Constant current LED driver

[remco011]

Hi, ik heb een vraag over constant current LEDs. Ik heb een aantal LED spots die worden aangestuurd door een constant current driver. Output: DC8-16V 275mA

Mijn doel is om deze LED lampen aan Home Assistant te koppelen. Ik had deze lampen eerst aan een constant voltage driver (Mi-Light Controller LED Strips Wit 144W) hangen maar een aantal lampen beginnen nu heel irritant te knipperen. Ik denk dat het komt doordat deze dimmer PWM gebruikt in plaats van constant current (ik wist toen nog niet dat er constant voltage en constant current dimmers bestonden).

Op internet had ik de SRP-ZG9105-50CC gevonden: een constant current LED driver met Zigbee. Via Zigbee kan ik de driver aan Home Assistant koppelen. Ik ben geen expert op dit gebied, vandaar de volgende vragen:

1) De SRP-ZG9105-50CC output current is instelbaar. De opties zijn 250mA, 300mA, etc. De driver bij de lampen geeft 275mA. Kan ik de SRP-ZG9105-50CC wel gebruiken? Zo ja, wat is beter: instellen op 250 of 300mA?

2) De SRP-ZG9105-50CC heeft een DC voltage range van 8 to 48V. De driver bij de lampen geeft 8 tot 16V output. Ik neem aan dat spanning boven 16V de lamp kapot maakt? Is het voltage bij apparaten als SRP-ZG9105-50CC in te stellen?

Alvast bedankt voor jullie tijd!

[teacher]

/71 > /82

[Baggeraar]

1) sowieso is het over-driven van LED's nefast voor de levensduur, dus beter op 250mA instellen; mogelijks is er wel wat marge en kan 300mA ook geen kwaad; maar hoe lager hoe langer ze meegaan. maximale stroom kan je enkel bepalen wanneer je de specificaties van de gebruikte LED erop naslaat, en de gebruikte specifieke configuratie in jouw geval (aantal LED's in serie/parallel).
De lichtsterkte kan wel wat lager uitvallen uiteraard bij een lagere stroom.

2) het is niet zozeer de spanning die een LED kapot maakt, maar de stroom; maar uiteraard omdat beide aan elkaar gelinkt zijn is het wel belangrijk om dit in te perken.
dat kan je doen door een constant voltage voeding te gebruiken die geschikt is voor de strip (dus onder de max Uf blijft van de LED, vaak tussen de 1.8 en 2.2V per led, afhankelijk van de ledstrip moet je dan bijvoorbeeld voor 10 LED's in serie een voeding gebruiken van 20V om binnen de tolerantie van de LED te blijven.
Echter, aangezien de If (forward current) kan stijgen naarmate de temperatuur van de junctie (de LED dus) stijgt, is een CV voeding voor een LED string niet de beste oplossing. Het beste is dus om de stroom gelijk te houden (en dus de spanning te laten variëren) met een CC voeding; bij het vorige voorbeeld is voor 1 led dus 20mA aan stroom nodig om in geleiding te blijven; hiervoor kan de LED driver de spanning zonder problemen tussen de onderspanning en bovenspanning laten variëren, waarbij de stroom steeds gelijk blijft.
Het enige waar er een probleem zou kunnen voordoen is wanneer één van de LED's die in parallel staan zou stukgaan en daarbij 'open' gaat, waardoor de rest van de stroom dus verdeeld over de andere LEDs, algemeen krijg je dan een hogere spanning en dus ook een hogere stroom door de rest van de LED's.
Daarom kan het -soms- ook belangrijk zijn om de spanning te beperken (Constant power bvb), maar algemeen voor consumentenlichten wordt dat niet echt opgenomen. In jouw geval is het vooral belangrijk dat de spanningsrange ook in de range zit van je nieuwe voeding, anders zouden mogelijks de LED's niet eens oplichten (of maar kort voor 1 keer).

[SuperKris]

remco011 schreef op woensdag 3 maart 2021 @ 00:35:
Hi, ik heb een vraag over constant current LEDs. Ik heb een aantal LED spots die worden aangestuurd door een constant current driver. Output: DC8-16V 275mA

Mijn doel is om deze LED lampen aan Home Assistant te koppelen. Ik had deze lampen eerst aan een constant voltage driver (Mi-Light Controller LED Strips Wit 144W) hangen maar een aantal lampen beginnen nu heel irritant te knipperen. Ik denk dat het komt doordat deze dimmer PWM gebruikt in plaats van constant current (ik wist toen nog niet dat er constant voltage en constant current dimmers bestonden).

Op internet had ik de SRP-ZG9105-50CC gevonden: een constant current LED driver met Zigbee. Via Zigbee kan ik de driver aan Home Assistant koppelen. Ik ben geen expert op dit gebied, vandaar de volgende vragen:

1) De SRP-ZG9105-50CC output current is instelbaar. De opties zijn 250mA, 300mA, etc. De driver bij de lampen geeft 275mA. Kan ik de SRP-ZG9105-50CC wel gebruiken? Zo ja, wat is beter: instellen op 250 of 300mA?

2) De SRP-ZG9105-50CC heeft een DC voltage range van 8 to 48V. De driver bij de lampen geeft 8 tot 16V output. Ik neem aan dat spanning boven 16V de lamp kapot maakt? Is het voltage bij apparaten als SRP-ZG9105-50CC in te stellen?

Alvast bedankt voor jullie tijd!

Dat de LEDs gaan knipperen heeft niets met PWM te maken. Dimmers met een regelbaar voltage heb je niet. Althans niet lineair. Of je je gebruikt PWM of je gerbruikt bij wisselspanning fase aan/af snijden. In beide gevallen regel je hoe groot deel van de tijd de lamp stroom krijgt.

Jouw LEDs hebben geen stroom beperkende maatregelen ingebouwd. Ze vertrouwen daarvoor op de CC voeding. Deze gaat de stroom tot een bepaald niveau beperken. Om de gewenste stroomsterke te bereiken, moet deze de met de spanning varieren. Elke LED of meervoud daarvan is anders. Daarom heeft een CC driver een vaste opgegeven stroom, een variabele spanning die je LED nodig heeft.

Op basis van de door jou voorziene gegevens is de voorgestelde driver dus prima. Gebruik je 250ma zullen ze nauwelijks merkbaar zachter branden. Gebruik je 300mA kan het zijn dat je ze overbelast op vol vermogen. Ze worden dan heter dan ze mogen zijn en de levensduur gaat achteruit.

[remco011]

Bedankt voor jullie reacties!

@SuperKris Ondanks volgens de specs de driver 8V tot 48V kan leveren gaan de LED spots niet kapot terwijl hun bijgeleverde driver 8V tot 16V output heeft?

@SuperKris al het knipperen van de LEDs niets te maken heeft met PWM, waar zou het knipperen dan door veroorzaakt kunnen worden?

Toen ik in het bericht van @Baggeraar over serie en parallel las bedacht ik mij dat de aannemer volgens mij een foutje had gemaakt. Ik had vier kabels aangelegd, voor elke LED 1 maar tijdens het plaatsen van het verlaagd plafond is een kabel zoek geraakt. Volgens mij hebben twee LEDs een aparte kabel en zitten twee andere LEDs in serie aangesloten. Ik ga dit morgen even nameten en kom er op terug. Weet niet of het een probleem is namelijk met een constant current driver. Op dit moment branden ze trouwens alle vier even hard.

[SuperKris]

remco011 schreef op donderdag 4 maart 2021 @ 00:31:
Bedankt voor jullie reacties!

@SuperKris Ondanks volgens de specs de driver 8V tot 48V kan leveren gaan de LED spots niet kapot terwijl hun bijgeleverde driver 8V tot 16V output heeft?

@SuperKris al het knipperen van de LEDs niets te maken heeft met PWM, waar zou het knipperen dan door veroorzaakt kunnen worden?

Toen ik in het bericht van @Baggeraar over serie en parallel las bedacht ik mij dat de aannemer volgens mij een foutje had gemaakt. Ik had vier kabels aangelegd, voor elke LED 1 maar tijdens het plaatsen van het verlaagd plafond is een kabel zoek geraakt. Volgens mij hebben twee LEDs een aparte kabel en zitten twee andere LEDs in serie aangesloten. Ik ga dit morgen even nameten en kom er op terug. Weet niet of het een probleem is namelijk met een constant current driver. Op dit moment branden ze trouwens alle vier even hard.

Volgens mij had ik dat al wel duidelijk uitgelegd, maar ik zal nog eens een poging doen

Een LED heeft een stroom beperkend middel nodig. De verhouding tussen stroom door de LED en spanning over de LED is namelijk niet linear. Stel een LED heeft een gespecificeerde stroom van 200mA en een gespecificeerde spanning van 3V. Als we de LED forceren op een andere spanning te werken werkt deze bij 2.8V misschien nog maar op 100mA dus veel minder licht. Bij 3.2V trekt de LED wellicht al 400mA en gaat daaraan defect.

Het voltage van elke LED verschilt iets. Zelfs van dezelfde fabrikant. Als je dit met alleen spanning wil regelen moet je van elke led heel exact de spanning weten en deze heel nauwkeurig instellen. Zelfs dat werkt echter niet goed, want deze zal ook variëren wanneer de LED warmer wordt.

Daarom moet je niet de spanning van een LED regelen, maar de stroom die er doorgeen gaat. Als je dezelfde voorziet van een stroom die geregeld is op 200mA, dan zal de LED zelf altijd de juiste spanning aannemen.

In een 12V LEDstrip zit dit vaak dmv een weerstand al ingebouwd. Er worden dan bijvoorbeeld 3 LEDS in serie gezet die alle 3 rond de 3V zitten. In serie staat er dan 9V over en de laatste 3V wordt gedissipeerd in een weerstand. Deze weerstand is wel liniear en kan zo gekozen worden dat hij in serie met de LED's bij 12V, maximaal 200mA laat lopen. Bij een 230V LED lamp zit de complete LED driver ingebouwd.

Jouw LEDs hebben geen stroom beperkende middelen ingebouwd. Dit moet de LED driver dus regelen, en daarbij zullen de LEDs zelf de juiste spanning aannemen. Deze spanning is afhankelijk van de LED module die je gebruikt. Het is niet ongebruikelijk dat daar meerdere LED's op zitten die in serie staan.

Stel jouw LED modules hebben een spanning nodig van 6V, en je driver heeft een bereik van 8 tot 20V. Een enkele LED is dan te weinig om de driver goed te laten werken. Zet je er 2 in serie, dan is de spanning over de complete keten 12V en dat werk ook prima. Bij 3 is het 18V. Bij 4 in serie zou je echter 24V nodig hebben en dat is meer dan de driver kan leveren. Deze is dan niet in staat om de 250mA te laten lopen.

[ls470]

remco011 schreef op donderdag 4 maart 2021 @ 00:31:
Bedankt voor jullie reacties!

@SuperKris Ondanks volgens de specs de driver 8V tot 48V kan leveren gaan de LED spots niet kapot terwijl hun bijgeleverde driver 8V tot 16V output heeft?

Simpel gezegd: de driver stuurt een bepaalde stroom door de leds(constant current), en de leds bepalen zelf welke spanning ze nodig hebben/er over staat voor die stroom. De driver moet wel in staat zijn om die spanning te leveren => als je nieuwe driver alles tussen 8V en 48V kan leveren zal dat werken zonder de leds op te blazen, zolang je de stroom niet te hoog instelt (zie de 250mA/300mA discussie hierboven).

[memphis]

Baggeraar schreef op woensdag 3 maart 2021 @ 21:58:
het is niet zozeer de spanning die een LED kapot maakt, maar de stroom; maar uiteraard omdat beide aan elkaar gelinkt zijn is het wel belangrijk om dit in te perken.
dat kan je doen door een constant voltage voeding te gebruiken die geschikt is voor de strip (dus onder de max Uf blijft van de LED, vaak tussen de 1.8 en 2.2V per led, afhankelijk van de ledstrip moet je dan bijvoorbeeld voor 10 LED's in serie een voeding gebruiken van 20V om binnen de tolerantie van de LED te blijven.

Echter, aangezien de If (forward current) kan stijgen naarmate de temperatuur van de junctie (de LED dus) stijgt, is een CV voeding voor een LED string niet de beste oplossing. Het beste is dus om de stroom gelijk te houden (en dus de spanning te laten variëren) met een CC voeding;

Hoewel je zelf aangeeft dat het niet de beste optie is is het eigenlijk helemaal geen optie. Een LED zonder enige vorm van stroombeperkingen op een vaste spanning is vragen om problemen en in de praktijk not done. 1 uitzondering zijn de goedkope LED zaklampjes die op 2 of 3 knoopcellen zonder enige weerstand de LED voeden. De enige reden waarom dat kan zit in de hoge interne weerstand van de knoopcellen.

[remco011]

Dank je @SuperKris voor de uitgebreide uitleg. Ik had het inderdaad niet goed begrepen maar snap het nu wel. De geselecteerde driver kan de benodigde stroom en spanning leveren voor de LED spots die ik heb.

Dan ga ik de driver bestellen! Zodra het allemaal binnen is laat ik weten of het werkt!

Nogmaals bedankt!

[remco011]

Bedankt voor jullie hulp! Het werkt!

Ik heb nu een SRP-ZG9105-50CC constant current LED driver. De lampjes (elk 275mA) heb ik parallel aangesloten dus moest het aantal ampère wat de driver moet leveren wat omhoog schroeven. Toen ik daar achter was brandde de LEDs goed zonder flikkeren!

Helaas nog niet helemaal in gebruik omdat de driver geen bereik heeft met de Zigbee controller die in de meterkast hangt. Ik moet ergens in het midden een Zigbee apparaat plaatsen met de rol router en dan hoop ik wel bereik te hebben