Блок питания светодиодной лампы схема: устройство, принцип работы, советы мастеров — ABC IMPORT

Содержание

устройство, принцип работы, советы мастеров — ABC IMPORT

Содержание статьи:

Светодиодные лампы постепенно вытесняют иные осветительные приборы с рынка. Это экономичные, долговечные приборы, которые могут создавать световой поток разных оттенков. Они отличаются более сложным устройством, чем лампы накаливания. У них предусмотрен в конструкции блок питания. Он может быть разным. Как устроен блок питания для светодиодных ламп, какую разновидность выбрать, будет рассмотрено далее.

Источник питания для светодиодов

Чтобы выполнить ремонт блока питания светодиодной лампы, нужно понимать принцип работы такого элемента системы.

Вам будет интересно:Как работают камеры видеонаблюдения: принципы действия, устройство и характеристики

Источник питания подобного осветительного прибора должен соответствовать ряду требований. Основные из них следующие:

  • энергоэффективность;
  • надежность;
  • электромагнитная совместимость;
  • безопасность.

Только обеспечив светодиоды источником питания с перечисленными качествами, можно добиться правильной работы прибора, продлить срок его эксплуатации.

Стоит отметить, что продолжительность эксплуатации представленных осветительных приборов составляет не менее 50 тыс. часов. Соответственно и блок питания должен проработать не меньшее количество времени. При этом нужно помнить, что основной причиной, по которой светодиодные лампы вытесняют все другие разновидности осветительных приборов, являются энергосберегательные технологии. Поэтому блок питания также должен обладать высоким КПД. В противном случае из-за блока питания экономия энергии будет незначительной.

Стоит также отметить, что представленная деталь является единственным источником помех электромагнитного типа. Поэтому от блока питания зависит совместимость светодиодного светильника с электросетью.

Единственным элементом в представленном осветительном приборе, к которому подводится напряжение от бытовой сети, является блок питания светодиодных ламп.

220В в этом элементе системы трансформируется, снижаясь до 12 В на выходе. По этой причине электробезопасность устройства полностью зависит от этого прибора.

Кроме того, блок питания влияет на светотехнические характеристики лампы, на то, какой ток будет протекать через светодиод. Если он будет пульсировать, то и световой поток будет отличаться низким качеством, плохо влиять на зрение.

Устройство лампы и драйвера

Вам будет интересно:Обозначение mAh: что это значит

Блок питания для светодиодной лампы 12В является самой распространенной разновидностью. В зависимости от характеристик лампы он может выдавать на выходе 5, 12, 24, 48 В. При этом ток из переменного преобразовывается в постоянный. Это обязательное условие правильной работы системы.

Прежде чем рассмотреть устройство этого элемента лампы, нужно обратить внимание на его место в конструкции. Это позволит при необходимости выполнить ремонт. Лампы светодиодного типа имеют одинаковое устройство. Если демонтировать корпус, можно увидеть внутри драйвер. Это печатная плата, на которую напаяны радиоэлементы.

Цоколь представленных приборов чаще всего имеет размер G4. Блок питания для светодиодных ламп следует сразу после него. Электричество подается на контакты патрона, передаваясь на выводы цоколя. К нему подведено два провода, по которым напряжение подается на драйвер (блок питания). Здесь происходит трансформация тока до заданных параметров. Оно поступает на плату, к которой припаяны светодиоды.

Драйвер – это электронный блок, который представляет собой генератор тока. Он, в свою очередь, также имеет несколько основных компонентов. Напряжение от бытовой сети попадает сначала на фильтр. Он устраняет электромагнитные помехи. Далее ток попадает на выпрямитель. Здесь он становится постоянным. Следующая ступень блока питания предназначена для коррекции коэффициента мощности. Последней стадией, которую проходит в этом устройстве электрический ток, является импульсный стабилизатор тока.

К его выходу подсоединены светодиоды.

Такое устройство имеет любая светодиодная лампа. Если нужно собрать блоки питания светодиодных ламп аварийного или основного назначения, придерживаются указанной схемы.

Особенности питания светодиодов

Блок питания светодиодных ламп на 220В имеет некоторые особенности работы. Это нужно обязательно учесть, собираясь сделать или отремонтировать этот прибор. Светодиод имеет нелинейную зависимость напряжения и тока. Этой особенностью обладают все осветительные приборы представленного типа.

Так, при увеличении номинального напряжения ток на светодиоде резко возрастает. Это может привести к поломке. Поэтому в недорогих лампах (часто китайского происхождения) последовательно со светодиодом устанавливается ограничивающий резистор. Если произойдет скачок напряжения, он не позволит току увеличиться. Но при этом на резисторе упадет мощность. КПД недорогого светильника по этой причине уменьшается.

Вам будет интересно:Плохо показывает телевизор: причины и способы решения проблемы

Блок питания обеспечивает нормальное напряжение для питания светодиодов. Именно этот прибор чаще всего включается в схему ламп представленного типа. Блок питания для светодиодной лампы 12В или с иным значением исходящего напряжения, называется драйвером. Это маркетинговое обозначение подобных приборов. Источник постоянного напряжения для светодиодов, которые работают от напряжения 12 В, принято называть блоком питания. Если же устройство еще и стабилизирует входной ток, то это драйвер. Можно сказать, что это разновидность блока питания, которая устанавливается в качественных лампах.

Разновидности блоков питания

Рассмотрев устройство блока питания светодиодной лампы, нужно обратить внимание на разновидности подобных приборов. Они могут быть трансформаторными или импульсными. Они отличаются устройством и принципом работы.

Так, в основе трансформаторного блока применяется трансформатор. Это прибор понижающего типа. Напряжение для любой лампы светодиодного типа нужно понижать с 220 В до 12 В или иного нужного значения. Только после этого ток подается на выпрямитель. Любая светодиодная лампа работает от постоянного тока.

Преимуществом трансформаторных разновидностей приборов является простота их конструкции. Они способны выдержать нагрузку в режиме холостого хода и имеют развязку от бытовой сети. Однако у представленной разновидности блока имеются и недостатки. Основными из них являются малый КПД (50-70%), а также чувствительность системы к перегрузкам.

Импульсный блок питания для светодиодных ламп также имеет в своей конструкции трансформатор. Но в этом случае он работает на более высоких частотах. Поэтому его вес и размер в несколько раз меньше. Обычный трансформаторный блок питания работает на частоте 50 Гц. Он значительно габаритнее. КПД импульсного прибора составляет 70-80%.

В импульсных разновидностях прибора также присутствует развязка от сети. Этот прибор также чувствителен к перегрузкам, но при этом может перестать функционировать даже при холостом ходе. Такой прибор при значительной перегрузке может воспламеняться.

Особенности драйвера

Выбирая блок питания для светодиодной лампы 220 В, нужно обратить внимание на особенности приборов, которые принято называть драйверами. Это импульсные разновидности источников питания. Они стабилизируют исходящее напряжение, которое подается на светодиоды. Такие приборы бывают одно- и двухкаскадными. Второй вариант предпочтительнее. Двухкаскадные драйверы устанавливают в подавляющем большинстве схем. Они обладают особым принципом действия.

Так, первый каскад является корректором коэффициента мощности. Второй элемент системы является стабилизатором напряжения на выходе. Блок корректора необходим, так как драйвер представляет собой импульсный тип устройства. Он должен соответствовать требованиям, оговоренным в ГОСТ, которые касаются подавления гармоник входящего напряжения.

Двухкаскадный драйвер соответствует нормам и требованиям, которые выдвигаются к качеству светового потока. Такой блок питания для светодиодных ламп 12 вольт способен обеспечить пульсацию, равную 1%. Это хороший показатель. Подобное освещение не будет негативно воздействовать на зрение и нервную систему человека. При этом коэффициент мощности двухкаскадного прибора составляет 0,92-0,96.

Стоит отметить, что представленная схема драйвера довольно дорогая. Поэтому производители дешевых ламп устанавливают однокаскадную схему драйвера. Такие системы больше подходят для создания освещения в кладовке, техническом помещении, подвале или подъезде. В квартире или доме нужно применять двухкаскадные схемы.

Еще несколько слов о драйверах

Стоит отметить, что в отличие от блока питания у драйвера нет такой характеристики как «исходящее напряжение». Для этого прибора характерны только такие показатели, как выходной ток и мощность. Это означает, что представленная разновидность источника питания не выдаст ток с большим значением, чем было рассчитано производителем.

Существуют драйверы, рассчитанные на определенное количество светодиодов (например, 5 шт.). В этом случае подключить можно и меньше осветительных элементов, но не больше.

Иные типы представленных элементов электросхемы лампы могут работать с любым количеством светодиодов. Однако их суммарная мощность не должна быть больше установленного производителем значения. Стоит отметить, что у универсальных драйверов КПД будет меньше. Это объясняется спецификой работы импульсной схемы.

Разновидности драйверов

Вам будет интересно:Способы монтажа и схема подключения солнечных батарей

В продаже представлено несколько типов представленных источников питания для светодиодных ламп. Основные из них следующие:

  • конденсаторная схема;
  • резистор;
  • драйвер со входом низковольтного типа;
  • микросхема HV9910;
  • сетевой драйвер;
  • микросхема LM317.

Выбор зависит от особенностей прибора, параметров его эксплуатации.

Советы специалистов

Выбирая блок питания для светодиодных ламп, нужно знать, чем отличаются существующие их виды. Специалисты в области светотехники дают несколько советов. Мастера утверждают, что при использовании в схеме драйвера светодиоды могут работать на полную мощность. Это объясняется отсутствием необходимости понижать напряжение. В этом случае светодиоды не выйдут из строя из-за повышения мощности.

Если же питание осуществляется при помощи блока питания, часть напряжения будет расходоваться из-за нагрева резисторов. Последние отвечают за ограничение напряжения при скачке показателей тока. Поэтому, запитав систему при помощи драйвера, можно значительно продлить срок службы светодиодов. Ток в этом случае никогда не превысит допустимое значение.

Стоит учесть, что драйвер представляет собой прибор, который предназначен для тока с определенными характеристиками, заданной мощности. Поэтому желая собрать или отремонтировать блок питания из светодиодной лампы своими руками, нужно подбирать его в соответствии с количеством и типом светодиодов. Их мощность должна соответствовать выбранному питающему устройству.

Обычный блок питания можно применять для любых электрических приборов, а драйвер специально предназначен для светодиодов. Это обязательно учитывают при покупке прибора. Существует ряд факторов, которые влияют на выбор типа питающего устройства.

Какой тип устройства выбрать?

Блок питания для светодиодных ламп, а также драйверы нужно выбирать в соответствии с особенностями эксплуатации прибора. Опытные мастера дают несколько советов, какую разновидность питающего устройства лучше приобрести в том или ином случае.

Драйвер предпочтительнее применять в схеме со светодиодами, если в схеме не предусмотрены резисторы. Такое случается, если нужно запитать отдельные диоды. Также представленную разновидность приборов применяют в том случае, если не надо периодически отключать часть светодиодов от драйвера.

Также в специализированных магазинах проще подобрать стабилизатор входного напряжения. Драйвер подбирается в соответствии с количеством светодиодов и их мощностью. В этом должен помочь квалифицированный консультант-продавец. Поэтому, приобретая необходимое оборудование в магазине, лучше остановить свой выбор на драйвере.

Если же в схеме предусмотрены светодиоды со встроенными резисторами, лучше приобрести блок питания. Это решение будет правильным и в случаях, когда требуется иногда отключать часть светодиодов.

Советы по выбору

Специалисты советуют подходить к выбору блока питания для светодиодных ламп комплексно. Обратившись в специализированный магазин, нужно сначала определиться с типом источника питания. Решив, нужен ли драйвер или блок питания, можно переходить к следующему этапу. Определяется суммарная мощность светодиодов. Блок питания должен не только соответствовать этому значению, но и иметь запас около 20%. Чтобы рассчитать мощность, нужно заглянуть в техпаспорт лампы.

Драйвер должен соответствовать номинальной мощности и току светодиодов. Источник питания, который выдает на выходе 12 вольт не подойдет для осветительного прибора на 48 вольт.

Дальше нужно обратить внимание на показатель защиты корпуса от внешних погодных условий. Нужно решить, для каких целей нужна лампа. Если она будет смонтирована на улице, во влажном или запыленном помещении, класс защиты должен быть высоким. Этот показатель обозначается буквами IP в маркировке. Для домашнего применения можно выбирать блок питания с самым низким классом защиты. Приборы типа IP65 предназначены для уличного монтажа или в помещении ванны, бани или душа. Такой блок питания не боится прямого попадания струи воды на корпус. Стоимость защищенных устройств на порядок выше.

Источник

Немного об основах схемотехники светодиодных ламп / Хабр

Судя по комментариям, многих людей интересуют не только параметры светодиодных ламп, но и теория их внутреннего устройства. Потому я решил немного поговорить об основах схемотехнических решений, чаще всего применяемых в этой области.

Итак, ядром и главным компонентом светодиодной лампочки является светодиод. С точки зрения схемотехники светоизлучающие диоды ничем не отличаются от любых других, разве только тем, что в смысле применения их как собственно диодов они обладают ужасными параметрами – очень маленьким допустимым обратным напряжением, относительно большой емкостью перехода, огромным рабочим падением напряжения (порядка 3.5 В для белых светодиодов – например, для выпрямительного диода это был бы кошмар) и т.д.

Однако мы понимаем, что главная ценность светодиодов для человечества состоит в том, что они светятся, причем порой достаточно ярко. Чтобы светодиод светился долго и счастливо, ему необходимо два условия: стабильный ток через него и хороший теплоотвод от него. Качество теплоотвода обеспечивается различными конструкционными методами, потому сейчас мы не будем останавливаться на этом вопросе. Поговорим о том, зачем и как современное человечество достигает первой цели – стабильного тока.

К слову, о белых светодиодахПонятное дело, что для освещения более всего интересны белые светодиоды. Делаются они на основе кристалла, излучающего синий свет, залитого люминофором, переизлучающим часть энергии в желто-зеленой области. На заглавной картинке хорошо видно, что токоведущие проволочки уходят в нечто желтое — это и есть люминофор; кристалл расположен под ним. На типичном спектре белого светодиода хорошо виден синий пик:


Спектры светодиодов с разными цветовыми температурами: 5000K (синий), 3700K (зеленый), 2600K (красный). Подробнее тут.

Мы уже разобрались, что в схемотехническом смысле светодиод отличается от любого другого диода только значениями параметров. Здесь надо сказать, что прибор это принципиально нелинейный; то есть, знакомому со школы закону Ома он совершенно не подчиняется. Зависимость тока от приложенного напряжения на таких устройствах описывается т. н. вольт-амперной характеристикой (ВАХ), причем для диода она носит экспоненциальный характер. Из этого следует, что самое незначительное изменение приложенного напряжения приводит к огромному изменению тока, но и это еще не все – при изменении температуры (а также старении) ВАХ смещается. Кроме этого, положение ВАХ слегка разное для разных диодов. Оговорю отдельно – не только для каждого типа, но для каждого экземпляра, даже из одной партии. По этой причине распределение тока через диоды, включенные параллельно, обязательно будет неравномерным, что не может хорошо сказаться на долговечности конструкции. При изготовлении матриц стараются либо использовать последовательное включение, что решает проблему в корне, либо выбирать диоды с примерно одинаковым прямым падением напряжения. Чтобы облегчить задачу, производители обычно указывают так называемый «бин» — код выборки по параметрам (по напряжению в том числе), в которую попадает конкретный экземпляр.


ВАХ белого светодиода.

Соответственно, чтобы все работало хорошо, светодиод необходимо подключать к устройству, которое вне зависимости от внешних факторов будет с высокой точностью автоматически подбирать такое напряжение, при котором в цепи протекает заданный ток (например, 350 мА для одноваттных светодиодов), причем контролировать процесс непрерывно. Вообще, такое устройство называется источником тока, но в случае светодиодов в наши дни модно употреблять заморское слово «драйвер». В целом, драйвером часто называют решения, главным образом предназначенные для работы в конкретном применении – например, «драйвер MOSFET» — микросхема, предназначенная для управления конкретно мощными полевыми транзисторами, «драйвер семисегментного индикатора» — решение для управления конкретно семисегментниками, и т.д. То есть, называя источник тока драйвером светодиодов, люди намекают, что этот источник тока по задумке предназначен именно для работы со светодиодами. Например, он может иметь специфичные функции – что-нибудь в духе наличия светового интерфейса DMX-512, определения обрыва и короткого замыкания на выходе (а обычный источник тока, вообще, должен без проблем работать и на короткое замыкание), и т. п. Тем не менее, понятия часто путают, и, например, называют драйвером самый обычный адаптер (источник напряжения!) для светодиодных лент.

Кроме того, устройства, предназначенные для задания режима осветительного прибора, часто называют балластом.

Итак, источники тока. Самым простым источником тока может быть сопротивление, включенное последовательно со светодиодом. Так делают при малых мощностях (где-то до полуватта), например, в тех же светодиодных лентах. С увеличением мощности потери на резисторе становятся слишком велики, а требования к стабильности тока повышаются, и потому возникает необходимость в более продвинутых устройствах, поэтичный образ которых я нарисовал выше. Все они строятся по одинаковой идеологии – в них имеется регулирующий элемент, контролируемый обратной связью по току.

Стабилизаторы тока разделяются на два типа – линейные и импульсные. Линейные схемы – родственники резистора (сам резистор и его аналоги также относятся к этому классу). Особого выигрыша в КПД они обычно не дают, зато повышают качество стабилизации тока. Импульсные схемы являют собой наилучшее решение, однако они сложнее и дороже.

Давайте теперь кратко пробежимся по тому, что в наши дни можно увидеть внутри светодиодных ламп или рядом с ними.

1. Конденсаторный балласт

Конденсаторный балласт являет собой развитие идеи насчет включения сопротивления последовательно со светодиодом. В принципе, светодиод можно подключить в розетку прямо так:

Встречновключенный диод необходим для того, чтобы не допустить пробоя светодиода в момент, когда сетевое напряжение сменит полярность – я уже упоминал, что светодиодов с допустимым обратным напряжением в сотни вольт не встречается. В принципе, вместо обратного диода можно поставить еще один светодиод.

Номинал резистора в схеме выше рассчитан для тока светодиода около 10 – 15 мА. Поскольку напряжение сети гораздо больше падения на диодах, последнее можно не учитывать и считать прямо по закону Ома: 220/20000 ~ 11 мА. Можно подставить пиковое значение (311 В) и убедиться, что даже в предельном случае ток диода не превысит 20 мА. Все выходит замечательно, кроме того, что на резисторе будет рассеиваться мощность около 2.5 Вт, а на светодиоде – около 40 мВт. Таким образом, КПД системы составляет порядка 1.5% (в случае одного светодиода будет еще меньше).

Идея рассматриваемого метода заключается в том, чтобы заменить резистор конденсатором, ведь известно, что в цепях переменного тока реактивные элементы обладают способностью ограничивать ток. Кстати, использовать дроссель тоже можно, более того, так делают в классических электромагнитных балластах для люминесцентных ламп.

Считая по формуле из учебника, легко получить, что в нашем случае требуется конденсатор емкостью 0.2 мкФ, либо катушка индуктивностью около 60 Гн. Здесь становится ясно, почему в подобных балластах светодиодных ламп никогда не встречаются дроссели – катушка такой индуктивности представляет собой серьезное и дорогое сооружение, а вот конденсатор на 0.2 мкФ добыть гораздо проще. Разумеется, он должен быть рассчитан на пиковое сетевое напряжение, причем лучше с запасом. На практике применяются конденсаторы с рабочим напряжением не менее 400 В. Немного дополнив схему, получаем то, что уже видели в предыдущей статье.

Лирическое отступление«Микрофарад» сокращется именно как «мкФ». Я останавливаюсь на этом потому, что достаточно часто вижу людей, пишущих в этом контексте «мФ», в то время как последнее — сокращение от «миллифарад», то есть 1000 мкФ. По-английски «микрофарад», опять же, пишется отнюдь не как «mkF», но, напротив, «uF». Это потому, что буква «u» напоминает букву «μ» с оторванным хвостиком.

Итак, 1 Ф/F = 1000 мФ/mF = 1000000 мкФ/uF/μF, и никак иначе!

Кроме того, «Фарад» — мужского рода, так как назван в честь великого физика-мужчины. Так что, «четыре микрофарада», но не «четыре микрофарады»!

Как я уже говорил, преимущество у такого балласта только одно – простота и дешевизна. Подобно балласту с резистором, здесь обеспечивается не слишком хорошая стабилизация тока, и, что еще хуже, присутствует значительная реактивная составляющая, что не особо хорошо для сети (особенно при заметных мощностях). Кроме того, при увеличении желаемого тока будет расти необходимая емкость конденсатора. Например, если мы хотим включить одноваттный светодиод, работающий при токе 350 мА, нам потребуется конденсатор емкостью около 5 мкФ, рассчитанный на напряжение 400 В. Это уже дороже, больше по габаритам и сложнее в конструкционном плане. С подавлением пульсаций здесь тоже все непросто. В целом можно сказать, что конденсаторный балласт простителен только для небольших ламп-маячков, не более того.

2. Бестрансформаторная понижающая топология

Это схемотехническое решение относится к семейству бестрансформаторных преобразователей, включающему в себя понижающую, повышающую и инвертирующую топологии. Кроме того, к бестрансформаторным преобразователям также относится SEPIC, преобразователь Чука и другая экзотика, вроде переключаемых конденсаторов. В принципе, драйвер светодиодов можно построить на основе любой из них, однако на практике в этом качестве они встречаются гораздо реже (хотя повышающая топология применяется, например, во многих фонариках).

Один из вариантов драйвера на основе бестрансформаторной понижающей топологии приведен на рисунке ниже.

В живой природе такое включение можно наблюдать на примере ZXLD1474 или варианта включения ZXSC310 (которая в исходной схеме включения, кстати, как раз повышающий преобразователь).

Здесь светодиод включается последовательно с катушкой. Схема управления отслеживает ток с помошью измерительного резистора R1 и управляет ключом T1. Если ток через светодиод падает ниже заданного минимума, транзистор открывается, и катушка с включенным последовательно с ней светодиодом оказывается подключенной к источнику питания. Ток в катушке начинает линейно нарастать (красный участок на графике), диод D1 в это время заперт. Как только схема управления регистрирует достижение током заданного максимума, ключ закрывается. В соответствии с первым законом коммутации катушка стремится поддержать ток в цепи за счет энергии, накопленной в магнитном поле. В этот момент ток протекает через диод D1. Энергия поля катушки расходуется, сила тока линейно убывает (зеленый участок на графике). Когда ток падает ниже заданного минимума, схема управления регистрирует это и снова открывает транзистор, подкачивая энергию в систему – процесс повторяется. Таким образом, ток поддерживается в заданных пределах.

Отличительная особенность понижающей топологии – возможность сделать пульсации светового потока сколь угодно малыми, поскольку в таком включении ток через светодиод никогда не прерывается. Путь приближения к идеалу лежит через увеличение индуктивности и повышение частоты коммутации (сегодня существуют преобразователи с рабочими частотами до нескольких мегагерц).

На основе такой топологии был сделан драйвер лампы Gauss, рассмотренной в предыдущей статье.

Недостатком метода является отсутствие гальванической развязки – когда транзистор открыт, схема оказывается напрямую соединенной с источником напряжения, в случае сетевых светодиодных ламп – с сетью, что может быть небезопасно.

3. Обратноходовый преобразователь

Несмотря на то, что обратноходовый преобразователь содержит нечто, похожее на трансформатор, в данном случае эту деталь правильнее называть двухобмоточным дросселем, поскольку ток никогда не течет через обе обмотки одновременно. В действительности по принципу действия обратноходовый преобразователь похож на бестрансформаторные топологии. Когда T1 открыт, ток в первичной обмотке нарастает, энергия в запасается в магнитном поле; при этом полярность включения вторичной обмотки сознательно подбирается такой, чтобы диод D3 на этом этапе был закрыт и тока на вторичной стороне не текло. Ток нагрузки в этот момент поддерживает конденсатор С1. Когда T1 закрывается, полярность напряжения на вторичной обмотке становится обратной (поскольку производная тока в первичной обмотке меняет знак), D3 открывается и накопленная энергия передается на вторичную сторону. В смысле стабилизации тока все то же самое – схема управления анализирует падение напряжения на резисторе R1 и подстраивает временные параметры так, чтобы ток через светодиоды оставался постоянным. Чаще всего обратноходовый преобразователь применяется при мощностях не более 50 Вт; далее он перестает быть целесообразным из-за возрастающих потерь и необходимых габаритов трансформатора-дросселя.

Надо сказать, что существуют варианты обратноходовых драйверов без оптоизолятора (например). Они полагаются на тот факт, что токи первичной и вторичной обмоток связаны, и при определенных оговорках можно ограничиться анализом тока первичной обмотки (или, чаще, отдельной вспомогательной обмотки) – это позволяет сэкономить на деталях и, соответственно, удешевить решение.

Обратноходовый преобразователь хорош тем, что он, во-первых, обеспечивает изоляцию вторичной части от сети (выше безопасность), а, во-вторых, позволяет относительно легко и дешево изготавливать лампы, совместимые со стандартными диммерами для ламп накаливания, а также устраивать коррекцию коэффициента мощности.

Лирическое отступлениеОбратноходовый преобразователь называется так потому, что изначально подобный метод применялся для получения высокого напряжения в телевизорах на основе электронно-лучевых трубок. Источник высокого напряжения был схемотехнически объединен со схемой горизонтальной развертки, и импульс высокого напряжения получался во время обратного хода электронного луча.

Немного о пульсациях

Как уже было упомянуто, импульсные источники работают на достаточно высоких частотах (на практике – от 30 кГц, чаще около 100 кГц). Потому ясно, что сам по себе исправный драйвер не может быть источником большого коэффициента пульсаций – прежде всего потому, что на частотах выше 300 Гц этот параметр просто не нормируется, ну и, кроме того, высокочастотные пульсации в любом случае достаточно легко отфильтровать. Проблема заключается в сетевом напряжении.

Дело в том, что, разумеется, все перечисленные выше схемы (кроме схемы с гасящим конденсатором) работают от постоянного напряжения. Потому на входе любого электронного балласта прежде всего стоит выпрямитель и накопительный конденсатор. Предназначением последнего является питать балласт в те моменты, когда сетевое напряжение уходит ниже порога работы схемы. И здесь, увы, необходим компромисс – высоковольтные электролитические конденсаторы большой емкости, во-первых, стоят денег, а, во-вторых, занимают драгоценное место в корпусе лампы. Здесь же коренится причина проблем с коэффициентом мощности. Описанная схема с выпрямителем имеет неравномерное потребление тока. Это приводит к возникновению высших гармоник оного, что и является причиной ухудшения интересующего нас параметра. Причем чем лучше мы будем пытаться отфильтровать напряжение на входе балласта, тем более низкий коэффициент мощности мы получим, если не предпринимать отдельных усилий. Этим объясняется тот факт, что почти все лампы с низким коэффициентом пульсаций, которые мы видели, показывают очень посредственный коэффициент мощности, и наоборот (разумеется, введение активного корректора коэффициента мощности скажется на цене, потому на нем пока что предпочитают экономить).

Пожалуй это все, что в первом приближении можно сказать на тему электроники светодиодных ламп. Надеюсь, что этой статьей я в какой-то мере ответил на все вопросы схемотехнического толка, которые были заданы мне в комментариях и личных сообщениях.

Ремонт блока питания светодиодных светильников своими руками

Подробно: ремонт блока питания светодиодных светильников своими руками от настоящего мастера для сайта olenord.com.

Экономия и дизайн в сфере освещения привели передовые технологии почти в каждый дом. Многие меняют обычные цокольные люстры на экономичные светодиодные изделия. Не все знают, как отремонтировать светодиодный светильник самостоятельно, тем более из каких деталей он состоит внутри. Как инструментом пользоваться при поломке, с чего начать весь процесс. Попробуем разобраться детально, какие бывают поломки в приборах и как некоторые светодиодные люстры отремонтировать своими руками.

  • Типичные поломки: частичное или полное отсутствие освещения, кратковременное мигание или самопроизвольное отключение, выход из строя. Причины: Температура достигла выше 50 градусов, разрыв контакта самой нити и держателя, если платный вариант, а не ламповый, отслоение контактов на плате.
  • Выгорел светодиод, частично или полностью. Причина: Перенапряжение в сети, перегорел конденсатор (пробой). Обычно поломка происходит в дешёвых вариантах плат.
  • Существуют дополнительные причины, приводящие к выходу из строя прибора, а именно: кратковременное замыкание в цепи, неправильное подключение к сети, несоблюдение схемы подключения устройства при монтаже.
  • Плохая припайка контактов цепи, светодиодов к плате, слабое крепление проводов в цокольной части ламп. Слабая пайка проводящих элементов (проводов, шин). Причина: Заводской дефект. Ремонт многих светодиодных люстр с пультом управления проводят именно по этой причине.

Перед тем как отремонтировать светодиодный светильник, прибор необходимо снять. Понадобится некоторый инструмент; отвёртка тонкая с плоским концом, крестообразная. Если соединение было смонтировано с помощью скруток, нужны будут клещи с изолированными ручками, изоляционная лента и прибор мультиметр, для проверки контактов. Пинцет пригодится в работе с мелкими деталями.

Нет видео.

Видео (кликните для воспроизведения).

Понадобится паяльник с тонким жалом и припоем (желательно использовать специальную насадку). Дрель со сверлом 2,5 мм., тоже может пригодиться, отсоединять цокольную часть лампы, высверлив крепления. Несколько тонких проводов по 10 см., длины.
Внимание! Проводить электротехнические работы без специального защищённого инструмента запрещено!

С пультом управления люстры появились не так давно. Мало кто знаком с их устройством. Проводя ремонт светодиодных потолочны

х люстр необходимо знать конструкцию, просто в общих чертах. Разберёмся подробнее, из чего она может состоять.

Простая светодиодная люстра состоит из корпуса, блока регулятора или драйвера. Он применяется в качестве выпрямителя напряжения. В нем установлены клеммы, или клеммные зажимы, к которым подсоединяют питание сети. Затем от блока проходят провода к лампам. Их может быть от одного провода, под обычную лампу, до 12 под дизайнерский вариант устройства.

Более сложный вариант изделия, состоит из антенны, блока управления самим освещением, регулятора напряжения или неск
олькими блоками, проводящие автоматическую настройку. В растровых светильниках может быть несколько драйверов и разные типы светодиодных элементов, ламп. От конкретного вида осветительного

прибора зависит проверка и ремонт компонентов.

Почему необходимо знать или выяснить конструкцию, перед тем как
начать ремонт светодиодной люстры. Причина проста, требуется определить, где находятся блоки управления, внутри люстры или в
самом элементе освещения, лампе. Вот здесь нам понадобится та самая схема люстры на светодиодах.

Ремонт светодиодной люстры работающей без пульта проводить проще. В ней нет ничего сложного, собраны по одному типу: один или несколько диодов (возможен компактный мост), электролиты (конденсаторы), пару сопротивлений (резисторов), и катушка с обмоткой. Это простейшая схема без защиты, вариантов их существует множество, но мы сейчас разберём именно простейшую схему.

  • Сняв светильник, осмотрите плату на присутствие видимых дефектов, обрыва проводов, отсутствие таковых хороший признак.
  • Снимите плафон или украшение вокруг лампы, выкрутите элементы освещения. Осмотрите цоколь, подгоревшие места говорят о плохом контакте. Если они есть попробуйте зачистить их ножом.
  • Перепакуйте клеммники, или скрутки, подтяните винты на всех деталях.Не обнаружив видимых дефектов, переходим к осмотру ламп. Вариант блочного светильника, где реле и лампы находятся рядом на большой плате, рассматривают как ремонт лампы описанной ниже.
  • Ремонт светодиодной люстры своими руками начинают с определения места поломки или обрыва.

Зафиксировать лампу с помощью пластиковой бутылки меньшего диаметра, обрезав и вставив в неё лампу.

Подать питание лучше отдельным блоком питания, на лампу, если она 12 или 24 вольта номиналом. Прозвонить прибором нужно все не повреждённые светодиоды в цепи. Но способ есть проще, подключив лампу к питанию провести нехитрые манипуляции

  • Поочерёдно замыкать (кинуть перемычку) контакты каждого светодиода пинцетом или проводом с зачищенными и залуженными контактами.
  • Лампа загорится тогда, когда вы найдёте (замкнёте контакты) на сгоревшем светодиоде. В случае если этого не произошло, смотрите далее по цепи.
  • Проверяйте плату на причину прогаров, вздутие конденсаторов, проверьте внимательно дорожки на самой плате регуляторе. Подпаяйте оборванные контакты.

Нельзя заменять светодиод перемычкой, когда в общей цепи их менее 10, произойдёт перегрузка конденсаторов, блочные светодиоды, сгорят, когда в одном корпусе их по 3 шт. Определить их можно по трём тёмным точкам, внутри жёлтого или белого кристалла.

Часто ремонт светодиодных люстр необходимо делать из-за перегрева самой матрицы. Сначала отвинчивают крепления и визуально осматривают внутреннюю часть люстры. Затем осторожно пробуют двигать плату, на месте. Определяют, нет ли обрыва проводов от блока управления, не отгорел ли провод от перенапряжения. Если отгорел, паяют на место. Проверяем поочередно все детали.

Затем понадобится оригинальная схема люстры. Без неё можно провести ремонт только люстры без дистанционного управления. Если есть блок дистанционного управления, меняют в нём батарейки на новые элементы. Светодиодные люстры с пультом управления встречаются часто, здесь понадобится для выявления поломки, точная схема контроллера люстры.

Блок управления люстрой обычно наглухо запаян в оболочку, а на неё производители прорисовывают схемы. Только это схемы подключения проводов и элементов освещения.

Встречаются и блоки с разборным корпусом, тогда вариант упрощается. При не разборном блоке позваниваем с помощью тестера выходной сигнал на элементы освещения (светодиоды). При отсутствии подачи напряжения причина может быть в поломке приёмника сигнала. Разбираем его, проверяем визуально контакты и дорожки на плате, целостность деталей. Если подача напряжения идёт на одну ветку освещения, значит поломка в блоке управления, а не в самом приёмнике сигнала.

Сгоревшую деталь можно выпаять и прозвонить, для начала все сопротивления (смотреть схему), поставив на приборе значок ОМа. Затем ёмкость конденсаторов, благо на них есть обозначения, полярность и вид также важен при проверке.

Обозначение на схеме

При обнаружении несоответствия в номинале, перепаиваем.

Блок управления люстрой отвечает за интенсивность и режимы горения светодиодных элементов. Нарушение одной из цепи (в плафонном варианте светильника), не выводит из строя блок, возможно, сгорел предохранитель.

Но всё же, проверьте блоки, нет ли на них оплавленных мест, есть, замените его новым. При неправильном подключении проводов горят только детали в блоке питания. Блок регулятор защищён от чрезмерных нагрузок. Его можно прозвонить по схеме.

Многие модели регуляторов, драйверов и блоков питания светодиодных светильников идут с радиаторами охлаждения. В них сделано посадочное место, через которое микросхема или другой элемент управления отдаёт тепло. На большинстве ламп радиаторы присутствуют.

Отсутствие специальной смазки, термопасты, причина перегрева большинства (до 15%) плат и блоков. Открутите и проверьте, нанесена ли она по плоскости посадочного места.

Термопаста наносится тонким слоем по всей поверхности посадочного места, большое количество только ухудшит передачу тепла. Прикрутив дополнительную пластинку из тонкого алюминия к радиатору, увеличить теплоотдачу можно, при этом монтаж проводят, не перекрывая основные потоки воздуха проходящие через него.

Как видим ничего не обычного в ремонте светодиодных потолочных люстр, нет. Самому сделать это не так уж сложно. Необходимо немного терпения, чуточку практики и оловянную капельку знаний. Конечно разнообразие ламп, светильников и всевозможных люстр, не заставит нас скучать в процессе ремонта. Но в этом количестве деталей, нам поможет разобраться, точная схема светодиодной люстры и конечно огромное желание.



Не обязательно покупать новый светодиод, починить его просто, киньте маленькую перемычку между контактами. Обязательно уберите остатки сгоревшей части светодиода, зачистите плату от нагара, он проводит электричество.

Ремонт светодиодных светильников можно выполнить своими руками, а процедура восстановления зависит от проблемы. Правильно провести диагностику и поиск неисправности в работе диода можно только зная конструкцию детали.

  • драйвер;
  • цоколь;
  • корпус устройства;
  • непосредственно комплект диодных элементов;
  • рефлектор.

Визуально такой источник освещения отличается от ламп накаливания или газоразрядных элементов. Внутри устройства выделяются фотоны, в результате образуется световой поток, это происходит благодаря рекомбинации электронно-дырочной пары. В ходе преобразования в осветительные лучи из-за оптического преломления и конструктивных особенностей некоторые физические частицы теряются. В результате невысокой мощности источники освещения комплектуются большим числом диодных компонентов, а также сапфировой подложкой, она позволяет увеличить поток света.

Устройство светодиодного модуля выполнено так, что лампочка сможет эффективно отводить тепло от точечных диодов благодаря уменьшению осветительного потока. Драйвер используется для того, чтобы напряжение могло подойти к каждой группе элементов.

Принцип работы осветительного устройства основан на подаче переменного тока из бытовой сети на драйвер. Этот элемент представляет собой электронный прибор, предназначенный для стабилизации скачков напряжения. Затем прямой ток подается на диодные элементы, излучающие осветительный поток

Канал «Советы Электрика» более подробно рассказал об устройстве диодных источников освещения.

Модуль LED обычно выходит из строя в результате:

  • обрывов в общей электроцепи;
  • неисправного переключателя;
  • отсутствии или некачественном контакте в патроне;
  • появлении неполадок в самом источнике освещения.

Для поиска неисправности в домашних условиях надо выполнить предварительную диагностику. Если при включении осветительного прибора светодиод не активируется, необходимо извлечь его из патрона. Вместо него установить другой источник освещения, необязательно диодный. Если осветительное устройство заработало, это говорит о проблеме в самом приборе. При отсутствии света неисправность следует искать в проводке.

Подробнее о процедуре диагностики рассказал канал «Crowbyleds».

Для поиска неисправного участка электроцепи потребуется тестер, с его помощью надо убедиться в наличии либо отсутствии напряжения в сети. Чтобы сделать это, щупы мультиметра подключаются к патрону диодного светильника, выключатель при этом должен быть включен. После соединения производится диагностика показателей на соответствие полученных значений 220 вольтам. Если параметры другие — причина найдена. В случае когда напряжение в сети есть, но осветительное устройство не работает, надо проверить наличие контакта между усиками патрона, а также цоколем.

На практике, если на этом участке имеются неисправности, то образуется дуга. В результате этого на усиках появляется нагар, его можно определить визуально. Для ликвидации налета напряжение отключается, а образования удаляются. Для этого можно использовать подручные средства, к примеру, наждачку или щетку, но не жидкость. После выполнения задачи усиковые элементы аккуратно подгибаются.

Затем осуществляется установка рабочего источника освещения в патрон и диагностируется результат. Если напряжение на контактных элементах отсутствует, патрон подлежит демонтажу и диагностике. Надо убедиться в наличии либо отсутствии фазы на проводке. Если она есть при отключенном переключателе, это говорит о необходимости замены патрона. При отсутствии фазы диагностируется выключательное устройство, производится его детальное тестирование.

Пользователь Publik рассказал о процедуре проверки светодиодной лампочки.

Если в результате диагностики проблемы не были обнаружены, то причина заключается в неисправности самого источника света.

Диодная лампочка представляет собой сложное устройство, состоящее из нескольких конструктивных элементов, поэтому в процессе разбора надо запомнить очередность снятия деталей. Не все составляющие компоненты модуля нужно менять, поэтому при выполнении задачи нельзя нанести им повреждения.

Для демонтажа рассеивающего элемента надо произвести снятие источника освещения из светильника:

  1. Диодная лампочка берется за края и прокручивается. Это делается мягкими вращательными движениями. Верхняя часть купола отделяется от основания. Между составляющими элементами может быть слой герметика, но обычно он тонкий и не влияет на простоту снятия.
  2. Следующим этапом будет отделение пластины, на которой зафиксированы светодиодные элементы, ее надо отсоединить от основной части корпуса. Для выполнения задачи откручиваются крепежные винты. Элементы фиксации характеризуются маленькими головками, поэтому для их откручивания потребуется использовать специальные прецизионные отвертки.
  3. После того, как болты будут отсоединены, выполняется снятие монтажной пластины от радиатора охлаждения модуля. Для осуществления задачи потребуется инструмент с острым и плоским наконечником, к примеру, пинцет. С его помощью осторожно поддевается край схемы и она демонтируется.
  4. На следующем этапе необходимо произвести распайку зоны прилегания кабеля питания. После этого пластина со светодиодными элементами может быть полностью извлечена.
  5. Для снятия радиаторного устройства и цоколя необходимо отсоединить компоненты, используя вращательные движения. Детали раскладываются на чистой поверхности, выполняется их ремонт или замена.

Канал «HamRadio Tag» предоставил видеоурок о процедуре разбора диодного устройства в прожекторе и его последующем восстановлении.

Этот вариант более актуален для осветительных модулей, оснащенных тонким стеклом и не подходящих для контакта с инструментами. Если устройство слишком чувствительное к внешним воздействиям, то с помощью строительного фена необходимо разогреть корпус лампочки. Это — единственный вариант, который позволит извлечь из цилиндрической основы зафиксированную клеевым раствором стеклянную составляющую. В результате воздействия горячего воздушного потока части устройства расширяются, а клей будет более эластичным.

Такие действия позволят лампочке распасться на несколько элементов без особых усилий. При отсутствии строительного фена можно использовать растворитель.

С помощью шила надо осторожно и без сильного воздействия провести вдоль кромки купольного устройства. Используя шприц с иглой, растворитель вводится внутрь. После этого надо немного подождать. Через несколько минут герметик потеряет эластичность, что позволит произвести демонтаж рассеивающего купола.

Канал «D. C Channel» подробно рассказал о процедуре разбора LED лампы и дальнейшем ремонте устройства.

Починить диодный источник освещения можно тремя способами:

  • поменять светодиоды;
  • произвести замену блока питания;
  • отремонтировать драйвер устройства.

Для поиска вышедшего из строя элемента стоит использовать один из трех методов:

  1. На поверхности выгоревшего диода можно увидеть темное пятно или точку. Вокруг с поврежденным местом часто имеются следы подгорания.
  2. Каждый светодиодный элемент следует прозвонить тестером, чтобы определить неисправный.
  3. Если насчет конкретной детали имеются сомнения, то ее можно снять. Вместо нее выполняется подключение электроцепей, соединенных с источником питания на 12 вольт.

Чтобы произвести ремонт светодиодных светильников, необходимо иметь лампочку-донора, с которой производится демонтаж полупроводниковых элементов:

  1. С нижней стороны рабочую плату надо прогреть с помощью строительного фена.
  2. Пайка позволит размягчить схему модуля, в результате чего поврежденный светодиод можно демонтировать с использованием пинцета.
  3. Производится зачистка контактных составляющих, на место посадки наносится паста.
  4. Затем на прогретую плату необходимо установить новую деталь. После того, как схема модуля остынет, диодный элемент надежно закрепляется в посадочном месте. Сточенная часть детали покажет, где расположен отрицательный контакт. Если полярность не будет соблюдена, лампочка не включится.

Канал «Китай+» подробно рассказал о замене диодных компонентов в LED лампочке.

Каждый светодиод имеет полюса, поэтому перед снятием надо запомнить, как деталь располагалась относительно маленького и большого контакта. Непосредственно на схеме всегда указывается типоразмер диодного компонента.

Процедура восстановления этого элемента выполняется так:

  1. Сначала надо подготовить платы-доноры. Их можно взять из старых светодиодных модулей.
  2. Демонтаж моста и схемы производится аналогично, как в случае с полупроводниками. Для этого применяется строительный фен, с помощью которого надо прогреть поверхность платы. Используя пинцет, производится демонтаж деталей.
  3. После того как вышедшие из строя элементы сняты, место их монтажа надо обработать паяльной пастой. Можно использовать средство BGA.
  4. На завершающем этапе выполняется установка сменных элементов в место посадки. Фиксация запчастей осуществляется посредством фена либо паяльника с тонким жалом.

Прежде чем чинить деталь, надо убедиться в ее неработоспособности:

  1. Проблема в работе БП может заключаться в выходе из строя конденсаторного элемента. Его неисправность можно определить визуально. Вышедший из строя конденсатор вздувается.
  2. Поврежденная деталь подлежит демонтажу, для этого ее надо выпаять из места установки. Процедура выполняется с использованием паяльника.
  3. Новый конденсаторный элемент устанавливается вместо демонтированного на плате. При выполнении задачи важно учитывать полярность.

Меняя конденсатор, нужно установить устройство аналогичной мощности.

Канал «Паяльник TV» подробно рассказал о том, как восстанавливать светодиодные источники освещения.

Несмотря на высокую стоимость, потребление электроэнергии полупроводниковыми светильниками (LED) намного меньше, чем у ламп накаливания, а срок службы в 5 раз больше. Схема светодиодной лампы работает при подаче 220 вольт, когда входной сигнал, вызывающий свечение, преобразуется до рабочей величины с помощью драйвера.

Светодиодные светильники на 220 В

Каким бы ни было напряжение питания, на один светодиод подается постоянное напряжение 1,8-4 В.

Светодиод – это полупроводниковый кристалл из нескольких слоев, преобразующий электричество в видимый свет. При изменении его состава получается излучение определенного цвета. Светодиод делается на основе чипа – кристалла с площадкой для подключения проводников питания.

Чтобы воспроизвести белый свет, «синий» чип покрывается желтым люминофором. При излучении кристалла люминофор испускает собственное. Смешивание желтого и синего света образует белый.

Разные способы сборки чипов позволяют создавать 4 основных типа светодиодов:

  1. DIP – состоит из кристалла с расположенной сверху линзой и присоединенными двумя проводниками. Он наиболее распространен и используется для подсветки, в световых украшениях и табло.
  2. «Пиранья» – похожая конструкция, но с четырьмя выводами, что делает ее более надежной для монтажа и улучшает отвод выделяющегося тепла. Большей частью применяется в автомобильной промышленности.
  3. SMD-светодиод – размещается на поверхности, за счет чего удается уменьшить габариты, улучшить теплоотвод и обеспечить множество вариантов исполнения. Используется в любых источниках света.
  4. СОВ-технология, где чип впаивается в плату. За счет этого контакт лучше защищен от окисления и перегрева, а также значительно повышается интенсивность свечения. Если светодиод перегорает, его надо полностью менять, поскольку ремонт своими руками с заменой отдельных чипов не возможен.

Недостатком светодиода является его маленький размер. Чтобы создать большое красочное световое изображение, требуется много источников, объединенных в группы. Кроме того, кристалл со временем стареет, и яркость ламп постепенно падает. У качественных моделей процесс износа протекает очень медленно.

В состав лампы входят:

  • корпус;
  • цоколь;
  • рассеиватель;
  • радиатор;
  • блок светодиодов LED;
  • бестрансформаторный драйвер.

Устройство LED-лампы на 220 вольт

На рисунке изображена современная LED-лампа по технологии СОВ. Светодиод выполнен как одно целое, с множеством кристаллов. Для него не требуется распайка многочисленных контактов. Достаточно присоединить всего одну пару. Когда делается ремонт светильника с перегоревшим светодиодом, его меняют целиком.

По форме лампы бывают круглыми, цилиндрическими и прочими. Подключение к сети питания производится через резьбовые или штырьковые цоколи.

Под общее освещение выбираются светильники с цветовой температурой 2700К, 3500К и 5000К. Градации спектра могут быть любыми. Их часто используют для освещения реклам и в декоративных целях.

Простейшая схема драйвера для питания лампы от сети изображена на рисунке ниже. Количество деталей здесь минимальное, за счет наличия одного или двух гасящих резисторов R1, R2 и встречно-параллельного включения светодиодов HL1, HL2. Так они защищают друг друга от обратного напряжения. При этом частота мерцания лампы увеличивается до 100 Гц.

Простейшая схема подключения LED-лампы в сеть 220 вольт

Напряжение питания 220 вольт поступает через ограничительный конденсатор С1 на выпрямительный мост, а после – на лампу. Один из светодиодов можно заменить на обычный выпрямительный, но при этом мерцание изменится до 25 Гц, что плохо повлияет на зрение.

На рисунке ниже изображена классическая схема источника питания LED-лампы. Он применяется во многих моделях, и его можно извлекать, чтобы производить ремонт своими руками.

Классическая схема включения LED-лампы в сеть 220 В

На электролитическом конденсаторе выпрямленное напряжение сглаживается, что устраняет мерцание с частотой 100 Гц. Резистор R1 разряжает конденсатор при отключении питания.

В простой LED-лампе с отдельными светодиодами можно сделать ремонт с заменой неисправных элементов. Она легко разбирается, если аккуратно отделить от стеклянного корпуса цоколь. Внутри располагаются светодиоды. У лампы MR 16 их 27 штук. Для доступа к печатной плате, на которой они размещены, надо удалить защитное стекло, поддев его отверткой. Порой эту операцию сделать довольно трудно.

Лампа светодиодная на 220 вольт

Прогоревшие светодиоды сразу заменяются. Остальные следует прозвонить тестером или подать на каждый напряжение 1,5 В. Исправные должны загораться, а остальные подлежат замене.

Изготовитель рассчитывает лампы так, чтобы рабочий ток светодиодов был как можно выше. Это значительно снижает их ресурс, но «вечные» устройства продавать невыгодно. Поэтому последовательно к светодиодам можно подключить ограничивающий резистор.

Если светильники моргают, причиной может быть выход из строя конденсатора С1. Его следует заменить на другой, с номинальным напряжением 400 В.

Заново светильники на светодиодах делают редко. Лампу проще изготовить из неисправной. Фактически получается, что ремонт и изготовление нового изделия – это один процесс. Для этого LED-лампу разбирают и восстанавливают перегоревшие светодиоды и радиодетали драйвера. В продаже часто бывают оригинальные светильники с нестандартными лампами, которым в дальнейшем трудно найти замену. Простой драйвер можно взять из неисправной лампы, а светодиоды – из старого фонарика.

Схема драйвера собирается по классическому образцу, рассмотренному выше. Только к ней добавляется резистор R3 для разрядки конденсатора С2 при отключении и пара стабилитронов VD2,VD3 для его шунтирования на случай обрыва цепи светодиодов. Можно обойтись одним стабилитроном, если правильно подобрать напряжение стабилизации. Если конденсатор выбрать под напряжение больше 220 В, можно обойтись без дополнительных деталей. Но в этом случае его размеры увеличатся и после того, как будет сделан ремонт, плата с деталями может не поместиться в цоколь.

Схема драйвера приведена для лампы из 20 светодиодов. Если их количество будет другим, необходимо подобрать такую величину емкости конденсатора С1, чтобы через них проходил ток 20 мА.

Схема питания LED-лампы является чаще всего бестрансформаторной, и следует соблюдать осторожность при монтаже своими руками на металлическом светильнике, чтобы не было замыкания фазы или нуля на корпус.

Конденсаторы подбираются по таблице, в зависимости от количества светодиодов. Их можно закрепить на алюминиевой пластине в количестве 20-30 шт. Для этого в ней сверлятся отверстия, и на термоклей устанавливаются светодиоды. Их пайка производится последовательно. Все детали можно разместить на печатной плате из стеклотекстолита. Они располагаются со стороны, где отсутствуют печатные дорожки, за исключением светодиодов. Последние – крепятся пайкой выводов на плате. Их длина составляет около 5 мм. Затем устройство собирается в светильнике.

Настольная лампа на светодиодах

Об изготовлении светодиодной лампы на 220 В своими руками можно узнать из этого видео.

Правильно изготовленная самодельная схема светодиодной лампы позволит эксплуатировать ее многие годы. Для нее бывает возможным ремонт. Источники питания могут быть любые: от обычной батарейки до сети на 220 вольт.

С появлением светодиодных технологий системы освещения вышли на совершенно новый уровень. Экономичные, экологически и электрически безопасные приборы сегодня эксплуатируются везде – они пришли на смену стандартным «лампам Ильича» и набравшим популярность «экономкам». Первые давно устарели с моральной точки зрения, вторые крайне опасны для здоровья из-за содержащихся внутри паров ртути.

Несмотря на продолжительный срок эксплуатации, даже такие устройства со временем выходят из строя. Дорогостоящий ремонт светодиодных светильников в некоторых ситуациях можно выполнить самостоятельно, в домашних условиях, что мы и рассмотрим далее.

Прежде чем разбирать на составные части вышедшую из строя светодиодную лампу, обязательно изучите ее устройство и принцип работы. Стандартное оборудование данного типа имеет в составе электронную плату питания, световой фильтр и корпус с цоколем. Более дешевые модели вместо ограничителей тока и напряжения используют обычные конденсаторы.

Одна лампа может насчитывать несколько десятков светодиодов, которые соединяются последовательно или параллельно. Во втором случае конструкция получается дорогостоящей (к каждому led-диоду или группе подключается отдельный резистор), поэтому позволить себе ее могут далеко не все.

Принцип действия светодиода практически идентичен полупроводниковому элементу. Ток между анодом и катодом перемещается по прямой линии, что приводит к образованию свечения. Каждый светодиод по отдельности характеризуется минимальной мощностью, из-за чего используется сразу несколько штук. Для создания нужного светового потока применяют люминофорное покрытие, трансформирующее свет в видимый для человеческого глаза спектр.

Качественные модели содержат высокотехнологичный драйвер, выполняющий функцию преобразователя наряду с диодной группой. Первичное напряжение идет на трансформатор, уменьшающий характеристики тока. На выходе элемента получаем постоянный ток, необходимый для питания led-диодов. С целью уменьшения пульсации в цепи используется вспомогательный конденсатор.

Несмотря на многочисленные разновидности, отличия устройств, количество используемых светодиодов, все осветительные приборы данного типа характеризуются одной конструкцией, что упрощает их техническое обслуживание.

Существует несколько возможных неисправностей светодиодных приборов, что связано с их хоть и схожей, но достаточно сложной конструкцией. Самые распространенные поломки среди остальных сопровождаются следующими моментами:

  • полное отсутствие свечения;
  • периодическое отсутствие освещения;
  • кратковременное мерцание;
  • отключение света в произвольные моменты;
  • повреждение лампочки или светодиода.

Причин появления поломок еще больше. Чаще всего из них встречаются следующие:

  1. Нарушение правил и рекомендаций эксплуатации светодиодных устройств. Покупая новый светильник, обязательно изучите условия его работы, прописанные в технической методичке. При игнорировании любого правила вероятность поломок возрастает в несколько раз.
  2. Перегрев оборудования. Сами по себе светодиоды в работе практически не нагреваются, но если температура превышает заявленные 50–60 градусов, то может произойти разрыв нити, держателя или отслоение контактов на электронной плате. Перегрев иногда происходит из-за того, что не предназначенный для этих целей светильник устанавливается внутрь натяжного потолка. Это препятствует его естественному охлаждению.
  3. Выгорание led-диода – полное или частичное. Привести к этому могут высокие скачки напряжения сети или перегорание конденсатора.

Важно! Последняя поломка актуальна для дешевых приборов, в которых применяют некачественные платы.

Если сильнее углубиться, то можно выявить несколько других, более редких, но не менее интересных причин, из-за которых может не работать светодиодный светильник:

  • технические нарушения при подключении к сети питания;
  • короткое замыкание;
  • неверная установка оборудования;
  • ошибки при построении элементов в схеме подключения;
  • изделие низкого качества – при попытке сэкономить не забывайте о том, что покупаете «кота в мешке».

В таких устройствах могут быть изначально плохо припаяны контакты либо вместо драйвера используется дешевый конденсатор. Речь идет о так называемом заводском дефекте.

Светодиодные потолочные светильники с пультом дистанционного управления часто выходят из строя как раз из-за заводского брака. Таким образом, для выполнения ремонта важно правильно установить не только поломку, но и причину ее возникновения.

Для выполнения качественного ремонта, гарантирующего исправность изделия и его продолжительную эксплуатацию в дальнейшем, необходима кропотливая подготовка. Для начала выполните демонтаж люстры, настенного светильника. В случае с настольными лампами просто отключите их от сети питания. В дальнейшем пригодятся некоторые инструменты и материалы, в том числе отвертка, плоскогубцы, изолента, нож. Клещи или пассатижи пригодятся в том случае, если корпус устройства соединен с помощью специальных скруток. Для проверки контактов воспользуйтесь мультиметром.

Поскольку светодиоды характеризуются небольшими габаритами, то для манипуляций с ними пригодится пинцет. Впоследствии при обнаружении разрыва цепи или необходимости замены какого-либо элемента может потребоваться паяльник. С целью замены led-диодов применяйте дрель с разнообразными сверлами.

Не забывайте о том, что каждый инструмент должен иметь электроизоляцию – запрещено выполнять работы пассатижами или клещами с голыми металлическими рукоятками.

Светодиодные подвесные светильники, работающие от пульта дистанционного управления, появились сравнительно недавно. Их устройство знакомо далеко не всем, поэтому вкратце рассмотрим конструкцию приборов.

В самой простой комплектации люстра на светодиодах состоит из корпуса (металлического, пластикового, стеклянного), блока с регулятором (драйвера). Последний элемент используется как выпрямитель напряжения, на нем размещают клеммы и зажимы, к которым подводится питание от промышленной сети. Проводами блок питания соединен с лампами.

В сложных люстрах применяют антенну, блок управления, регулятор (несколько блоков), необходимый для автоматической настройки. Растровые осветительные приборы содержат несколько драйверов и светодиодные лампы различных видов. Последовательность ремонта напрямую зависит от конкретного типа светильника.

Изучите конструкцию устройства, используя приложенную к нему инструкцию, чтобы разобраться, где находятся блоки управления. Они могут устанавливаться как внутри, так и снаружи изделия.

Ремонт люстры без пульта ДУ намного проще. В таком приборе установлен диод или диодный мост с электролитами и резисторами. Также есть катушка с обмоткой для уменьшения пульсации.

Чтобы правильно отремонтировать уличный или внутренний светильник, соблюдайте пошаговую инструкцию:

  1. Снимите прибор с потолка или стены и удалите крышку корпуса.
  2. Изучите электронную схему, чтобы разглядеть видимые дефекты (либо подтвердить их отсутствие). К таковым относятся обрывы проводки.
  3. Удалите плафон и другие декоративные украшения оборудования, выкрутите светодиодные лампочки, если они используются.
  4. Изучите цоколь на предмет наличия прогоревших мест. Для зачистки можете использовать обычный нож.
  5. Заново выполните скрутки, подтяните все винты на крепящихся к плате элементах. При отсутствии видимых дефектов изучите непосредственно лампу.

Рассмотрим самый легкий метод проверки цепи светодиодов. Для начала зафиксируйте лампу, используя обрезанную пластиковую бутылку с меньшим диаметром. В нее и вставляется лампа. Для подачи питания воспользуйтесь вспомогательным блоком питания (в том случае, если речь идет об устройстве на 12 или 24 В).

Вместо того чтобы прозванивать каждый led-диод в цепи, можно прибегнуть к более простому методу. По очереди устанавливайте перемычку между контактами каждого диода, используя пинцет. Если нет перемычки, то возьмите любой провод, предварительно зачистив оба конца и выполнив лужение контактов.

Важно, чтобы лампа в этот момент была подключена к сети. Как только вы замкнете контакты на сгоревшем светодиоде, прибор загорится. Если этого не произойдет, то, возможно, перегорело более одного диода.

Продолжите визуальный осмотр схемы и ищите места прогаров, вздутые конденсаторы, изучите каждую дорожку на плате. При обнаружении оборванных контактов выполните пайку. Если цепь состоит из 10 и менее элементов, то ни в коем случае не заменяйте сгоревший светодиод проводом или перемычкой. Это может привести к перегрузке катушек и сгоранию диодов.

Чаще всего причина поломки люстры с пультом ДУ заключается в перегреве матрицы. В такой ситуации ремонт выполняется следующим образом:

  1. Снимите и разберите люстру.
  2. Выясните причину поломки – отыщите перегоревшие элементы.
  3. Если потребуется замена компонентов и выполнение пайки, то обязательно изучите схему устройства, приложенную к гарантийному талону.

Перегореть может контроллер, антенна или блок управления. В данном случае требуется банальная замена вышедшего из строя изделия.

Большинство светодиодных осветительных приборов выпускается с радиаторами охлаждения. Наличие этого элемента – признак высокого качества устройства. В данных изделиях отводится специальное посадочное место, а радиатор используется для отвода тепла. Периодически нужно проводить замену термопасты. Если этого не делать, то со временем радиатор потеряет свою эффективность и плата или блок перегорит. Разберите устройство и убедитесь в том, что термопаста нанесена на обе плоскости посадочного места.

При необходимости самостоятельно тонким слоем нанесите специальную смазку на всю поверхность посадочного места. Чересчур большое количество термопасты сказывается на теплоотдаче так же негативно, как и ее отсутствие. Для увеличения тепловой отдачи можно прикрутить к радиатору дополнительную алюминиевую пластинку, при этом убедитесь, что она не перекрывает основной воздушный поток.

Нет видео.
Видео (кликните для воспроизведения).

Качественный ремонт светодиодных источников света своими руками возможен при условии соблюдения правил безопасности и наличии конструктивной схемы электроприбора. В статье были подробно описаны основные причины и типы неисправностей, даны рекомендации по их поиску и устранению.

Автор статьи: Петр Морокин

Приветствую! Меня зовут Петр. Я с юности любил собирать автомодели и парапланы, позже мое хобби выросло в нечто большее и я долгое время работал мастером в компании “муж на час”. За многолетний опыт в моей копилке оказались огромное количество различных схем и реализаций ремонта и монтажа своими руками различных устройств. Не все “рецепты” принадлежат мне, но считаю что такие знания должны быть в открытом доступе. Это и стало причиной создать данный сайт.

✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью: Оценка 4.6 проголосовавших: 20

Что можно сделать из схемы энергосберегающей лампы. Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих ламп. Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ

Энергосберегающие лампы активно позиционировались как замена низкоэкономичным и ненадежным лампам накаливания. Постепенное снижение цен на «экономки» привело к тому, что они получили практически повсеместное распространение.

Самый большой минус светодиодов – их высокая стоимость. Не удивительно, что многие занимаются переделкой энергосберегающих ламп в светодиодные, используя по максимуму доступную и недорогую элементную базу.

Теоретическое обоснование

Светодиоды работают при низком напряжении – порядка 2-3В. Но самое главное, для нормальной работы требуется не стабильность напряжения, а стабильность тока , по ним протекающего. При понижении тока снижается яркость свечения, а превышение приводит к выходу из строя диодного элемента. Полупроводниковые устройства, к которым относятся светодиоды, имеют ярко выраженную зависимость от температуры. При нагреве сопротивление перехода падает и возрастает прямой ток.

Простой пример: источник стабильного напряжения выдает 3В, при токе потребления светодиода 20мА. При повышении температуры напряжение на светодиоде остается неизменным, а ток возрастает вплоть до недопустимых значений.

Для исключения описанной ситуации, источники света на полупроводниках запитывают от стабилизатора тока, он же драйвер. По аналогии с люминесцентными лампами драйвер иногда называют балластом для светодиодов.

Наличие входного напряжение 220В вместе с требованием стабилизации тока приводит необходимости создания сложной схемы питания светодиодных ламп.

Практическая реализация идеи

Простейший источник питания светодиодов от сети 220В имеет следующий вид:


На приведенном рисунке резистор обеспечивает падение излишка напряжения питающей сети, а диод, включенный параллельно, защищает LED элемент от импульсов напряжения обратной полярности.

Как видно из рисунка, что можно проверить расчетами, требуется гасящий резистор большой мощности, выделяющий во время работы много тепла.

Ниже приведена схема, где вместо резистора используется гасящий конденсатор


Использование в качестве балласта конденсатора позволяет избавиться от мощного резистора и повысить КПД схемы. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения схемы, R2 служит для быстрого разряда конденсатора в момент выключения. R3 дополнительно ограничивает ток через группу светодиодов.

Конденсатор С1 служит для гашения излишков напряжения, а С2 сглаживает пульсации питания.

Диодный мост образован четырьмя диодами типа 1N4007, которые можно выпаять из негодной энергосберегающей лампы.

Расчет схемы произведен для светодиодов HL-654h345WC с рабочим током 20мА. Не исключено применение аналогичных элементов с таки током.

Так же, как и в предыдущей схеме, здесь не обеспечивается стабилизация тока. Чтобы исключить выход светодиодов из строя, в схеме балласта для светодиодных ламп емкость конденсатора С1 и сопротивление резистора R3 выбраны с запасом, чтобы при максимальном входном напряжении и повышенной температуре светодиодов, ток через них не превышал допустимых значений. В нормальном режиме ток через диоды несколько менее номинального, но на яркости лампы это практически не сказывается.

Недостаток подобной схемы заключается в том, что использование более мощных светодиодов потребует увеличение емкости гасящего конденсатора, имеющего большие габариты.

Аналогично выполняется питание светодиодной ленты от платы энергосберегающей лампы. Важно, чтобы ток светодиодной ленты соответствовал линейке светодиодов, то есть 20мА.

Используем драйвер энергосберегающей лампы

Более надежна схема, когда используется драйвер из энергосберегающей лампы с минимальными переделками. В качестве примера на рисунке показана переделка энергосберегающей лампы мощностью 20Вт для питания мощного светодиода с током потребления 0. 9А.


Переделка светодиодной лампы для питания светодиодов

Переделка электронного балласта для светодиодных ламп в данном примере минимальна. Большая часть элементов в схеме оставлена от драйвера старой лампы. Изменениям подвергся дроссель L3 и добавлен выпрямительный мост. В старой схеме между правым выводом конденсатора С10 и катодом диода D5 была включена люминесцентная лампа.

Теперь конденсатор и диод соединены напрямую, а дроссель используется в качестве трансформатора.

Переделка дросселя заключается в намотке вторичной обмотки, с которой и будет сниматься напряжение для питания светодиода.

Не разбирая дроссель, на него нужно намотать 20 витков эмалированного провода диаметром 0.4мм. При включении напряжение холостого хода вновь выполненной обмотки должно составлять около 9.5–9.7В. После подключения моста и светодиода, амперметр, включенный в разрыв питания LED элемента, должен показывать около 830–850мА. Большее или меньшее значение требует коррекции количества витков трансформатора.

Диоды 1N4007 или аналогичные, можно использовать от другой неисправной лампы. Диоды в экономках используются с большим запасом по току и напряжению, поэтому выходят из строя крайне редко.

Все приведенные схемы светодиодных драйверов из энергосберегающей лампы, хоть и обеспечивают низковольтное питание, имеют гальваническую связь с сетью переменного тока, поэтому при работе по отладке нужно соблюдать меры предосторожности.

Наилучшим и самым безопасным будет использование при работе разделяющего трансформатора с одинаковыми первичной и вторичной обмотками. Имея на выходе те же самые 220В, трансформатор будет обеспечивать надежную гальваническую развязку первичной и вторичной цепей.

Пока учёные укрощают скорость света, я вот решил укротить ненужные люминесцентные лампы, переделывая их в светодиодные. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) по немного уходят в прошлое, по понятным всем причинам: меньшая эффективность относительно светодиодных, экологическая небезопасность (ртуть), ультрафиолетовое излучение опасное для глаз человека, да и недолговечность.

Как и у многих радиолюбителей, накопилась целая коробка этого «добра». Менее мощные можно использовать как запчасти, ну а те что по мощнее, начиная с 20W можно переделать и источники питания. Ведь электронный балласт, это дешевый преобразователь напряжения, то есть простой и доступный импульсный блок питания которым можно питать приборы мощностью до 30-40W (зависит от КЛЛ), и даже больше если менять выходной дроссель и транзисторы. Тем радиолюбителям которые проживают в отдалённых местах, или в определённых ситуациях, эти «энергосберегалки» окажутся полезными. Так что, не спешите их выбрасывать после выхода из строя — а работают они не долго!

В моём случае, примерно год назад (весной 2014г.), начав экспериментировать с электронным балластом, в поисках корпуса под переделку в светодиодную лампу, возвращаясь вечером домой с работы, меня осенило — увидев на тротуаре банку из под колы. Ведь алюминиевый корпус из под 0,25L напитка, как раз подходит в качестве радиатора для рассеивания тепла светодиодной ленты. А также, идеально садится под корпус КЛЛ «Vitoone» с цоколем Е27, на 25 W. Да и в эстетике неплох!

Изготовив несколько переделанных LED-ламп, я начал их испытывать в разных условиях эксплуатации. Одна из них работает в подсобном помещении в жаре и морозе (с вентиляционными отверстиями), другая в жилом помещении (без отверстии в пластмассовом цоколе). Ещё одна подключена к трёхметровой светодиодной ленте. Прошел почти год, и они до сих пор безотказно служат! Ну, и учитывая то, что на тему светодиодов, статьей появляется все больше и больше, пришлось наконец-то написать и о моей испытанной временем идеи.

Обсудить статью ЛАМПА СВЕТОДИОДНАЯ УНИВЕРСАЛЬНАЯ

Выход из строя батареи аккумуляторного шуруповерта или другого электроинструмента – событие не самое приятное, особенно если учесть, что стоимость замены этого элемента соизмерима с ценой нового прибора. Но быть может, незапланированных расходов удастся избежать? Это вполне возможно, если заменить аккумулятор простеньким самодельным энергосберегающим блоком питания импульсного типа, с помощью которого инструмент можно будет заряжать от сети. А комплектующие для него можно найти в доступном и повсеместно распространенном изделии – это .

Источник балласта энергосберегающей лампочки

ИБП из люминесцентной лампы своими руками

В большинстве случаев для сборки ИБП электронный дроссель эпра следует лишь немного изменить (при двухтранзисторной схеме) за счет перемычки, а затем подключить к импульсному трансформатору и выпрямителю. Некоторые компоненты просто удаляются за ненадобностью.

Блок питания самодельный

Для слабых блоков питания (от 3.7 в до 20 ватт), можно обойтись без трансформатора. Достаточно будет добавить несколько витков провода на магнитопровод имеющегося в балласте лампы дросселя, если, конечно, там есть для этого место. Новую намотку можно сделать прямо поверх существующей.

Для этого отлично подойдет провод марки МГТФ с изоляцией из фторопласта. Обычно провода требуется мало, при этом почти весь просвет магнитопровода занимает изоляция, что и обуславливает малую мощность таких устройств. Чтобы увеличить ее, понадобится импульсный трансформатор.

Импульсный трансформатор

Особенностью описываемого варианта ИБП является способность до некоторой степени подстраиваться под параметры трансформатора, а также отсутствие цепи обратной связи, проходящей через этот элемент. Такая схема подключения позволяет обойтись без особо точного расчета трансформатора.

Как показала практика, даже при грубых ошибках (допускались отклонения свыше 140%) ИБП можно дать вторую жизнь и он получался работоспособным.

Трансформатор изготавливается на базе все того же дросселя, на котором наматывается вторичная обмотка из лакированного обмоточного медного провода. При этом важно уделить особенное внимание межобмоточной изоляции из бумажной прокладки, ведь «родная» обмотка дросселя будет работать под сетевым напряжением.

Даже если она покрыта синтетической защитной пленкой, поверх нее все-равно необходимо намотать несколько слоев электрокартона или хотя бы обычной бумаги общей толщиной 100 мкм (0,1 мм), а уже поверх бумаги можно укладывать лакированный провод новой обмотки.

Диаметр провода должен быть наибольшим из возможных. Витков во вторичной обмотке будет не много, поэтому их оптимальное количество можно будет подобрать опытным путем.

Используя указанные материалы и технологию можно получить блок питания мощность 20 или чуть более ватт. В данном случае ее значение ограничивается площадью окна магнитопровода и, соответственно, максимальным диаметром провода, который удается там разместить.

Выпрямитель

Во избежание насыщения магнитопровода в ИБП применяют только двухполупериодные выходные выпрямители. В том случае, если импульсный трансформатор работает на понижение напряжения, наиболее экономичной является схема с нулевой точкой, но для ее реализации понадобится сделать две полностью симметричные вторичные обмотки. При ручной намотке можно выполнить обмотку в два провода.

Стандартный выпрямитель, собранный по схеме «диодный мост» из обычных кремниевых диодов, для импульсного ИБП не подходит, поскольку из 100 Вт передаваемой мощности (при напряжении 5 В) на нем будет теряться около 32 Вт или более. Собирать же выпрямитель на мощных импульсных диодах будет слишком дорого.

Наладка ИБП

После сборки ИБП его необходимо подключить к максимальной нагрузке и проверить, насколько сильно греются транзисторы и трансформатор. Предел для трансформатора – 60 – 65 градусов, для транзисторов – 40 градусов. При перегреве трансформатора увеличивают сечение провода или габаритную мощность магнитопровода, либо выполняют оба действия совместно. Если трансформатор сделан из дросселя балласта лампы, увеличить сечение провода, скорее всего, уже не получится и придется ограничивать подключаемую нагрузку.

Как сделать светодиодный БП с повышенной мощностью

Иногда стандартной мощности электронного балласта лампы бывает недостаточно. Представим себе ситуацию: имеется 23 Вт, а необходимо получить источник питания для зарядного устройства с параметрами 12В/8А.

Для того чтобы осуществить задуманное, придется раздобыть компьютерный блок питания, оказавшийся по каким-либо причинам невостребованным. Из этого блока следует изъять силовой трансформатор вместе с цепочкой R4C8 , которая выполняет функцию защиты силовых транзисторов от перенапряжения. Силовой трансформатор следует присоединить к электронному балласту вместо дросселя.

Опытным путем было установлено, что данный тип ИБП позволяет снимать мощность до 45 Вт при незначительном перегреве транзисторов (до 50 градусов).

Чтобы избежать перегрева, в базах транзисторов необходимо установить трансформатор с увеличенным сечением сердечника, а сами транзисторы установить на радиатор.

Возможные ошибки

Как уже говорилось, включение в схему в качестве выходного выпрямителя обычного низкочастотного диодного моста нецелесообразно, а при повышенной мощности ИБП делать этого тем более не стоит.

Также бессмысленно пытаться ради упрощения схемы наматывать базовые обмотки непосредственно на силовом трансформаторе. В отсутствие нагрузки будут иметь место значительные потери из-за того, что в базы транзисторов будет поступать ток максимальной величины.

Применяемый трансформатор с увеличением тока нагрузки увеличивает и ток в базах транзисторов. Практика показывает, что при достижении мощностью нагрузки значений в 75 Вт в магнитопроводе трансформатора имеет место насыщение. Это приводит к ухудшению характеристик транзисторов и их перегреву.

Во избежание этого можно самому намотать трансформатор тока, в два раза увеличив сечение сердечника или сложив вместе два кольца. Также можно в два раза увеличить диаметр провода.

Существует способ избавиться от базового трансформатора, выполняющего промежуточную функцию. Для этого токовый трансформатор через мощный резистор подключают к отдельной обмотке силового обогревателя, реализуя схему обратной связи по напряжению. Недостатком данного варианта является то, что токовый трансформатор при этом постоянно работает в режиме насыщения.

Нельзя подключать трансформатор параллельно с имеющимся в балластном преобразователе дросселем. Вследствие уменьшения суммарной индуктивности будет увеличена частота блока питания. Такое явление приведет к увеличению потерь в трансформаторе и перегреву транзисторов выходного выпрямителя.

Следует учитывать повышенную чувствительность диодов Шоттки к превышению значения обратных напряжения и тока. Попытка установить, скажем, 5-вольтовый диод в 12-вольтовую схему, скорее всего, приведет к выходу элемента из строя.

Не пытайтесь заменить транзисторы и диоды отечественными, например, КТ812А и КД213. Это однозначно приводит к ухудшению рабочих характеристик устройства.

Как подключать ИБП к шуруповерту

Электроинструмент необходимо разобрать, отвинтив все шурупы. Обычно корпус шуруповерта состоит из двух половинок. Далее следует найти провода, которыми двигатель подключается к батарее. Соединить эти провода с выходом ИБП можно с помощью пайки или термоусадочной трубки, вариант со скрутками нежелателен.

Для ввода провода от блока питания в корпусе инструмента необходимо выполнить отверстие. Важно предусмотреть меры, предотвращающие вырывание провода в случае неосторожных движений или случайных рывков. Самый простой вариант – обжать провод внутри корпуса у самого отверстия клипсой из сложенного пополам коротенького отрезка мягкой проволоки (подойдет алюминий). Имея превосходящие диаметр отверстия размеры, клипса не даст проводу оторваться и выпасть из корпуса в случае рывка.

Как видно, энергосберегающая лампочка, даже отработавшая положенный ей срок, может принести немалую пользу своему владельцу. Собранный на базе ее комплектующих ИБП может с успехом применяться в качестве источника энергии для аккумуляторного электроинструмента или зарядного устройства.

Видео

Данное видео расскажет Вам как собрать блок питания (бп)из энергосберегающих ламп.

Answer

Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry»s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.

Импульсный БП из энергосберегающей лампы

Одним из самых простых способов изготовления импульсного блока питания своими руками из «подручных средств» является переделка энергосберегающей лампы под такой блок питания. Так как основной причиной выхода из строя компактных люминесцентных ламп является перегорание одной из нитей накала колбы, то практически их все можно переделать под импульсный блок питания с нужным напряжением.

В данном конкретном случае я переделывал схему электронного балласта 15 ваттной лампочки в импульсный блок питания 12 вольт 1 ампер.

Каждый производитель ламп имеет свои собственные наборы деталей с определенными номиналами в схемах изготавливаемых электронных балластов, но все схемы типовые. Поэтому на схеме я не приводил всю схему лампы, а указал только ее типовое начало и обвязку колбы лампы. Схема электронного балласта нарисована черным и красным цветом. Красным – выделены колба и конденсатор, подсоединенный к двум нитям накала. Их следует удалить. Зеленым цветом на схеме указаны элементы которые нужно добавить. Конденсатор С1 – следует заменить большей емкости, например, 10-20u 400v.

В левой части схемы добавлен предохранитель и входной фильтр. L2 выполнен на кольце от материнской платы, имеет две обмотки по 15 витков проводом от витой пары Ø – 0.5 мм. Кольцо имеет наружный диаметр 16мм, внутренний – 8,5мм, ширину – 6,3мм. Дроссель L3 имеет 10 витков Ø – 1 мм, выполнен на кольце от трансформатора другой энергосберегающей лампы.

Следует выбирать лампу с большей пустотой окна дросселя Tr1, так как его необходимо будет переделать в трансформатор. У меня получилось намотать по 26 витков Ø – 0.5 мм на каждую из половины вторичной обмотки. Такой вид намотки требует идеально симметричных половин обмотки. Чтобы добиться этого, рекомендую мотать вторичную обмотку сразу в два провода, каждый из которых будет служить симметричной половиной друг друга.

Транзисторы оставил без радиаторов, т.к. предполагаемое потребление схемы меньше мощности, которую потребляла лампа. В качестве теста было подключено на максимальное свечение на 2 часа 5 метров RGB светодиодной ленты, потреблением 12v 1A.

Энергосберегающие лампы широко применяются в быту и на производстве, со временем они приходят в негодность, а между тем многие из них после несложного ремонта можно восстановить. Если вышел из строя сам светильник, то из электронной «начинки» можно сделать довольно мощный блок питания на любое нужное напряжение.

Как выглядит блок питания из энергосберегающей лампы

В быту часто требуется компактный, но в то же время мощный низковольтный блок питания, сделать такой можно, используя вышедшую из строя энергосберегающую лампу. В лампах чаще всего выходят из строя светильники, а блок питания остается в рабочем состоянии.

Для того чтобы сделать блок питания, необходимо разобраться в принципе работы электроники, содержащейся в энергосберегающей лампе.

Достоинства импульсных блоков питания

В последние годы наметилась явная тенденция к уходу от классических трансформаторных блоков питания к импульсным. Это связано, в первую очередь, с большими недостатками трансформаторных блоков питания, таких как большая масса, малая перегрузочная способность, малый КПД.

Устранение этих недостатков в импульсных блоках питания, а также развитие элементной базы позволило широко использовать эти узлы питания для устройств с мощностью от единиц ватт до многих киловатт.

Схема блока питания

Принцип работы импульсного блока питания в энергосберегающей лампе точно такой же, как в любом другом устройстве, например, в компьютере или телевизоре.

В общих чертах работу импульсного блока питания можно описать следующим образом:

  • Переменный сетевой ток преобразуется в постоянный без изменения его напряжения, т.е. 220 В.
  • Широтно-импульсный преобразователь на транзисторах превращает постоянное напряжение в прямоугольные импульсы, с частотой от 20 до 40 кГц (в зависимости от модели лампы).
  • Это напряжение через дроссель подается на светильник.

Рассмотрим схему и порядок работы импульсного блока питания лампы (рисунок ниже) более подробно.

Схема электронного балласта энергосберегающей лампы

Сетевое напряжение поступает на мостовой выпрямитель(VD1-VD4) через ограничительный резистор R 0 небольшого сопротивления, далее выпрямленное напряжение сглаживается на фильтрующем высоковольтном конденсаторе (С 0), и через сглаживающий фильтр (L0) подается на транзисторный преобразователь.

Запуск транзисторного преобразователя происходит в тот момент, когда напряжение на конденсаторе С1 превысит порог открытия динистора VD2. Это запустит в работу генератор на транзисторах VT1 и VT2, благодаря чему возникает автогенерация на частоте около 20 кГц.

Другие элементы схемы, такие как R2, C8 и C11, играют вспомогательную роль, облегчая запуск генератора. Резисторы R7 и R8 увеличивают скорость закрытия транзисторов.

А резисторы R5 и R6 служат как ограничительные в цепях баз транзисторов, R3 и R4 предохраняют их от насыщения, а в случае пробоя играют роль предохранителей.

Диоды VD7, VD6 – защитные, хотя во многих транзисторах, предназначенных для работы в подобных устройствах, такие диоды встроены.

TV1 – трансформатор, с его обмоток TV1-1 и TV1-2, напряжение обратной связи с выхода генератора подается в базовые цепи транзисторов, создавая тем самым условия для работы генератора.

На рисунке выше красным цветом выделены детали, подлежащие удалению при переделке блока, точки А–А` нужно соединить перемычкой.

Переделка блока

Перед тем как приступить к переделке блока питания, следует определиться с тем, какую мощность тока необходимо иметь на выходе, от этого будет зависеть глубина модернизации. Так, если требуется мощность 20-30 Вт, то переделка будет минимальной и не потребует большого вмешательства в существующую схему. Если необходимо получить мощность 50 и более ватт, то модернизация потребуется более основательная.

Следует иметь в виду, что на выходе блока питания будет постоянное напряжение, а не переменное. Получить от такого блока питания переменное напряжение частотой 50 Гц невозможно.

Определяем мощность

Мощность можно вычислить по формуле:

Р – мощность, Вт;

I – сила тока, А;

U – напряжение, В.

Например, возьмем блок питания со следующими параметрами: напряжение – 12 В, сила тока – 2 А, тогда мощность будет:

С учетом перегрузки можно принять 24-26 Вт, так что для изготовления такого блока потребуется минимальное вмешательство в схему энергосберегающей лампы мощностью 25 Вт.

Новые детали

Добавление новых деталей в схему

Добавляемые детали выделены красным цветом, это:

  • диодный мост VD14-VD17;
  • два конденсатора С 9 , С 10 ;
  • дополнительная обмотка, размещенная на балластном дросселе L5, количество витков подбирается опытным путем.

Добавляемая обмотка на дроссель играет еще одну немаловажную роль разделительного трансформатора, предохраняя от попадания сетевого напряжения на выход блока питания.

Чтобы определить необходимое количество витков в добавляемой обмотке, следует проделать следующие действия:

  1. на дроссель наматывают временную обмотку, примерно 10 витков любого провода;
  2. соединяют с нагрузочным сопротивлением, мощностью не менее 30 Вт и сопротивлением примерно 5-6 Ом;
  3. включают в сеть, замеряют напряжение на нагрузочном сопротивлении;
  4. полученное значение делят на количество витков, узнают, сколько вольт приходится на 1 виток;
  5. вычисляют необходимое число витков для постоянной обмотки.

Более детальный расчет приведен ниже.

Испытательное включение переделанного блока питания

После этого легко вычислить необходимое число витков. Для этого напряжение, которое планируется получить от этого блока, делят на напряжение одного витка, получается количество витков, к полученному результату добавляют про запас примерно 5-10%.

W=U вых /U вит, где

W – количество витков;

U вых – требуемое выходное напряжение блока питания;

U вит – напряжение на один виток.

Намотка дополнительной обмотки на штатный дроссель

Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При намотке поверх нее дополнительной обмотки необходимо предусмотреть межобмоточную изоляцию, особенно если наматывается провод типа ПЭЛ, в эмалевой изоляции. Для межобмоточной изоляции можно применить ленту из политетрафторэтилена для уплотнения резьбовых соединений, которой пользуются сантехники, ее толщина всего 0,2 мм.

Мощность в таком блоке ограничена габаритной мощностью используемого трансформатора и допустимым током транзисторов.

Блок питания повышенной мощности

Для этого потребуется более сложная модернизация:

  • дополнительный трансформатор на ферритовом кольце;
  • замена транзисторов;
  • установка транзисторов на радиаторы;
  • увеличение емкости некоторых конденсаторов.

В результате такой модернизации получают блок питания мощностью до 100 Вт, при выходном напряжении 12 В. Он способен обеспечить ток 8-9 ампер. Этого достаточно для питания, например, шуруповерта средней мощности.

Схема модернизированного блока питания приведена на рисунке ниже.

Блок питания мощностью 100 Вт

Как видно на схеме, резистор R 0 заменен на более мощный (3-ваттный), его сопротивление уменьшено до 5 Ом. Его можно заменить на два 2-ваттных по 10 Ом, соединив их параллельно. Далее, С 0 – его емкость увеличена до 100 мкф, с рабочим напряжением 350 В. Если нежелательно увеличивать габариты блока питания, то можно подыскать миниатюрный конденсатор такой емкости, в частности, его можно взять из фотоаппарата-мыльницы.

Для обеспечения надежной работы блока полезно несколько уменьшить номиналы резисторов R 5 и R 6 , до 18–15 Ом, а также увеличить мощность резисторов R 7 , R 8 и R 3 , R 4 . Если частота генерации окажется невысокой, то следует увеличить номиналы конденсаторов C­ 3 и C 4 – 68n.

Самым сложным может оказаться изготовление трансформатора. Для этой цели в импульсных блоках чаще всего используют ферритовые кольца соответствующих размеров и магнитной проницаемости.

Расчет таких трансформаторов довольно сложен, но в интернете есть много программ, с помощью которых это очень легко сделать, например, «Программа расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT».

Как выглядит импульсный трансформатор

Расчет, проведенный с помощью этой программы, дал следующие результаты:

Для сердечника используется ферритовое кольцо, его внешний диаметр – 40, внутренний – 22, а толщина – 20 мм. Первичная обмотка проводом ПЭЛ – 0,85 мм 2 имеет 63 витка, а две вторичных тем же проводом – 12.

Вторичную обмотку необходимо наматывать сразу в два провода, при этом их желательно предварительно слегка скрутить между собой по всей длине, так как эти трансформаторы очень чувствительны к несимметричности обмоток. Если не соблюдать это условие, то диоды VD14 и VD15 будут нагреваться неравномерно, а это еще больше увеличит несимметричность что, в конце концов, выведет их из строя.

Зато такие трансформаторы легко прощают значительные ошибки при расчете количества витков, до 30%.

Так как эта схема изначально рассчитывалась для работы с лампой мощностью 20 Вт, то установлены транзисторы 13003. На рисунке ниже позиция (1) – транзисторы средней мощности, их следует заменить на более мощные, например, 13007, как на позиции (2). Возможно, их придется установить на металлическую пластину (радиатор), площадью около 30 см 2 .

Испытание

Пробное включение стоит проводить с соблюдением некоторых мер предосторожности, чтобы не вывести из строя блок питания:

  1. Первое пробное включение производить через лампу накаливания 100 Вт, чтобы ограничить ток на блок питания.
  2. К выходу обязательно подключить нагрузочный резистор 3-4 Ома, мощностью 50-60 Вт.
  3. Если все прошло штатно, дать поработать 5-10 мин., отключить и проверить степень нагрева трансформатора, транзисторов и диодов выпрямителя.

Если в процессе замены деталей не были допущены ошибки, блок питания должен заработать без проблем.

Если пробное включение показало работоспособность блока, остается испытать его в режиме полной нагрузки. Для этого сопротивление нагрузочного резистора уменьшить до 1,2-2 Ом и включить его в сеть напрямую без лампочки на 1-2 минуты. После чего отключить и проверить температуру транзисторов: если она превышает 60 0 С, то их придется установить на радиаторы.

Блоки питания для светодиодного оборудования

Почему не подойдут трансформаторы для галогенных ламп?

Выбирая оборудование светодиодного освещения или подсветки при обустройстве в своем доме, перед многими возникает проблема правильного выбора блока питания для обустраиваемой осветительной системы. Специалисты настоятельно советуют подключать к светодиодным приборам освещения только специализированные блоки питания.

Но у неспециалиста, который впервые сталкивается с подобной проблемой, возникает вполне естественный вопрос: «Почему к светодиодным светильникам нельзя подключать электронные трансформаторы от галогенных ламп?». Ведь на первый взгляд они обладают меньшими размерами, они меньше стоят, а мощность и выходное напряжение у них такое же, как и у специализированных блоков питания, подключаемых к светодиодным системам освещения.

Для начала немного теории. Тем же читателям, которым не интересны теоретические выкладки, мы рекомендуем переходить сразу к выводам по статье.

Подавляющее большинство современных источников питания по своей природе являются импульсными преобразователями. Их принципиальное отличие от линейных источников питания (они же аналоговые) заключается в разности частоты преобразования. Если линейные источники питания преобразовывали напряжение на частоте 50 Гц – частоте бытовой электросети, то импульсные преобразователи работают в диапазоне 30-50 килогерц. Благодаря этому удалось существенно уменьшить габариты и массу блоков питания, одновременно увеличив их КПД до 95%, который демонстрируют наиболее современные модели.

Чтобы более наглядно представлять разницу между блоком питания светодиодных ламп и электронных трансформаторов, необходимо разобраться с их внутренним устройством. Обратите внимание на структурную схему устройства электронного трансформатора:

На следующем рисунке мы видим, что переменный ток (220 В/50 Гц) поступает на входной выпрямитель. В большинстве случаев, это диодный мост (рис. А). Из выпрямителя переменный ток получает однополярные импульсы и удвоенную частоту – 100 Гц (рис. Б).

После этого напряжение поступает на каскад, составленный из ключевых транзисторов, введённые с помощью положительной обратной связи в режим генерации. Благодаря этому на выходе каскада создаются высокочастотные импульсы, имеющие амплитуду сетевого напряжения и частоту генерации. Следует особо отметить, что в указанной схеме далеко не во всех случаях возникает генерация. Для неё необходимы определённые условия, а именно, нахождение нагрузки электронного трансформатора в определённых границах, например, от тридцати до трёхсот ватт. А поскольку ключевой каскад запитывается импульсами с выхода выпрямителя, то высокочастотные колебания генератора получаются промодулированы импульсами частотой сто герц.

Таким образом формируется напряжение сложной формы, которое затем передаётся на понижающий трансформатор. На его выходе мы наблюдаем напряжение такой же формы, однако с величиной, адаптированной к питанию галогенной лампы. Отметим ещё, что источником света в галогенной лампе являются нити накаливания, а для них нет никакого значения форма питающего напряжения. Для них важно лишь существующее напряжение – средняя величина напряжения на некотором временном отрезке. Когда же в характеристике электронного трансформатора указано выходное напряжение в 12 В, то под этим подразумевается именно действующее напряжение.

На следующем рисунке вы видите реальные показатели осциллограммы, снятые на выходе электронного трансформатора, питающую электричеством галогенную лампу.

   

На рисунке А мы видим частоту выходящих из электронного трансформатора импульсов равных 55 килогерц. Эти импульсы обладают очень крутыми фронтами и амплитудным значением 17 В. На рисунке В отметим, что около 20% времени на выходе электронного трансформатора фиксируется практически нулевое напряжение – горизонтальные участки, разделяющие всплески напряжения.

Что будет, если напряжение подобной формы, будет подано на светодиодную лампу?

У любой светодиодной лампы имеется собственный встроенный драйвер, обеспечивающий оптимальный режим работы светодиода. Этот драйвер попытается сгладить видимые на рисунке В скачки напряжения, поскольку для работы светодиодной лампы необходимо только постоянное напряжение. Но именно из-за этого резко сокращается время надёжной работы драйвера.

Ниже на рисунке представлена структурная схема стабилизированного блока питания, работающего вместе со светодиодной лампой.

Первый блок – это рассмотренный выше входной выпрямитель. Напряжение с его выхода поступает на сглаживающий фильтр, после чего напряжение получает форму, показанную сплошной линией на ниже расположенном рисунке:

   

Мы видим, что на выходе фильтре практически отсутствуют пульсации, и поэтому форма напряжения максимально приближается к форме прямой линии.

Максимально выпрямленное напряжение поступают на силовые транзисторные ключи с подключённым к ним понижающим трансформатором. Похоже на электронный трансформатор? Но есть принципиальное отличие: работа ключей управляется специализированной микросхемой, в которую включены разные цепи управления, контроллер широтно-импульсной модуляции и задающий генератор.

Особенности применения в блоке питания широтно-импульсной модуляции заключаются в том, что изменение ширины коммутирующих импульсов, что подаются на силовые ключи, позволяют изменять напряжение на выходе блока питания. Значит, направляя сигнал с выхода блока питания на вход контроллера широтно-импульсной модуляции, мы можем стабилизировать выходное напряжение.

Выходное напряжение стабилизируется следующим образом. Если под воздействием внешнего воздействия выходное напряжение увеличивается, то сигнал об ошибке направляется с выхода блока питания на контроллер широтно-импульсной модуляции. После этого ширина импульсов сокращается, а выходное напряжение уменьшается, входя в нормальные границы. Если же выходное напряжение понижается, то ширина коммутирующих импульсов увеличивается. Именно благодаря описанному механизму выходное напряжение удерживается в границах нормы.

А раз в описанной схеме нет зависимости режима работы задающего генератора от внешних переменных факторов, то цепи стабилизации легко удерживают напряжение постоянным на всем диапазоне допустимой мощности нагрузки, допустим, от ноля до ста ватт.

Более того, наличествующая обратная связь стала дополнительной защитой от выхода из строя блока питания. В случае короткого замыкания, при возникновении критически высокого выходного напряжения или же резкого увеличения потребляемой мощности, то блок питания автоматически выключается. После того, как причина автоматического выключения исчезла, блок питания вновь включается в работу.

Разнополярные высокочастотные импульсы после понижающего трансформатора подаются на выпрямитель, в котором они преобразуются в однополярные импульсы. Последние сглаживаются в выходном фильтре, превращаясь в постоянное напряжение с низкоуровневой пульсацией.

Указанные меры фильтрации и стабилизации снижают показатель нестабильности постоянного напряжения на выходе блока питания до 3% от номинала, а напряжение пульсации снижается до 0,1 В.

Наконец, выходной фильтр имеет ещё и то положительное значение, что благодаря ему существенно уменьшается уровень электромагнитных помех, исходящих от блока питания, а особенно, от проводов, подключенных к его выходу.

Заключение

Электронные трансформаторы для галогенных ламп нельзя применять по отношению к светодиодному оборудованию по следующим причинам:

В характеристиках электронных трансформаторах указанные 12 В являются усреднённым показателем. Реально же на их выходе фиксируются короткие импульсы, достигающие 40 В.

Выходное напряжение электронных трансформаторов не выпрямлено и высокочастотно. Кроме того, содержит и отрицательные, и положительные импульсы.

Действующее на выходе напряжение электронного трансформатора нестабильно, поскольку на него сильно влияет входное напряжение электросети, мощность подключённой нагрузки и даже температура воздуха в помещении. Колебание выходного действующего напряжения могут происходить в диапазоне 11-16 В.

Электронный трансформатор не может работать с малыми нагрузками. В его паспорте, как правило, документируется верхние и нижние пределы допустимой мощности нагрузки, допустим 30-300 Вт.

Первые 3 пункта являются неминуемой причиной быстрого выхода из строя светодиодных ламп, в том числе, и уже при первом их включении. И эта поломка не будет рассмотрена в качестве гарантийного случая.

Заменяя галогенные лампы на светодиодные в уже смонтированных системах, кроме уже указанных первых трех случаях, необходимо брать во внимание ещё и четвёртый. Следует чётко понимать, что мощность галогенный ламп в десять раз превышает мощность светодиодных ламп. А это означает, что светодиоды будут в недостаточной степени нагружать электронный трансформатор, что приведет к его периодическому самовольному отключению. А может, он вообще не станет включаться именно из-за недостатка мощности.

Именно поэтому специалисты настоятельно рекомендуют при замене галогенных светильников на светодиодные менять ещё и блоки питания.

Блок питания из энергосберегающей лампы своими руками: схема

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ или «энергосберегайки») появились в быту довольно давно, но до сих пор удерживают если не первенство среди осветительных приборов, то одно из ведущих мест. Они компактны, экономичны, могут работать вместо обычной лампочки накаливания. Но есть у этих приборов и недостатки. Несмотря на заявленный производителем срок эксплуатации КЛЛ часто выходят из строя, даже не выработав свой ресурс.

Виной этому чаще всего становится нестабильное питающее напряжение и частое «щелканье» выключателем. Можно ли как-то использовать сгоревший прибор, который стоит довольно больших денег? Конечно, можно! В этой статье мы попытаемся собрать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками.

Устройство и принцип работы ЭПРА

Прежде чем взяться за переделку электронного балласта для компактных люминесцентных ламп, познакомимся с этим узлом и принципом его работы поближе. Основная задача балласта:

  • запустить газоразрядную трубку лампы;
  • поддерживать необходимые для работы трубки ток и напряжение.

Взглянем на классическую схему электронного балласта или, если называть его правильно, ЭПРА (Электронный ПускоРегулирующий Аппарат).

Схема ЭПРА (электронного балласта) для энергосберегающих ламп

По сути, это обычный импульсный блок питания с незначительными отличиями, но о них позже. Напряжение сети подается на мостовой выпрямитель VD1-VD4, сглаживается конденсатором С1 и поступает на высокочастотный (частота автоколебаний 10-60 кГц) генератор, собранный на транзисторах VT2, VT3. Генерация в нем возникает за счет положительной обратной связи, которую обеспечивает трансформатор Т1, запуск при подаче питания происходит благодаря симметричному динистору DB1.

Импульсное напряжение через токоограничивающий дроссель Т2 поступает на энергосберегающую лампу, выполненную в виде изогнутой трубки. Конденсатор С8 нужен для создания высоковольтного импульса, поджигающего трубку. Как только в лампе произошел пробой газового участка, в работу вступает дроссель, ограничивающий ток на необходимом для работы лампы уровне. Поскольку частота напряжения относительно высокая, дроссель получился весьма компактным.

Важно! Производители энергосберегающих ламп используют в своих изделиях различные схемы балластов, но принцип работы у них один и тот же.

к содержанию ↑

Отличия конструкции лампы от импульсного блока

Чем же отличается электронный балласт КЛЛ от импульсного блока питания (ИБП)? Прежде всего на выходе балласта стоит токоограничивающий дроссель. Далее, схема не имеет гальванической развязки сетевого напряжения с выходным, поэтому все элементы схемы, которую питает ЭПРА, находятся под опасным для жизни напряжением. А теперь попытаемся сделать импульсный блок питания из энергосберегающей лампы.

Кроме указанных отличий, на выходе ЭПРА напряжение импульсное, тогда как блок питания обычно выдает постоянное.

к содержанию ↑

Схема переделки ЭПРА в ИБП

Для переделки ЭПРА в блок питания необходимо решить три задачи:

  1. Обеспечить электробезопасность, создав гальваническую развязку.
  2. Понизить выходное напряжение преобразователя, поскольку на его выходе оно довольно высокое – прядка 100–150 В.
  3. Выпрямить выходное напряжение.

Если необходим блок питания небольшой мощности – до 15 Вт, то никакой особой переделки ЭПРА не потребуется. Достаточно десятка сантиметров обмоточного провода, четыре диода и пары конденсаторов. Ну и, конечно, понадобится электронный балласт от лампы мощностью 40 Вт. Взглянем на доработанную схему:

Простой импульсный блок питания на 12 В из ЭПРА люминесцентной лампы

Здесь дроссель исполняет роль развязывающего и одновременно понижающего трансформатора блока питания, а выпрямитель (диоды VD8-VD11) делают из импульсного напряжения постоянное. Конденсаторы С8 и С9 – сглаживающие. В остальном работа блока питания ничем не отличается от схемы ЭПРА.

Переделку ЭПРА в блок питания будем производить в следующей последовательности:

  1. Удаляем люминесцентную трубку и конденсатор С8.
  2. Соединяем выводы конденсаторов С6, С7 и дросселя Т2, которые ранее шли на лампу, между собой. Проще всего это сделать, просто замкнув все выводы лампы.

Теперь наш дроссель является нагрузкой преобразователя. Осталось лишь домотать на него вторичную обмотку. Так как частота преобразования довольно высока, понадобится всего несколько витков обмоточного провода диаметром 0.5-0.8 мм. Зазор между сердечником и обмоткой дросселя невелик, но его вполне достаточно для нескольких витков, число которых подбирается экспериментально.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Для большей надежности блока питания лучше использовать не обычный обмоточный провод в эмалевой изоляции, а монтажный во фторопластовой. Это исключит пробой между обмотками при неаккуратной намотке и появлении опасного напряжения во вторичной цепи.

Методика намотки следующая. Наматываем в качестве вторичной около 10 витков, подключаем к ней диодный мост со сглаживающими конденсаторами и нагружаем будущий блок питания резистором мощностью около 30 Вт и сопротивлением 5-6 Ом. Замеряем напряжение на резисторе вольтметром постоянного тока. Затем делим полученное напряжение на количество витков, и выходит напряжение, получаемое с одного витка. Теперь делим необходимое нам напряжение (12-13 В) на последнее значение и получаем необходимое количество витков вторичной обмотки.

Предположим, намотав 10 витков, мы получили напряжение 8 В. 8/10=0.8. Значит, один виток выдает 0.8 вольт. Нам нужно 12. Делим 12 на 0.8, получаем 15. Итак, нам необходимо намотать 15 витков.

Штатный и доработанный дроссель блока питания из ЭПРА 

В диодном мосте можно использовать любые выпрямительные диоды на обратное напряжение не ниже 25 В и ток 1А. Лучше для этих целей использовать диоды Шоттки – они имеют меньшее прямое падение напряжения и лучше работают в импульсном режиме, увеличивая КПД блока питания. На месте С8 может работать керамический конденсатор емкостью 0.1 мкФ, С9 – электролитический емкостью 10-50 мкФ и рабочее напряжение не ниже 25 В.

Всем хороша схема такого блока питания, но напряжение на его выходе не стабилизировано. То есть оно будет колебаться вместе с изменением сетевого. Выйти из положения довольно просто, установив в схему блока питания 12-вольтовый стабилизатор. Идеальным для этой цели будет интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б или зарубежный аналог L1812. В этом случае выходной фрагмент схемы будет выглядеть так:

Схема блока питания со стабилизированным выходным напряжением

Конденсаторы С10 и С11 нужно взять тех же номиналов, что и С8, С9.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Если в схеме блока питания будет использоваться стабилизатор, то количество витков необходимо увеличить до получения напряжения на нагрузочном резисторе (см. методику расчета выше) 15-16 В. Именно такое напряжение является нормальным входным для линейного 12-вольтового стабилизатора.

к содержанию ↑

Как увеличить мощность

Обычно мощность КЛЛ относительно невелика и колеблется в пределах 10-40 Вт. В теории неплохо, но на практике все дело портит токоограничивающий дроссель. Он не дает самодельному блоку питания развить максимальную мощность, во-первых, из-за токоограничивающих свойств, а во-вторых, из-за собственной малой мощности. При увеличении тока магнитопровод начинает работать в режиме насыщения, уменьшая КПД блока питания и перегружая ключевые транзисторы, причем перегружая впустую.

Как же сделать относительно мощный блок питания из энергосберегающей лампы? Задача не так сложна, как кажется на первый взгляд. Для этого достаточно дроссель заменить на относительно мощный импульсный трансформатор. Конечно, тут потребуются более глубокие знания в радиотехнике, но оно того стоит.

Трансформатор можно взять, к примеру, из ненужного блока питания от компьютера или другой оргтехники (принтер, сканер, малогабаритный телевизор и т. п.). Еще понадобится резистор мощностью 3 Вт и сопротивлением 5 Ом, а также новый высоковольтный конденсатор на номинал 100 мкФ и рабочее напряжение не ниже 350 В. Взглянем на доработанную схему:

Схема блока питания с повышенной выходной мощностью 

Здесь вместо дросселя установлен импульсный трансформатор, причем первичной обмоткой является та, что была подключена к преобразователю (высоковольтная), а вторичной – понижающая. Кроме того, резистор R1 выбран большей мощности, а емкость сглаживающего конденсатора С1 (по доработанной схеме С0) увеличена до 100 мкФ. В остальном схема практически не изменилась, но теперь она вполне способна отдать в нагрузку ток в 5-8 А при напряжении 12 В. Такие блоки питания уже вполне можно использовать для шуруповерта и подобных 12-вольтовых инструментов.

к содержанию ↑

И напоследок несколько рекомендаций

  1. При первом пуске доработанный блок питания лучше подключать к сети через лампу накаливания 220 В 60-100 Вт. Если все в порядке, то лампа будет едва светиться. Если в схеме ошибка, то лампа будет гореть довольно ярко. Это сбережет транзисторы от пробоя при ошибках в монтаже.
  2. Прежде чем запустить блок питания в долговременную работу, необходимо «погонять» его на нагрузочном резисторе. При этом трансформатор и транзисторы не должны нагреваться выше 60 градусов Цельсия.
  3. Если трансформатор сильно греется, придется намотать понижающую обмотку более толстым проводом.
  4. Если сильно греются транзисторы, их нужно снабдить небольшими радиаторами.
  5. Не стоит использовать такой блок питания для зарядки и питания дорогостоящих гаджетов. Гораздо надежнее купить заводское питающее устройство. Это обойдется намного дешевле, чем ремонт, к примеру, ноутбука или смартфона.

На этом, пожалуй, беседу о переделке ЭПРА для компактных люминесцентных ламп в импульсный блок питания можно закончить. Если ты внимательно прочел статью и имеешь хотя бы небольшое понятие о радиотехнике, то справишься с этой несложной доработкой самостоятельно.

Предыдущая

ЛюминесцентныеОсобенности энергосберегающих люминесцентных ламп

ЛАМПА СВЕТОДИОДНАЯ УНИВЕРСАЛЬНАЯ

Пока учёные укрощают скорость света, я вот решил укротить ненужные люминесцентные лампы, переделывая их в светодиодные. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) по немного уходят в прошлое, по понятным всем причинам: меньшая эффективность относительно светодиодных, экологическая небезопасность (ртуть), ультрафиолетовое излучение опасное для глаз человека, да и недолговечность.

Как и у многих радиолюбителей, накопилась целая коробка этого «добра». Менее мощные можно использовать как запчасти, ну а те что по мощнее, начиная с 20W можно переделать под светодиодные лампы и источники питания. Ведь электронный балласт, это дешевый преобразователь напряжения, то есть простой и доступный импульсный блок питания которым можно питать приборы мощностью до 30-40W (зависит от КЛЛ), и даже больше если менять выходной дроссель и транзисторы. Тем радиолюбителям которые проживают в отдалённых местах, или в определённых ситуациях, эти «энергосберегалки» окажутся полезными. Так что, не спешите их выбрасывать после выхода из строя — а работают они не долго!

В моём случае, примерно год назад (весной 2014г.), начав экспериментировать с электронным балластом, в поисках корпуса под переделку в светодиодную лампу, возвращаясь вечером домой с работы, меня осенило – увидев на тротуаре банку из под колы. Ведь алюминиевый корпус из под 0,25L напитка, как раз подходит в качестве радиатора для рассеивания тепла светодиодной ленты. А также, идеально садится под корпус КЛЛ «Vitoone» с цоколем Е27, на 25 W. Да и в эстетике неплох!

Изготовив несколько переделанных LED-ламп, я начал их испытывать в разных условиях эксплуатации. Одна из них работает в подсобном помещении в жаре и морозе (с вентиляционными отверстиями), другая в жилом помещении (без отверстии в пластмассовом цоколе). Ещё одна подключена к трёхметровой светодиодной ленте. Прошел почти год, и они до сих пор безотказно служат! Ну, и учитывая то, что на тему светодиодов, статьей появляется все больше и больше, пришлось наконец-то написать и о моей испытанной временем идеи.

Схема переделки КЛЛ на LED

Схем переделки КЛЛ существует много. В своём случае рассматривал переделку ламп «Osram», «Vitoone», «Brilux», «Philips». Обобщённая схема переделанного электронного балласта компактной люминесцентной лампы дневного света показана на рисунке. Они мало чем отличаются в зависимости от производителя, но принцип работы этих импульсных преобразователях одинаков. В общем, принцип работы двухтактного преобразователя напряжение состоящего из двух транзисторах n-p-n (VT1, VT2), заключается в преобразовании выпрямленного сетевого напряжения (VD1-VD4), в высокочастотное (около 30kHz). Сетевое напряжение 220V проходит через предохранитель FU1 (или через низкоомный резистор, который играет роль предохранителя), выпрямляется и фильтруется через дроссель L4 и конденсаторы C1, C6. Если вы хотите получить более мощный блок питания, то тогда придется перемотать L4 проводом большего сечения, и заменить диоды моста (или диодную сборку) на больший ток! Обязательно советую менять электролитический конденсатор C1 — вместо 4,7mF или 6,8mF на более ёмкий конденсатор, исходя из расчета выходной мощности: 1mF на 1 W. Оставил на 10mF/400V, ведь надо еще вместится в корпус КЛЛ! Большие конденсаторы на 47…100mF можно найти в старых одноразовых фотоаппаратах «Kodak» или в других ИБП. Увеличение ёмкости конденсатора входного фильтра снизит уровень пульсаций напряжения на выходе ИБП. Также, придётся увеличить мощность резисторов в базовых и эмиттерных цепях VT1, VT2.

Запуск преобразователя происходит за счет симметричного динистора VS1 и элементов D6, R1, C3, при открывании через динистор проходит импульс на базу ключа VT2. После запуска эта часть схемы блокируется диодом D6. Через каждое открытие транзистора VT2, конденсатор C3 разряжается и не дает повторного открытия динистора. Транзисторы возбуждают тороидальный трансформатор L1, с тремя обмотками в несколько витков: из них две управляющие и одна рабочая. Открытие каждого ключа вызывает наводку импульсов в двух противоположных обмотках, а также в рабочей обмотке. Переменное напряжение с L1 поступает на L3 и дальше на люминесцентную лампу, которую мы убираем из схемы. Когда лампа зажигается, транзистор VT1 открывается, и насыщается сердечник L1. Обратная связь на базу приводит к закрытию ключа. Затем открывается VT2, возбуждаемый противоположно подключенной обмоткой L1 и процесс повторяется.

Насчёт транзисторов: можно оставить те что есть (13003 корпус ТО-126, их аналоги: MJE13003 или КТ8170А1), или использовать с запасом мощности. Правильный выбор транзисторов определит надежность генератора. Таким образом, для энергосберегающих ламп мощностью до 7W рекомендуется использовать транзисторы серии 13001, до10W – 13002, для 15-20W –13003 с корпусом ТО-126, 25-40W – 13005 ТО-220, 40-65W – 13007 ТО-200, 85W – 13009 ТО-220 соответственно (последняя цифра означает рабочий ток транзистора). В моем случае, перегрева транзисторов не происходит и радиатор ставить не пришлось. Рекомендую в случае нагрева, менять на ступень мощнее и менять и перематывать дроссель L3. При больших нагрузках сердечник этого трансформатора может уйти в насыщение.

Дальше — шунтируем крайние штырьки (их 4) перемычкой, на которые были подключены нити накаливания лампы, и убираем конденсатор C5, он уже не понадобится (смотрим схему и фото).  Основа переделки заключается в добавлении вторичной обмотке на дроссель L3. Первичная обмотка дросселя L3 содержит примерно 200-400 витков провода диаметром 0,2 мм. Для этого, вынимаем из платы дроссель, и разбираем его методом нагрева. Этого можно добиться при помощи паяльника или промышленного фена. Аккуратно разъединяем ферритовые дольки дросселя (за счет нагрева клеящий материал теряет свои свойства). Если дольки разобьются, сердечник можно будет соединить скотчем или клеем.

Обратите внимание: дроссель должен быть без зазора! Если он есть, то его можно убрать при помощи напильника или «болгарки» (подобное уже делал, но не переусердствуйте).

Разобрав трансформатор, снимаем вторичную обмотку, и на ее месте наматываем примерно 30-35 витков одножильного провода (ПЭВ), диаметром 0,5-0,8 мм. Мне удалось разместить в дросселе от «Brilux» — 35 витков провода общим диаметром примерно 0,7 мм, соединив вместе 3х0,23 мм. Также, мотал другой трансформатор эмалированным проводом 0,47 мм, но с меньшей мощностью нагрузки. Лучше перемотать, и потом уже из собранного трансформатора отматывать до нужного вам напряжения!

Между обмотками добавляем дополнительную изоляцию из трансформаторной бумаги или в моем случае, скотче. Полученный таким образом трансформатор, оставляется с открытой вторичной обмоткой и впаивается обратно на плату КЛЛ. В случае если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если нужен блок помощнее, то понадобится другой импульсный трансформатор больших размеров (например от компьютерного блока питания или из других высокочастотных ИБП с ферритом магнитной проницаемостью 2000НМ).

Теперь, остается добавить выпрямитель и нагрузку в виде светодиодной ленты. Выходной выпрямитель можно делать по мостовой схеме или по схеме с нулевой точкой. Но это в том случае, если задействовать более габаритный трансформатор для схемы с нулевой точкой. В качестве мостового выпрямителя я применил высокочастотные диоды КД213А (с максимальным током до 10А и рабочей частотой до 100kHz), как наиболее дешевые для этой конструкции. Они отлично справляются с частотой и температурой (-60…+125°C). Хотя, для надежности, в одной из ламп (на 3-х метровой ленте) я добавил в качестве радиатора обычные монеты, прикрепив их к металлической поверхности диодов. На других двух, выпрямительный мост оставил без радиаторов, с небольшим зазором между ними (как это видно на фото). Также, оранжевая лампа на протяжении почти года работает и без вентиляционных отверстий в пластмассовом корпусе КЛЛ. Но это, для своих опытов. А вам самим решать, что делать – в зависимости какую нагрузку применять к ИБП. Ставить на выходе низкочастотный диодный мост, который используется в обычных сетевых выпрямителях, не удастся. На высокой частоте он будет сильно греться, вне зависимости от габаритов диодов. Можно обойтись и простым стабилизатором, но я добавил к светильнику разъем с выключателем, для того чтобы в критический момент, иметь под рукой источник питания на 12V/15…30 W. Либо дополнить внешним стабилизатором, либо подключив к нему авто-зарядку для мобильных девайсов –обеспечить себя ИБП которого просто можно найти, посмотрев на потолок!

Ну всё, приступаем к сборке светильника. Берем алюминиевую банку на 0,25L, сгибаем верхнею часть вовнутрь, предварительно разрезав её на четыре половинки (как видно на фотографиях). Сбоку делаем отверстие для провода, и клеим на банку 1м (1…1,5 м) светодиодной ленты, так чтобы между витками оставался просвет, который будет работать в качестве радиатора.

Не советую применять ленту в «силиконе», она имеет низкую теплоотдачу, дороже в цене, и к тому же очень вредна для здоровья человека; при нагреве можно прочувствовать неприятный запах испарений этого пластика!

Используйте LED-ленту с SMD светодиодами на 5мм: 3528/12V/4,8 W/м-60шт/м, 3528/12V/9,6W/м-120шт/м, 5050/12V/12,8W/м-60шт/м, или 5050/12V/14,4W/м-60шт/м, с наибольшим углом рассеивания и наибольшей светоотдачей люмен/метр. Их можно будет в периоде эксплуатации светильника, очень просто прочистить щеткой и ремонтировать (например – мне пришлось пройти паяльником по одному из сегментов ленты). Далее, в пластиковом корпусе КЛЛ, надо будет проделать небольшие выемки раскаленным паяльником, для того чтобы удерживать корпус банки. Она просто будет садится на клик. Это даст возможность доступа к начинке светильника, без дополнительных инструментов. Другой конец ленты, склеиваем двухкомпонентным быстросохнущим клеем или скотч-лентой.

Плату крепим к корпусу КЛЛ с помощью термоклея («молекулярный клей») и изолируем накладками из тряпочной изоленты. Нужно уделить особое внимание этому моменту сборки, прикрепляя плату устройства так чтобы оставался зазор между металлическим корпусом банки и платой. Ведь аппарат находится под переменным сетевым напряжением, опасным для жизни! Далее, еще раз, тщательно проверяем все элементы нашего девайса. Незабываем изолировать все провода термоусадочным кембриком, во избежание коротких замыканий. На металлическую поверхность диодов можно залить пару капель клея, для того чтобы исключить контакт с корпусом алюминиевой колбы.

А вот, для того чтобы посмотрев на потолок можно было-бы найти источник питания или в случае отключения электроэнергии, источник света на 12 вольт, надо будет не поленится и добавить к лампе несколько деталей. Во первых, делаем отверстие в днище банки под гнездо, как это показано на фотографиях. Гнездо и штекер любой, можно и с контактами отключения. Тут использовал А/V конектор, изо того что если под рукой не окажется штекер, можно было просто закрепить провода на корпус и в центральное отверстие гнезда.

Далее, нужен выключатель (закрепив его дополнительным отверстием сбоку колбы) для того чтобы отключить свет и получить больше мощности для другого устройства которое вы хотите запитать. Например, можно вывести отдельный провод от автомобильной зарядки на 12 вольт и таким образом заряжать мобильный телефон. Также, можно подзарядить аккумулятор шуруповёрта и т.д.

Лампу можно подключить к автомобильному аккумулятору или любому другому с напряжением 9-12V и использовать в качестве автономного источника света. Таким образом, мы имеем универсальный девайс который окажется нелишним в поездках, на работе и дома, а в некоторых обстоятельствах – единственным решением.

Теперь, несколько слов об испытаниях. На светодиодной ленте длиной в 3 м (3528/12V/4,8 W/м-60 шт/м) – потребляемая мощность переделанного ИБП была около 20W. На светильниках из алюминиевых банок – около 12-13W (11,5V). Без нагрузки показания были при 14,8V — P=2,5-2,9W. Максимально удалось снять нагрузку с переделанного КЛЛ/25W — примерно 28W, но трансформатор при этом перегревается (+70…75°C).

Температура трансформатора в лампах из под банок, достигала около 60°C, светодиодов = 50…60 °C, диодов моста (КД213А) = 50°C. Пожаробезопасность при таких показаниях, думаю обеспечена. Вес данного светильника составляет 90 г, второго — 105 грамм. За счёт низкого веса и небольших габаритах, лампа подойдет к большинству люстрам, бра и другим осветительным приборам. Также, для освещения коридоров и подсобных помещений.

Примерный КПД устройства -77-85%. Расчет исходит из данных работы ИБП без нагрузки (P=2,5-2,9W), и с нагрузкой (13W/12,5V). Потребление тока — около 800 мА. Соответственно, нельзя сравнить этот девайс с пленарными импульсными преобразователями. Но это лучше, чем питать LED-светильник от тяжелых трансформаторных преобразователях или от конденсаторных схем, без гальванической развязки с небольшой мощностью.

Если хотите, можете дополнить устройство стабилизатором тока, для того чтобы продлить срок службы светодиодов и использования в качестве питания различных гаджетов. Также, можно дополнить его фильтром питания, в зависимости от конкретного применения.

Видео

Хотя, это простое устройство, на практике оно оказалось очень полезным. Кому интересно смотрите видео и пишите на почту: [email protected] С уважением, Флорин Матиенку (flomaster).

Литература

  • 1. «Источники питания», Е.А. Москатов,2012г.
  • 2. Журнал «Радиоаматор» №1,2009г.

   Форум по LED

   Форум по обсуждению материала ЛАМПА СВЕТОДИОДНАЯ УНИВЕРСАЛЬНАЯ

Источник питания для светодиодов

, трансформатор для светодиодов 12В и 24В

Основные факторы, которые следует учитывать при выборе источника питания светодиодов для ваших проектов светодиодного освещения

Во-первых, среда приложения.

  • Это для внутреннего или наружного применения?
  • Требуется ли для светодиодного источника питания водонепроницаемость или определенный уровень защиты IP?
  • Будет ли в источнике питания светодиодов использоваться кондуктивное или конвекционное охлаждение?

Ответы на эти вопросы могут рассказать о среде применения источника питания светодиодов.Окружающая среда определяет различные типы источников питания светодиодов, которые подходят для требований окружающей среды. Например, если вы устанавливаете водонепроницаемые светодиодные ленты на открытом воздухе или во влажных или влажных помещениях, вам следует выбрать водонепроницаемый светодиодный источник питания с рейтингом IP 65 или 67 выше.

Рейтинг IP для источника питания светодиодов имеет двухзначный код, который указывает уровень защиты от проникновения (IP). Он используется для обозначения эффективности герметизации корпусов блоков питания.Чем эффективнее уплотнение, тем лучше кожухи защищают от проникновения твердых частиц (инструменты, пыль и т. Д.) И влаги. Например, IP 65. Первая цифра 6 означает, что он пыленепроницаемый. Вторая цифра 5 означает, что он может противостоять струям воды с давлением 30 кПа на расстоянии 3 метра. Первая цифра находится в диапазоне от 0 до 6. Вторая — от 0 до 9. Чем выше, тем лучше.

Еще один фактор окружающей среды — это температура. Блок питания светодиодов работает с максимальной эффективностью в определенном диапазоне температур.Источник питания выделяет тепло во время работы. Тепло, выделяемое вокруг источника питания, снижает его эффективность. В худшем случае это приведет к отказу источника питания светодиода при длительном перегреве. Лучше всего обеспечить хорошую вентиляцию источника питания с помощью радиатора или вентиляторов. Если его нет, по крайней мере, убедитесь, что светодиодный блок питания не помещается в слишком маленький корпус.

Во-вторых, входное и выходное напряжение источника питания светодиода.
Большинство источников питания светодиодов имеют диапазон входного напряжения.Этот диапазон должен включать электрическое напряжение, доступное для вашей осветительной установки. Большинство жилых и коммерческих объектов имеют напряжение 120 В. В то время как в промышленных помещениях в основном подается напряжение 277 В. Прочтите значения диапазона входного напряжения источника питания и убедитесь, что 120 В или 277 В для вашей установки попадают в этот диапазон. Например, светодиодный источник питания с диапазоном входного напряжения 100–240 В нельзя использовать в промышленных помещениях с питанием 277 В, но он подходит для домов с питанием 120 В.

Еще один важный фактор — выходное напряжение блока питания. Выходное напряжение должно точно соответствовать входному напряжению ваших светодиодных фонарей. Большинство светодиодных лент работают от 12 В или 24 В постоянного тока. Поэтому мы выбираем источник питания 12 В для светодиодных лент на 12 В, источник питания на 24 В для светодиодных лент на 24 В.

В-третьих, необходимая мощность.
Мощность источника питания светодиодов должна быть как минимум в 1,2 раза больше общей мощности светодиодных фонарей, которые будут подключены к источнику питания.На 20 процентов больше мощности используется подушка, используемая для защиты источника питания от скачков напряжения или других непредвиденных факторов.

Например, вы хотите использовать один источник питания для светодиодов, чтобы обеспечить питание пяти катушек светодиодных лент. Каждая катушка светодиодной ленты имеет мощность 50 Вт. Какая мощность блока питания вам нужна? Светодиодные ленты с пятью барабанами имеют общую мощность 250Вт. При 20-процентной амортизации он составляет 250 Вт x 1,2 = 300 Вт. Поэтому вам необходимо купить блок питания для светодиодов мощностью не менее 300 Вт.Если блок питания имеет 400 Вт, вы все равно можете использовать его для своего проекта на 250 Вт без вреда, но это дороже, чем блок питания на 300 Вт.

Четвертый блок питания для светодиодов с регулируемой или неизменной яркостью
Часто пользователи хотят иметь возможность использовать диммер для регулировки уровня яркости светодиодных фонарей. Существуют различные типы светодиодных диммеров, которые определяют, нужен ли вам источник питания для светодиодов с регулируемой или нерегулируемой яркостью. Диммер с ШИМ расположен между источником питания и светодиодными лампами.Он может напрямую приглушить свет. Таким образом, для диммера с ШИМ требуется нерегулируемый светодиодный источник питания. Диммер TRIAC не может затемнять светодиодные фонари напрямую, он регулирует вход переменного тока источника питания, который подключается непосредственно к светодиодным источникам света, таким как светодиодная световая лента. Таким образом, использование этого типа диммера требует источника питания с регулируемой яркостью TRIAC.

В-пятых, постоянное напряжение или постоянный ток?
Источники питания для светодиодов имеют разные типы выходов: постоянное напряжение или постоянный ток.Источник питания постоянного напряжения обеспечивает фиксированное выходное напряжение с максимальным выходным током. Светодиодные ленты работают с постоянным входным напряжением. Поэтому для них требуется постоянное напряжение, обычно 12 В или 24 В постоянного тока. Источник постоянного напряжения преобразует 120-277 В переменного тока в постоянный ток низкого напряжения. Убедитесь, что цепь светодиодных ламп не потребляет больше тока, чем максимальный выходной ток. В противном случае эти блоки питания для светодиодов не смогут работать или поддерживать постоянное напряжение.

Для некоторых светодиодных ламп требуется источник питания с постоянным током на выходе. Источник питания постоянного тока для светодиодов обеспечивает фиксированный выходной ток, который обычно указывается в амперах. Выходное напряжение находится в диапазоне и будет изменяться в зависимости от количества используемых светодиодов. Убедитесь, что диапазон напряжения соответствует требуемому напряжению цепи светодиодного освещения. Поскольку источник питания обеспечивает постоянный ток, светодиодные фонари будут поддерживать постоянный уровень яркости. Поэтому некоторые коммерческие светодиодные вывески и светодиодные дисплеи используют источник постоянного тока.

Шестой, внесен в список UL или другие сертификаты безопасности
Блоки питания для светодиодов, включенные в список UL, имеют лучшую защиту, чем блоки питания, не указанные в UL. UL расшифровывается как Underwriters ‘Laboratories. UL тестирует и оценивает компоненты и продукты и позволяет тем, кто прошел стандарты тестирования, использовать знак сертификации. Сертификаты UL помогают обеспечить безопасное использование этих продуктов в промышленных, коммерческих и жилых помещениях. Перечисленные UL источники питания необходимы для многих новых и реконструируемых проектов.Таким образом, признание UL поможет получить одобрение со стороны городов и пользователей. Существуют также стандарты класса 2 и класса II для источников питания, это также факторы, которые помогают повысить безопасность использования и установки.

Качественный источник питания для светодиодов может обеспечить длительную и стабильную работу с высокой эффективностью для всей системы светодиодного освещения. Он играет жизненно важную роль в продлении срока службы осветительной арматуры, экономии энергии и снижении затрат на техническое обслуживание.

Благодаря энергосбережению, гибкости конструкции и долгому сроку службы светодиоды быстро вытесняют лампы накаливания и люминесцентные лампы в помещениях и на открытом воздухе.Чтобы в полной мере использовать высокую эффективность и длительный срок службы твердотельных осветительных устройств, вам необходимо выбрать подходящие источники питания, обеспечивающие соответствующую мощность для ваших светодиодов. Знания об источниках питания для светодиодов подробно описаны ниже, чтобы помочь вам принять мудрое решение при выборе и покупке.

1. Что такое светодиодные блоки питания?

Источники питания для светодиодов — это силовые трансформаторы, которые преобразуют мощность в указанное напряжение или ток, которые подходят для применяемых светодиодных продуктов.Как правило, источники питания светодиодов включают в себя высоковольтный переменный ток, низковольтный постоянный ток, высоковольтный постоянный ток, низковольтный высокочастотный переменный ток и т. Д.

Что касается выходного тока, некоторые источники питания светодиодов являются источниками постоянного тока, которые изменяют напряжение при изменении прямого напряжения светодиода. Основные компоненты источника питания светодиодов включают в себя контроллер переключателя, катушку индуктивности, переключающий компонент, резистор обратной связи, компонент входного фильтра, компонент выходного фильтра и т.п.

В соответствии с требованиями различных случаев, существует также схема защиты от перенапряжения на входе, схема защиты от пониженного напряжения, защита от разомкнутой цепи светодиода, схема защиты от перегрузки по току и так далее.

Однако схемы светодиодных лент предназначены для размещения светодиодов в цепочку, которая контролирует ток, протекающий через светодиоды, с помощью резисторов или других компонентов управления током. Поэтому для большинства светодиодных лент требуется источник питания постоянного напряжения.

Источник питания светодиодов — это термин, который использовался для обозначения источника питания переменного и постоянного тока, который обеспечивает постоянное выходное напряжение, в то время как драйвер светодиодов был термином, относящимся к источнику питания светодиодов, который обеспечивает постоянный выходной ток. Теперь термины «драйвер светодиода» и «источник питания светодиодов» все чаще используются как синонимы.

2. Что такое качественный светодиодный блок питания?

2-1. Высокая надежность.
Возможность стабильной работы в течение длительного времени — основное требование к осветительной продукции. В частности, мощность привода уличного светодиодного фонаря устанавливается на большой высоте, обслуживание неудобно, затраты на обслуживание также велики, а высокая надежность может значительно снизить затраты на обслуживание.

2-2. Высокая эффективность.
Светодиоды — это энергоэффективные продукты, требующие высокой эффективности источников питания.Чем выше КПД блока питания, тем ниже его энергопотребление.

Почему для светодиодных источников питания требуется высокая эффективность?
Высокая эффективность — это не только общее требование к энергосбережению светодиодных систем освещения, но также основа и гарантия длительного срока службы и высокой надежности светодиодных трансформаторов.

  • Высокая эффективность, низкие потери, низкий рост температуры, высокая надежность

    Например, если используется светодиодный трансформатор мощностью 110 Вт, потери равны 5.2 Вт при эффективности 95% и 17,6 Вт при эффективности 85%. Последний в 3,4 раза больше, чем первый. Эксперименты показали, что при тех же условиях первая температура на 50-59 градусов по Фаренгейту ниже, чем вторая.

    По мере снижения температуры источника питания условия эксплуатации ИС и силовых полупроводников улучшаются, а среднее время наработки на отказ (среднее время наработки на отказ) значительно увеличивается.


  • Уменьшите рабочую температуру светодиодов, задержите затухание света и увеличьте срок службы светодиодов.

    Для блока питания светодиодов, помещенного в светильник, повышение температуры источника питания напрямую приводит к повышению температуры светодиодного светильника. Повышение температуры светодиодного чипа приведет к изменению характеристик светоизлучающего устройства и снижению эффективности электрооптического преобразования. В тяжелых случаях светодиоды могут даже перестать работать. Экспериментальные испытания показали, что на каждые 41 градус по Фаренгейту повышение температуры самого светодиода световой поток уменьшается на 3%.

    Связь срока службы светодиода и температуры. Тепло — убийца номер один светодиодов. Светодиоды, работающие при высоких температурах, имеют гораздо меньший срок службы.

2-3. Высокий коэффициент мощности.

Что такое ПФ? Почему высокий PF? Что такое PFC?
PF — это сокращение от коэффициента мощности, который представляет собой отношение активной мощности (мощность выполняет фактическую работу) к полной мощности (мощность течет в цепи). PF используется только для цепей переменного тока.Для цепей постоянного тока нет коэффициента мощности. PFC — это сокращение от «корректор коэффициента мощности».

Реактивная мощность — это мощность, потребляемая катушками индуктивности и конденсаторами в цепях. Для правильной работы энергосистеме требуется как активная мощность, так и реактивная мощность.

Коэффициент мощности — это требования к нагрузке сети. Высокий коэффициент мощности значительно снизит нагрузку на линию питания. Например, в ночном городе освещенность большая, и подобная нагрузка сосредоточена.Светодиодный источник питания с высоким коэффициентом мощности может снизить нагрузку на линию питания, уменьшить потери и обеспечить стабильную работу осветительной продукции.

Низкий коэффициент мощности означает низкую энергоэффективность. Чем ниже коэффициент мощности, тем выше доля электроэнергии, потребляемой в распределительной сети. Если не исправить низкий коэффициент мощности, потребуется более высокая реактивная мощность, а коммунальные предприятия должны обеспечивать гораздо больше, чем активная мощность.

Более высокая реактивная мощность приводит к необходимости в более крупных генераторах, трансформаторах и линиях передачи для компенсации потерь.Светодиодные трансформаторы с поддержкой PFC могут улучшить потребление энергии, снизить потери и уменьшить гармоники в сети.

2-4. Способ вождения.
В настоящее время доступны два метода управления светодиодным трансформатором. Один из них представляет собой источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, и каждый источник постоянного тока подает питание на сегмент светодиодов отдельно. Таким образом, комбинация является гибкой, отказ одного сегмента светодиодов не влияет на работу других каналов светодиодов.

Другой — это метод прямого управления для источника постоянного тока, при котором светодиоды работают последовательно или параллельно. Преимущество этого метода заключается в более низкой стоимости, но компенсируется низкой гибкостью. Это необходимо для решения проблемы выхода из строя одного сегмента светодиодов, не влияя на работу других светодиодов.

Эти два метода сосуществуют. Метод многократного вывода постоянного тока лучше с точки зрения производительности и в большей степени соответствует реальным потребностям. Возможно, это станет основным направлением в будущем.

2-5. Защита от перегрузки.
Трансформатор светодиодов должен обеспечивать защиту от перенапряжения, потому что способность светодиодов выдерживать скачки относительно невысока, особенно способность противостоять обратному напряжению. Уличные светодиодные продукты, такие как светодиодные уличные фонари, из-за начала нагрузки на сетку и обнаружения ударов молнии в систему электросетей попадают различные скачки.

Некоторые скачки напряжения могут вызвать повреждение светодиода, поэтому блок питания и лампы необходимо часто заменять.Следовательно, хорошая защита от перенапряжения также является обязательной для отличного драйвера светодиода.

2-6. Функция защиты.
Источник питания светодиодов также должен иметь ряд функций защиты, таких как защита от перегрева, защита от короткого замыкания, защита от перегрузки по току и перенапряжения и т. Д., Чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу светодиодных осветительных приборов в различных чрезвычайных ситуациях.

3. Как обеспечить качество и надежность питания светодиодов?

3-1 .Стандартизированный профессиональный процесс проектирования, инженерный прототип, мелкосерийное пробное производство.

3-2 . Разумный расчетный запас компонентов.

3-3 . Выбирайте высококачественные компоненты, такие как электролитические конденсаторы, ИС, силовые полупроводники, магнитные компоненты и т. Д.

3-4 . Строгий контроль качества и процедуры тестирования для выполнения анализа напряжения, EVT, SVT, DVT, MTBF и других экспериментальных проверок.

Для установки светодиодных лент см. Следующие очень полезные данные :
Используйте светодиодные алюминиевые профили для светодиодных лент.
Покупка нужных светодиодных контроллеров для светодиодных лент.
Разъемы для светодиодных лент облегчают установку.

Источники питания для светодиодного освещения — MEAN WELL Direct

Светодиодное освещение

предлагает пользователям эффективное, безопасное и надежное решение для освещения. Светодиоды быстро становятся предпочтительным выбором освещения для очень многих устройств, потому что вы получаете больше света на ватт, имеете возможность быстро включаться / выключаться, есть больше вариантов цвета и они имеют долгий срок службы.Чтобы удовлетворить этот спрос, сейчас на рынке доступен все больший ассортимент источников питания для светодиодного освещения.

Блоки питания для освещения

Sunpower UK различаются по размеру и мощности, что позволяет подобрать источник питания, подходящий для вашего приложения. Если вы ищете решение для внутреннего освещения или решение для защиты от атмосферных воздействий, способное питать длинные гирлянды светильников, у нас есть подходящие источники питания для светодиодного освещения.

Дизайн системы светодиодного освещения

Принципиальная схема
Настройка Описание Преимущества и недостатки
Источники питания для режима постоянного тока
Нет необходимости в балластном резисторе и драйвере светодиода IC

Для светодиода мощностью 1 Вт, VF = 3.2 В, I F = 0,35 A
Параллельное соединение:
6,3 A / 0,35 A = 18
18 ответвлений необходимо подключить параллельно
Использование источника питания освещения в качестве источника постоянного тока и непосредственное питание светодиодных матриц Преимущества:
Низкая стоимость
Менее сложный
Необходимо учитывать только характеристики светодиодов. Недостатки:
Управляющий ток может быть несимметричным для каждой ветви.
Область постоянного тока CLG-150-24:
12 ~ 24 В.Последовательное соединение светодиодов должно быть от 4 до 7.
PF> 0,9 только для 75% номинальной нагрузки или выше, рекомендуется последовательное соединение 6 или 7.
Источники питания в режиме постоянного напряжения
Добавьте балластный резистор, чтобы сбалансировать каждую шкалу светодиодов

R = [V- (VF1 + VF2 +… + VFn)] / IF
Примечание:
В: номинальное выходное напряжение источника питания светодиода
VF: прямое напряжение светодиода
IF: вперед светодиода текущий
Пример:
Использование LPV-60-24 (24 В / 2.5A) для управления светодиодной матрицей, состоящей из 6 светодиодов, соединенных последовательно в каждой ветви, и 4 ответвлений, соединенных параллельно
R = [24- (6 × 3)] / (2,5 / 4) = 10 Ом
Преимущества:
Низкая стоимость
Менее сложная Недостатки:
Яркость светодиода может быть неравномерной
Низкая эффективность
Источники питания в режиме постоянного напряжения
ИС драйвера используется в качестве источника постоянного тока (без балластного резистора)
Источник постоянного тока PWM будет регулировать прямой ток для достижения равномерного тока в каждой ветви Преимущества:
Высокая эффективность
Идеальный баланс тока для каждой ветви
Более длительный срок службы светодиодов Недостатки:
Более высокая стоимость
Высокая сложность
Проблема ЭМС на стороне осветительного оборудования

Посмотреть блоки питания для светодиодного освещения Sunpower

Основы светодиодного драйвера

и его схемотехника

Теплые подсказки: слово в этой статье составляет около 3800 слов, а время чтения составляет около 23 минут.

Введение

Светодиод признан источником зеленого света четвертого поколения. Это твердый источник холодного света. Он имеет множество преимуществ, таких как высокая эффективность, длительный срок службы, безопасность и защита окружающей среды, небольшой размер, высокая надежность, быстрая скорость отклика и так далее. В настоящее время достигается такой же световой эффект. Потребляемая мощность светодиода составляет около 1/10 лампы накаливания и 1/2 люминесцентной лампы. Многие страны и регионы ввели различные политики для поддержки развития светодиодной индустрии, чтобы эта отрасль могла стать важной частью важных отраслей страны, открывая огромные возможности для бизнеса.Схема драйвера светодиода очень важна для светодиодов, в то время как управление затемнением светодиода может сэкономить энергию. В последние годы горячими темами стали управление и затемнение белых светодиодов высокой яркости.

Каталог

I Основные сведения о драйвере светодиода

1. 1 Что такое драйвер светодиода

Драйвер светодиода изменяет источник питания на определенный ток напряжения для управления преобразователем напряжения светодиода. В общем, вход драйвера светодиода включает в себя переменный ток высоковольтной сети (т.е.е., городское электричество), низкого напряжения постоянного тока, высокого напряжения постоянного тока, низкого напряжения и высокой частоты переменного тока (например, на выходе электронного трансформатора). Выходная мощность драйвера светодиода в основном представляет собой источник постоянного тока, который может изменять напряжение с изменением прямого падения напряжения светодиода. Основные компоненты источника питания светодиодов включают контроллер переключателя, катушку индуктивности, компонент переключателя (MOSFET), резистор обратной связи, устройство входного фильтра, выходной фильтр и так далее. В соответствии с требованиями в разных случаях должна быть схема защиты от перенапряжения на входе, схема защиты от пониженного напряжения на входе, защита от разомкнутой цепи светодиода, схема защиты от перегрузки по току и так далее.

1.2 Характеристики источника питания светодиодного драйвера

В частности, мощность привода светодиодного уличного фонаря установлена ​​на большой высоте, поэтому обслуживание неудобно, а стоимость обслуживания также велика.

LED является энергосберегающим продуктом, а эффективность привода высока. Очень важно, чтобы в светильник была установлена ​​мощность. Эффективность источника питания высока, его потребляемая мощность небольшая, тепло в светильнике невелико, а также снижается превышение температуры лампы.Благоприятно для задержки затухания светодиода.

Коэффициент мощности — это потребность энергосистемы в нагрузке. Как правило, для электроприборов мощностью ниже 70 Вт обязательных показателей нет. Хотя коэффициент мощности отдельного электроприбора низкий, он мало влияет на электросеть, но вечером мощность электросети будет серьезно загрязнена большим количеством освещения и концентрацией нагрузки того же типа. . Говорят, что для драйвера светодиода мощностью 30 ~ 40 Вт в ближайшем будущем могут появиться определенные требования к коэффициенту мощности.

Теперь существует два типа трафика: один — это источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, и каждый источник постоянного тока подается на каждый светодиод индивидуально. Таким образом, комбинация является гибкой, и все сбои светодиодов не влияют на работу других светодиодов, но стоимость будет немного выше. Другой — источник постоянного постоянного тока, то есть режим привода «Keke Hui Bao», который управляется светодиодами в последовательной или параллельной работе. Он имеет преимущество низкой стоимости, но плохой гибкости, но также для устранения неисправности светодиода, не влияет на другие проблемы работы светодиода.Две формы сосуществуют в определенный период времени. Способ многонаправленной выходной мощности постоянного тока будет лучше с точки зрения стоимости и производительности. Может быть, это главное направление в будущем.

Способность светодиода противостоять скачкам напряжения относительно невысока, особенно способность противостоять обратному напряжению. Также важно усилить защиту в этой области. Некоторые светодиодные фонари устанавливаются на открытом воздухе, например, светодиодные уличные фонари. Из-за сброса нагрузки и индукции молнии в электросети будут происходить все виды перенапряжения, а некоторые выбросы вызовут повреждение светодиода.Таким образом, анализ приводной мощности «Чжункэ Хуэй Бао» должен быть недостаточным для защиты от перенапряжения. Что касается частой замены источника питания и ламп, драйвер светодиода должен иметь возможность подавлять скачки напряжения и защищать светодиод от повреждения.

В дополнение к обычной защите, лучше всего увеличить отрицательную обратную связь по температуре светодиода на выходе постоянного тока, чтобы предотвратить высокую температуру светодиода; соответствовать требованиям безопасности и электромагнитной совместимости.

II Типы драйверов светодиодов

2.1 Постоянный ток драйвера светодиодов

Обычный драйвер светодиодных ламп делится на два типа в зависимости от режима управления. Один из них — это привод постоянного тока. Особенностью привода постоянного тока является постоянство выходного тока. Выходное напряжение изменяется в одном диапазоне. Поэтому мы часто видим, что приводная оболочка выделена (выход: DC ** V — ** V * * * mA + -5%) на рынке. Это означает, что выходное напряжение находится в одном из выходных напряжений.Сколько мА диапазон, ток.

  • A. Выходной ток схемы управления постоянным током постоянен, но выходное постоянное напряжение изменяется в определенном диапазоне в зависимости от размера нагрузки. Сопротивление нагрузки небольшое, выходное напряжение низкое, чем больше сопротивление нагрузки, тем выше выходное напряжение.

  • Б. Цепь постоянного тока не боится короткого замыкания нагрузки, но категорически запрещается полностью разомкнуть нагрузку.

  • C. Схема привода постоянного тока идеальна для управления светодиодами, но, условно говоря, цена выше.

  • D. Следует обратить внимание на максимальный выдерживаемый ток и напряжение, которые ограничивают количество используемых светодиодов.

2.2 Драйвер светодиода с постоянным напряжением

Другой — это привод постоянного напряжения. Особенностью управления с постоянным напряжением является то, что выходное напряжение фиксировано, ток находится в пределах максимального значения при смене ламп и фонарей.В этом случае оболочка обычно указывает (выход: DC ** V ** A) — это напряжение на выходе, фиксированное вольт, максимальный выходной ток — это сколько. Обычный светодиодный рынок — это выход 5 В, 12 В, 24 В и т. Д. .

  • А. При определении параметров в цепи стабилизации напряжения выходное напряжение фиксируется, а выходной ток изменяется с увеличением или уменьшением нагрузки.

  • Б. Схема стабилизации напряжения не боится размыкания нагрузки, но категорически запрещается полное замыкание нагрузки.

  • C. Светодиод управляется регулируемой схемой возбуждения. Каждой струне нужен соответствующий резистор, чтобы средняя яркость каждого светодиода каждой струны была средней.

  • D. На яркость влияют выпрямляемые изменения напряжения.

III Применение драйвера светодиода

Применение драйвера светодиода зависит от параметров светодиода, которыми мы хотим управлять. Два наиболее важных параметра — это входное напряжение и входной ток.Как рассчитать входное напряжение и ток светодиодной лампы, лампа распространения снабжена отдельным пояснением. Вот только описание входа светодиодной лампы. Люди увидят исходные параметры движения (обязательно определите несколько ложных целей !!!!

Зная входное напряжение и входной ток платы лампы, мы выбираем соответствующий драйвер светодиода для использования. Например, известно, что входное напряжение платы лампы составляет 37-40 В, входной ток составляет 300 мА, затем можно выбрать выходное напряжение драйвера светодиода, чтобы включить его, ток примерно такой же.Формула поверхности, напряжение выше или ниже всех, должна быть включена. В противном случае будет мерцание. Низкий ток — это нормально.

Наконец, нам нужно только нажать на положительный и отрицательный полюсы, отмеченные пластиной лампы, чтобы сварить привод или соединительную линию. Следует отметить, что у обычной выходной линии, управляемой светодиодами, красный — положительный полюс. Черный — отрицательный полюс … Если это серая линия, то серый — положительный полюс, белый — отрицательный… Сине-коричневая линия, синяя линия — отрицательный полюс, синяя линия — отрицательный полюс и так далее …

IV Светодиодный драйвер Типовое использование Пример продукта Схема

Рисунок 1. Пример продукта общего использования светодиодного драйвера Схема

Давайте посмотрим видео о том, как сделать светодиодный драйвер:

Как сделать светодиодный драйвер

Основы схемы светодиодного драйвера

5.1 Что такое схема светодиодного драйвера

Светодиодный драйвер — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки (или цепочек) Светодиоды.Драйвер светодиода реагирует на изменяющиеся потребности светодиода или схемы светодиода, обеспечивая постоянное количество энергии для светодиода, поскольку его электрические свойства изменяются с температурой.

5.2 Типы схем драйвера светодиодов и их классификация

Схема накачки заряда также является схемой преобразователя постоянного тока в постоянный. Схема накачки заряда использует емкость для хранения энергии эффекта накопления заряда и элемент связи емкостной энергии, управляя силовым электронным устройством для переключения высокочастотного переключателя, в течение определенного периода времени конденсатор может храниться и энергия высвобождается в оставшееся время.Эта схема получает разные выходные напряжения через разные соединения между зарядкой и разрядкой конденсаторов, и вся схема не требует никаких индукторов.

Схема подкачки заряда относительно мала, с меньшим количеством компонентов и более низкой стоимостью, но переключающий элемент относительно велик, а диапазон выходного напряжения относительно мал, когда входное напряжение определено, выходное напряжение в основном составляет 1/3 ~ 3 раза входного напряжения, а мощность схемы мала, а эффективность будет соответствовать выходному напряжению и входу.Соотношение между изменениями напряжения. Несколько светодиодов должны работать параллельно. Чтобы предотвратить неравномерное распределение тока, необходимо использовать балластные резисторы, которые значительно снизят эффективность системы. Следовательно, схема управления зарядовым насосом ограничена при применении драйвера светодиодного освещения высокой мощности, и она в основном используется в случае малой мощности.

Схема импульсного источника питания представляет собой схему преобразования постоянного / постоянного тока, которая изменяет выходное напряжение, изменяя соотношение времени между переключением и выключением.С точки зрения схемы, по сравнению со схемой накачки заряда, она содержит магнитные компоненты, то есть индуктор или высокочастотный трансформатор. Импульсный источник питания делится на два типа преобразователей постоянного тока в постоянный, а именно, входной и выходной без изоляции, а именно «прямое соединение» и «вход и выход».

Типичные схемы «прямого» преобразователя постоянного тока в постоянный включают понижающий, повышающий, понижающий-повышающий и Cuk.

Типичные схемы изолированных преобразователей постоянного тока в постоянный с входом и выходом: несимметричный прямой, несимметричный обратный, двухтактный, полумостовой и полный мост.Схема импульсного источника питания может обеспечивать широкий диапазон выходного напряжения, а выходное напряжение регулируется плавно, выходная мощность велика, поэтому диапазон применения шире, особенно в ситуациях средней и большой мощности.

Линейная схема управления рассматривает полупроводниковое силовое устройство, работающее в линейной области, как динамический резистор и реализует управление постоянным током посредством управления уровнем управления. Недостатком линейной схемы управления является невысокий КПД, но она быстро реагирует на изменение входного напряжения и нагрузки.Схема относительно проста. Легко контролировать ток светодиода напрямую, и легко контролировать высокую точность тока.

VI Новый дизайн схемы драйвера

Фактическое управление обратной связью импульсного источника питания — это выходное напряжение, а управление выходным током нелегко быть точным, а светодиодная лампа легко повреждается при управлении мощностью переключения предложение предвзято; КПД линейной схемы невысокий.

На основании вышеуказанных причин разработана новая схема управления светодиодами.В схеме используется односторонний импульсный импульсный источник питания с обратным ходом в качестве регулятора передней ступени, а источник постоянного тока для линейного регулирования давления используется в качестве пост-регулятора. После преобразования однонаправленного обратноходового источника питания может быть получено выходное напряжение постоянного тока, которое используется в качестве входа посткаскадного источника постоянного тока, управляемого напряжением. Поскольку входное напряжение источника постоянного тока управляется высокоэффективным импульсным источником постоянного тока с одним обратным ходом, источник постоянного тока с контролем давления может точно управлять светодиодом и изменять входное напряжение источника постоянного тока в большом диапазоне, поэтому эффективность и точность гарантированы, а электроснабжение может быть поставлено по городу.В то же время двухуровневый контроль непросто повредить светодиодную лампу.

Рис. 2. Новая схема схемотехники драйвера

Схема системы показана на рисунке 2. Трансформатор T1, переключающая трубка Q1, диод D1 и конденсатор C1 составляют односторонний импульсный импульсный источник питания с обратным ходом, а операционные усилители U1, U2 и силовой транзистор Q2 составляют устройство с регулируемым давлением. источник постоянного тока, а микроконтроллер STC89C51 является основным устройством управления. Когда значение серого изменяется, микроконтроллер генерирует соответствующее напряжение управления яркостью на основе полученного значения серого.Напряжение управления яркостью добавляется к тому же фазному входу U1. Обратная входная клемма U1 — это сигнал тока светодиода, полученный U2, а R12 — резистор обнаружения тока. Выходное напряжение U1 является управляющим напряжением МОП-лампы Q2, что известно из концепции недостатка операционного усилителя. Обратное входное напряжение U1 равно напряжению на его прямом входе, то есть ток на R12 контролируется напряжением управления яркостью и не изменяется при изменении нагрузки.

Singlechip выдает соответствующее напряжение управления яркостью в соответствии со значением серого, которое он получает, а также выдает сигнал PWM. Сигнал ШИМ соответствует сигналу TL431 для управления переключателем Q1. Затем MCU изменяет коэффициент заполнения сигнала PWM в соответствии с полученным сигналом тока светодиода и изменяет выходное напряжение импульсного источника питания, то есть изменяет постоянную. Входное напряжение источника потока снижает напряжение на силовой трубке Q2, так что она работает в зоне регулируемого сопротивления или рядом с зоной регулируемого сопротивления в случае постоянного выходного тока, чтобы повысить эффективность.TL431 это три терминала регулируемый опорный шунт, где существование TL431 и его соответствующей электрической фазы, чтобы ограничить максимальное выходное напряжение переключения источника питания и дополнительно повысить безопасность системы.

Когда свет относительно хороший, MCU управляет выходным сигналом напряжения управления яркостью в соответствии с полученным значением серого, так что выходной ток источника постоянного тока относительно невелик, и может быть достигнут эффект энергосбережения.На рисунке 2 выходное напряжение микроконтроллера контролируется цифро-аналоговым преобразователем для питания источника постоянного тока. На рисунке 2 не показана цифро-аналоговая часть.

VII Базовое предложение по разработке драйвера светодиода

Конструкция драйвера светодиода несложная, но у нас должна быть хорошая идея. Пока мы выполняем отладку перед расчетом, отладку и старение после отладки, мы считаем, что любой может преуспеть в светодиодах.

7.1 Размер тока светодиода

Как мы все знаем, если LEDripple слишком велик, это повлияет на срок службы светодиода и на то, насколько большим будет воздействие, но в настоящее время нет конкретных индикаторов.

7.2 Chip Fever

Это в основном предназначено для микросхемы привода высокого напряжения встроенного модулятора мощности, которая снижает энергопотребление микросхемы и не требует дополнительного энергопотребления для рассеивания тепла.

7.3 Power Tube Fever

Энергопотребление силовой трубки делится на две части: потери при переключении и потери проводимости. Светодиод — это приложение для электропривода, и повреждение переключателя намного больше, чем потеря проводимости.Потери при переключении связаны с CGD и CGS силовой трубы, а также с приводной способностью и рабочей частотой микросхемы, поэтому решение проблемы перегрева силовой трубы может быть решено из следующих аспектов:

A. Силовая трубка MOS не может быть выбрана в зависимости от величины сопротивления проводимости. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем больше емкость CGS и CGD.

B. Остальное — это частота и возможности привода микросхемы. Здесь мы говорим только о влиянии частоты.Частота прямо пропорциональна потерям проводимости. Поэтому, когда силовая трубка нагревается, мы должны сначала подумать, не слишком ли высока частота выбора. Когда частота снижается, чтобы получить ту же нагрузочную способность, пиковый ток должен быть больше или индуктивность становится больше, что может привести к тому, что катушка индуктивности попадет в область насыщения. Если ток насыщения индуктивности достаточно велик, CCM (режим непрерывного тока) может быть изменен на DCM (режим прерывистого тока), что требует увеличения емкости нагрузки.

7.4 Снижение частоты рабочей частоты

Снижение частоты в основном вызвано двумя причинами. Отношение входного напряжения к напряжению нагрузки невелико, а системные помехи велики. В первом случае будьте осторожны, чтобы не установить слишком высокое напряжение нагрузки, хотя напряжение нагрузки высокое, эффективность будет высокой.

Для последнего мы можем попробовать следующие аспекты: A, наименьший ток устанавливает наименьшую точку; B, чистая точка проводки, особенно ключевой путь смысла; C — выбор индуктора или индуктивности замкнутой магнитной цепи; D, RC фильтр нижних частот, этот эффект немного плох, C плохая согласованность, отклонение немного велико, но этого должно быть достаточно для освещения.

7.5 Выбор индукторов или трансформаторов

Поскольку рабочее напряжение мощного светодиода составляет всего 3 В, полный мостовой выпрямитель преобразует 220 В переменного тока в постоянный, падение напряжения на полном мосту составляет около 1,8 В и КПД использования мощности только одного светодиода составляет всего 60%. Мы должны соединить вместе более 3 светодиодов, чтобы общая эффективность использования электроэнергии была более 80%.

В соответствии с принципом белого света трех основных цветов, 3 мощных светодиода мощностью 1 Вт с красным, зеленым и синим соединены последовательно, и яркость светодиода эквивалентна белому свету 3 Вт.В то же время можно комбинировать 6 видов цветного света, чтобы удовлетворить предпочтения людей в преобразовании цвета.

VIII Заключение

Схема драйвера светодиода использует импульсный источник питания в качестве первого уровня управления, источник постоянного тока управления давлением в качестве второго уровня управления, в сочетании с преимуществами обоих, эффективностью и контролем точность гарантирована, может напрямую подаваться от городского электричества, двухуровневый привод, высокая безопасность, и не может легко повредить светодиодную лампу высокой цены.Эксперименты показывают, что эффективность системы может достигать более 83%, а мощность такая же, как у несимметричного импульсного источника питания с обратным ходом, поэтому его стоит продвигать.

Часто задаваемые вопросы по основам работы с драйверами светодиодов

1. Для чего используется светодиодный драйвер? Драйверы светодиодов
— это устройства, которые регулируют и подают мощность, используемую для «запуска» светодиодных лент. Подобно традиционным трансформаторам, они преобразуют переменный ток сетевого напряжения (240 В переменного тока) в более низкое напряжение.

2. Нужен ли мне драйвер для светодиодных фонарей?
Для каждого светодиодного источника света требуется драйвер. … Некоторые светодиоды уже имеют встроенный драйвер внутри лампы. Светодиоды, предназначенные для домашнего использования (лампы с цоколем E26 / E27 или GU24 / GU10 и работающие от 120 В), обычно уже включают драйвер. Однако низковольтные светодиодные источники света, такие как некоторые MR-лампы (MR GU5.

3. В чем разница между трансформатором и драйвером светодиода?
В чем разница между светодиодным драйвером и светодиодным трансформатором? Трансформатор — это условно устройство с двойной обмоткой, просто вход переменного тока и выход переменного тока.Драйверы более сложные, чем это, и обычно выдают постоянный ток на выходе с использованием импульсной системы, а также в них есть схемы регулирования и контроля тока.

4. Можно ли использовать драйвер светодиода в качестве источника питания?
Драйверы светодиодов постоянного напряжения. Драйверы постоянного тока и постоянного напряжения являются жизнеспособными вариантами источника питания для светодиодных источников света, но отличается способ подачи питания.

5. Сколько светодиодов может запитать драйвер?
Если у вас есть драйвер с выходной мощностью 60 Вт, он должен работать только со светодиодами, которые в сумме потребляют 48 Вт (60 Вт x 80% = 48 Вт).Сколько огней может запитать один водитель? Водители не ограничены количеством светодиодов, которые они питают. Они ограничены общей мощностью светодиодных ламп, которые они питают.

6. Как долго прослужит светодиодный драйвер?
А именно, срок службы схемы управления истекает до того момента, когда светодиод перестанет излучать свет или его яркость упадет. Типичный номинальный срок службы этих элементов часто составляет менее 25 000 часов, в то время как срок службы самого светодиода может достигать 50 000–100 000 часов.

7. Нагреваются ли драйверы светодиодов?
Тепло — враг электроники, и это относится и к драйверам светодиодов. Это не означает, что драйверы светодиодов не могут работать в жарких условиях, они могут. … Выходная мощность импульсного источника питания, включая драйверы светодиодов, уменьшается при повышении температуры.

8. Как выбрать драйвер светодиода?
Используйте драйвер светодиода, по крайней мере, с таким же значением, как у ваших светодиодов. Выходная мощность драйвера должна быть выше, чем требуется для светодиодов для дополнительной безопасности.Если выходной сигнал соответствует требованиям к питанию светодиода, он работает на полную мощность. Работа на полной мощности может привести к сокращению срока службы драйвера.

9. Как узнать, неисправны ли драйверы светодиодов? Драйверы светодиодов
преобразуют переменный ток высокого напряжения в низкое. Если у вас есть хороший светодиод и плохо работает светодиодный драйвер, ваши светодиодные фонари для высоких отсеков не будут работать долго. Большинство отказов светодиодов происходит не из-за светодиода, а из-за драйвера. Обычно цепи перегорают и выходят из строя.

10. Как работает схема драйвера светодиода?
В электронике схема светодиода или драйвер светодиода — это электрическая схема, используемая для питания светодиода (СИД). … Падение напряжения на светодиоде примерно постоянно в широком диапазоне рабочего тока; поэтому небольшое увеличение приложенного напряжения значительно увеличивает ток.


Рекомендация книги

— Ассоциация производителей электрического оборудования и медицинских изображений (Автор)

—ЧЖОУ ЧЖИ МИН ДЭНГ (Автор)

Совершенно очевидно, что экономический рост тесно связан с доступностью энергии.К доступности энергии можно подойти двумя способами; Первый способ — построить больше электростанций, чтобы удовлетворить возросший спрос. Второй способ — снизить энергопотребление. Светодиодное освещение имеет множество преимуществ, таких как высокая надежность, низкие затраты на обслуживание, регулировка яркости, помимо основного преимущества энергосбережения и значительного ожидаемого повышения производительности. С другой стороны, недостатки в основном связаны с начальными затратами на замену систем освещения, а также с необходимостью специальной схемы силовой электроники для управления ими для регулируемой интенсивности и яркости.Цель проекта — заменить галогенные лампы (50 Вт) на встроенные светодиодные (10 Вт). Светодиоды имеют много преимуществ по сравнению с другими источниками света, такими как лампы накаливания или люминесцентные лампы. Наиболее значительными преимуществами являются быстрое включение, меньшее тепловыделение, меньшее энергопотребление и более длительный срок службы. Светодиоды необходимо правильно управлять, чтобы обеспечить оптимальную производительность и долгий срок службы. Драйвер должен быть рентабельным, что обычно не достигается с помощью отдельных компонентов, но может быть реализовано с помощью интегрированных решений.

— Айя Гебриль Ахмед (автор), Махмуд Нассари Абд аль-Фаттах (автор), Айя Бакр Абд аль-Вахаб (автор)


Соответствующая информация об «Основах светодиодного драйвера и его схемотехнике»

О статье «Основы светодиодного драйвера и его схемотехника». Если у вас есть лучшие идеи, не стесняйтесь писать свои мысли в следующей области комментариев. Вы также можете найти больше статей об электронных полупроводниках через поисковую систему Google или обратиться к следующим связанным статьям.

led power supply circuit — купить led power supply circuit с бесплатной доставкой на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для цепи питания светодиодов. К настоящему времени вы уже знаете, что все, что вы ищете, вы обязательно найдете на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта схема источника питания с верхними светодиодами вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой светодиодный блок питания на AliExpress. С самыми низкими ценами в Интернете, дешевыми тарифами на доставку и возможностью получения на месте вы можете сэкономить еще больше.

Если вы все еще не уверены в схеме питания светодиодов и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести led power supply circuit по самой выгодной цене.

Мы всегда в курсе последних технологий, новейших тенденций и самых обсуждаемых лейблов. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Блоки питания с регулируемой яркостью переменного тока / Драйверы светодиодов — Armacost Lighting

Для использования с 12-вольтовым белым светодиодным освещением

Для использования с белым светодиодным освещением 24 В Блоки питания

с регулируемой яркостью, также называемые драйверами светодиодов, являются отличным вариантом, когда вы заменяете существующие лампы накаливания или люминесцентные лампы под шкафом или когда у вас есть электрическая розетка, управляемая настенным выключателем.Просто подключите диммируемый драйвер к существующей розетке и замените выключатель переменного тока на диммер переменного тока. Как правило, драйверы светодиодов с регулируемой яркостью требуют проводного подключения к вашей домашней электросети, за исключением беспроводных подключаемых «диммеров ламп». Никогда не используйте диммер постоянного тока / контроллер цвета низкого напряжения в той же цепи, что и диммер переменного тока.

Типовая схема подключения при использовании диммируемого драйвера

Освещение и затемнение большой площади

Для больших систем освещения может потребоваться использование нескольких диммируемых драйверов / источников питания переменного тока.Для синхронизированного включения / выключения и управления яркостью светодиодного освещения на нескольких источниках питания подключите диммер на 120 В переменного тока к нескольким драйверам регулируемой яркости освещения Armacost.

Выберите подходящую мощность / выходную мощность

Драйверы светодиодов с регулируемой яркостью доступны в моделях мощностью 20–120 Вт. Мощность, необходимая для вашего приложения, зависит от мощности, необходимой для светодиодного освещения. Мощность, необходимая для каждого светодиодного осветительного прибора Armacost, указана в соответствующих инструкциях по установке.Для светодиодного ленточного освещения RibbonFlex Pro требуемая мощность или ватты зависит от модели яркости, определяемой плотностью светодиодов (количество светодиодов на метр), длиной устанавливаемого освещения и конструктивной конфигурацией для вашего приложения. Прочтите инструкции по установке светодиодного светильника, который вы используете, и выберите драйвер / источник питания, рассчитанный на большее, чем ваши потребности — вы не сможете превзойти светодиодное ленточное освещение.

Просмотр справочной таблицы энергопотребления RibbonFlex Pro

Посмотреть универсальные драйверы для светодиодов с затемнением в формате PDF, описание

Все еще не уверены, какой блок питания подходит для вашего проекта? Посетите нашу страницу по выбору блока питания.

1. Простая схема источника питания — EE223

Введение:

Первое, что нам нужно сделать, это создать схему источника питания. Мы собираемся использовать 9-вольтовую батарею для питания наших цепей. Этот эксперимент устанавливает базовую схему источника питания с простым светодиодным индикатором питания.

Видео


Дополнительные примечания:

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения — довольно сложное, но простое в использовании устройство, которое принимает переменное входное напряжение и выдает постоянное напряжение на более низком уровне, чем входное напряжение.Например, в наших схемах мы будем использовать батарею на 9 В, а наш регулятор 5 В выбран для вывода постоянного напряжения 5 В. На рис. 1 показан регулятор напряжения LM7805, который мы будем использовать — техническое описание LM78XX прилагается к этому документу. Существуют также версии на 12 В (LM7812) и 15 В (LM7815), отсюда и обозначение LM78XX.

Как видно на рисунке 1 (и в прилагаемом техническом описании), контакт на левой стороне (слева) — это источник напряжения в (при 500 мА он принимает от прибл.От 8 В до 20 В), и будет выводить на правой стороне в диапазоне от 4,8 В до 5,2 В, так что максимально близко к 5 В, что требуется для наших схем. Средний штифт должен быть подключен к заземляющей шине. Алюминиевая пластина в задней части регулятора напряжения предназначена для отвода тепла. Отверстие позволяет нам прикрутить его к радиатору, что позволит нам выводить больший ток, до 1 А с установленным подходящим радиатором. Этот регулятор даст нам хорошее и чистое стабильное питание 5 В, идеально подходящее для управления микросхемами TTL, используемыми в этом модуле.


Рисунок 1. Регулятор напряжения LM7805


Если наша батарея разряжается, возможно, что наша батарея на 9 В не соответствует минимуму ~ 8 В, необходимому для управления регулятором напряжения LM7805. Если бы это произошло, мы могли бы рассмотреть возможность использования регулятора напряжения L ow- D rop o ut (LDO), которому может потребоваться всего 6 В для работы регулятора 5 В.

В ваш комплект входит стабилизатор напряжения LDO — регулятор напряжения Fairchild KA7805ETU 5V 1A LDO (см. Техническое описание внизу этой страницы).

Конденсаторы развязки

Связь часто является нежелательной взаимосвязью между двумя частями схемы из-за разделения соединений источника питания. Это соотношение означает, что если одна часть схемы внезапно потребует большой ток, на другую часть схемы будет влиять шум. Небольшой конденсатор, известный как разделительный конденсатор, действует как накопитель энергии, который удаляет сигналы, подобные переменному току (пульсации), которые могут присутствовать в нашем источнике постоянного тока.

Рисунок 2. Конденсатор 100 нФ — на поверхности будет написано 104


На рис. 2 показан керамический конденсатор емкостью 100 нФ (0,1 мкФ), который подходит для нашей схемы. Это значение можно использовать как общее практическое правило, но для коммерческих проектов вам придется выбирать это значение осторожно.

Нумерационный код конденсаторов достаточно прост. К сожалению, нумерация керамических конденсаторов может быть очень маленькой. Нумерация следующая:

  1. Первая цифра — это 1-я цифра емкости конденсатора
  2. Вторая цифра — вторая цифра емкости конденсатора
  3. Третья цифра — это количество нулей, где емкость конденсатора находится в пФ (пикофарады)
  4. Другие буквы можно игнорировать, но они обозначают допуск и номинальное напряжение конденсатора.
Так, например:

104 = 100000 пФ = 100 нФ

102 = 1000 пФ = 1 нФ

472 = 4700 пФ = 4,7 нФ

Мы используем батарею на 9 В, и наши схемы будут нормально работать без разделительного конденсатора; однако рекомендуется иметь его там, если вы планируете управлять своей схемой от подключаемого сетевого трансформатора. В то время как ваш мультиметр будет показывать постоянное значение прибл. 5 В для нашего питания от подключаемого трансформатора через регулятор напряжения, это среднее значение для очень многих образцов.Если вы исследуете форму сигнала с помощью осциллографа, вы увидите значительный шум, который окажет странное влияние на микросхемы в схемах, которые мы должны исследовать.

Светоизлучающий диод (LED)

Светоизлучающий диод (LED) — это источник света на основе полупроводника, который традиционно использовался в качестве световой индикации состояния во всех типах устройств. Сегодня мощные светодиоды используются в автомобильных фарах, задних фонарях для мониторов и даже вместо ламп накаливания для общего освещения (например.грамм. домашнее освещение, светофоры и т. д.) из-за их чрезвычайно высокой эффективности. Мы собираемся использовать в наших схемах светодиоды с очень низким энергопотреблением, как правило, для индикации того, является ли состояние истинным или ложным. В комплект входят светодиоды нескольких цветов, но все они имеют схожие электрические свойства.

Рисунок 3 (a) Символ для светодиода и (b) Фактический светодиод с указанием полярности


Символ светодиода показан на рисунке 3 (a). Анод (+) обычно подключается к более положительному источнику, чем катод (-).На рисунке 3 (b) показан светодиод, у которого одна ножка длиннее другой. Более длинная ветвь — это анод (+), а более короткая — катод (-). Пластиковая оболочка светодиода часто имеет плоский край, что указывает на отрицательную ножку светодиода.

Наши светодиоды предъявляют определенные требования. Для них требуется максимальное напряжение 3 В и рабочий ток 20 мА. Светодиод не имеет значительного сопротивления, поэтому, если мы подключим светодиод к источнику питания 5 В, мы превысим требования к напряжению и току (это должно быть нормально в течение коротких периодов времени).Однако для этого нам понадобится резистор. Итак, если у нас напряжение 5 В, и мы хотим, чтобы на светодиоде было падение 3 В, мы хотели бы, чтобы на нашем последовательном резисторе падали 2 В. Мы также хотели бы ограничить ток до 20 мА, поэтому нам нужен резистор номиналом:

.

R = V / I (поскольку V = IR, закон Ома)

R = 2 В / 0,02 A = 100 Ом

Итак, наша схема для зажигания светодиода будет выглядеть, как показано на рисунке 4. Здесь мы размещаем наш резистор последовательно со светодиодом. Резистор пропускает через светодиод ток 20 мА и имеет падение напряжения 2 В, тем самым ограничивая напряжение на светодиоде до 3 В, что соответствует требованиям спецификации.


Рисунок 4 . Схема светодиодов, соответствующая свойствам наших светодиодов

.

Наконец, демонстрация использования транзистора

В этой простой схеме мы хотим продемонстрировать использование транзистора. В этой схеме используется NPN-транзистор с высоким коэффициентом усиления, а вход затвора находится в воздухе. Пожалуйста, измените эту схему, пока не будете уверены в использовании транзистора.


Продвинутый:

Хотя это и не является явной частью этого эксперимента, вас также может заинтересовать, как мы могли бы подключить сетевой блок питания к нашей макетной плате, и дополнительные схемы, которые можно использовать для обеспечения качественного источника питания. :


Типы светодиодных драйверов

, постоянный ток vs.Постоянное напряжение —

(1) Высокая надежность

Подобно движущей силе уличного светодиодного фонаря, он устанавливается на большой высоте, что неудобно для обслуживания, да и затраты на обслуживание также велики.

(2) Высокая эффективность

LED является энергосберегающим продуктом, а эффективность источника питания выше. Это очень важно для отвода тепла от блока питания, установленного в лампе. Эффективность источника питания высока, его потребляемая мощность небольшая, а выделяемое в лампе тепло мало, что снижает повышение температуры лампы.Это полезно для задержки затухания света светодиода.

(3) Высокий коэффициент мощности

Коэффициент мощности — это нагрузка, необходимая для электросети. Как правило, у бытовой техники до 70 Вт обязательных показателей нет. Хотя коэффициент мощности отдельного потребителя с низкой мощностью немного низкий, он мало влияет на электросеть, но количество освещения, используемого в ночное время, велико, а аналогичные нагрузки слишком сконцентрированы, что вызовет серьезное загрязнение окружающей среды. электросеть.Говорят, что для светодиодных приводов мощностью от 30 до 40 Вт в ближайшем будущем могут появиться определенные требования к индексам для коэффициентов мощности.

(4) Метод привода

Теперь существует два вида трафика: один — это источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, каждый источник постоянного тока отдельно подает питание на каждый светодиод. Таким образом, комбинация гибкая, полностью выход из строя светодиода, не влияет на работу других светодиодов, но стоимость будет немного выше.Другой — это источник постоянного тока с постоянным током, то есть «Zhongke Huibao», переведенный в режим движения, последовательную или параллельную работу светодиодов. Его преимущество в том, что стоимость немного ниже, но гибкость плохая, и необходимо решить проблему одного светодиода и не влиять на работу других светодиодов. Эти две формы сосуществуют какое-то время. Метод многоканального источника постоянного тока на выходе будет лучше с точки зрения стоимости и производительности. Возможно, это основное направление будущего.

(5) Защита от перенапряжения

Способность светодиода

противостоять скачкам напряжения относительно невысока, особенно способность противостоять обратному напряжению. Также важно усилить защиту в этом отношении. Некоторые светодиодные фонари устанавливаются на открытом воздухе, например, светодиодные уличные фонари. Из-за индукции нагрузки на сетку и наведения ударов молнии из системы электросетей будут распространяться различные скачки, и некоторые скачки вызовут повреждение светодиода. Следовательно, анализ источника питания привода «Zhongke Huibao» должен иметь некоторые недостатки в защите от перенапряжения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *