datesheet van een goede LED Driver staat duidelijk uitgelegd hoe bepaalde belasting de THD en PF beïnvloed alsook de frequentie en modulatie (wanneer relevant).

LED-Driver-Ohm

Constant Current LED Driver

Een Constant Current (CC) LED Driver geeft een constante stroom. Het voltage is variabel en past zich automatisch aan, aan de gevraagde spanning. Afhankelijk van de temperatuur en belasting kan de gevraagde spanning van de LED variëren. Een CC LED Driver zal deze variatie ondervangen door het grotere bereik spanning wat de CC LED Driver aan kan leveren. Een lagere spanning betekent een lager vermogen en daarmee ook een lagere lichtopbrengst. Dit is iets waar rekening mee gehouden dient te worden in het ontwerp van de lamp.

LED-Driver-Constant-Voltage

Constant Voltage LED Driver

Een Constant Voltage (CV) LED Driver geeft een constante spanning. De stroom is variabel en wordt doorgaans door de vraag in het systeem aan de secundaire zijde bepaald. Een CV LED Driver zal het verschil in spanningsvraag van een LED niet compenseren. Hier dient rekening mee gehouden te worden in het ontwerp van de lamp.

LED-Driver-Constant-power-1
https://www.schukat.com

Constant Power Output LED Driver

In systemen waar een constante gelijke lichthoeveelheid van belang is, onder veranderende omstandigheden is er de Constant Power Output (CPO) LED Driver. Denk bijvoorbeeld aan temperatuursverandering in een kas waarbij de beplanting een minimale hoeveelheid energie nodig hebben. Een CC LED Driver kan dit niet compenseren en een CV LED Driver zou dit middels een dimmer kunnen compenseren. Er zijn LED Drivers die een combinatie zijn van CV en CC. Het gebruik van deze techniek heeft voor en nadelen en dienen van te voren wel overwogen te zijn.