Имеется светодиодный светильник, состоящий из 50 штук последовательно включенных светодиодов GW PUSRA1.PM фирмы OSRAM. Рабочий ток светильника равен 700 мА. Светильник будет эксплуатироваться в диапазоне температур от -30 до +50 градусов Цельсия.

Необходимо: подобрать к этому светодиодному светильнику источник питания.

Смотрим характеристики светодиодов GW PUSRA1.PM, которые нам дает производитель:

Из документации видно, что типичное падение напряжения на одном светодиоде составляет 2.80 V при токе 700 mA.
Следовательно, типичное падение напряжения светодиодного светильника (последовательно включенных 50 светодиодах) составляет 2.80 X 50 = 140 V.

      При производстве светодиодов существует важная проблема – повторяемость параметров. Самое высокотехнологичное производство не позволяет получить приборы с одинаковыми заданными рабочими параметрами.
Чтобы учесть это в расчетах, смотрим в технической документации, какое минимальное и максимальное падение напряжения на светодиоде при токе 700мА. Производитель указал максимальное падение напряжения: 3.20 V, минимальное: 2.70 V.
С учетом этих отклонений, расчетные падения напряжения на светодиодном светильнике будут:
минимальное: 2.70 x 50 = 135V
максимальное: 3.20 x 50 = 160V
Мы получили промежуточный рабочий диапазон падения напряжения светодиодного светильника 135…160 V при рабочем токе 700мА.

    При расчете промежуточного рабочего диапазона падения напряжения, мы не учитывали диапазон рабочих температур светодиодного светильника. Этот диапазон определяется планируемыми климатическими условиями эксплуатации светодиодного светильника (от -30 до +50 градусов Цельсия).
Смотрим график зависимости падения напряжения на светодиоде от температуры:

Из графика видно, что чем ниже температура, тем больше падение напряжения на светодиоде.
Увеличение падения напряжения на светодиоде при -30 градусов относительно 85 градусов составит примерно 0,2 V
Увеличение падения напряжения на светодиоде при +50 градусов относительно 85 градусов составит примерно 0,05 V
Следовательно, падения напряжения на светодиодном светильнике с учетом температурного диапазона будут:

от (2,7 + 0,05) x 50 шт. = 137.5 V до (3,2 +0,2) x 50 шт. = 170 V


То есть, при типовом значении падения напряжения на светильнике 140 V расчетный диапазон падения напряжения составит: 137.5 … 170 V

Примечание: в реальном светильнике температура светодиодов из-за нагрева может превышать расчетные +50 градусов Цельсия. Строго говоря, это может привести к уменьшению падения напряжения на светодиодах и соответственно, небольшому уменьшению величины нижней границы диапазона напряжений светильника. Но так как мы используем данные расчеты для подбора источников питания - то позволим себе этой небольшой поправкой пренебречь, так как источник все равно нужно приобретать с приличным запасом по величине нижней и верхней границы выходного напряжения. Либо, если есть необходимость знать нижнюю границу совершенно точно - нужно производить практические замеры температуры светодиодов в реальном светильнике.

    Обращаем внимание, что данный расчет велся для типичного тока этих светодиодов: 700 мА. Но вообще диапазон тока для этих светодиодов 200 … 1500 мА. То есть, при желании может быть выбран другой ток из этого диапазона. В этом случае, можно воспользоваться графиком:



Возвращаясь к нашему расчету для тока 700 мА, будем подбирать источник питания для светодиодного светильника.
Оценим максимальную мощность потребления светильника: 170 V x 0,7 A = 119 Вт
При выборе источника питания, фирма MEAN WELL рекомендует иметь запас по мощности примерно 30%. Следовательно, номинальная мощность источника составит величину около 150 Вт.


Выбираем модель ELG-150-C700.


http://www.mean-well.ru/uploads/files/datasheets/ELG-150-C700.pdf


Основные характеристики ELG-150-C700 представлены в таблице:



Как видно, источник ELG-150-C700 на выходе дает стабилизированный ток 700мА в диапазоне 107 … 214 V
Ток 700 мА совпадает с заданным током светодиодного светильника. Диапазон напряжений источника 107 … 214 V шире диапазона напряжений светодиодного светильника 137.5 … 170 V
Следовательно, совместно они должны работать нормально.
Проанализируем, как источник ведет себя в разных температурных режимах:



Видно, что в заданном диапазоне температур от -30 до +50 градусов Цельсия номинальная мощность источника не меняется и находится на уровне 100%.


Источник ELG-150-C700 к светильнику подобран.