Экспериментальная оценка использования активно-резистивной схемы в LED-драйверах с целью снижения значений пускового тока и повышения эксплуатационного ресурса изделий

В работе рассматривается проблема ограничения пускового тока в LED-драйверах, что является важной задачей для современных светодиодных систем. Основное внимание уделяется применению адаптированной классической схемы ограничения пускового тока с использованием реле времени и ограничительного резистора. Представленная схема включает трансформатор, диодный мост, стабилизатор напряжения, конденсаторы, микросхему таймера NE555P и реле для управления резистором. В работе представлен анализ преимуществ и недостатков современных методов ограничения пускового тока с применением терморезисторов и MOSFET-схем. Для исследования были выбраны модели LED-драйверов с различным схемотехническим решением мощностью 36 Вт и напряжением 12 В. С помощью осциллографа FNIRSI-2C23T были проведены измерения максимальных значений тока в разный период времени рабочего цикла. Оценены погрешности измерений, вызванные работой осциллографа, измерительного щупа и токоизмерительного шунта. Экспериментальные результаты показали возможность снижения амплитудного значения пускового тока при использовании усовершенствованной схемы драйвера. Также рассмотрены возможные пути улучшения схемы ограничения пускового тока, в том числе использование бестрансформаторного управления электромагнитным реле для дальнейшей оптимизации устройства.

1. Тифлов А.В. Современные способы ограничения пусковых токов в источниках электропитания // Силовая электроника. - 2019. - №4. - С. 40-43.

2. Никифоров С., Архипов А. Регулятор фазы переходного процесса в цепях переменного напряжения для измерения пусковых и стартовых токов электротехнических устройств // Полупроводниковая светотехника. - 2020. - №5/

3. Коротков С.М., Лукин А.В. Источники питания для светодиодного освещения // Практическая силовая электроника. – М.: ММП-Ирбис, 2012. - С. 3-9.

4. Cапрыкин А., Уелин В., Волгараев К. Пусковой и/или стартовый ток? // Полупроводниковая светотехника. - 2020. - №3. - С. 26-29.

5. Робертс С. Причины и решение проблемы пускового тока: краткое руководство // Силовая электроника. - 2021. - №2. - С. 64-67.

6. Крутиков К. К., Рожков В. В., Леонов И. Е., Белоусов Д. В., Романов Д. А., Рудняков К. А. Современное состояние и решение проблемы плавного пуска импульсных источников питания // Практическая силовая электроника. - 2018. - №4. - С. 42-46.

7. Абрамов А., Богданов А., Данилко А., Дмитриев П., Карев А., Степанов А. Электрические характеристики ОП со светодиодными источниками света при включении и требования к устройствам защиты сети электропитания // Полупроводниковая светотехника. - 2020. - №2. - С. 12-15.

8. Mathiou S., Lambert H., Jammet P. Impact of LED Lighting on Electrical Networks // Schneider Electric White Paper. - 15.10.2014. - Ст.1.

9. Исследование способов ограничения пускового тока светодиодных устройств в целях увеличения эксплуатационного ресурса изделий В.Р. Иванова, Р.Р. Сафин // Южно-Сибирский научный вестник. – 2025. – №4. – с. 53-57.

10. Зарядка конденсатора // НИЯУ МИФИ URL: https://online.mephi.ru/courses/physics/electricity/data/course/4/4.4.html (дата обращения: 15.07.2025).

11. Мэк Р. Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению/Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХІ», 2008. — 272 с.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

12. Забродин Ю. С. Промышленная электроника. - ЭР-277 изд. - 24.09.81: Высшая школа, 1982. - 489 с.

13. Sze S. M. Physics of Semiconductor devices. - 2 изд. - New Jersey: Wiley-Interscience, 1981. - 456 с.

14. IOTA Engineering Qualifying Emergency Lighting to NEMA 410 Standards // TECH BRIEF Emergency Lighting and Inrush Protection. - 2018. - №REV 040918

15. LED Driver Inrush Current and MCB Quantity // uPowerTek URL: https://www.upowertek.com (дата обращения: 15.02.2025).

16. Как измерить ток с помощью осциллографа: выбираем оптимальный метод // supereyes URL: https://supereyes.ru/ (дата обращения: 13.10.2025).

17. TDK Corporation. NTC Thermistors for Inrush Current Limiting: Technical Guide and Application Manual. Tokyo: TDK Electronics AG, 2023. 36 p. URL: https://www.tdkelectronics.tdk.com/download/532341/4b8e136e9f1e7c35b18e25c45297697c/pdf-inrush-currentlimiting-ntc-thermistors.pdf (дата обращения: 20.01.2026).

18. Infineon Technologies AG. PROFET+2 12V: Smart High-Side Power Switches for Automotive and Industrial Applications. Datasheet. Munich: Infineon Technologies, 2024. 48 p. URL: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-PROFET-2-12V-DS-v02_00-EN.pdf (дата обращения: 20.01.2026).

19. Omron Electronics LLC. G2RL Series Power PCB Relays: Technical Specifications and Application Guide. Schaumburg: Omron Corporation, 2023. 45 p. URL: https://www.omron.com/ecb/products/pdf/RELAY_POWER_PCB_G2RL.pdf (дата обращения: 20.01.2026).

20. Vishay Intertechnology Inc. SMD Inrush Current Limiting PTC Thermistors: Design Guide for LED Driver Applications. Malvern: Vishay, 2024. 28 p. URL: https://www.vishay.com/docs/29074/smdinrush.pdf (дата обращения: 20.01.2026).

21. STMicroelectronics. LED Driver ICs with Integrated Inrush Current Limiting: Application Note AN5321. Geneva: STMicroelectronics, 2023. 32 p. URL: https://www.st.com/resource/en/application_note/an5321-led-driver-ics-with-integrated-inrushcurrent-limiting-stmicroelectronics.pdf (дата обращения: 20.01.2026).

22. Исследование способов ограничения пускового тока светодиодных устройств в целях увеличения эксплуатационного ресурса изделий В.Р. Иванова, Р.Р. Сафин // Южно-Сибирский научный вестник. – 2025. – №4. – с. 53-57.