Meanwell HLG LED 電源はどのように機能しますか?

Meanwell HLG LED 電源はどのように機能しますか?

LED プロジェクトに取り組んでいる場合は、間違いなく電源が必要です。 Meanwell HLG シリーズ製品は、便利な内蔵調光機能を備えた定電圧および定電流を特徴とする信頼性の高い製品として、頻繁に推奨されています。

初めて購入する人は、スペック シートと配線図をざっと見るだけで混乱する可能性があります。 以下に、製品と電源の機能について説明します。

Meanwell HLG の概要

Meanwell HLG LED 電源は、40W から 600W の範囲の出力ワット数によって、何よりもまずカテゴリに分類されます。 各ワット数クラス内には、12V DC から 54V DC の範囲のさまざまな DC 電圧レベルがあります。

これらの仕様は、部品番号を見るだけでわかります。たとえば、HLG-60H-24 は 60 ワット、24V 電源を指します。

定電圧定電流?

Meanwell HLG 製品は、「デュアル モードの定電圧と定電圧」を宣伝しています。
これは、この製品の機能が他の定電流または定電圧製品と異なるため、混乱を招く可能性があります.

Meanwell HLG 電源は何よりもまず定電圧電源であり、特定の状況下でのみ定電流モードで動作することを覚えておくと便利です。 これはどういう意味ですか?

例として、Meanwell の HLG-60H-24 と組み合わせた Waveform Lighting の 24V LED ストリップ製品を使用してみましょう。 まず、LED ストリップのスペック シートには、1 フィートあたり 225 mA の電流引き込みが示されていることに注意してください。これは、電力要件を計算する際に知っておくべき最も重要な数値です。

LED ストリップの 1 フィートを Meanwell HLG 24V 電源に接続するとどうなりますか? 電源はシンプルな定電圧電源のように機能し、24V DC で 225mA の出力を提供します。 2 フィートでは、24V DC の同じ電圧レベルで、450 mA で 2 倍の電流を供給します。 つまり、その電圧は一定のままです。

定電流モードはいつアクティブになりますか?

例を続けて、LED ストリップの長さを伸ばすとどうなるか見てみましょう。 HLG-60H-24のスペックシートによると、定格電流は2.5A。 したがって、LED ストリップの 1 フィートあたりの消費電力が 225 mA の場合、10 フィートの LED ストリップ セグメントの消費電力 (2.25A = 225 mA x 10) は定格電源電流の 2.5A を下回り、定電圧で動作します。 モード (つまり、24V DC で 2.25A 出力)。

LED ストリップの長さを 12 フィートに伸ばすとどうなりますか? 私たちの計算では、消費電流 (2.7A = 225 mA x 12) が電源の定格電流を超えることを示しています。 これは通常、通常の定電圧電源にとって大きな問題です。 高品質の製品は過電流保護モードに入り、動作を停止する可能性があり、低品質の製品は単純に燃え尽きて永久的な損傷を受ける可能性があり、場合によっては火災や感電の危険があります。

ただし、Meanwell の HLG シリーズは引き続き動作しますが、定電流モードに入り、出力電流は 2.5A の定格電流に固定されます。 しかし、2.5A を超える電流が流れる 12 フィートの LED ストリップをどのようにして動作させ続けることができるでしょうか?

答えは、定電流モードの HLG 電源は、出力電流を 2.5A に固定したまま、出力電圧を下げるだけです。

LED、ひいては LED ストリップは、電流と電圧の間に正の関係を持つダイオードと抵抗であることを思い出してください。 言い換えれば、電流を増加させると電圧が増加し、逆もまた同様です。

ちょっと待ってください - あなたは疑問に思っているかもしれません - LED ストリップは特に 24V DC 入力用に定格されていませんか? はい、そうですが、より低い電圧レベルで操作することは完全に許容され、安全です。

つまり、Meanwell HLG 電源には過電流保護機能が組み込まれており、起動すると定電流動作モードになります。 この例の場合、LED ストリップの長さが継続的に増加し、消費電力も増加する場合、LED ストリップが 2.5A しか消費しないように、電源は電圧を下げ続ける必要があります。

HLG 電源には、各仕様の最小電圧出力もあります。 HLG-60H-24 の場合、最小出力電圧は 14.4V DC です。この電圧レベル未満では電力を供給できません。

以下のチャートは、Waveform Lighting の 24V LED ストリップを使用した場合の Meanwell HLG-60H-24 の可能な動作モードを示しています。 緑色の領域は、Meanwell 仕様に基づいて許容されるドライブ モードを表します。 対角線のそれぞれは、使用される LED ストリップの長さに応じて、さまざまな電流と電圧の組み合わせを表します。

HLGタイプA

Meanwell HLG 電源の部品番号命名法には、その調光機能を示す最後の接尾辞があります。 たとえば、HLG-60H-24-A はタイプ A 調光を指し、HLG-60H-24-B はタイプ B 調光を指します。 末尾の文字がない場合は、非調光モデルを示します。次のオプションは適用されません。

タイプ A 調光により、出力電流と電圧を「内蔵ポテンショメータで調整可能」にすることができます。 まず、これを詳しく見てみましょう。

タイプ A HLG 電源の上面には、Io ADJ と Vo ADJ とマークされた 2 つの穴があります。 穴の内側にはトリム ポテンショメータ (「トリムポット」) があり、青色で示されているものと似ています。 ドライバーを使用してトリムポットの位置を時計回りまたは反時計回りに回して、電圧と電流のレベルを調整します。

しかし、「電圧と電流のレベルを調整する」と言うとき、正確には何を調整しているのでしょうか?

HLG-60H-24 の定格電圧は 24.0V、定格電流は 2.5A であることを思い出してください。 トリムポットは、これらのパラメータの限られた範囲の調整を可能にします。 具体的には、電圧は22Vから27Vの間で調整でき、電流は1.5Aから2.5Aの間で調整できます。 (参照仕様シートの行 6 および 7)。 つまり、電流が 1.5A に達すると定電流電源として機能する定電圧 22V 電源になるように電源を調整できます。

タイプ A HLG のポテンショメータ方式は便利ですが、広範囲の調光ができず、ユーザーがアクセスできないことに注意してください。

HLGタイプB

HLG タイプ B により、ダイナミックで幅広い調光制御が可能になります。 これはどのように達成されますか?

タイプ A 電源とは異なり、HLG タイプ B には、AC 電源から分離された 2 番目の入力ワイヤのペアが含まれています。 この 2 番目のワイヤ ペアは、出力輝度を調整するための入力信号として使用されます。

どのタイプの調光信号入力が使用されていますか? Meanwell HLG は、次の 3 つの異なるオプションを提供します。

1) 1-10V 信号入力 (アナログ)

壁調光器および制御システムで一般的に使用されます。 (トライアック調光器には対応していません)。 入力信号は 1V から 10V の間で変化し、結果として得られる出力 DC 電力は入力信号に対応します。 1V-10V は信号のみであることに注意してください。出力 DC 電力とは無関係であり、LED への電力供給には使用されません。

これは、確立された壁の調光器に接続し、信頼性が高く美的に満足できるセットアップを可能にするため、恒久的な家庭または商業施設で調光を実現する最も実用的な方法です。

2) 10V PWM 入力 (デジタル)

アナログ 1 ~ 10 V 信号の代わりに、10 V のデジタル パルス幅変調信号を使用して出力 DC 電力を決定します。 入力のデューティ サイクルによって、出力 DC 電力が決まります。

この PWM 信号は、PWM 調光出力と混同されることがよくあります。これらは 2 つの異なる概念です。 ここでは、入力信号が PWM であると言及しており、それ自体は、LED 自体が PWM を使用してパルス化されているかどうかを示すものではありません (以下を参照)。

このアプローチは、デジタル PWM 出力機能を持つ Arduino や Raspberry Pi プロジェクトなど、独自のマイクロコントローラー回路を構築するユーザーに役立ちます。

3) 付加抵抗入力 (アナログ)

上記の 1 ~ 10V と同様に、この方法ではポテンショメータまたはその他の形式の可変抵抗を使用して、調光信号入力を調整します。 電圧差が外部から提供される 1 ~ 10V 調光とは異なり、追加抵抗は DIM+ ワイヤによって提供される 10V 信号を使用します。

これは、希望の調光結果を達成するためにポテンショメータのみを必要とする最も簡単な方法です。 DIY プロジェクトや LED システムの簡単なテストに最適ですが、恒久的な設置には多少の電気配線が必要です。

調光出力

さまざまな調光入力信号に応答して、HLG 電源は、対応する異なるレベルの PWM DC 電源出力で応答します。 この PWM 出力は、上記の方法 (2) で説明した PWM 入力信号とは異なることを明確にすることが重要です。

PWM の仕組みの詳細については、こちらの記事をお読みください。

これは、HLG 電源が「定電流」ドライバーとして販売されているため、よく誤解される機能です。調光時には、これらの電源は PWM を使用して目的の調光効果を実現します。 一部のアプリケーションでは、この PWM 出力により、PWM に関連する望ましくないちらつきが発生する場合があります。

最後に、DC 電源出力の範囲は 10% から 100% であることに注意してください。そのため、完全な 0% から 100% の調光範囲を実現しようとしている場合、HLG 電源では不十分な場合があります。

結論

Meanwell HLG 電源は、優れた性能と信頼性 (MTBF > 100 万時間)、および独自の調光と定電圧 + 定電流機能を備えた優れた製品です。 機能の範囲が広いため、製品を理解するのがやや難しい場合がありますが、定電圧と定電流の遷移がどのように発生するか、および入力信号の調光がどのように発生するかを理解することで、これらの製品のパワーと柔軟性を活用することもできます。

 

 

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