Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Светодиодный драйвер схема: Схема драйвера для светодиода от сети 220В

Содержание

Схема драйвера для светодиода от сети 220В


Современные мощные светодиоды отлично походят для организации яркого и эффективного освещения. Некоторую сложность составляет питание таких светодиодов – требуются мощные источники постоянного тока и токостабилизирующие драйвера. Вместе с тем, в любом помещении имеется розетка с переменным напряжением в 220В. И, конечно же, очень хотелось бы организовать работу мощных светодиодов от сети с минимальными затратами. Нет ничего невозможного – давайте рассмотрим схему драйвера для светодиода от сети 220В.

Прежде чем начнем обсуждать конкретные схемы, хотелось бы напомнить, что работа будет вестись с потенциально опасным для жизни переменным напряжением 220В. Разработка и расчет схемы потребуют хотя бы общего понимания происходящих электрических процессов, вероятность того, что при совершении ошибки вы можете получить ущерб или повреждения, очень высока. Мы категорически не одобряем проведение работ с высоким напряжением, если вы чувствуете себя неуверенно и не несем ответственности за возможный ущерб и повреждения, которые вы можете получить в процессе работы над предлагаемыми схемами. На самом деле, вполне возможно, что проще и дешевле будет приобрести и использовать уже готовый драйвер или даже светильник целиком. Выбор за вами.

Обычно падение напряжения на светодиоде составляет от 3 до 30В. Разница с сетевым напряжением в 220В очень большая, поэтому понижающий драйвер, безусловно, будет импульсным. Имеется несколько специализированных микросхем для изготовления таких драйверов – HV9901, HV9961, CPC9909. Все они очень похожи и от других микросхем отличаются тем, что имеют очень широкий диапазон допустимого входного напряжения – от 8 до 550В – и очень высокий КПД – до 85-90%. Тем не менее, предполагается, что общее падение напряжения на светодиодах в готовом устройстве будет составлять не менее 10-20% от напряжения источника питания. Не стоит пробовать запитать от 220В, например, один-два 3-6-ти вольтовых светодиода. Даже если они не сгорят сразу, КПД схемы будет низким.

Рассмотрим драйвер на базе микросхемы CPC9909, поскольку она новее остальных и вполне доступна. Вообще, все указанные микросхемы взаимозаменяемы и совместимы попиново (но потребуется пересчитать параметры дросселя и резисторов).

Базовая схема драйвера следующая:

Схема драйвера для светодиодов на базе микросхемы CPC9909

Переменное сетевое напряжение необходимо предварительно выпрямить, для этого используется диодный мост. C1 и C2 – сглаживающие конденсаторы. C1 – электролит емкостью 22мкФ и напряжением 400В (при использовании сети 220В), C2 – керамический конденсатор емкостью 0,1мкФ, 400В. Конденсатор С3 – керамика 0,1мкФ, 25В. Микросхема CPC9909 в процессе работы генерирует импульсы, которые открывают и закрывают силовой транзистор Q1, тем самым управляя течением тока через светодиоды. Частота переключения, индуктивность дросселя L, параметры мосфета Q1 и диода D1 тесно взаимосвязаны и зависят от требуемого падения напряжения на светодиодах, их рабочем токе. Давайте попробуем рассчитать нужные параметры ключевых деталей схемы на конкретном примере.

У меня есть могучий светодиод. 50 ватт мощности, напряжение 30-36В, рабочий ток до 1.4А. 4-5 ТЫСЯЧ люменов! Мощность света неплохого прожектора.

COB cветодиод 50 ватт

Для охлаждения я посредством термопасты и суперклея посадил его на кулер от видеокарты.

Максимальный ток светодиода ограничим 1А. Значит

ILED = 1А

Падение напряжения на светодиодах –

VLED = 30В

Пульсацию тока примем равной +-15%:

ID = 1 * 0.15 * 2 = 0.3A

При напряжении сети переменного тока в 220В напряжение после выпрямительного моста и сглаживающих конденсаторов составит

VIN = 310В

Ток драйвера регулируется резистором Rs, сопротивление которого рассчитывается по формуле

Rs = 0.25 / ILED = 0.25 / 1 = 0.25 Ом.

Используем резистор 0.5W 0.22 Ом в SMD-корпусе 2512:

Rs = 0.22 Ом,

что даст ток 1.1А. При таком токе резистор будут рассеивать примерно 0.2Вт тепла и особо греться не будет.

Микросхема CPC9909 генерирует управляющие импульсы. Общая продолжительность импульса складывается из времени «высокого уровня», когда мосфет открыт и продолжительности паузы, когда транзистор закрыт. Жестко зафиксировать мы можем только продолжительность паузы. За нее отвечает резистор Rt. Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Rt = (tp — 0.8) * 66, где tp — пауза в микросекундах. Сопротивление Rt получается в килоомах.

Продолжительность «высокого уровня» — это время, за которое рабочий ток достигнет требуемого значения — регулируется микросхемой CPC9909. Штатный диапазон частот находится в пределах 30-120КГц. Причем, чем выше будет частота, тем меньшая индуктивность дросселя в итоге потребуется. Но тем больше будет греться силовой транзистор. Поскольку индуктивность дросселя (и связанные с ней его габариты) для нас важнее, будем стараться держаться верхней части допустимого диапазона частот.

Давайте рассчитаем допустимое время паузы. Отношение продолжительности «высокого уровня» к общей продолжительности импульса — скважность импульса — рассчитывается по формуле:

D = VLED / VIN = 30 / 310 = 0.097

Частота переключений рассчитывается так:

F = (1 — D) / tp, а значит tp = (1 — D) / F

Пусть частота будет равна 90КГц. В этом случае

tp = (1 — 0.097) / 90 000 = 10мкс

Соответственно, потребуется сопротивление резистора Rt

Rt = (10 — 0.8) * 66 = 607.2КОм

Ближайший доступный номинал — 620КОм. Подойдет любой резистор с таким сопротивлением, желательно с точностью 1%. Уточняем время паузы с резистором номиналом 620КОм:

tp = Rt / 66 + 0.8 = 620 / 66 + 0.8 = 10.19мкс

Минимальная индуктивность дросселя L рассчитывается по формуле

Lmin = (VLED * tp) / ID

Используя уточненное значения tp, получаем

Lmin = (30 * 10.19) / 0.3 = 1мГн

Рабочий ток дросселя, при котором он гарантированно не должен входить в насыщение — 1.1 + 15% = 1.3А. Лучше взять с полуторным запасом. Т.е. не менее 2А.

Готового дросселя с такими параметрами в продаже я не нашел. Нужно делать самому. Вообще расчет катушек индуктивности — это большая отдельная тема. Здесь же я лишь оставлю ссылку на основательный труд Кузнецова А. «Трансформаторы и дроссели для импульсных источников питания».

Я использовал дроссель, выпаянный из нерабочего балласта обычной энергосберегающей лампы. Его индуктивность 2мГн, в сердечнике оказался зазор около 1мм. Считаем рабочий ток, получаем до 1.3 — 1.5А. Маловато, но для тестовой сборки пойдет.

Остались силовой транзистор и диод. Здесь проще — оба должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400В и ток от 4-5А. Быстрый диод Шоттки может быть, например, таким — STTH5R06. Мосфет должен быть N-канальным. Для него крайне важно минимальное сопротивление в открытом состоянии и минимальный заряд затвора — менее 25нКл. Прекрасный выбор на нужный нам ток — FDD7N60NZ. В корпусе DPAK и с током до 1А греться он особо не будет. Можно будет обойтись без радиатора.

При разводке печатной платы нужно уделить внимание длине проводников и правильному расположению «земли». Проводник между CPC9909 и затвором полевого транзистора должен быть как можно короче. Это же относится и к проводнику от сенсорного резистора. Площадь «земли» должна быть как можно больше. Очень желательно один слой печатной платы полностью развести на землю. Резистор Rt нужно подальше от индуктивности и других проводников, работающих на высоких частотах.

Вывод LD микросхемы может быть использован для плавной регулировки яркости свечения светодиода, вывод PWMD – для димирования посредством ШИМ.

Вот примеры из технической документации, которые это реализуют.

Схема плавного регулирования яркости светодиодов.

На этой схеме сила тока, а соответственно, и яркость светодиодов плавно регулируется от нуля до 350мА переменным резистором RA1. Также на схеме присутствуют номиналы и названия ключевых элементов для питания линейки ярких светодиодов током до 350мА.

Схема, предполагающее управление яркостью посредством ШИМ, выглядит так:

Схема регулирования яркости светодиодов посредством ШИМ

Допустимая частота диммирования — до 500Гц. Обратите внимание на очень желательную электрическую развязку генератора регулирующих импульсов (обычно, это микроконтроллер) и силовой части схемы. Развязка выполнена посредством использования оптопары.

Я собрал схему с плавной регулировкой переменным резистором. Получилась плата 60х30мм.

Плата драйвера для светодиода от сети 220В

Драйвер заработал сразу и так как нужно. Переменным резистором ток регулируется от 0.1 до расчетных 1.1А. Вентилятор кулера где установлен светодиод запитан от 3-х вольт. Вращается совершенно без звука, при этом радиатор греется слабо. На плате после 5-ти тестовых минут работы на максимальном токе градусов до 50С нагрелся дроссель. Его рабочего тока, как и ожидалось, оказалось маловато. Также заметно греется полевой транзистор. Остальные детали греются незначительно.

Сердце будущего мощного светильника в тестовом запуске

Разводку платы в программе Sprint-Layout 6.0 можно взять здесь.

Спустя какое-то время светодиод с драйвером заняли свое рабочее место в освещении аквариума. Работают по 15 часов в день при токе 0.7А. Света для аквариума объемом в 140 литров, на мой взгляд, вполне достаточно. Радиатор снабдил термистором и простенькой схемой — кулер включается автоматически и охлаждает всю конструкцию.

Драйвер для светодиода от сети 220В требует внимания при проектировании и сборке. Повторюсь — напряжение 220В опасно для жизни, а на схеме драйвера практически все детали находятся под этим и большим напряжением.

Тем не менее, при аккуратной сборке получится достаточно миниатюрный и эффективный драйвер, способный запитать от сети бытовой сети 220В один или несколько мощных светодиодов.

Больше о схемах драйверов для светодиодов читайте в статье «Самодельный драйвер для мощных светодиодов».

Драйвер для светодиодов (светодиодной лампы) схема

 Светодиодные лампы, которые вошли в нашу жизнь благодаря прогрессу, а может под гнетом  безудержной кампании правительства, привносимой к нам сверху. При этом исходящей от лица первых его членов, не будем упоминать пофамильно, стали очень распространенными в наших световых приборах. О том, что светодиодные лампы экономичны и надежны написано много и везде, разве что не на заборах. Наш сайт также не стал тому исключением. Так у нас имеется уже целый цикл статей о них:

«Светодиодные лампы»;
«Какая лампа лучше энергосберегающая или светодиодная»;
«Как починить светодиодную лампу».

 При этом китайская продукция от этого навряд ли становиться лучше. Что же, может тому виной спрос на продукцию с низкой ценой, когда люди не готовы платить чуть дороже, но при этом быть обладателем действительно качественных изделий. А может просто кто-то не хочет делать так, как это положено. В общем, не будет разбираться в тонкостях и особенностях поломок светодиодных ламп.  Скажем лишь, что они ломаются.  О способах их ремонта мы уже рассказали в одной нашей статье, еще раз обратите внимание на список статей, который мы привели выше. Здесь же хотелось рассказать о случае, когда драйвер, то есть фактически стабилизатор напряжения для светодиодов, выполнен своими руками, то есть, собран по определенной схеме. Именно о таких схемах для светодиодных ламп мы и упомянем в нашей статье.

Схема питания светодиодов светодиодной лампы (схема драйверов для светодиодных ламп) самые простые

Это наиболее простые схемы драйверов для светодиодов. Фактически резистор или конденсатор на входе ограничивают напряжения. Конденсатор подключенный параллельно цепочке из светодиодов компенсирует возможные скачки при включении и отключении, а также является своеобразным «буфером» от проявления мерцания светодиодов.

 

 Здесь, за счет стабилитрона, напряжение сбрасывается до 16 вольт. Это уже после диодного моста, а далее распределяется на 5 светодиодов. То есть светодиоды должны иметь напряжение питания порядка 3 — 3,3 вольт

Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на транзисторе

Транзистор в купе с тиристором ограничивают напряжение на 10 светодиодах, подключенных последовательно.

Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на микросхеме

Микросхемы ШИМ фактически импульсно ограничивают подачу напряжения на группу светодиодов. Именно такое решение будет наиболее совершенным.

Для определения точного номинала используемых в схеме радиоэлементов, лучше обратится к Data sheet микросхемы. (BP2833D)

Более подробно о принципах ШИМ мы уже тоже рассказывали. Если вам интересно, то это здесь!

Где установлен драйвер в светодиодных лампах

Взгляните на картинку, чтобы лучше представить где расположен драйвер лампы.

Фактически это узел 5, изображенный на рисунке. Он установлен в корпусе лампы и чтобы его заменить или починить, необходимо будет разобрать корпус лампочки.

Подводя итог о выборе схемы драйвера для светодиодов (светодиодной лампы)

 Итак, как вы поняли, драйверы бывают как самые простые, где фактически напряжение ограничивается за счет резистора или конденсатора, так и с использованием микросхем ШИМ. В этом случае происходит не только ограничение напряжение, но обеспечивается оптимальное энергопотребление со всевозможными функциями ограничения и защиты. Конечно, драйверы на микросхемах более прогрессивны, но при этом более сложные в изготовлении и более дорогие. Так что здесь придется сделать как всегда банальный выбор, посложнее и получше или попроще и подешевле.
 Если перед вами стоит задача подключить всего лишь один светодиод от 220 вольт, то схема для одного светодиода будет куда проще предложенных здесь. Более подробно об этом в схеме «Подключение светодиода от 220 вольт».

Схемы подключения светодиодов к 220В и 12В

Рассмотрим способы включения лед диодов средней мощности к наиболее популярным номиналам 5В, 12 вольт, 220В. Затем их можно использовать при изготовлении цветомузыкальных устройств, индикаторов уровня сигнала, плавное включение и выключение. Давно собираюсь сделать плавный искусственный рассвет , чтобы соблюдать распорядок дня. К тому же эмуляция рассвета позволяет просыпаться гораздо лучше и легче.

Про подключение светодиодов к 12 и 220В читайте в предыдущей статье, рассмотрены все способы от сложных до простых, от дорогих до дешёвых.



Содержание

  • 1. Типы схем
  • 2. Обозначение на схеме
  • 3. Подключение светодиода к сети 220в, схема
  • 4. Подключение к постоянному напряжению
  • 5. Самый простой низковольтный драйвер
  • 6. Драйвера с питанием от 5В до 30В
  • 7. Включение 1 диода
  • 8. Параллельное подключение
  • 9. Последовательное подключение
  • 10. Подключение RGB LED
  • 11. Включение COB диодов
  • 12. Подключение SMD5050 на 3 кристалла
  • 13. Светодиодная лента 12В SMD5630
  • 14. Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

Типы схем

Схема подключения светодиодов бывает двух типов, которые зависят от источника питания:

  1. светодиодный драйвер со стабилизированным током;
  2. блок питания со стабилизированным напряжением.

В первом варианте применяется специализированный  источник, который имеет определенный стабилизированный ток, например 300мА. Количество подключаемых LED диодов ограничено только его мощностью. Резистор (сопротивление) не требуется.

Во втором варианте стабильно только напряжение. Диод имеет очень малое внутреннее сопротивление, если его включить без ограничения Ампер, то он сгорит. Для включения  необходимо использовать токоограничивающий резистор.
Расчет резистора для светодиода можно сделать на специальном калькуляторе.

Калькулятор учитывает 4 параметра:

  • снижение напряжения на одном LED;
  • номинальный рабочий ток;
  • количество LED в цепи;
  • количество вольт на выходе блока питания.

Разница кристаллов

Если вы используете недорогие LED элементы китайского производства, то скорее всего у них будет большой разброс параметров. Поэтому реальное значение Ампер цепи будет отличатся и потребуется корректировка установленного сопротивления. Чтобы проверить насколько велик разброс параметров, необходимо включить все последовательно. Подключаем питание светодиодов и  затем понижаем напряжение до тех пор, когда они будут едва светиться. Если характеристики отличаются сильно, то часть LED будет работать ярко, часть тускло.

Это приводит к тому, что на некоторых элементах электрической цепи мощность будет выше, из-за этого они будут сильнее нагружены.  Так же будет повышенный нагрев, усиленная деградация, ниже надежность.

Обозначение на схеме

Для обозначения на схеме используется две вышеуказанные пиктограммы. Две параллельные стрелочки указывают, что светит очень сильно, количество зайчиков в глазах не сосчитать.

Подключение светодиода к сети 220в, схема

Для подключения к сети 220 вольт используется драйвер, который является источником стабилизированного тока.

Схема драйвера для светодиодов бывает двух видов:

  1. простая на гасящем конденсаторе;
  2. полноценная с использованием микросхем стабилизатора;

Собрать драйвер на конденсаторе очень просто, требуется минимум деталей и времени. Напряжение 220В снижается за счёт высоковольтного конденсатора, которое затем выпрямляется и немного стабилизируется. Она используется в дешевых светодиодных лампах. Основным недостатком является высокой уровень пульсаций света, который плохо действует на здоровье. Но это индивидуально, некоторые этого вообще не замечают. Так же схему сложно рассчитывать из-за разброса характеристик электронных компонентов.

Полноценная схема с использованием специализированных микросхем обеспечивает лучшую стабильность на выходе драйвера. Если драйвер хорошо справляется с нагрузкой, то коэффициент пульсаций будет не выше 10%, а  в идеале 0%. Чтобы не делать драйвер своими руками, можно взять из неисправной лампочки или светильника, если проблема у них была  не с питанием.

Если у вас есть более менее подходящий стабилизатор, но сила тока меньше или больше, то её можно подкорректировать с минимум усилий. Найдите технические характеристики на микросхему из драйвера. Чаще всего количество Ампер на выходе задаётся резистором или несколькими резисторами, находящимися рядом с микросхемой. Добавив к ним еще сопротивление или убрав один из них можно получить необходимую силу тока. Единственное нельзя превышать указанную  мощность.

Подключение к постоянному напряжению

..

Далее будут рассмотрены  схемы подключения светодиодов к постоянному напряжению. Наверняка у вас дома найдутся блоки питания со стабилизированный  полярным напряжением на выходе. Несколько примеров:

  1. 3,7В – аккумуляторы от телефонов;
  2. 5В – зарядные устройства с USB;
  3. 12В – автомобиль, прикуриватель, бытовая электроника, компьютер;
  4. 19В – блоки от ноутбуков, нетбуков, моноблоков.

Самый простой низковольтный драйвер

Простейшая схема стабилизатора тока для светодиодов состоит из линейной микросхемы LM317 или его аналогов. На выходе таких стабилизаторов может быть от 0,1А до 5А. Основные недостатки это невысокий КПД и сильный нагрев. Но это компенсируется максимальной простотой изготовления.

Входное до 37В, до 1,5 Ампера для корпуса указанного на картинке.

Для рассчёта сопротивления, задающего рабочий ток используйте калькулятор стабилизатор тока на LM317 для светодиодов.

Драйвера с питанием от 5В до 30В

Если у вас есть подходящий источник питания от какой либо бытовой техники, то для включения лучше использовать низковольтный драйвер. Они бывают повышающие и понижающие.  Повышающий даже из 1,5В сделает 5В, чтобы светодиодная цепь работала. Понижающий из 10В-30В сделает более низкое, например 15В.

В большом ассортименте они продаются у китайцев, низковольтный драйвер отличается двумя регуляторами от простого стабилизатора Вольт.

Реальная мощность такого стабилизатора будет ниже, чем указал китаец. У параметрах модуля пишут характеристику микросхемы и не всей конструкции. Если стоит большой радиатор, то такой модуль потянет 70% — 80% от обещанного. Если радиатора нет, то 25% — 35%.

Особенно популярны модели на LM2596, которые уже прилично устарели из-за низкого КПД. Еще они сильно греются, поэтому без системы охлаждения не держат более 1 Ампера.

Более эффективны XL4015, XL4005, КПД гораздо выше. Без радиатора охлаждения выдерживают до 2,5А. Есть совсем миниатюрные модели на MP1584 размером 22мм на 17мм.

Включение 1 диода

Чаще всего используются 12 вольт, 220 вольт и 5В. Таким образом делается маломощная светодиодная подсветка настенных выключателей на 220В. В заводских стандартных выключателях чаще всего ставится неоновая лампа.

Параллельное подключение

При параллельном соединении  желательно на каждую последовательную цепь диодов использовать отдельный резистор, чтобы получить максимальную надежность. Другой вариант, это ставить одно мощное сопротивление на несколько LED. Но при выходе одного LED из строя увеличится ток на других оставшихся. На целых будет выше номинального или заданного, что значительно сократит ресурс и увеличит нагрев.

Рациональность применений каждого способа  рассчитывают исходя из требований к изделию.

Последовательное подключение

Последовательное подключение при питании от 220в используют в филаментных диодах и светодиодных лентах на 220 вольт.  В длинной цепочке из 60-70 LED на каждом  падает 3В, что и позволяет подсоединять напрямую  к высокому напряжению. Дополнительно используется только выпрямитель тока, для получения плюса и минуса.

Такое соединение применяют в любой светотехнике:

  1. светодиодные лампах для дома;
  2. led светильники;
  3. новогодние гирлянды на 220В;
  4. светодиодные ленты на 220.

В лампах для дома обычно используется до 20 LED включенных последовательно, напряжение на них получается около 60В. Максимальное количество используется в китайских лампочках кукурузах, от 30 до 120 штук LED. Кукурузы не имеют защитной колбы, поэтому электрические контакты на которых до 180В полностью открыты.

Соблюдайте осторожность, если видите длинную последовательную цепочку, к тому же на них не всегда есть заземление.  Мой сосед схватил кукурузу голыми руками и потом рассказывал увлекательные стихи из нехороших слов.

Подключение RGB LED

Маломощные трёхцветные RGB светодиоды состоят из трёх независимых кристаллов, находящихся в одном корпусе. Если 3 кристалла (красный, зеленый, синий) включить одновременно, то получим белый свет.

Управление каждым цветом происходит независимо от других при помощи RGB контроллера. В блоке управления есть готовые программы и ручные режимы.

Включение COB диодов

Схемы подключения такие же, как у однокристальных и трехцветных светодиодов SMD5050, SMD 5630, SMD 5730. Единственное отличие, вместо 1 диода включена последовательная цепь из нескольких кристаллов.

Мощные светодиодные матрицы имеют в своём составе множество кристаллов включенных последовательно и параллельно. Поэтому питание требуется от 9 до 40 вольт, зависит от мощности.

Подключение SMD5050 на 3 кристалла

От обычных диодов SMD5050 отличается тем, что состоит из 3 кристаллов  белого света, поэтому имеет 6 ножек.  То есть он равен трём SMD2835, сделанным на этих же кристаллах.

При параллельном включении с использованием одного резистора надежность будет ниже. Если один их кристаллов выходит из строя, то увеличивается сила тока через оставшиеся 2. Это приводит к ускоренному выгоранию оставшихся.

При использовании отдельного сопротивления для каждого кристалла, выше указанный недостаток устраняется. Но при этом в 3 раза возрастает количество используемых резисторов и схема подключения светодиода становится сложней. Поэтому оно не используется в светодиодных лентах и лампах.

Светодиодная лента 12В SMD5630

Наглядным примером подключения светодиода к 12 вольтам является светодиодная лента. Она состоит из секций по 3 диода и 1 резистора, включенных последовательно. Поэтому разрезать её можно только в указанных местах между этими секциями.

 

Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

В RGB ленте используется три цвета, каждый управляется отдельно, для каждого цвета ставится резистор. Разрезать можно только по указанному месту, чтобы в каждой секции было по 3 SMD5050 и она могла подключатся к 12 вольт.

Драйверы светодиодов: назначение и функциональные возможности

Какие характеристики необходимы для драйверов светодиодов?

Хотя светодиодные светильники в 8 раз эффективнее ламп накаливания, они сильно греются из-за внутреннего рассеивания тепла. Если драйвер светодиодов смонтирован рядом с группой светодиодных ламп, он может работать в условиях высокой окружающей температуры, до +80 °С. Поэтому, например, компания Aimtec при разработке своего семейства драйверов светодиодов AMLDL-Z с выходными токами до 1000 мА предприняла все меры для повышения КПД до 95% и расширения рабочего диапазона температур до +85 °С при полной нагрузке.

Задача была решена путем применения неизолированной, понижающей топологии преобразования, которая позволила создать весьма компактную конструкцию в корпусе DIP14 (20,3×10,2×6,9 мм, модели с выходными токами 300–700 мА) и в корпусе DIP16 (23,4×14×10,2 мм для модели AMLDL-30100Z с выходным током 1000 мА).

Рис. 1. Схема подключения одной цепочки светодиодов

Основные характеристики светодиодных драйверов серии AMLDL-Z приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики светодиодных драйверов серии AMLDL-Z
Наименование Входное напряжение, В DC Выходное напряжение, В DC Выходной ток, мА
AMLDL-3030Z 7–30 2–28 300
AMLDL-3035Z 350
AMLDL-3050Z 500
AMLDL-3060Z 600
AMLDL-3070Z 700
AMLDL-30100Z 1000

Необходимо отметить, что серия светодиодных драйверов AMLDL-Z очень проста в применении. Драйверы имеют вход включения-выключения и возможность регулировки яркости свечения светодиодов.

 

Подключение драйверов

Если не требуется регулировка яркости свечения светодиодов, то схема включения драйверов крайне проста. Вход управления можно оставить неподключенным. Одна цепочка последовательно включенных светодиодов (от 1 до 7–8 шт.) просто подключается на выход драйвера (рис. 1). Так как драйвер — это источник постоянного тока, а не напряжения, то токоограничивающий резистор не нужен. Напряжение на выходе драйвера установится автоматически, в соответствии с числом светодиодов в цепочке. При необходимости подключить более 8 светодиодов, можно организовать параллельное подключение нескольких последовательных цепочек из светодиодов, но при этом потребуется токоограничивающий резистор в каждой цепочке (рис. 2).

Рис. 2. Схема подключения более 8 светодиодов

Например, чтобы подключить до 9–16 светодиодов с рабочими токами 350 мА, необходимо выбрать драйвер AMLDL-3070Z с выходным током 700 мА и подключить на его выход две последовательные цепочки светодиодов. На выход драйвера AMLDL-30100Z с выходным током 1000 мА можно подключить три такие последовательные цепочки (то есть до 24 светодиодов с рабочим током 350 мА).

В случае отсутствия источника напряжения постоянного тока можно включить драйверы светодиодов по схеме, приведенной на рис. 3. Очевидно, что так как в этих драйверах используется понижающая топология преобразования, то входное напряжение должно быть, как минимум, на 2–3 В выше выходного падения напряжения на цепочке последовательно подключенных светодиодов.

Рис. 3. Подключение драйверов при питании от переменного тока напряжением 5–21 В АС

С точки зрения эффективности, чем больше последовательно соединенных светодиодов подключено на выход драйвера, тем выше КПД преобразования. Это отчетливо видно на рис. 4, где показана зависимость КПД драйвера AMLDL3070-Z от входного напряжения и числа подключенных светодиодов.

Рис. 4. Зависимость КПД преобразования от входного напряжения и числа светодиодов

 

Регулировка яркости свечения светодиодов

Все драйверы серии AMLDL-Z имеют вход управления, с помощью которого можно включать-выключать устройство и регулиро-вать яркость свечения светодиодов.

Есть два способа регулировки яркости:

  • аналоговый — изменением напряжения на входе управления;
  • цифровой — с помощью широтно-импульсномодулированного (ШИМ) сигнала на том же входе.

Сначала рассмотрим самый простой способ регулировки яркости — аналоговый. Изменение напряжения на входе управления должно быть в пределах 0,3–1,25 В DC. Схема включения при использовании для регулировки яркости стабильного напряжения приведена на рис. 5. Расчет элементов схемы можно провести по формуле, приведенной на этом же рисунке.

Рис. 5. Схема регулировки яркости при наличии стабильного напряжения управления

Схема включения при использовании для регулировки яркости нестабильного напряжения приведена на рис. 6.

Рис. 6. Схема регулировки яркости при наличии нестабильного напряжения управления

Величину выходного тока драйвера в зависимости от величины управляющего напряжения Vadj можно рассчитать по формуле:

Iout = (0,08Vadj)/X.

Значение коэффициента Х выбирается из таблицы 2 для соответствующей модели драйвера. Зависимость выходного тока драйверов от величины напряжения управления (Vadj) имеет практически линейный характер и сходна для всех моделей. В качестве примера на рис. 7 приведена эта зависимость для модели AMLDL-3035Z (с максимальным выходным током 350 мА). Характеристики для остальных моделей приведены в документации на эту серию.

Рис. 7. Зависимость выходного тока драйвера AMLDL-3035Z от управляющего напряжения

Существует еще более простая схема (рис. 8) аналоговой регулировки выходного тока драйвера (и, следовательно, яркости светодиодов), не требующая внешнего источника напряжения.

Рис. 8. Схема регулировки яркости с помощью переменного резистора

Как видно из схемы, регулировка яркости светодиодов осуществляется с помощью переменного резистора, подключенного между входом управления Vadj и минусом входа. Конденсатор Cadj предназначен для снижения воздействия наводок и ВЧ-помех на вход управления. Рекомендуется установить керамический конденсатор с номиналом 0,22 мкФ. Выходной ток драйвера в зависимости от напряжения управления можно рассчитать по формуле:

Iout = ((0,08/X)Radj)/(Radj+200),

где Х — параметр, специфический для каждой модели драйвера (см. табл. 2), Iout в А, Radj в кОм

Таблица 2. Значение коэффициента Х для расчета выходного тока драйвера в зависимости от управляющего напряжения
 Наименование   Х 
  AMLDL-3030Z   0,327 
  AMLDL-3035Z   0,280 
  AMLDL-3050Z   0,197 
  AMLDL-3060Z   0,165 
  AMLDL-3070Z   0,139 
  AMLDL-30100Z   0,095 

 

Регулировка выходного тока драйвера с помощью ШИМ-сигнала управления

ШИМ-сигнал с длительностью рабочего цикла DPWM можно подать непосредственно на вход управления, как показано на рис. 9. Выходной ток драйвера в зависимости от длительности рабочего цикла DPWM можно рассчитать по простой формуле:

Iout = (0,1 DPWM)/Х, для 0 ‹ DPWM ‹ 1,

где Х также выбирается из таблицы 2 для соответствующей модели драйвера.

Рис. 9. Схема регулировки яркости светодиодов с помощью ШИМ-сигнала

Возможно управление яркостью светодиодов ШИМ-сигналом от выхода с открытым коллектором (или стоком) микроконтроллера, как показано на рис. 10.

Рис. 10. Управление яркостью светодиодов ШИМ-сигналом микроконтроллера

Резистор 10 кОм и диод необходимы для подавления выбросов отрицательной полярности на входе Vadj из-за емкости сток-исток (коллекторэмиттер) полевого (или биполярного) транзистора на выходе микроконтроллера. Любые выбросы отрицательной полярности будут вносить погрешности и/или нестабильность в выходной ток драйвера.

При отсутствии микроконтроллера в устройстве можно сформировать ШИМ-сигнал на очень популярном таймере NE555 (рис. 11). Необходимо помнить, что частота ШИМ-сигнала не должна быть меньше 100 Гц — чтобы не было видимых глазу мерцаний, и не более 1000 Гц: это максимально допустимая частота ШИМ-сигнала на входе Vadj. Компонент AMSR-7805Z представляет собой ультракомпактный DC/DC-преобразователь в корпусе SIP3 без гальванической развязки, с широким входом (6,5–34 В DC) и стабилизированным выходом 5 В/0,5 A для питания схемы от нестабилизированного входного напряжения.

Рис. 11. Схема формирования ШИМ-сигнала для управления яркостью на основе таймера NE555

Когда возникает необходимость использовать режим «вспышек» (например, в дорожных знаках — указателях поворота), можно с незначительными изменениями применить эту же схему (она приведена в документации на эту серию драйверов).

 

Фильтрация помех на входе драйвера

Драйвер светодиодов, как и любой импульсный преобразователь, создает радиопомехи в сети питания. Чтобы снизить уровень помех до величины, соответствующей классу В (EN55022), необходимо установить входной фильтр, приведенный на рис. 12. Т. к. на входе драйвера стоит конденсатор, то вместе с внешними компонентами получается классический «П-образный» фильтр, который достаточно успешно подавляет импульсные помехи.

Рис. 12. Схема входного фильтра для снижения уровня помех до класса В EN55022

Таблица 3. Значение индуктивности L для различных драйверов
 Наименование   Индуктивность L, мкГн 
 AMLDL-3030Z   68 
 AMLDL-3035Z   68 
 AMLDL-3050Z   27 
 AMLDL-3060Z   27 
 AMLDL-3070Z    27 
 AMLDL-30100Z   27 

 

Термокомпенсация выходного тока драйвера светодиодов

Как уже отмечалось выше, несмотря на достаточно высокий КПД, светодиоды, особенно сверхъяркие, сильно нагреваются при работе, что заметно сокращает срок их службы и может привести к внезапному отказу.

Чтобы избежать этого, можно использовать схему термокомпенсации, приведенную на рис. 13. Выбор компонентов термокомпенсирующей обратной связи зависит от номиналов резисторов R2 и R3 и от эффективности радиатора светодиодов. Чтобы оптимизировать регулировку яркости светодиодов при высокой температуре окружающей среды, светодиоды должны иметь хороший радиатор для отвода тепла, иначе регулировка управляющего тока не будет оптимальной. Пороговые точки слежения за температурой устанавливаются регулировкой резистора R2. Предлагаются три температурные пороговые точки, ориентировочно — 25, 40 и 60 °С. Необходимо помнить, что ток через светодиоды не будет плавно уменьшаться до нуля: схема регулировки, подающая напряжение управления на вход управления Vadj, обеспечивает пределы изменения выходного тока в диапазоне примерно 5:1. Как только напряжение управления упадет ниже порога отключения (примерно 200 мВ), ток через светодиоды упадет до нуля и они перестанут светиться. Крутизна уменьшения выходного тока драйвера зависит от температурного коэффициента сопротивления (ТКС) термистора. Чем больше ТКС, тем выше крутизна изменения выходного тока. Наклон характеристики регулировки тока светодиодов будет также зависеть от изменений напряжения база-эмиттер транзистора Q1, вызванных изменением окружающей температуры.

Рис. 13. Схема термокомпенсации тока питания светодиодов

 

Особенности параллельного включения драйверов светодиодов

Довольно часто встает задача параллельного питания нескольких драйверов от одного источника и одновременного управления яркостью светодиодов, подключенных к этим драйверам. Возможное решение данной задачи приведено на рис. 14. В этом применении важно, чтобы каждая группа светодиодов, подключенных к одному драйверу, не имела электрического контакта с другими светодиодами и входным источником питания. Это необходимо для того, чтобы избежать повреждения драйверов и интерференции между группами светодиодов. Кроме того, при питании нескольких драйверов (как и любых DC/DC-преобразователей) от одного источника необходима развязка входа каждого драйвера с помощью малогабаритного дросселя (до 47 мкГн), чтобы устранить взаимное влияние внутренних генераторов драйверов друг на друга. В противном случае, при совпадении частот генераторов драйверов возможно разрушение внутренних компонентов входной цепи драйвера и их выход из строя вследствие резонанса на частоте преобразования.

Рис. 14. Параллельное управление несколькими группами светодиодов одновременно

 

Иные применения драйверов светодиодов

Как уже указывалось выше, драйверы светодиодов AMLDL-Z представляют собой компактные источники стабильного тока, которые можно использовать в любом применении, где требуется стабильный выходной ток до 1 А. Например, в схемах питания соленоидов, электрохимических процессах, да, в конце концов, даже в схемах заряда аккумуляторов с внешними устройствами контроля заряда.

Светодиодное освещение имеет огромные перспективы вследствие огромной экономии электроэнергии и значительно более высокой надежности по сравнению с любыми другими осветительными технологиями. Это особенно важно в связи с принятыми решениями о свертывании в ближайшее время производства и применения ламп накаливания как по всему миру, так и в России. В этом процессе драйверы светодиодов играют особую роль как необходимое средство обеспечения развития современных осветительных технологий и их успешного применения как в промышленности, так и в быту.

Схема подключения драйвера и 4 led. Что такое драйвер для светодиодов и как подобрать нужный

Неотъемлемой частью любой качественной лампы или светильника на светодиодах является драйвер. Применительно к освещению, под понятием «драйвер» следует понимать электронную схему, которая преобразует входное напряжение в стабилизированный ток заданной величины. Функциональность драйвера определяется шириной диапазона входных напряжений, возможностью регулировки выходных параметров, восприимчивостью к перепадам в питающей сети и эффективностью.

От перечисленных функций зависят качественные показатели светильника или лампы в целом, срок службы и стоимость. Все источники питания (ИП) для светодиодов условно разделяют на преобразователи линейного и импульсного типа. Линейные ИП могут иметь узел стабилизации по току или напряжению. Часто схемы такого типа радиолюбители конструируют своими руками на микросхеме LM317. Такое устройство легко собирается и имеет малую себестоимость. Но, ввиду очень низкого КПД и явного ограничения по мощности подключаемых светодиодов, перспективы развития линейных преобразователей ограничены.

Импульсные драйверы могут иметь КПД более 90% и высокую степень защиты от сетевых помех. Их мощность потребления в десятки раз меньше мощности, отдаваемой в нагрузку. Благодаря этому они могут изготавливаться в герметичном корпусе и не боятся перегрева.

Первые импульсные стабилизаторы имели сложное устройство без защиты от холостого хода. Затем они модернизировались и, в связи с бурным развитием светодиодных технологий, появились специализированные микросхемы с частотной и широтно-импульсной модуляцией.

Схема питания светодиодов на основе конденсаторного делителя

К сожалению, в конструкции дешёвых светодиодных ламп на 220В из Китая не предусмотрен ни линейный, ни импульсный стабилизатор. Мотивируясь исключительно низкой ценой готового изделия, китайская промышленность смогла максимально упростить схему питания. Называть её драйвером не корректно, так как здесь отсутствует какая-либо стабилизация. Из рисунка видно, что электрическая схема лампы рассчитана на работу от сети 220В. Переменное напряжение понижается RC-цепочкой и поступает на диодный мост. Затем выпрямленное напряжение частично сглаживается конденсатором и через токоограничивающий резистор поступает на светодиоды. Данная схема не имеет гальванической развязки, то есть все элементы постоянно находятся под высоким потенциалом.

В результате частые просадки сетевого напряжения приводит к мерцанию светодиодной лампы. И наоборот, завышенное напряжение сети вызывает необратимый процесс старения конденсатора с потерей ёмкости, а, иногда, становится причиной его разрыва. Стоит отметить, что еще одной, серьезной отрицательной стороной данной схемы является ускоренный процесс деградации светодиодов вследствие нестабильного тока питания.

Схема драйвера на CPC9909

Современные импульсные драйверы для светодиодных ламп имеют несложную схему, поэтому ее можно легко смастерить даже своими руками. Сегодня, для построения драйверов, производится ряд интегральных микросхем, специально предназначенных для управления мощными светодиодами. Чтобы упростить задачу любителям электронных схем, разработчики интегральных драйверов для светодиодов в документации приводят типичные схемы включения и расчеты компонентов обвязки.

Общие сведения

Американская компания Ixys наладила выпуск микросхемы CPC9909, предназначенной для управления светодиодными сборками и светодиодами высокой яркости. Драйвер на основе CPC9909 имеет небольшие габариты и не требует больших денежных вложений. ИМС CPC9909 изготавливается в планарном исполнении с 8 выводами (SOIC-8) и имеет встроенный стабилизатор напряжения.

Благодаря наличию стабилизатора рабочий диапазон входного напряжения составляет 12-550В от источника постоянного тока. Минимальное падение напряжения на светодиодах – 10% от напряжения питания. Поэтому CPC9909 идеальна для подключения высоковольтных светодиодов. ИМС прекрасно работает в температурном диапазоне от -55 до +85°C, а значит, пригодна для конструирования светодиодных ламп и светильников для наружного освещения.

Назначение выводов

Стоит отметить, что с помощью CPC9909 можно не только включать и выключать мощный светодиод, но и управлять его свечением. Чтобы узнать обо всех возможностях ИМС, рассмотрим назначение ее выводов.

  1. VIN. Предназначен для подачи напряжения питания.
  2. CS. Предназначен для подключения внешнего датчика тока (резистора), с помощью которого задаётся максимальный ток светодиода.
  3. GND. Общий вывод драйвера.
  4. GATE. Выход микросхемы. Подает на затвор силового транзистора модулированный сигнал.
  5. PWMD. Низкочастотный диммирующий вход.
  6. VDD. Выход для регулирования напряжения питания. В большинстве случаев подключается через конденсатор к общему проводу.
  7. LD. Предназначен для задания аналогового диммирования.
  8. RT. Предназначен для подключения время задающего резистора.

Схема и ее принцип работы

Типичное включение CPC9909 с питанием от сети 220В показано на рисунке. Схема способна управлять одним или несколькими мощными светодиодами или светодиодами типа High Brightness. Схему можно легко собрать своими руками даже в домашних условиях. Готовый драйвер не нуждается в наладке с учетом грамотного выбора внешних элементов и соблюдением правил их монтажа.
Драйвер для светодиодной лампы на 220В на базе CPC9909 работает по методу частотно-импульсной модуляции. Это означает, что время паузы является постоянной величиной (time-off=const). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и сглаживается емкостным фильтром C1, C2. Затем оно поступает на вход VIN микросхемы и запускает процесс формирования импульсов тока на выходе GATE. Выходной ток микросхемы управляет силовым транзистором Q1. В момент открытого состояния транзистора (время импульса «time-on») ток нагрузки протекает по цепи: «+диодного моста» – LED – L – Q1 – R S – «-диодного моста».
За это время катушка индуктивности накапливает энергию, чтобы отдать её в нагрузку во время паузы. Когда транзистор закрывается, энергия дросселя обеспечивает ток нагрузки в цепи: L – D1 – LED – L.
Процесс носит циклический характер, в результате чего ток через светодиод имеет пилообразную форму. Наибольшее и наименьшее значение пилы зависит от индуктивности дросселя и рабочей частоты.
Частота импульсов определяется величиной сопротивления RT. Амплитуда импульсов зависит от сопротивления резистора RS. Стабилизация тока светодиода происходит путем сравнения внутреннего опорного напряжения ИМС с падением напряжения на R S . Предохранитель и терморезистор защищают схему от возможных аварийных режимов.

Расчет внешних элементов

Частотозадающий резистор

Длительность паузы выставляют внешним резистором R T и определяют по упрощенной формуле:

t паузы =R T /66000+0,8 (мкс).

В свою очередь время паузы связано с коэффициентом заполнения и частотой:

t паузы =(1-D)/f (с), где D – коэффициент заполнения, который представляет собой отношение времени импульса к периоду.

Датчик тока

Номинал сопротивления R S задает амплитудное значение тока через светодиод и рассчитывается по формуле: R S =U CS /(I LED +0.5*I L пульс), где U CS – калиброванное опорное напряжение, равное 0,25В;

I LED – ток через светодиод;

I L пульс – величина пульсаций тока нагрузки, которая не должна превышать 30%, то есть 0,3*I LED .

После преобразования формула примет вид: R S =0,25/1.15*I LED (Ом).

Мощность, рассеиваемая датчиком тока, определяется формулой: P S =R S *I LED *D (Вт).

К монтажу принимают резистор с запасом по мощности 1,5-2 раза.

Дроссель

Как известно, ток дросселя не может измениться скачком, нарастая за время импульса и убывая во время паузы. Задача радиолюбителя в том, чтобы подобрать катушку с индуктивностью, обеспечивающей компромисс между качеством выходного сигнала и её габаритами. Для этого вспомним об уровне пульсаций, который не должен превышать 30%. Тогда потребуется индуктивность номиналом:

L=(US LED *t паузы)/ I L пульс, где U LED – падение напряжения на светодиоде (-ах), взятое из графика ВАХ.

Фильтр питания

В цепи питания установлены два конденсатора: С1 – для сглаживания выпрямленного напряжения и С2 – для компенсации частотных помех. Так как CPC9909 работает в широком диапазоне входного напряжения, то в большой ёмкости электролитического С1 нет нужды. Достаточно будет 22 мкФ, но можно и больше. Емкость металлопленочного С2 для схемы такого типа стандартная – 0,1 мкФ. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не менее 400В.

Однако, производитель микросхемы настаивает на монтаже конденсаторов С1 и С2 с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), чтобы избежать негативного влияния высокочастотных помех, возникающих при переключении драйвера.

Выпрямитель

Диодный мост выбирают, исходя из максимального прямого тока и обратного напряжения. Для эксплуатации в сети 220В его обратное напряжение должно быть не менее 600В. Расчетная величина прямого тока напрямую зависит от тока нагрузки и определяется как: I AC =(π*I LED)/2√2, А.

Полученное значение необходимо умножить на два для повышения надежности схемы.

Выбор остальных элементов схемы

Конденсатор C3, установленный в цепи питания микросхемы должен быть ёмкостью 0,1 мкФ с низким значением ESR, аналогично C1 и C2. Незадействованные выводы PWMD и LD также через C3 соединяются с общим проводом.

Транзистор Q1 и диод D1 работают в импульсном режиме. Поэтому выбор следует делать с учетом их частотных свойств. Только элементы с малым временем восстановления смогут сдержать негативное влияние переходных процессов в момент переключения на частоте около 100 кГц. Максимальный ток через Q1 и D1 равен амплитудному значению тока светодиода с учетом выбранного коэффициента заполнения: I Q1 =I D1 = D*I LED , А.

Напряжение, прикладываемое к Q1 и D1, носит импульсный характер, но не более, чем выпрямленное напряжение с учетом емкостного фильтра, то есть 280В. Выбор силовых элементов Q1 и D1 следует производить с запасом, умножая расчетные данные на два.

Предохранитель (fuse) защищает схему от аварийного короткого замыкания и должен длительно выдерживать максимальный ток нагрузки, в том числе импульсные помехи.

I FUSE =5*I AC , А.

Установка терморезистора RTH нужна для ограничения пускового тока драйвера, когда фильтрующий конденсатор разряжен. Своим сопротивлением RTH должен защитить диоды мостового выпрямителя от пробоя в начальные секунды работы.

R TH =(√2*220)/5*I AC , Ом.

Другие варианты включения CPC9909

Плавный пуск и аналоговое диммирование

При желании CPC9909 может обеспечить мягкое включение светодиода, когда его яркость будет постепенно нарастать. Плавный пуск реализуется при помощи двух постоянных резисторов, подключенных к выводу LD, как показано на рисунке. Данное решение позволяет продлить срок службы светодиода.

Также вывод LD позволяет реализовывать функцию аналогового диммирования. Для этого резистор 2,2 кОм заменяют переменным резистором 5,1 кОм, тем самым плавно изменяя потенциал на выводе LD.

Импульсное димирование

Управлять свечением светодиода можно путем подачи импульсов прямоугольной формы на вывод PWMD (pulse width modulation dimming). Для этого задействуют микроконтроллер или генератор импульсов с обязательным разделением через оптопару.

Кроме рассмотренного варианта драйвера для светодиодных ламп, существуют аналогичные схемные решения от других производителей: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 и пр. Каждая из них имеет свои сильные и слабые места, но в целом, они успешно справляются с возложенной нагрузкой при сборке своими руками.

Читайте так же

Самым оптимальным способом подключения к 220В, 12В является использование стабилизатора тока, светодиодного драйвера. На языке предполагаемого противника пишется «led driver». Добавив к этому запросу желаемую мощность, вы легко найдёте на Aliexpress или Ebay подходящий товар.

  • 1. Особенности китайских
  • 2. Срок службы
  • 3. ЛЕД драйвер на 220В
  • 4. RGB драйвер на 220В
  • 5. Модуль для сборки
  • 6. Драйвер для светодиодных светильников
  • 7. Блок питания для led ленты
  • 8. Led драйвер своими руками
  • 9. Низковольтные
  • 10. Регулировка яркости

Особенности китайских

Многие любят покупать на самом большом китайском базаре Aliexpress. цены и ассортимент радуют. LED driver чаще всего выбирают из-за низкой стоимости и хороших характеристик.

Но с повышением курса доллара покупать у китайцев стало невыгодно, стоимость сравнялась с Российской, при этом отсутствует гарантия и возможность обмена. Для дешевой электроники характеристики бывают всегда завышены. Например, если указана мощность в 50 ватт, в лучшем случае то это максимальная кратковременная мощность, а не постоянная. Номинальная будет 35W — 40W.

К тому же сильно экономят на начинке, чтобы снизить цену. Кое где не хватает элементов, которые обеспечивают стабильную работу. Применяются самые дешевые комплектующие, с коротким сроком службы и невысокого качества, поэтому процент брака относительно высокий. Как правило, комплектующие работают на пределе своих параметров, без какого либо запаса.

Если производитель не указан, то ему не надо отвечать за качество и отзыв про его товар не напишут. А один и тот же товар выпускают несколько заводов в разной комплектации. Для хороших изделий должен быть указан бренд, значит он не боится отвечать за качество своей продукции.

Одним из лучших является бренд MeanWell, который дорожит качеством своих изделий и не выпускает барахло.

Срок службы

Как у любого электронного устройства у светодиодного драйвера есть срок службы, который зависит от условий эксплуатации. Фирменные современные светодиоды уже работают до 50-100 тысяч часов, поэтому питание выходит из строя раньше.

Классификация:

  1. ширпотреб до 20.000ч.;
  2. среднее качество до 50.000ч.;
  3. до 70.000ч. источник питания на качественных японских комплектующих.

Этот показатель важен при расчёте окупаемости на долгосрочную перспективу. Для бытового пользования хватает ширпотреба. Хотя скупой платит дважды, и в светодиодных прожекторах и светильниках это отлично работает.

ЛЕД драйвер на 220В

Современные светодиодные драйвера конструктивно выполняются на ШИМ контроллере, который очень хорошо может стабилизировать ток.

Основные параметры:

  1. номинальная мощность;
  2. рабочий ток;
  3. количество подключаемых светодиодов;
  4. степень защиты от влаги и пыли
  5. коэффициент мощности;
  6. КПД стабилизатора.

Корпуса для уличного использования выполняются из металла или ударопрочного пластика. При изготовлении корпуса из алюминия он может выступать в качестве системы охлаждения для электронной начинки. Особенно это актуально при заполнении корпуса компаундом.

На маркировке часто указывают, сколько светодиодов можно подключить и какой мощности. Это значение может быть не только фиксированным, но и в виде диапазона. Например, возможно от 4 до 7 штук по 1W. Это зависит от конструкции электрической схемы светодиодного драйвера.

RGB драйвер на 220В

..

Трёхцветные светодиоды RGB отличаются от одноцветных тем, что содержат в одном корпусе кристаллы разных цветов красный, синий, зелёный. Для управления ими каждый цвет необходимо зажигать отдельно. У диодных лент для этого используется RGB контроллер и блок питания.

Если для RGB светодиода указана мощность 50W, то это общая на всё 3 цвета. Чтобы узнать примерную нагрузку на каждый канал, делим 50W на 3, получим около 17W.

Кроме мощных led driver есть и на 1W, 3W, 5W, 10W.

Пульты дистанционного управления (ДУ) бывают 2 типов. С инфракрасным управлением, как у телевизора. С управлением по радиоканалу, ДУ не надо направлять на приёмник сигнала.

Модуль для сборки

Если вас интересует лед driver для сборки своими руками светодиодного прожектора или светильника, то можно использовать led driver без корпуса.

Прежде чем делать led driver 50W своими руками, стоит немного поискать, например есть в каждой диодной лампе. Если у вас есть неисправная лампочка, у которой неисправность в диодах, то можно использовать driver из неё.

Низковольтные

Подробно разберем виды низковольтных лед драйверов работающих от напряжения до 40 вольт. Наши китайские братья по разуму предлагают множество вариантов. На базе ШИМ контроллеров производятся стабилизаторы напряжения и стабилизаторы тока. Основное отличие, у модуля с возможностью стабилизации тока на плате находится 2-3 синих регулятора, в виде переменных резисторов.

В качестве технических характеристик всего модуля указывают параметры ШИМ микросхемы, на которой он собран. Например устаревший но популярный LM2596 по спецификациям держит до 3 Ампер. Но без радиатора он выдержит только 1 Ампер.

Более современный вариант с улучшенным КПД это ШИМ контроллер XL4015 рассчитанный на 5А. С миниатюрной системой охлаждения может работать до 2,5А.

Если у вас очень мощные сверхяркие светодиоды, то вам нужен led драйвер для светодиодных светильников. Два радиатора охлаждают диод Шотки и микросхему XL4015. В такой конфигурации она способна работать до 5А с напряжением до 35В. Желательно чтобы он не работал в предельных режимах, это значительно повысить его надежность и срок эксплуатации.

Если у вас небольшой светильник или карманный прожектор, то вам подойдет миниатюрный стабилизатор напряжения, с током до 1,5А. Входное напряжение от 5 до 23В, выход до 17В.

Регулировка яркости

Для регулирования яркости светодиода можно использовать компактные светодиодный диммеры, которые появились недавно. Если его мощности будет недостаточно, то можно поставить диммер побольше. Обычно они работают в двух диапазонах на 12В и 24В.

Управлять можно с помощью инфракрасного или радиопульта дистанционного управления (ДУ). Они стоят от 100руб за простую модель и от 200руб модель с пультом ДУ. В основном такие пульты используют для диодных лент на 12В. Но его с лёгкостью можно поставить к низковольтному драйверу.

Диммирование может быть аналоговым в виде крутящейся ручки и цифровым в виде кнопок.

Статья посвящена ремонту драйверов светодиодных прожекторов. Напоминаю, что недавно у меня уже была статья по , рекомендую ознакомиться.

Статья по схемам светодиодных драйверов и их ремонту

Саша, здравствуйте.

В частности, по теме освещения — схемы двух модулей от автомобильных LED прожекторов с напряжением на 12В. Заодно, хочу задать Вам и читателям несколько вопросов по комплектующим этих модулей.

Я не силён писать статьи, об опыте ремонта каких-то электронных устройств (это, в основном, – силовая электроника) пишу только на форумах, отвечая на вопросы участников форума. Там же делюсь схемами, срисованными мною с устройств, которые мне приходилось ремонтировать. Надеюсь, схемы светодиодных драйверов, нарисованные мною, помогут читателям в ремонте.

На схемы этих двух LED драйверов, обратил внимание потому, что они просты, как самокат, и их очень легко повторить своими руками. Если с драйвером модуля YF-053CREE-40W, вопросов не возникло, то по топологии схемы второго модуля LED прожектора TH-T0440C, их несколько.

Схема LED драйвера светодиодного модуля YF-053CREE-40W

Внешний вид этого прожектора приведен вначале статьи, а вот так этот светильник выглядит сзади, виден радиатор:

Светодиодные модули этого прожектора выглядят так:

Опыт по срисовыванию схем с реальных сложных устройств у меня имеется большой, поэтому схему этого драйвера срисовал легко, вот она:

YF-053 CREE Драйвер LED прожектора, схема электрическая

Принципиальная схема LED драйвера TH-T0440C

Как выглядит этот модуль (это автомобильная светодиодная фара):

Электрическая схема:

В этой схеме больше непонятного, чем в первой.

Во-первых, из-за необычной схемы включения ШИМ-контроллера, мне не удалось эту микросхему идентифицировать. По некоторым подключениям она похожа на AL9110, но тогда непонятно, как она работает без подключения к схеме её выводов Vin (1), Vcc (Vdd) (6) и LD (7) ?

Также возникает вопрос по подключению MOSFET-а Q2 и всей его обвязки. Он ведь он имеет N-канал, а подключён в обратной полярности. При таком подключении работает только его антипараллельный диод, а сам транзистор и вся его “свита”, совершенно бесполезны. Достаточно было вместо него поставить мощный диод Шоттки, или “баян” из более мелких.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Светодиоды для LED драйверов

Я не смог определиться со светодиодами. Они в обоих модулях одинаковые, хотя их производители разные. На светодиодах нет никаких надписей (с обратной стороны – тоже). Искал у разных продавцов по строке “Сверхяркие светодиоды для LED-прожекторов и LED-люстр”. Там продают кучу разных светодиодов, но все они, или без линз, или с линзами на 60º, 90º и 120º .

Похожих по виду на мои, не встретил ни разу.

Собственно, у обоих модулей одна неисправность – частичная, или полная деградация кристаллов светодиодов. Думаю, причина – максимальный ток с драйверов, установленный производителями (китаёзы) в целях маркетинга. Мол, смотрите, какие яркие наши люстры. А то, что они светят от силы часов 10, их не волнует.

Если возникнут претензии от покупателей, они всегда могут ответить, что прожекторы вышли из строя от тряски, ведь такие “люстры” в основном покупают владельцы джипов, а они ездят не только по шоссе.

Если удастся найти светодиоды, буду уменьшать ток драйвера до тех пор, пока не станет заметно уменьшаться яркость светодиодов.

Светодиоды лучше искать на АлиЭкспресс, там большой выбор. Но это рулетка, как повезёт.

Даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды будут в конце статьи.

Думаю, главное для долговечной работы светодиодов – не гнаться за яркостью, а устанавливать оптимальный ток работы.

До связи, Сергей.

P.S. электроникой “болею” с 1970 г., когда на уроке физики собрал свой первый детекторный приёмник.

Ещё схемы драйверов

Ниже размещу немного информации по схемам и по ремонту от меня (автора блога СамЭлектрик.ру)

Светодиодный прожектор Навигатор, рассмотренный в статье (ссылку уже давал в начале статьи).

Схема стандартная, выходной ток меняется за счет номиналов элементов обвязки и мощности трансформатора:

LED Driver MT7930 Typical. Схема электрическая принципиальная типовая для светодиодного прожектора

Схема взята из даташита на эту микросхему, вот он:

/ Описание, типовая схема включения и параметры микросхемы для драйверов светодиодных модулей и матриц., pdf, 661.17 kB, скачан:1674 раз./

В даташите подробно расписано, что и как надо поменять, чтобы получить нужный выходной ток драйвера.

Вот более развернутая схема драйвера, приближенная к реальности:

Видите слева от схемы формулу? Она показывает, от чего зависит выходной ток. Прежде всего, от резистора Rs, который стоит в истоке транзистора и состоит из трех параллельных резисторов. Эти резисторы, а заодно и транзистор выгорают.

Имея схему, можно приниматься за ремонт драйвера.

Но и без схемы можно сразу сказать, что в первую очередь надо обратить внимание на:

  • входные цепи,
  • диодный мост,
  • электролиты,
  • силовой транзистор,
  • пайку.

Сам я именно подобные драйвера ремонтировал несколько раз. Иногда помогала только полная замена микросхемы, транзистора и почти всей обвязки. Это очень трудозатратно и экономически неоправданно. Как правило – это гораздо проще и дешевле – покупал и устанавливал новый Led Driver, либо отказывался от ремонта вообще.

Скачать и купить

Вот даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды:

/ Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 689.35 kB, скачан:725 раз./

/ Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 1.82 MB, скачан:906 раз./

Особая благодарность тем, кто схемы реальных светодиодных драйверов, для коллекции. Я опубликую их в этой статье.

Небольшая лабораторка на тему «какой драйвер лучше?» Электронный или на конденсаторах в роли балласта? Думаю, что у каждого есть своя ниша. Постараюсь рассмотреть все плюсы и минусы и тех и других схем. Напомню формулу расчёта балластных драйверов. Может кому интересно?

Свой обзор построю по простому принципу. Сначала рассмотрю драйверы на конденсаторах в роли балласта. Затем посмотрю на их электронных собратьев. Ну а в конце сравнительный вывод.
А теперь перейдём к делу.
Берём стандартную китайскую лампочку. Вот её схема (немного усовершенствованная). Почему усовершенствованная? Эта схема подойдёт к любой дешёвой китайской лампочке. Отличие будет только в номиналах радиодеталей и отсутствии некоторых сопротивлений (в целях экономии).

Бывают лампочки с отсутствующим С2 (очень редко, но бывает). В таких лампочках коэффициент пульсаций 100%. Очень редко ставят R4. Хотя сопротивление R4 просто необходимо. Оно будет вместо предохранителя, а также смягчит пусковой ток. Если в схеме отсутствует, лучше поставить. Ток через светодиоды определяет номинал ёмкости С1. В зависимости от того, какой ток мы хотим пропустить через светодиоды (для самодельщиков), можно рассчитать его ёмкость по формуле (1).

Эту формулу я писАл много раз. Повторюсь.
Формула (2) позволяет сделать обратное. С её помощью можно посчитать ток через светодиоды, а затем и мощность лампочки, не имея Ваттметра. Для расчётов мощности нам ещё необходимо знать падение напряжения на светодиодах. Можно вольтметром измерить, можно просто посчитать (без вольтметра). Вычисляется просто. Светодиод ведёт себя в схеме как стабилитрон с напряжением стабилизации около 3В (есть исключения, но очень редкие). При последовательном подключении светодиодов падение напряжения на них равно количеству светодиодов, умноженному на 3В (если 5 светодиодов, то 15В, если 10 — 30В и т.д.). Всё просто. Бывает, что схемы собраны из светодиодов в несколько параллелей. Тогда надо будет учитывать количество светодиодов только в одной параллели.
Допустим, мы хотим сделать лампочку на десяти светодиодах 5730smd. По паспортным данным максимальный ток 150мА. Рассчитаем лампочку на 100мА. Будет запас по мощности. По формуле (1) получаем: С=3,18*100/(220-30)=1,67мкФ. Такой ёмкости промышленность не выпускает, даже китайская. Берём ближайшую удобную (у нас 1,5мкФ) и пересчитываем ток по формуле (2).
(220-30)*1,5/3,18=90мА. 90мА*30В=2,7Вт. Это и есть расчетная мощность лампочки. Всё просто. В жизни конечно будет отличаться, но не намного. Всё зависит от реального напряжения в сети (это первый минус драйвера), от точной ёмкости балласта, реального падения напряжения на светодиодах и т.д. При помощи формулы (2) вы можете рассчитать мощность уже купленных лампочек (уже упоминал). Падением напряжения на R2 и R4 можно пренебречь, оно незначительно. Можно подключить последовательно достаточно много светодиодов, но общее падение напряжения не должно превышать половины напряжения сети (110В). При превышении этого напряжения лампочка болезненно реагирует на все изменения напряжения. Чем больше превышает, тем болезненнее реагирует (это дружеский совет). Тем более, за этими пределами формула работает неточно. Точно уже не рассчитать.
Вот появился очень большой плюс у этих драйверов. Мощность лампочки можно подгонять под нужный результат подбором ёмкости С1 (как самодельных, так и уже купленных). Но тут же появился и второй минус. Схема не имеет гальванической развязки с сетью. Если ткнуть в любое место включенной лампочки отвёрткой-индикатором, она покажет наличие фазы. Трогать руками (включенную в сеть лампочку) категорически запрещено.
Такой драйвер имеет практически 100%-ный КПД. Потери только на диодах и двух сопротивлениях.
Его можно изготовить в течение получаса (по-быстрому). Даже плату травить необязательно.
Конденсаторы заказывал эти:

Диоды вот эти:

Но у этих схем есть ещё один серьёзный недостаток. Это пульсации. Пульсации частотой 100Гц, результат выпрямления сетевого напряжения.

У различных лампочек форма незначительно будет отличаться. Всё зависит от величины фильтрующей ёмкости С2. Чем больше ёмкость, тем меньше горбы, тем меньше пульсации. Необходимо смотреть ГОСТ Р 54945-2012. А там чёрным по белому написано, что пульсации частотой до 300Гц вредны для здоровья. Там же формула для расчёта (приложение Г).

Но это не всё. Необходимо смотреть Санитарные нормы СНиП 23-05-95 «ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ». В зависимости от предназначения помещения максимально допустимые пульсации от 10 до 20%.
В жизни ничего просто так не бывает. Результат простоты и дешевизны лампочек налицо.
Пора переходить к электронным драйверам. Здесь тоже не всё так безоблачно.
Вот такой драйвер я заказывал. Это ссылка именно на него в начале обзора.

Почему заказал именно такой? Объясню. Хотел сам «колхозить» светильники на 1-3Вт-ных светодиодах. Подбирал по цене и характеристикам. Меня устроил бы драйвер на 3-4 светодиода с током до 700мА. Драйвер должен иметь в своём составе ключевой транзистор, что позволит разгрузить микросхему управления драйвером. Для уменьшения ВЧ пульсаций по выходу должен стоять конденсатор. Первый минус. Стоимость подобных драйверов (US $13.75 /10 штук) отличается в бОльшую сторону от балластных. Но тут же плюс. Токи стабилизации подобных драйверов 300мА, 600мА и выше. Балластным драйверам такое и не снилось (более 200мА не рекомендую).
Посмотрим на характеристики от продавца:

ac85-265v» that everyday household appliances.»
load after 10-15v; can drive 3-4 3w led lamp beads series
600ma

А вот диапазон выходных напряжений маловат (тоже минус). Максимум, можно подцепить последовательно пять светодиодов. Параллельно можно подцеплять сколько угодно. Светодиодная мощность считается по формуле: Ток драйвера умножить на падение напряжения на светодиодах [количество светодиодов (от трёх до пяти) и умножить на падение напряжения на светодиоде (около 3В)].
Ещё один большой недостаток этих драйверов – большие ВЧ помехи. Некоторые экземпляры слышит не только ФМ радио, но и пропадает приём цифровых каналов ТВ при их работе. Частота преобразования составляет несколько десятков кГц. А вот защиты, как правило, никакой (от помех).

Под трансформатором что-то типа «экрана». Должно уменьшить помехи. Именно Этот драйвер почти не фонит.
Почему они фонят, становится ясно, если посмотреть на осциллограмму напряжения на светодиодах. Без конденсаторов ёлочка куда серьёзнее!

На выходе драйвера должен стоять не только электролит, но и керамика для подавления ВЧ помех. Высказал своё мнение. Обычно стоит либо то либо другое. Бывает, что ничего не стоит. Это бывает в дешёвых лампочках. Драйвер спрятан внутри, предъявить претензию будет сложно.
Посмотрим схему. Но предупрежу, она ознакомительная. Нанёс только основные элементы, которые необходимы нам для творчества (для понимания «что к чему»).

Погрешность в расчётах присутствует. Кстати, на мелких мощностях приборчик тоже подвирает.
А теперь посчитаем пульсации (теория в начале обзора). Посмотрим, что же видит наш глаз. К осциллографу подключаю фотодиод. Два снимка объединил в один для удобства восприятия. Слева лампочка выключена. Справа – лампочка включена. Смотрим ГОСТ Р 54945-2012. А там чёрным по белому написано, что пульсации частотой до 300Гц вредны для здоровья. А у нас около 100Гц. Для глаз вредно.

У меня получилось 20%. Необходимо смотреть Санитарные нормы СНиП 23-05-95 «ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ». Использовать можно, но не в спальне. А у меня коридор. Можно СНиП и не смотреть.
А теперь посмотрим другой вариант подключения светодиодов. Это схема подключения к электронному драйверу.

Итого 3 параллели по 4 светодиода.
Вот, что показывает Ваттметр. 7,1Вт активной мощности.

Посмотрим, сколько доходит до светодиодов. Подключил к выходу драйвера амперметр и вольтметр.

Посчитаем чисто светодиодную мощность. Р=0,49А*12,1В=5,93Вт. Всё, что не хватает, взял на себя драйвер.
Теперь посмотрим, что же видит наш глаз. Слева лампочка выключена. Справа – лампочка включена. Частота повторения импульсов около 100кГц. Смотрим ГОСТ Р 54945-2012. А там чёрным по белому написано, что вредны для здоровья только пульсации частотой до 300Гц. А у нас около 100кГц. Для глаз безвредно.

Всё рассмотрел, всё измерил.
Теперь выделю плюсы и минусы этих схем:
Минусы лампочек с конденсатором в роли балласта по сравнению с электронными драйверами.

-Во время работы КАТЕГОРИЧЕСКИ нельзя касаться элементов схемы, они под фазой.
-Невозможно достичь высоких токов свечения светодиодов, т.к. при этом необходимы конденсаторы больших размеров. А увеличение ёмкости приводит к большим пусковым токам, портящим выключатели.
-Большие пульсации светового потока частотой 100Гц, требуют больших фильтрующих ёмкостей на выходе.
Плюсы лампочек с конденсатором в роли балласта по сравнению с электронными драйверами.

+Схема очень проста, не требует особых навыков при изготовлении.
+Диапазон выходных напряжений просто фантастический. Один и тот же драйвер будет работать и с одним и с сорока последовательно соединёнными светодиодами. У электронных драйверов выходные напряжения имеют намного более узкий диапазон.
+Низкая стоимость подобных драйверов, которая складывается буквально из стоимости двух конденсаторов и диодного моста.
+Можно изготовить и самому. Большинство деталей можно найти в любом сарае или гараже (старые телевизоры и т.д.).
+Можно регулировать ток через светодиоды подбором ёмкости балласта.
+Незаменимы как начальный светодиодный опыт, как первый шаг в освоении светодиодного освещения.
Есть ещё одно качество, которое можно отнести как к плюсам, так и к минусам. При использовании подобных схем с выключателями с подсветкой, светодиоды лампочки подсвечиваются. Лично для меня это скорее плюс, чем минус. Использую повсеместно как дежурное (ночное) освещение.
Умышленно не пишу, какие драйверы лучше, у каждого есть своя ниша.
Я выложил по максимуму всё, что знаю. Показал все плюсы и минусы этих схем. А выбор как всегда делать вам. Я лишь постарался помочь.
На этом всё!
Удачи всем.

Планирую купить

+70

Добавить в избранное

Обзор понравился

+68

+157

В нашей разработке, мы взяли LED элемент мощностью 1 ватт, но можно изменить радиокомпоненты Led драйвера и использовать светодиоды и большей мощности.

Параметры схемы драйвера:

  • входное напряжение: 2В до 18В
  • выходное напряжение: на 0,5 меньше, чем входное напряжение (0.5V падение на полевом транзисторе)
  • ток: 20 ампер

В качестве источника питания я применил готовый трансформаторный блок питания на 5 Вольт, т.к для питания одного светодиода его вполне хватит. Радиатор на мощный транзистор не нужен, т.к ток около 200 мА. Поэтому резистор R3 будет около 2 кОм (I=0,5/R3). Он является установочным и закрывает транзистор Q2, если течет повышенный ток

Транзистор FQP50N06L в соответствии с паспортными данными работает только до 18 Вольт, если требуется больше вам следует воспользоваться .

Т.к данная схема очень проста собрал ее без печатной платы с помощью навесного монтажа. Следует также сказать о назначении транзисторов в этой конструкции. FQP50N06L применен в качестве переменного резистора, а 2N5088BU в роли токового датчика. Он также задает обратную связь, которая следит за параметрами тока и держит его в заданных пределах.

Эту схему можно использовать для запитки светодиодов как в автомобиле и не только в нем. Данная схема ограничивает ток и обеспечивает нормальную работу светодиода. Этот драйвер может запитать светодиоды мощностью 0,2-5 ватт от 9-25 Вольт благодоря применению микросхемы стабилизатора напряжения .

Сопротивление резистора можно определить по следующей формуле R = 1.25/I, где I — ток светодиода в Амперах.
Если вы хлтите применить мощные светодиоды, микросхему LM317 обязательно установите на теплоотвод.

Для стабильной работы схемы Led драйвера на LM317, входное напряжение должно немного превышать напряжение питания светодиода примерно на 2 вольта. Диапазон ограничения выходного тока составляет 0,01А…1,5А и с выходным напряжением до 35 вольт. При необходимости схему можно подключить к .

На рисунке ниже показана схема светодиодного драйвера мощность которого рассчитана на 6 светодиодов, в роли питающего источника используется батарея 1,5В типа АА. Катушка индуктивности L1 намотана на ферритовое кольцо диаметром 10 мм и содержит 10 витков медного провода диаметром 0,5 мм.

За основу схемы взята микросхема МАХ756, она проектировалась для переносных устройств с независимым питанием. Драйвер продолжает работать даже при понижении питающего напряжения до 0,7 В. Если возникнет необходимость выходное напряжение драйвера можно задать от3 до 5 вольт при токе нагрузки до 300мА. КПД при максимальной нагрузке более 87 %.

Работы драйвера на микросхеме MAX756 можно условно поделить на два цикла, а именно:

    Первый:
    Внутренний транзистор микросхеме в данный момент открыт и через дроссель течет линейно-нарастающий ток. В электромагнитном поле дросселя копится энергия. Конденсатор C3 потихоньку разряжается и отдает ток светодиодам. Продолжительность цикла около 5 мкс. Но этот цикл может быть завершен досрочно, в том случае, если максимально допустимый ток стока транзистора возрастет более 1 А.

    Второй:
    Транзистор в этом цикле заперт. Ток от дросселя через диод заряжает конденсатор C3, взамен того, что он потерял в первом цикле. С увеличением напряжения на конденсаторе до некоторого уровня данный этап цикла финиширует.

    Микросхема MAX756 переходит в режим с постоянной продолжительностью фазы (соответственно 5 мкс и 1 мкс соответственно). Выходное напряжение в этом случае не стабилизировано, оно снижается, но остается по возможности максимально возможным.

    К схеме подключены четыре светодиода типа L-53PWC «Kingbright». Так как при токе 15 мА прямое падение на светодиодах будет 3,1 вольта, лишние 0,2 вольта погасит резистор R1,. По мере прогрева светодиодов, падение напряжения на них снижается, и резистор R1 в каком-то роде стабилизирует ток потребления светодиодов и их яркость свечения.

Дроссель можно взять самодельный, намотав проводом ПЭВ-2 0,28 на сердечник (кольцо размером К10x4x5 из магнитной проницаемостью 60) от сетевого фильтра 35 витков. Так же можно взять и готовые дроссели с индуктивностью от 40 до 100 мкГн и рассчитанные на ток более 1А

Микросборка CAT3063 это трех канальный светодиодный драйвер, который с минимальным внешним обвесом из 4-х емкостей и резистора отлично подходит для питания светодиодов.

С помощью R1 осуществляется настройка потока выходного тока. В момент включения, светодиодные драйверы будут работать в 1Х режиме, т.е выходное направление будет равно входному. Если выходного напряжения будет нехватать для запуска и работы светодиодных драйверов, то произойдет автоматическое увеличение уровня входного тока, в 1,5 Х раза. Сопротивление в схеме будет меняться в зависимости от тока светодиода (мA). Допустим, если он будет минимальным и равным 1 мА — R1 — 649кОм. 5 мА — 287 кОм, 10 мА — 102 кОм, 15 мА — 49.9 кОм, 20 мА — 32.4 кОм, 25 мА — 23.7 кОм, 30 мА — 15.4 кОм.

При конструирование светодиодной лампы, любой разработчик сталкивается с задачей отвода тепла, выделяющегося в небольшом объёме светильника, т.к перегрев светодиодам противопоказан. Кроме того источником выделения тепла, помимо самих светодиодов, является блок питания или другими словами — светодиодный драйвер.

Драйвер для светодиодов HV9910

ДРАЙВЕР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ HV9910

    Немного ниже будет статья с расчетами элементов для светодиодного драйвера на основе ШИМ контроллера HV9910, а пока немного информации для размышления и личные впечатления… Покупались данные драйвера ЗДЕСЬ.
    Драйвер весьма и весьма не плох, но имеет недостатки — рекомендованную довольно большую частоту и не возможность использовать его с транзисторами, у которых затворы имеют довольно большую запасенную энергию. При использовании IRF740 от Вишай Силиконикс драйвер сохраняет работоспособность до напряжения питания 100…130 вольт. При питании от сети управляющий вывод драйвера попросту отгорает, причем у меня даже убился светодиод на 100 Вт. Использование резистора в цепи затвора не помогло. Опыты по созданию самодельного драйвера на базе этой микросхемы пока отложены — транзисторов с легкими затворами у меня нет, да и в продаже они не частые гости.
    Из доступных остается не такой уж большой выбор:
    STD7NM50N — 550 V, 5 А, Qg 12nC, корпус TO-252. Есть такой же в корпусе ТО-220, именуется как STF7NM50N, но цена сильно завышена, видимо как раз из за популярности в светодиодных драйверах.
    Мелькает схема в котрой используется IRFL014, но тут следует обратить внимание на то, что это просто взрыв-пакет:

 

    Дело в том, что рисовальщик данной схемы ОЧЕНЬ грубо ошибся — это повышающий преобразователь и надпись возле входного напряжения 8-300 В является ГРУБЕЙШЕЙ ОШИБКОЙ. При подаче напряжения выше 40 вольт первым естественно разорвет транзистор, поскольку IRFL014 имеет максимальное напряжение 60 вольт, следом рванут электролиты питания — 10 мкФ на 25 В как то маловато. Данная схема будет прекрасно работать на напряжениях не выше 20 вольт и яркость светодиодов не будет изменятся до снижения напряжения питания до 8 вольт. Данный вариант удобно использовать для создания фонариков с аккумуляторами на 12 вольт.
    Самой правильной схемой является схема из даташита, поскольку использует даже некую пародию на компенсатор коэффициента мощности

 

    Так же выпускается, но найти в продаже демонстрационную плату не удалось. В ней используется HV9910 в корпусе с 16 ногами и данная плата обеспечивает ток 350 мА с напряжением от 10 до 40 вольт. Входное напржение от 90 до 265 вольт. Как раз именно в этой плате и используются транзисторы STD7NM50N.

    Принципиальная схема этого демонстрационного драйвера с регулировкой яркости приведена ниже:

 

    Разумеется, что далеко не всем захочется заморачиваться с пайкой, да еще SMD компонентов, поэтому перед статьей с подробным описание работы HV9910 дам ссылочку на уже готовые драйвера:
    ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ — отсортированы по количеству заказов.

   

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ИМС ШИМ – КОНТРОЛЛЕРА HV9910
ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ
ДРАЙВЕРОВ СВЕРХЯРКИХ СВЕТОДИОДОВ

    Развитие источников света на полупроводниковых светодиодах привело к тому, что в настоящее время возникла потребность в устройствах — драйверах, обеспечивающих управление такими источниками освещения. И здесь, наряду
с драйверами на дискретных компонентах начинают широко применяться
драйверы, построенные на специализированных микросхемах [1]. Такие ИМС
представляют собой, как правило, ШИМ-контроллеры, работающие как по
«прямоходовому» алгоритму, так и по «обратноходовому» алгоритму.
   Преимущества применения специализированных ИМС в драйверах
светодиодных источников освещения очевидны — малые габариты, простота
настройки, высокая надёжность, низкая себестоимость. Тенденция такова, что
многие известные зарубежные электронные компании налаживают серийный
выпуск специализированных ИМС драйверов для светодиодных источников
освещения.
   В этом отношении перспективной будет разработка отечественной ИМС
ШИМ-контроллера для построения драйверов управления источниками
освещения на сверхярких светодиодах.
   Многие производители электронной компонентной базы, среди которых в
первую очередь следует отметить Infineon, NXP Semiconductors,
STMicroelectronics, Linear Technology, International Rectifier, Texas Instruments
предлагают широкую и разнообразную номенклатуру специализированных
ИМС ШИМ-контроллеров для светодиодных источников освещения Наряду с
ними менее известные фирмы, такие как Melexis и Supertex предлагают не
менее интересные решения в части специализированных ИМС ШИМ-
контроллеров. В этом отношении следует отметить ИМС ШИМ-контроллера
HV9910 фирмы Supertex [2]. Данная ИМС интересна тем, что может работать
как в режиме «прямоходового» преобразователя, так и в режиме
«обратноходового» преобразователя. обеспечивает построение драйвера с
минимальным числом навесных компонентов и может работать в диапазоне
питающих напряжений от 8,0 В до 450 В (рис. 1).
   Драйверы, построенные на
ИМС HV9910 или MLX10803 [3] существенно упрощают конструкцию и
повышают надежность устройств управления светодиодными источниками
света, а также обеспечивают их высокие технико-экономические показатели,
что немаловажно в условиях жёсткой конкуренции на данном сегменте рынка.
Таким образом, ИМС ШИМ-контроллера должна быть разработана так,
чтобы обеспечивать построение схем драйверов светодиодов как в виде схемы
без гальванической развязки (рис. 1), так и в виде схемы с гальванической
развязкой светодиодов (рис. 2). В первом случае, в качестве управляющего
элемента используется n-МОП транзистор, выполняющий функцию источника
стабильного тока в цепи последовательно включенных светодиодов (рис. 1).

 

Рис.1 Типовая схема применения ИМС ШИМ-контроллера HV9910
в схеме без
гальванической развязки светодиодов

    Таким образом, при разработке ИМС ШИМ-контроллера, для обеспечения
нормальной работы в течение всего срока службы должны быть учтены и
реализованы многие факторы, а именно: БиКМОП технология с процессом
жёсткой высоковольтной изоляции элементов (rugged high voltage junction
isolated process), обеспечивающая работу ИМС с напряжением питания до
450 В (целесообразно). Возможны и другие варианты: стандартные КМОП и
биполярные технологии, обеспечивающие максимальные пробивные
напряжения до 60 В. С точки зрения системотехники и схемотехники в ИМС
ШИМ-контроллера должны быть предусмотрены функции, обеспечивающие
высокий к.п.д. и cos  драйвера, а также функции защиты — защиту от
электростатического потенциала, защиту от короткого замыкания нагрузки и т.
п. Также необходимо обеспечить возможность программирования некоторых
функций, в частности функцию настройки внутреннего ШИМ-компаратора.

 

Рис.2 Типовая схема применения ИМС ШИМ-контроллера в схеме с
гальванической развязкой светодиодов

    С учётом таких требований структурная схема ИМС ШИМ-контроллера для
управления сверхяркими светодиодами представлена на рис. 3.
   Питающее напряжение поступает на внутренний стабилизатор
напряжения, формирующий внутренне стабильное напряжение 7 В и которое
поступает на выход VDD. От этого напряжения запитывается внутренний
стабилизатор напряжения, формирующий рабочее напряжение логики.

Рис. 3. Структурная схема универсальной ИМС ШИМ-контроллера

    На ШИМ-компаратор, выполненный на двух дифференциальных
каскадах DA1 и DA2, поступает управляющий сигнал SC (например, с датчика
тока R6 – рис. 1), обеспечивающий управление скважностью выходного
сигнала ШИМ-компаратора. Нижний порог работы ШИМ-компаратора
задаётся напряжением 250 мВ, формируемым внутренним источником
опорного напряжения. Верхний порог работы ШИМ-компаратора задаётся
внешним напряжением по входу LD. С выхода ШИМ-компаратора импульсный
сигнал с нормированной скважностью поступает на блок компенсации.
   Поступающий на этот же блок сигнал внутреннего генератора, позволяет
исключить влияние помех и паразитных колебаний. С выхода блока
компенсаций импульсный сигнал поступает на бистабильную RS-ячейку DD2.
   С её выхода Q через элемент 2И-НЕ DD3, сигнал через буферный каскад DD4
поступает на выход GATE для управления током мощного внешнего n-МОП
транзистора. Логический элемент DD3 служит для того, чтобы через вход
PWMD можно было использовать внешний ШИМ-сигнал.
   Данный вариант реализации ИМС ШИМ-контроллера
позволяет эффективно управлять внешним n-МОП транзистором с частотой
переключения до 300 кГц. При этом частота задаётся внешним резистором,
подключаемым к выводу RT в соответствии со следующим соотношением:

fOSC(кГц) = 25000 / (RT(кОм) + 22).

    В варианте реализации драйвера без гальванической развязки
светодиодов (рисунок 1), цепь последовательно включенных светодиодов
управляется током, а не напряжением, что позволяет обеспечивать стабильную
яркость свечения светодиодов и повышенную надёжность их работы. Величина
индуктивности дросселя L1 может быть рассчитана при помощи соотношения.

L = (UCC × ULED) × TON / (0,3 × ILED)

    где UCC – напряжение питания ИМС, ULED – падение напряжения на цепи
последовательно включенных светодиодах, ILED – ток светодиодов
(номинальное значение – 350 мА), TON – время нахождения внешнего n-МОП
транзистора в открытом состоянии и рассчитывается в соответствии с формулой:

TON = D / fOSC

    где fOSC – частота внутреннего генератора ИМС, D – коэффициент, равный
отношению падения напряжения на цепи последовательно включенных
светодиодах к напряжению питания ИМС:

D = ULED / UCC

    Подключаемый к выводу GATE внешний n-МОП транзистор должен
иметь время переключения не более 25 нс при частоте работы ШИМ менее 100
кГц и не более 15 нс при частоте работы ШИМ более 100 кГц.
Вход PWMD может служить как для управления защитой ИМС ШИМ-
контроллера, так и для маскирования внутреннего ШИМ-сигнала внешним
сигналом. При нулевом уровне сигнала на входе PWMD, на выходе GATE,
будет также присутствовать сигнал нулевого уровня. При высоком уровне
сигнала на входе PWMD, на выходе GATE ИМС установится сигнал,
формируемый внутренним ШИМ-компаратором.
   Данная ИМС ШИМ-контроллера может быть изготовлена на базе
отечественных технологий, таких как стандртная эпитаксиально-планарная
технология, а также БиКМОП технология, имеющаяся в ОАО «Микрон». (Наверное мечты автора статьи).
    Данная ИМС ШИМ-контроллера может быть изготовлена в корпусе DIP-
8 или SOIC-8. Кроме применения в драйверах светодиодов, эта ИМС позволяет
разрабатывать схемы импульсных источников питания и линейных
стабилизаторов напряжения.

Сурайкин Александр Иванович, к.т.н., доцент кафедры микроэлектроники

   

    Разумеется, что 1 А для светодиодов может быть маловато, поэтому немного поразмышляв и покопавшись в своих загажниках был собран стабилизатор тока для мощных светодиодов, пичем мощность драйвера зависит только от габаритной мощности трансформатора и максимальных токов силовых ключей и может достигать 500-600 Вт. Принципиальная схема мощного драйвера для светодиодов приведена ниже:

 

    Использование трансформатора тока тут не совсем случайно — немного позже будет опробовано мощное зарядной устройство, работающее по такому же принципу. Здесь же просто отработка технологии и схемотехники. Данный драйвер показал весьма не плохие результаты, правда запас по напряжению я сделал слишком больши и пришлось немного повозится с дросселем расеивания.
    Если нужен не очень мощный драйвер, то можно отказаться от трансформатора тока, воспользовавшись обычным измерительным резистором, работающим на транзистор управления оптроном:

 

    Разумеется, что приведенной информации для сборки не достаточно, поэтому чтобы не повторяться и понять как изготовить оптрон и какие компоненты можно использовать можно посмотреть видео на эту тему:

   

  Архив на схемы и плату драйвера на 100 и более Вт ЗДЕСЬ.

   

Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Ремонт светодиодного драйвера своими руками

Самое подробное описание: ремонт светодиодного драйвера своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.

Светодиодный драйвер по сути обычный блок питания рассчитанный на определённую нагрузку, в данном случае это от 8 до 12 одноваттных светодиода, и в идеале поддерживающий определённый ток через нагрузку. Принесли в ремонт такой драйвер с маркировкой на крышке Led Driver QH(8-12)x1W

Драйвер не включался. Оборван электролитический конденсатор 47 микрофарад на 50 вольт. Подобный дефект чаще встречается у долго поработавших блоков, но принимая во внимание копеечную стоимость подобной электроники, и аналогично плохое качество, сейчас такие дефекты не редкость. Стоит этот конденсатор по питанию ШИМ контроллера AM-22A китайского производства. Аналогов не нашел, но судя по распиновке, можно с небольшой доработкой заменять на более распространенные контроллеры.

Входная часть блока питания типовая, очень похожа на схему

зарядных устройств мобильных телефонов. Диод, конденсатор 6.8 мкф х 400 вольт, стабилитрон, Транзистор 13001 который в случае неисправности легко меняется на любой другой из этой серии с большей мощностью 13003 — 13007. После перепада напряжения выходит из строя транзистор и низкоомный резистор выполняющий роль предохранителя. Реже сетевой конденсатор.

Нет видео.

Видео (кликните для воспроизведения).

По выходу часто высыхает конденсатор 100 мкф х 63 вольта. Выражается подобный дефект как кратковременная вспышка светодиодов, либо полное невключение блока.
Точно так же проявляется дефект, когда высыхает сетевой конденсатор 6.8 мкф х 400 вольт. У этих как правило вздувается крышка от перегрева. Вообще температурные условия подобных устройств мягко говоря сложные. Плотно закрытый корпус, без вентиляционных отверстий, не добавляет жизни устройству. Поэтому, если хотите чтобы драйвер работал долго, меняйте все три электролитических конденсатора ( 47 мкф х 25 вольт в том числе) и сделайте хотя бы несколько отверстий в корпусе.

Напряжение на выходе рабочего блока без нагрузки порядка 40-45 вольт.

Встречалась плата подобного драйвера собранная по простейшей схеме, наподобие этой:

Разница в основном в выходном напряжении и некоторых номиналах.

Более подробно ремонт подобных устройств расписан в статье — «Зарядное Устройство мобильного телефона Nokia AC-3E — ремонт своими руками
http://www.vseprosto.net/2014/11/zaryadnoe-ustrojstvo-mobilnogo-telefona-nokia-ac-3e-remont-svoimi-rukami/

Аналог ШИМ контроллера AM22A — DK112 — DK106 Несмотря на схожесть схемы, VIPer22 не является аналогом AM22A.

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».

Нет видео.

Видео (кликните для воспроизведения).

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.

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.

Светодиодный прожектор. Теория и практика ремонта своими руками.

Светодиодные прожектора сегодня – весьма популярная вещь. Но, как и любая электроника, прожектора сравнительно часто ломаются.

Ремонту светодиодных прожекторов своими руками и будет посвящена сегодняшняя статья.

Вся теория по устройству светодиодных прожекторов и терминология изложена в предыдущей статье, а здесь – практика для домашних умельцев.

Первым делом, надо убедиться, что питание 220 В на драйвер подается. Это Азы. Далее остается решить, что неисправно – LED драйвер или LED матрица.

Напоминаю, что слово “драйвер” – это маркетинговый ход для обозначения источника тока, предназначенного под конкретную матрицу с определенным током и мощностью.

Для того, чтобы проверить драйвер без светодиода (вхолостую, без нагрузки), достаточно просто подать на его вход 220В. На выходе должно появиться постоянное напряжение, по значению чуть большее, чем верхний предел, указанный на блоке.

Например, если на блоке драйвера указан диапазон 28-38 В, то при включении его вхолостую напряжение на выходе будет примерно 40В. Это объясняется принципом работы схемы – для поддержания тока в заданном диапазоне ±5% при увеличении сопротивления нагрузки (вхолостую = бесконечность) напряжение тоже должно увеличиваться. Естественно, не до бесконечности, а до некоторого верхнего предела.

Однако, этот способ проверки не позволяет судить об исправности светодиодного драйвера на 100%.

Дело в том, что встречаются исправные блоки, которые при включении вхолостую, без нагрузки, или вообще не запустятся, или будут выдавать непонятно что.

Предлагаю подключить к выходу светодиодного драйвера нагрузочный резистор, чтобы обеспечить ему нужный режим работы. Как подобрать резистор – по закону дядюшки Ома, глядя на то, что написано на драйвере.

LED – драйвер 20 Вт. Стабильный выходной ток 600 мА, напряжение 23-35 В.

Например, если написано Output 23-35 VDC 600 mA, то сопротивление резистора будет от 23/0,6=38 Ом до 35/0,6=58 Ом. Выбираем из ряда сопротивлений: 39, 43, 47, 51, 56 Ом. Мощность должна быть соответственная. Но если взять 5 Вт, то на несколько секунд для проверки его хватит.

Внимание! Выход драйвера, как правило, гальванически развязан от сети 220В. Однако, следует быть осторожным – в дешевых схемах трансформатора может не быть!

Если при подключении нужного резистора напряжение на выходе – в указанных пределах, делаем вывод, что светодиодный драйвер исправен.

Для проверки можно использовать лабораторный блок питания, примерно такой. Подаем напряжение заведомо меньшее, чем номинал. Контролируем ток. Светодиодная матрица должна загореться.

Контролируем ток дальше и аккуратно повышаем напряжение так, чтобы ток достиг номинала. Матрица будет гореть полной яркостью. Подтверждаем, что она на 100% исправна.

Бывают ситуации, когда имеется светодиодный чип, но его мощность, ток и напряжение неизвестны. Соответственно, его затруднительно купить, а если он исправен, то непонятно, как подобрать адаптер.

Для меня это было большой проблемой, пока я не разобрался. Делюсь с вами, как по внешнему виды светодиодной сборки определить, на какое она напряжение, мощность и ток.

К примеру, имеем прожектор с такой светодиодной сборкой:

9 диодов. 10 Вт, 300 мА. На самом деле – 9 Вт, но это в пределах погрешности.

Дало в том, что в светодиодных матрицах прожекторов используются диоды мощностью 1 Вт. Ток таких диодов равен 300…330 мА. Естественно, всё это примерно, в пределах погрешности, но на практике работает точно.

В данной матрице 9 диодов включены последовательно, ток у них один (300 мА), а напряжение 3 Вольта. В итоге, общее напряжение 3х9=27 Вольт. Для таких матриц нужен драйвер с током 300 мА, напряжением примерно 27В (обычно от 20 до 36В). Мощность одного такого диода, как я говорил, около 9 Вт, но в маркетинговых целях этот прожектор будет на мощность 10 Вт.

Пример 10 Вт – немного нетипичный, из-за особенного расположения светодиодов.

Другой пример, более типичный:

Светодиодная сборка для прожектора 20 Вт

Вы уже догадались, что два горизонтальных ряда точек по 10 шт – это светодиоды. Одна полоска – это навскидку 30 Вольт, ток 300 мА. Две полоски, соединенные параллельно – напряжение 30 В, ток в два раза больше, 600 мА.

5 рядов (зиг-заг) по 10 светодиодов.

Итого – 50 Вт, ток 300х5=1500 мА.

Матрица 7 рядов по 10 светодиодов

Итого – 70 Вт, 300х7=2100 мА.

Думаю, продолжать не смысла, уже всё понятно.

Немного другое дело с светодиодными модулями на основе дискретных диодов. По моим подсчетам, там один диод, как правило, имеет мощность 0,5 Вт. Вот пример матрицы GT50390, установленной в прожекторе 50 Вт:

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Светодиодный модуль GT50390 – 90 дискретных диодов

Если, по моим предположениям, мощность таких диодов – 0,5 Вт, то мощность всего модуля должна быть 45 Вт. Схема его будет такой же, 9 линеек по 10 диодов с общим напряжением около 30 В. Рабочий ток одного диода – 150…170 мА, общий ток модуля – 1350…1500.

У кого другие соображения на этот счет – милости прошу в комментарии!

Ремонт лучше начать с поиска электрической схемы Led драйвера.

Как правило, драйвера светодиодных прожекторов строятся на специализированной микросхеме MT7930. В статье про Устройство прожекторов я давал фото платы (невлагозащищенной) на основе этой микросхемы, ещё раз:

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Драйвер. Плата GT503F

Светодиодный прожектор Navigator, 50 вт. Драйвер. Вид со стороны пайки

Внимание! Информация по схемам драйверов и ещё немного по ремонту вынесена в отдельную статью!

При замене светодиодной матрицы хитростей особых нет, но нужно обратить внимание на следующие вещи.

  • старую теплопроводную пасту тщательно удалить,
  • нанести теплопроводящую пасту на новый светодиод. Лучше всего это делать пластиковой карточкой,
  • закрепить диод ровно, без перекосов,
  • удалить лишнюю пасту,
  • не перепутать полярность,
  • при пайке не перегревать.

Обратная сторона светодиодной матрицы, на которую наносится теплопроводная паста при монтаже

При ремонте светодиодного модуля, состоящего из дискретных диодов, прежде всего нужно обратить внимание на целостность пайки. А потом уже проверять каждый диод подачей на него напряжения 2,3 – 2,8 В.

Если нужен оперативный ремонт, то лучше всего, конечно, сбегать в магазин через дорогу.

Но если вы занимаетесь ремонтом на постоянной основе, то лучше поискать там, где дешевле. Рекомендую это делать на известном сайте АлиЭкспресс.

На этом заканчиваю. Призываю соратников делиться опытом и задавать вопросы!

Здравствуйте. Спасибо за схему, давно искал но было всё не то.Сколько ставил матрицы с алиэкспресс, все сгорели примерно через месяц. Причина тому -плохое качество самим матриц.Например матрица на 50 ватт, ток потребления 1.3 ампер, напряжение 37- 38 вольт, получил около 50 ватт.Но температура на матрице, установлено в прожектор достигает 93 градуса, что критично.Результат плачевный уже через месяц. Для лечения убавляю ток до 0.9-1 ампер, температура падает до 70 градусов, это уже нормально.

Да, надо внимательно читать отзывы перед покупкой. И не гнаться за дешевыми ценами.

Алексей, каким способом убавляешь ток? В драйвере, либо последовательно резистор?

Последовательно резистор, это 50-ти ватный что-ли?

А мы купили недавно прожектор, всё зашито в одном чипе, нет отдельного драйвера. Брал только потому, что не хотелось лишних проблем с поломками драйвера. Прожекторы гланзен кажется,но точно не помню.

То есть, монолит с диодом подключается в 220, и всё?

Похоже так, есть же RGB светодиоды со встроенным чипом, который плавно переключает три цвета. На вид и по размерам обычный двух выводной белый светодиод.
Вот можно посмотреть http://www.ledenter.ru/price_255.html
Так-же есть и со встроенным ШИМ
/mk90.ru/store/ru/svetodiody/456-led-rgb-smd-5050-ws2811.html

Да есть светодиодные матрицы

220в.
Вот к примеру ledpremium.ru/catalog/5_30_vt_svetodiodnaya_matritsa/svetodiodnaya_matritsa_cob_20w_cw_220v_1800lm_pf_90_cri_80_6000k/?r1=yandext&r2=

Вот еще,
Светодиодная техника развивается динамично. Так, например, недавно две корейских компании — LEDStudio и POWERLIGHTEC — выпустили новые светодиоды со встроенным драйвером стабилизации тока и стабилитроном.
Такое решение позволяет отказаться от стабилизации входного тока питания. Светодиод сам выполняет эту операцию. Входное напряжение данного светодиода 11-18V, что позволяет использовать к их к примеру в автомобильных фарах.

Почему бы и нет.
Стабилитрон должен быть мощным, и включаться последовательно со светодиодной матрицей.

Драйвера еще не приходилось ремонтировать, поэтому хотел узнать, горит-ли что-либо в схеме драйвера при сгорании предохранителя? По работе приходится часто сталкивать с сгоревшими электронными балластами. В них как правило горят транзисторы и их обвязка, хотя и в обвязке стоят резисторы-предохранители для защиты транзисторов. Кажется что предохранитель сгорает (не всегда!)после сгорания транзисторов, по логике должно быть наоборот.

Как правило, транзисторы, и диодные мосты.
Ещё, при скачках напряжения, может сгореть микросхема.

Понятно. В общем такие устройства как на первой схеме нужно самому дорабатывать, ставить варисторы (как на второй схеме) или супрессоры и …обязательно предохранитель, а то было на работе, нашел пару приборов (терморегулятор и реле времени) с выгоревшими варисторами и ИБП, т.е. защита стояла, а предохранителей внутри нету. Видимо производителями рассчитано на внешний предохранитель или автомат (чтобы внутрь не лазили!), ну а кто ставил эти приборы, не знал.

Регулирую ток удалением резистора в обвязке микросхемы, обычно ограничиваюсь одним, мощность падает с 50 до 30 ватт, у каждой матрицы по разному падает ток потребления.

Это резисторы Rs которые с истоке транзистора?

При многообразии осветительных приборов на прилавках страны, светодиоды остаются вне конкуренции по причине экономичности и долговечности. Однако не всегда приобретается качественное изделие, ведь в магазине товар не разберешь для осмотра. Да и в этом случае не факт, что каждый определит, из каких деталей она собрана. Лампы перегорают, а покупать новые становится накладно. Выходом становится ремонт светодиодных ламп своими руками. Работа эта под силу даже начинающему домашнему мастеру, а детали недороги. Сегодня разберемся, как проверить осветительный прибор, в каких случаях изделие ремонтируется и как это сделать.

Светодиодные осветительные приборы прочно вошли в нашу жизнь

Известно, что светодиоды не могут работать напрямую от сети 220 В. Для этого им нужно дополнительное оборудование, которое, чаще всего, и выходит из строя. О нем сегодня и поговорим. Рассмотрим схему светодиодного драйвера, без которого невозможна работа осветительного прибора. Попутно и проведем ликбез для тех, кто ничего не понимает в радиоэлектронике.

Схема драйвера светодиодной лампы 220 В состоит из:

  • диодного моста;
  • сопротивлений;
  • резисторов.

Диодный мост служит для выпрямления тока (превращает его из переменного в постоянный). На графике это выглядит как отсекание полуволны синусоиды. Сопротивления ограничивают ток, а конденсаторы накапливают энергию, увеличивая частоту. Рассмотрим принцип действия на схеме светодиодной лампы на 220 В.

Поняв принцип работы и схему драйвера, решение как починить светодиодную лампу на 220V уже не будет казаться сложным. Если говорить о качественных световых приборах, то неприятностей от них ждать не стоит. Они работают весь положенный срок и не тускнеют, хотя есть «болезни», которым подвержены и они. Как с ними справиться сейчас поговорим.

Чтобы проще было разобраться с причинами, обобщим все данные в одной общей таблице.

Полезно знать! Ремонт светодиодных светильников невозможно выполнять до бесконечности. Намного проще исключит негативные факторы, влияющие на долговечность и не приобретать дешевые изделия. Экономия сегодня обернется затратами завтра. Как говорил экономист Адам Смит: «Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи».

Перед тем, как отремонтировать светодиодную лампу своими руками, обратите внимание на некоторые детали, требующие меньшего количество трудозатрат. Проверка патрона и напряжения в нем – первое, что стоит сделать.

Важно! Ремонт ЛЕД-ламп требует наличия мультиметра – без него не получится прозвонить элементы драйвера. Так же потребуется паяльная станция.

Паяльная станция необходима для ремонта светодиодных люстр и светильников. Ведь перегрев их элементов приводит к выходу из строя. Температура нагрева при пайке должна быть не выше 2600, в то время как паяльник разогревается сильнее. Но выход есть. Используем кусок медной жилы, сечением 4 мм, который наматывается на жало паяльника плотной спиралью. Чем сильнее удлинить жало, тем ниже его температура. Удобно, если на мультиметре присутствует функция термометра. В этом случае ее можно отрегулировать точнее.

Но перед тем, как выполнить ремонт светодиодных прожекторов, люстр или ламп нужно определить причину выхода из строя.

Одна из проблем, с которой сталкивается начинающий домашний мастер – как разобрать светодиодную лампочку. Для этого понадобится шило, растворитель и шприц с иглой. Рассеиватель LED-лампы приклеен к корпусу герметиком, который нужно удалить. Проводя аккуратно вдоль кромки рассеивателя шилом, шприцем вводим растворитель. Через 2÷3 минуты, легко покручивая, рассеиватель снимается.

Проверка светодиодной лампочки в разобранном состоянии. Не стоит так делать – это опасно

Некоторые световые приборы изготовлены без проклейки герметиком. В этом случае достаточно провернуть рассеиватель и снять его с корпуса.

Разобрав осветительный прибор, обратите внимание на LED-элементы. Часто сгоревший определяется визуально: на нем имеются подпалины или черные точки. Тогда меняем неисправную деталь и проверяем работоспособность. Подробно о замене мы расскажем в пошаговой инструкции.

Если LED-элементы в порядке, переходим к драйверу. Для проверки работоспособности его деталей нужно их выпаять из печатной платы. Номинал резисторов (сопротивлений) указывается на плате, а параметры конденсатора – на корпусе. При прозвонке мультиметром в соответствующих режимах отклонений быть не должно. Однако часто конденсаторы, вышедшие из строя, определяются визуально – они вздуваются либо лопаются. Решение – замена подходящим по техническим параметрам.

Светодиод можно прозвонить мультиметром не выпаивая из печатной платы

Замену конденсаторов и сопротивлений, в отличие от светодиодов, часто выполняют обычным паяльником. При этом следует соблюдать осторожность, не перегревать ближайшие контакты и элементы.

При наличии паяльной станции или фена работа эта проста. Паяльником работать сложнее, но тоже возможно.

Полезно знать! Если под рукой нет рабочих LED-элементов можно установить перемычку вместо сгоревшего. Долго такая лампа не проработает, но некоторое время выиграть удастся. Однако такой ремонт производится только если количество элементов более шести. В противном случае день – это максимум работы ремонтного изделия.

Современные лампы работают на SMD LED-элементах, которые можно выпаять из светодиодной ленты. Но стоит подбирать подходящие по техническим характеристикам. Если таковых нет, лучше поменять все.

Китайский драйвер – эти ребята любят минимализм

Статья по теме:

Для правильного выбора LED-приборов надо знать не только общие характеристики светодиодов. Пригодятся сведения о современных моделях, электрических схемах рабочих устройств. В этой статье вы найдете ответы на эти и другие практические вопросы.

Если драйвер состоит из SMD-компонентов, которые имеют меньший размер, воспользуемся паяльником с медной проволокой на жале. При визуальном осмотре выявлен сгоревший элемент – выпаиваем и подбираем подходящий по маркировке. Нет видимых повреждений – это сложнее. Придется выпаивать все детали и прозванивать по отдельности. Найдя сгоревший, меняем на работоспособный и монтируем элементы на места. Удобно использовать для этого пинцет.

Полезный совет! Не стоит удалять с печатной платы все элементы одновременно. Они похожи по внешнему виду, можно перепутать впоследствии местоположение. Лучше выпаивать элементы по одному и, проверив, монтировать на место.

Ремонт светодиодной трубки в форме люминесцентной лампы ничем не отличается от работы с простой

При монтаже освещения в помещениях с повышенной влажностью (ванная комната или кухня) используются стабилизирующие блоки питания, которые понижают напряжение до безопасного (12 или 24 вольта). Стабилизатор может выйти из строя по нескольким причинам. Основные из них – это избыточная нагрузка (потребляемая мощность светильников) или неправильный выбор степени защиты блока. Ремонтируются такие устройства в специализированных сервисах. В домашних условиях это нереально без наличия оборудования и знаний в области радиоэлектроники. В этом случае БП придется заменить.

Блок питания для светодиодов выглядит так

Очень важно! Все работы по замене стабилизирующего блока питания светодиодов производятся при снятом напряжении. Не стоит надеяться на выключатель – он может быть неправильно скоммутирован. Напряжение отключается в распределительном щитке квартиры. Помните, что прикосновение рукой к токоведущим частям опасно для жизни.

Нужно обратить внимание на технические характеристики устройства – мощность должна превышать параметры ламп, которые от него запитаны. Отключив вышедший из строя блок, подключаем новый согласно схеме. Она находится в технической документации прибора. Сложностей это не представляет – все провода имеют цветовую маркировку, а контакты – буквенное обозначение.

Расшифровка степеней защиты IP для электроприборов

Играет роль и степень защиты устройства (IP). Для ванной комнаты прибор должен иметь маркировку не ниже IP45.

Статья по теме:

Чтобы освещение было стабильным, а установленные изделия прослужили как можно дольше, следует правильно подобрать блок питания 12 В для светодиодной ленты. В данной публикации мы рассмотрим виды устройств, как правильно их рассчитать, как сделать своими руками, как подключить, популярные модели.

Если причиной мерцания светодиодной лампы является выход из строя конденсатора (его нужно заменить), то периодическое моргание при выключенном свете решается проще. Причина такому «поведению» светильника – подсветка-индикатор на клавише выключателя.

Находящийся в схеме драйвера конденсатор накапливает напряжение, а при достижении предела выдает разряд. Подсветка клавиши пропускает малое количество электричества, которое никак не сказывается на лампочках накаливания или «галогенках», однако этого напряжения хватает, чтобы конденсатор начал его накапливать. В определенный момент он выдает разряд на светодиоды, после чего снова переходит к накоплению. Решить эту проблему можно двумя способами:

  1. Вытаскиваем клавишу из выключателя и отключаем подсветку. Метод прост, но индикация, увеличивающая стоимость выключателя теперь бесполезна.
  2. Разбираем люстру и на каждом патроне меняем фазный провод с нулевым местами. Способ сложнее, но он сохраняет функционал выключателя. В темноте его видно хорошо, и это плюс.

Такой выключатель может стать причиной мигания световых диодов в приборе

Миганию подвержены не только светодиодные лампы, но и КЛЛ. Устройство их ПРУ (пуско-регулирующего устройства) работает по похожему принципу, что позволяет конденсатору накапливать энергию.

Рассмотрим на примере простой ремонт светодиодной лампы:

Светодиодные прожекторы – один из самых покупаемых источников света. Не смотря на то, что основой являются светодиоды, приборы могут выходить из строя в самый не подходящий момент.В этой статье я рассмотрю наиболее распространенные неисправности прожекторов и как от них можно избавиться

После того, как Ваш купленный LED прожектор верой и правдой отслужил не один год, рано или поздно наступит момент, когда он сломается. Можно, конечно пойти в мастерскую, где все починят. Но стоит ли тратить деньги, если можно все сделать самостоятельно. Особенно, в случае, когда поломка “пустяковая”. Чтобы определить, можно ли самостоятельно отремонтировать прожектор, необходимо провести диагностику. На основании которой и можно сделать вывод о возможном самостоятельном “препарировании”.

Одна из моих статей была посвящена устройству светодиодных прожекторов. В двух словах они состоят из:

– светодиод
– драйвер
– корпус
– рассеиватель
– линза

Самыми распространенными поломками можно считать – сгорание светодиодов или драйвера. LEDs перегорают или теряют свою яркость от излишнего тепла, которое плохо от них отводится, в силу “жадности” производителя на радиаторах. Проблемы с драйвером – бич китайских прожекторов. Со своей стороны скажу, что предпочитаю все-таки именно китайских производителей. Особенно за маленькую цену. Их можно с легкостью “привести” в порядок и не тратить деньги за брэнд. Их китайских недоделок получаются вполне сносные экземпляры ( после доработки ), которые служат верой и правдой уже не один год.

Рассмотрим некоторые моменты ремонта прожекторов. Попытаемся отбраковывать светодиоды и выявить неисправности.

Характерная неисправность – мигание ( мерцание ) прожектора. Если Вы заметили, что Ваш будущий пациент с завидным постоянством стал “моргать”, то тут две проблемы – или выход из строя светодиодов, либо неисправности с электронными компонентами.

Ремонт прожектора с этой неисправностью я покажу на примере 10 Вт устройства. Где-то я уже упоминал, что 10 Вт прожекторы наиболее популярны. Светодиод – матрица, в корпусе которой интегрированы 9 одноваттных кристаллов, залитых люминофором. Кристаллы в матрице соединяются последовательно. В 10 Вт диоде имеются три линейки по три кристалла. Линейки в свою очередь соединяются параллельно и подключаются к драйверу.

Расположение кристаллов в матрице

При перегорании матрицы ( одного из диодов ) будет происходить характерное мигание. Моргание может быть хаотичным , через определенные промежутки времени. Может переставать гореть полностью вся матрица или некоторые линейки. Окунемся в устройство диода и посмотрим, почему та это происходит.

Устройство всех матриц идентично и состоит чип из алюминиевой подложки, диэлектрического слоя, кристаллов, залитых люминофором.

На картинке мы видим, что кристаллы соединяются подводами ( хорошие из золота, плохие из меди ) при интенсивном нагреве происходит отслоение нитей от диодов и матрица начинает отключаться на некоторое время. После того, как металл остынет, снова появляется контакт, пока не достигнет критического нагрева и снова происходит отключение всей или части матрицы. Это может продолжаться бесконечно долго. До тех пор, пока одна из нитей окончательно не отвалится от кристалла.

Сподручными средствами пробуем идентифицировать поломку матрицы – взять не острый предмет и в местах, где кристалл соединяется нитями не сильно надавить. Прожектор при этом должен быть включенным. Как только проблемный диод найдется, матрица начнет загораться.

Идентификация проблемной матрицы

Если определим, что неисправна матрица, то в этом случае ремонт заключается в замене чипа. Как это сделать – читайте ниже, на примере 12 В 10 Вт прожектора.

Сразу предупрежу. Если в Вашей матрице перестала гореть хотя бы одна линейка кристаллов, то такой чип надо поменять как можно быстрее. Иначе в самое ближайшее время Вы останетесь без источника света. Посмотрим, почему так происходит.

Причина увеличения тока на матрице

Соединение кристаллов в чипе – параллельно-последовательное. Для примера опять же возьму 10 Вт светодиод. Пусть он питается драйвером с постоянным током 300 мА. Т.о. на каждую работающую линейку приходится по 100 мА. При перегорании одного из кристаллов в линейке – она перестает работать. Две другие ПОКА будут гореть, но не долго. Драйвер – существо железное и не понимает, что одна из линеек “поломалася”))) и продолжает выдавать 300 мА. Но в этом случае заявленный ток распространяется только на две работающие линейки. Это не много ни мало 150 мА. Такой ток дает возможность сильнее нагреваться диодам. Нарушаются условия технической эксплуатации, что приводит к быстрой “кончине” светодиода.

Ранее я упоминал, что очень люблю китайские поделки в виде прожекторов. По большей части потому, что мне их приносят пачками. Кто-то хочет отремонтировать, но узнав, во сколько обойдется ремонт – оставляют их мне. Другие просто дарят. А мне только это и нужно)))

Вернее нужны только корпуса, которые после некоторых доделок-переделок, превращаются в качественные прожектора.

Не все китайские прожектора плохие. Есть много производителей, которые выпускают очень достойную продукцию. Причем по цене и качеству на много дешевле и лучше многих именитых брэндов. Много интересного материала попадается на Ali. Но там нужно хорошо разбираться, чтобы приобрести не откровенный хлам, а нужный экземпляр.

На примере таковых и разберу возможность ремонта прожекторов на светодиодах. Для начала обязательно нужно разобраться, на какое напряжение рассчитан Ваш светильник. Не редки случаи, когда китайцы сами толком не представляют, что отправляют. И в Ваших руках может оказаться 12 В 10 Вт прожектор, вместо 220 В. Не поленитесь и разберите светильник. Если уж лень, то хотя бы посмотрите на питающий кабель. Если он двух жильный, то этот прожектор рассчитан на постоянное напряжение, если 3-х жильный то переменное. 12 В имеют окраску проводов черную и красную. При переменном напряжении окраска может быть любой.

Автор статьи: Антон Кислицын

Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.

✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью:

Оценка 3.5 проголосовавших: 13

ИС драйвера светодиодов | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Отклонить файлы cookie

Драйверы для светодиодных вспышек | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта.Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы analog.com или определенных предлагаемых функций. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт.Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили. Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам.Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Decline cookies

Драйверы для светодиодов Buck-Boost | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie.Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы analog.com или определенных предлагаемых функций. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту.Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили. Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Отклонить файлы cookie

Драйверы светодиодов для раковины тока | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности.Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Отклонить файлы cookie

Описание схемы драйвера светодиода и доступные решения

Прошли дни ламп накаливания. В настоящее время преобладает светодиодное освещение, поскольку оно намного более энергоэффективно. Светодиодные лампы, с другой стороны, требуют хорошей схемы управления для правильной работы, и это так называемая схема драйвера светодиода.Светодиоды в основном представляют собой диод, который излучает свет при прямом смещении. Диод рассчитан на прямое напряжение 0,3 В или 0,7 В для германия и кремния соответственно. Для светодиодных фонарей прямое напряжение выше, чем у диода, и обычно может достигать 2–3,5 В на светодиод. Некоторые светодиоды, для которых указано более высокое напряжение, уже представляют собой комбинацию нескольких светодиодов.

Светодиоды

имеют постоянный ток по своей природе, но почему светодиоды используются непосредственно вместо ламп накаливания и CFL в розетках переменного тока? Это стало возможным благодаря схеме драйвера светодиода.Схема драйвера светодиода преобразует переменный ток в постоянный уровень, который безопасно используется светодиодами. Есть несколько доступных решений для схемы драйвера светодиода. Драйверы светодиодов бывают линейными или переключаемыми. Ознакомимся с этими решениями.

Схема линейного драйвера светодиодов

использует линейное устройство для управления током светодиодов. Это схемное решение совершенно неэффективно и ограничивается только приложениями малой мощности. Линейный драйвер светодиода может быть простым источником напряжения и только резистором, ограничивающим ток; это действительно очень просто, поэтому до сих пор популярное решение для управления светодиодами.Еще одним преимуществом линейного драйвера светодиода является то, что он может обеспечивать очень чистый свет, я имею в виду, что чистый — это отсутствие эффекта размытия или мерцания.

Простая схема линейного драйвера светодиода

Схема ниже представляет собой очень простой способ управления светодиодами.

В основном он состоит только из источника постоянного напряжения и ограничительного резистора Rlimit. Однако в этом решении источником напряжения должен быть чистый постоянный ток или линейный уровень, чтобы ток, установленный на светодиодах, не изменился.В случае, если ток на светодиоды будет изменяться, освещение будет несколько показывать изменение интенсивности, и это неприятно видеть глазами. Еще один недостаток изменения тока светодиода заключается в том, что светодиоды могут перегреться и выйти из строя.

В приведенной выше примерной схеме источником напряжения является чистый постоянный ток, а ток светодиода, устанавливаемый ограничивающим резистором, составляет 600 мА. Это дает общую мощность светодиода 8,332 Вт . Токоограничивающий резистор рассеивает 3,67 Вт. Общая мощность, подаваемая на схему, составляет 12 Вт, , а КПД всего 69.43%, что очень мало.

Эффективность светодиода = 8,332 Вт / 12 Вт = 69,43%

Линейный регулятор как драйвер светодиода

Приведенный выше пример представляет собой очень простой и элементарный подход к управлению светодиодами. В случае переменного напряжения источника можно использовать линейный регулятор. Линейный регулятор может принимать переменное входное напряжение, сохраняя при этом выходное напряжение постоянным. Это все еще решение управления светодиодами с потерями, но оно лучше первого подхода с точки зрения стабильности тока светодиодов.

На схеме ниже представлена ​​типичная схема линейного регулятора. VOUT — это узел, к которому приложена нагрузка, и он регулируется до уровня напряжения, установленного пользователем. Предположим, что диапазон входного напряжения составляет 9-16 В, выходное напряжение останется прежним; например 7,5 В на настройку. Когда разница между входом и выходом огромна, линейный регулятор рассеивает огромную мощность, чтобы поддерживать регулируемое выходное напряжение. Свойство линейного регулятора поддерживать выходное напряжение делает его популярным для управления светодиодами.

Ниже представлена ​​схема драйвера светодиода с использованием линейного регулятора от Linear Technology, LT1083-12. Выход этого регулятора — фиксированный 12 В. Тем не менее, необходим последовательный резистор, чтобы установить безопасный для светодиодов уровень тока. Ток светодиода в этой цепи составляет 261,6 мА .

Ток светодиода = (12 В — (3 X 3,128 В)) / 10 Ом = 261,6 мА

Мощность светодиода всего 2.452Вт .

Индикатор питания = 3 X 3,128 В X 261,6 мА = 2.45 Вт

Мощность, рассеиваемая ограничительным резистором, составляет 0,684 Вт.

Ограничительный резистор мощности = (261,6 мА) 2 X 10 Ом = 0,684 Вт

Мощность, рассеиваемая линейным регулятором, составляет

.

Регулятор мощности = (VIN — VOUT) X (ток светодиода + ток покоя) = (16V-12V) X (261,6 мА + 5 мА) = 1,0664 Вт.

(Ток покоя указан в паспорте регулятора. Это лишь небольшое значение, и в большинстве случаев им можно пренебречь для упрощения расчетов.)

КПД схемы

КПД цепи = индикатор питания / (индикатор питания + резистор ограничения мощности + регулятор мощности) = 2,45 Вт / (2,45 Вт + 0,684 Вт + 1,0664 Вт) = 58,33%

Эффективность очень низкая, как и у предыдущего решения. При работе с более высоким входным напряжением КПД еще больше снизится.

Специализированный линейный контроллер светодиодов

Существуют специальные линейные ИС, разработанные исключительно для приложений светодиодных драйверов.Однако концепция и анализ со стороны силовой части
аналогичны приведенному выше примеру.

Преимущество этих ИС заключается в возможности управления несколькими цепочками светодиодов и встроенной защите от коротких и открытых светодиодов. Еще одно преимущество — включение функции затемнения. Обычный линейный регулятор не имеет функции диммирования.

Одним из примеров такого решения является BD8374HFP-M от ROHM semiconductor. Ниже представлена ​​схема приложения. Это только один канал, с возможностью диммирования, защитой от короткого замыкания и короткого замыкания, защитой от перенапряжения и перегрева.

Для этого контроллера способ установки тока светодиода — через резистор RVIN_F. Этот резистор расположен на входе, в отличие от приведенных выше примеров, который расположен последовательно со светодиодами. В этом решении напряжение светодиода будет устанавливать выходное напряжение микросхемы контроллера. При использовании типичного регулятора напряжения на выходе будет фиксированное напряжение, но здесь выход может изменяться в зависимости от общего прямого напряжения светодиода.

Общая мощность светодиода — это просто сумма прямых напряжений светодиода, умноженная на IOUT или установленный ток светодиода резистором R VIN_F .Мощность, рассеиваемая линейной ИС (BD8374HFP-M), представляет собой разницу между входным напряжением и общим прямым падением напряжения светодиода, умноженное на установленный выходной ток. С другой стороны, рассеиваемая мощность резистора установки тока RVIN_F — это просто падение его напряжения, умноженное на выходной ток, или квадрат выходного тока, умноженный на сопротивление. Расчет эффективности можно сделать так же, как в приведенном выше примере.

В драйвере светодиодов линейного режима изменение входного напряжения невелико, что ограничивается рассеиваемой мощностью линейного контроллера.Потери огромны и в линейном решении. Эти недостатки устраняются переключателем режима работы драйвера светодиода. Драйвер светодиода режима переключения может быть понижающим (понижающим), повышающим (повышающим) или комбинированным (понижающим-повышающим). Драйвер светодиода с режимом переключения может использоваться непосредственно от универсальной линии переменного тока; скажем, 90-264Vrms.

Принцип переключения

Режим переключения означает, что управляющее устройство работает в состоянии непрерывного переключения между включением и выключением переключающего устройства, такого как MOSFET или BJT.При включении переключателя в идеале имеется нулевое сопротивление, а значит, в идеале нулевые потери мощности. С другой стороны, при выключении ток в идеале равен нулю, следовательно, нет потери мощности. Такое поведение делает решение с переключением режима более эффективным, чем линейное решение. Однако подход с переключением режимов более сложен, чем линейное решение, и будет стоить дороже.

Драйвер светодиода с понижающим преобразователем

Ниже представлена ​​принципиальная схема силовой части понижающего преобразователя.Понижающий преобразователь — это понижающий преобразователь. Его выход всегда ниже, чем его вход. MOSFET Q1 приводится в состояние насыщения и отключается сигналом ШИМ для генерации выходного напряжения. Катушка индуктивности L1 служит накопителем энергии, которая заряжается, когда полевой МОП-транзистор Q1 приводится в состояние насыщения. Он разряжается, когда полевой МОП-транзистор Q1 находится в отключенном состоянии.

Конденсатор C1 также служит резервуаром для минимизации колебаний напряжения на выходной шине. Он заряжается, когда Q1 приводится в состояние насыщения, а разряжается, когда Q1 находится в режиме отсечки.Диод D1 служит каналом для тока индуктивности при его разряде, он работает только тогда, когда полевой МОП-транзистор Q1 находится в состоянии отключения.

И МОП-транзистор, и диод проводят только часть периода переключения. Соотношение между входным и выходным напряжением определяется так называемым рабочим циклом. Идеальный рабочий цикл понижающего преобразователя —

Рабочий цикл

, бак = Vout / Vin

Пример рабочей схемы драйвера светодиода, полученной с помощью понижающего преобразователя

Ниже приведена схема драйвера светодиода на основе понижающей топологии.Это довольно хорошо работает в симуляции, так что на самом деле. Управляющее устройство — LT3474 от Linear Technology.

Силовой путь проходит от IN к внутреннему переключателю U1 (Q1 в стандартном понижающем преобразователе выше), к L1 и C3 (C1 в стандартном понижающем преобразователе выше). D1 — это диод разрядного тракта индуктора, как и D1 в общей схеме понижающего преобразователя выше. Схема допускает широкое изменение входного напряжения в отличие от линейного решения.

Расчеты силовой части этой схемы драйвера такие же, как и для обычного понижающего преобразователя, который мы обсуждали выше.Эта схема драйвера светодиода имеет возможность регулирования яркости ШИМ путем подачи сигнала ШИМ на вывод ШИМ.

Смоделированный ток светодиода с ШИМ-регулировкой яркости:

Как вы можете видеть на диаграмме выше, напряжение светодиода, которое является выходным напряжением понижающего преобразователя, меньше входного напряжения, равного 10 В, поскольку понижающий преобразователь является понижающим преобразователем. Ток светодиода модулируется для уменьшения яркости.

Драйвер светодиодов с повышающим преобразователем

Ниже представлена ​​типичная схема силовой части повышающего преобразователя.Q1 модулируется и быстро работает в режиме насыщения и отсечки. Как и в случае понижающего преобразователя, коммутационное устройство будет иметь идеальные нулевые потери, так как в идеале во время насыщения нет сопротивления, а во время отсечки нет тока. Когда Q1 включен, L1 заряжается, а D1 имеет обратное смещение. Когда Q1 выключается, L1 меняет полярность и смещает прямое смещение D1, тогда ток достигнет выходного узла. C1 служит резервуаром, так что при зарядке индуктора в нагрузку поступает энергия.Повышающий преобразователь также управляется рабочим циклом, его идеальное уравнение рабочего цикла:

Рабочий цикл, Boost = 1 — (VIN / VOUT)

Пример рабочей схемы драйвера светодиодов с повышением мощности

Схема ниже представляет собой простой драйвер светодиода, созданный на основе повышающего преобразователя.

При использовании повышающего драйвера входное напряжение всегда должно быть ниже по сравнению с общим прямым напряжением светодиодов. В этой схеме входное напряжение равно 3, в то время как общее напряжение светодиодов составляет 9,64 В на основе моделирования.

Драйвер для светодиодов Buck-Boost

Если приложению требуется очень широкий диапазон напряжений, который не может быть обеспечен только повышением или понижающим коэффициентом, рассмотрите возможность использования драйвера светодиодов, производного от понижающего-повышающего напряжения. Пример этого — ниже схема от Linear Technology.

Схема драйвера светодиода, полученная из линии переменного тока

Решения, которые мы обсуждали выше, являются приложениями DCDC. Как насчет того, что нам нужен светодиодный светильник, который можно напрямую подключить к розетке переменного тока, как коммерческие светодиодные фонари, доступные в настоящее время, что нам делать? В этой связи нам понадобится еще одна схема драйвера светодиода, подходящая для работы с переменным током постоянного тока.Есть несколько вещей, которые делают это возможным.

Неизолированный драйвер светодиодов ACDC с потерями

Схема ниже представляет собой простой неизолированный драйвер светодиода ACDC. Он состоит только из пассивных устройств и стабилитрона и диода. Это экономичное решение, но неэффективное и безопасное в использовании. Будь осторожен.

Неизолированный драйвер светодиодов ACDC без потерь

Нижеприведенное решение все еще неизолированное, так как в нем отсутствует изолирующий трансформатор.Это решение, предоставленное Richtek с использованием контроллера RT8402. Однако этот драйвер более эффективен по сравнению с первой схемой, описанной выше. Это конкретное решение — доллар

.

производный драйвер светодиодов AC-DC. Мостовой выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, а Q1, D1, L1 и EC1 являются силовой частью понижающего преобразователя. Это эффективный драйвер, поскольку Q1 работает между насыщением и отсечкой. Тем не менее, будьте осторожны, это решение неизолированное.

Еще одно решение от Richtek с контроллером RT8487:

Оба решения обычно используются в коммерческих маломощных и недорогих светодиодных лампах.

Изолированный драйвер светодиода ACDC без потерь с использованием обратной производной топологии

Для мощных светодиодных фонарей или ламп предпочтительна схема, указанная ниже. Это решение от Richtek с использованием RT7306. Это драйвер светодиода с обратным ходом. Наличие трансформатора обеспечивает изоляцию между линией переменного тока и светодиодами. При случайном прикосновении к выходной стороне нет опасности поражения электрическим током.

Будучи обратноходовой топологией, драйвер может работать в широком диапазоне входного напряжения от 90 до 264 В переменного тока.Это решение также эффективно при мощности менее 50 Вт. Однако при мощности более 50 Вт эффективность может снизиться, но все же достаточно высока по сравнению с линейным решением.

Связанные

Advanced LED Driver Circuit Design

Один из первых проектов, которые предпринимают начинающие дизайнеры или инженеры электроники, — это заставить светодиоды мигать. Выполнить эту задачу с помощью простого резистора для ограничения тока относительно просто.Многие люди тогда считают, что это стандартное решение для управления светодиодами. Для простых светодиодных индикаторов и освещения с низким энергопотреблением такое линейное управление светодиодами вполне нормально, но для многих приложений требуется другой подход. В этой статье я описываю несколько распространенных альтернативных стратегий и некоторые неортодоксальные методы, которые мы использовали в прошлом для схем светодиодных драйверов. Чтобы узнать, как спроектировать печатную плату для приложений с высокой мощностью, ознакомьтесь с нашей статьей по этой теме здесь.

Основные соображения

Основным соображением при принятии решения о том, как управлять светодиодами, является допустимая потеря мощности.В устройствах с батарейным питанием эта потеря мощности означает сокращение срока службы батареи. В мощных светодиодах это означает выделяемое тепло. Прежде чем выбирать, как управлять светодиодами, имейте представление о том, сколько мощности позволяет рассеивать ваша конструкция. На этом основывается большинство решений.

Еще одно важное соображение — сколько разных светодиодов вы используете. Не только общее количество, но и сколько разных цветов / типов? Чем больше разнообразия, тем сложнее становится согласование прямых напряжений от одной жилы к другой.Понимание общего количества светодиодов также важно для определения управляющего напряжения для их последовательного включения.

Линейный привод от микроконтроллера

Рисунок 1. Самая упрощенная схема драйвера светодиода. Слаботочным светодиодом можно управлять непосредственно с вывода микроконтроллера.

Линейная схема привода — это любая цепь, которая рассеивает всю избыточную мощность в виде тепла. Самым простым примером этого является схема светодиод-резистор, о которой говорилось ранее.Если ток, подаваемый на светодиод, минимален, то его обычно можно напрямую управлять выводом микроконтроллера, например Arduino, как показано на рисунке 1. Основным недостатком любой схемы линейного драйвера светодиода является рассеивание избыточной мощности. Также крайне важно обеспечить достаточный запас по напряжению, позволяющий управлять светодиодами.

Рисунок 2: Линейно управляемая светодиодная схема. R1 требуется для рассеивания всей мощности от избыточного напряжения; Выбранный резистор должен обеспечивать безопасное рассеивание мощности.2 * 4 = P = 1W . Рассеивание 1 Вт — это много для одного резистора и требует резистора для поверхностного монтажа размером 2512 или более.

Другой вариант, который мы с большим успехом использовали в схемах линейных светодиодов, — разделение токоограничивающих резисторов. Вместо того, чтобы использовать один резистор 4R, можно было бы использовать два 2R последовательно, равномерно разделяя рассеиваемую мощность между ними, используя вместо этого резисторы 1210. Это также позволяет стратегически разместить резисторы на плате, равномерно распределяя тепло.На рисунке 6 показано, как разделение резисторов работает с разными светодиодами.

Линейный привод от источника / драйвера постоянного тока

Многие «встроенные» драйверы светодиодов подают постоянный ток на жилу светодиода. Эти драйверы предлагают гораздо больше удобства, чем схемы, управляемые резисторами. Однако важно отметить, что в этих драйверах по-прежнему используется линейная технология. Крайне важно понимать, сколько мощности будет рассеивать драйвер, и убедиться, что она находится в безопасном диапазоне.

Рисунок 3: Линейный драйвер светодиода TI. Хотя эти драйверы добавляют много удобств, они не более эффективны, чем использование стандартной схемы светодиодного резистора.

На рисунке 3 показан пример линейного восьмипроводного драйвера светодиода. Драйвер управляет тремя нитями тех же светодиодов из предыдущей схемы. Температура ограничивает максимальную мощность, которую может рассеять драйвер. При максимальной температуре 100 ° C он может рассеивать около 1 ° C.Максимум 8 Вт. Чип также ограничен максимумом 70 мА на каждую жилу. Чтобы рассчитать мощность, рассеиваемую микросхемой при 70 мА, каждая нить: P = IV, P / 3 = 0,07 * (12-10), P = 0,42 Вт. 0,42 Вт находится в безопасном диапазоне для этого чипа, поэтому его можно использовать как есть. Если мощность была слишком высокой, можно установить резистор на каждую жилу. Если резистор имеет правильный размер, он будет рассеивать часть мощности, в то время как микросхема рассеивает остальную часть. Этот трюк, показанный на рисунке 4, весьма полезен при несбалансированной длине прядей.

Рисунок 4. Линейный драйвер светодиода на основе TI. Микросхема контролирует 8 нитей светодиодов, одна из которых намного короче остальных. Два резистора 100R уравновешивают эту жилу, рассеивая часть избыточного тепла.

Постоянный ток от переключаемого драйвера светодиодов

Импульсный светодиодный драйвер постоянного тока работает аналогично линейному драйверу, за исключением того, что он использует переключаемую топографию. Это переключение позволяет ему работать с КПД более 80% -90%.Существенным недостатком переключения драйверов является то, что они, как правило, дороги. Наличие на борту любого импульсного источника питания также приводит к нежелательному шуму переключения.

Рис. 5. Схема на базе AL8860 очень эффективно управляет тремя светодиодами.

На рисунке 5 показана схема импульсного драйвера светодиода на основе AL8860. Он питает одножильный светодиод от любого напряжения от 5 до 40 В. В зависимости от подаваемого напряжения и напряжения светодиодов, этот чип может обеспечить до 97% эффективности при токе около 1 А.В идеальных условиях вы можете управлять цепочкой светодиодов с током 1 А, рассеивая при этом менее одной десятой ватта от микросхемы! Это существенное отличие от предыдущих примеров с использованием линейной технологии. Существуют также повышающие-понижающие драйверы, которые принимают 5 В (например) в качестве входа и могут управлять цепями светодиодов до 20 В. Они, как правило, не так эффективны, как выпадающий регулятор, но это все же вариант, который следует рассмотреть.

Пример схемы драйвера светодиода в реальном мире

Мы с большим успехом использовали необычный метод управления светодиодами.Он сочетает в себе линейный привод и импульсный привод, предлагая преимущества обоих. Это особенно полезно при большом количестве светодиодов разных цветов.

Например, у нас есть 100 светодиодов 5 разных цветов, каждый на 1 ампер. Входное питание — 24 В постоянного тока, цвета регулируются отдельно. Нам нужно запустить 28 красных (прямое напряжение = 2,1 В), 20 желтых (Vf = 2,5 В), 10 желтых (Vf = 2,8 В), 22 зеленых (Vf = 2,5 В) и 20 белых (Vf = 4 В). Да, это крайний пример — как по потребляемой мощности, так и по количеству светодиодов — но недавно мы разработали плату, похожую на эту!

Вот и много драйверов!

При управлении светодиодами с током 1А очевидным первым выбором для их управления является использование схемы импульсного драйвера светодиода.Проблема, возникающая при таком подходе, заключается в том, что при такой высокой мощности переключающие драйверы смогут управлять только одной цепью каждый. Это означает, что нам потребуется много драйверов на этой плате. Чем больше на плате переключающих драйверов, тем больше шума при переключении. Разделение нитей дает:

  1. 11 КРАСНЫХ, 23,1 В
  2. 11 КРАСНЫХ, 23,1 В
  3. 6 КРАСНЫХ, 12,6 В
  4. 9 ЯНТАРНЫХ, 22,5 В
  5. 9 ЯНТАРНЫХ, 22,5 В
  6. 2 ЯНТАРНЫХ, 5 В
  7. 8 ЖЕЛТАЯ, 22.4V
  8. 2 ЖЕЛТЫЙ, 5,6 В
  9. 8 ЗЕЛЕНЫЙ, 22,5 В
  10. 8 ЗЕЛЕНЫЙ, 22,5 В
  11. 6 ЗЕЛЕНЫЙ, 15 В
  12. 5 БЕЛЫЙ, 20 В
  13. 5 БЕЛЫЙ, 20 В
  14. 5 БЕЛЫЙ, 201 5
  15. 5 БЕЛЫЙ, 20 В

    , 20V

Мысль о том, что на одной печатной плате установлены 15 различных светодиодных драйверов с переключением режимов, наверняка вызовет кошмарные сновидения у любого, кто сталкивается с EMC! Хотя управлять ими таким образом можно, но для этого потребуется обширная фильтрация, гарантирующая отсутствие связи шума переключения на шинах питания.Для этого проекта на задней стороне платы будет большой радиатор. Хотя мы хотели ограничить выделяемое тепло, у нас была некоторая гибкость в нашем дизайне. Я лучше буду заниматься жарой, чем 15 переключателями!

Линейное подключение всех жил от 24 В потребовало бы огромного рассеивания мощности, больше, чем было бы возможно, особенно на коротких жилах. Например, нить номер 6: P = IV = 1A * (24V-5V) = 19W. Удачи вам в поиске стандартного резистора или линейного драйвера для рассеивания 19 Вт мощности!

Альтернативное решение

Мы решили сначала подключить длинные жилы непосредственно от шины 24 В с помощью линейного привода с резисторами.Все цепи 1, 2, 4, 5, 7, 9, 10, 12, 13, 14 и 15 питаются от 24 В. Белые нити рассеивают наибольшую мощность: P = IV = (24-20) * 1 = P = 4W . При использовании резисторов размером 2010 г., каждый из которых может рассеивать 2 Вт (3502, серия CGS), на каждую жилу используются 3 резистора 1,3R, при этом каждый резистор рассеивает около 1,3 Вт. Одна из этих жил показана ниже на рисунке 6.

Рисунок 6. Схема светодиодов с линейным возбуждением, использующая шину 24 В.

Нити 3, 6, 8 и 11 оставлены и слишком короткие для прямого подключения от 24 В.Что мы сделали, так это использовали два переключающих понижающих стабилизатора, чтобы понизить шину 24 В до шины 6 и 16 В. Шина 16 В напрямую управляет цепями 3 и 11, а шина 6 В — 6 и 8.

Рисунок 7. Импульсный регулятор напряжения понижает напряжение до 6 В. Обратите внимание на фильтр CLC на входе, а также на большую выходную емкость. Это предотвращает сопряжение шума переключения с другими регуляторами.

На рис. 7 показана схема импульсного регулятора, понижающего напряжение шины 24 В до 6 В.Эта шина 6 В затем управляет светодиодами точно так же, как шина 24 В. Использование этой комбинации позволяет управлять широким спектром светодиодов с переменным прямым напряжением, сводя к минимуму количество переключаемых регуляторов на плате. Хотя схемы драйвера светодиода рассеивают значительную часть энергии, наше приложение это позволяет.

Заключение

Невозможно иметь универсальный подход к проектированию схем. То же самое и при управлении светодиодами.В этой статье описаны несколько методов, которые можно использовать для управления светодиодами в зависимости от параметров схемы. Если требуется высокая эффективность — как с точки зрения времени автономной работы, так и с точки зрения рассеивания тепла, — очевидным выбором будет импульсный драйвер светодиода с постоянным током. Если простота является ключевой, то подход с линейным приводом может быть хорошим вариантом с использованием резисторов или специального драйвера светодиода. Компания MicroType Engineering имеет многолетний опыт работы со сложными светодиодными приложениями. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как мы можем помочь с вашим следующим дизайном!

Категория:

Схемотехника

Как выбрать светодиодный драйвер IC?

Светодиод занял свое непоколебимое место в подсветке портативных устройств.Даже в области подсветки для ЖК-панели большого размера он начал бросать вызов распространенному CCFL. В освещении светодиоды особенно популярны на рынке из-за таких ярко выраженных характеристик, как энергоэффективность, экологичность, длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Схема драйвера является важной и неотъемлемой частью светодиода. Будь то освещение, подсветка или панель дисплея, выбор технической архитектуры схемы драйвера должен соответствовать конкретным приложениям.

Механизм светодиодного освещения работает следующим образом: когда прямое напряжение прикладывается к обоим концам, неосновная и основная несущая в полупроводнике рекомбинируют, высвобождая избыточную энергию, испуская фотоны. Основные функции схемы управления светодиодами заключаются в передаче переменного напряжения в постоянный источник питания и согласовании напряжения и тока в соответствии с требованиями светодиодных устройств. Помимо требований безопасности, схема драйвера светодиода должна также включать две другие основные функции:

Во-первых, постоянный ток должен поддерживаться как можно дольше, таким образом, изменение выходного тока может поддерживаться в диапазоне ± 10, особенно когда смена источника питания выходит за пределы диапазона ± 15.Вот причины использования драйвера постоянного тока при использовании светодиода в качестве монитора, других осветительных приборов или подсветки:

1. Чтобы ток привода не превышал максимальный уровень и не влиял на его надежность.

2. Для удовлетворения ожидаемых требований к яркости и обеспечения однородности цвета и яркости каждого светодиода.

Во-вторых, схема драйвера должна поддерживать низкое энергопотребление, чтобы эффективность светодиодной системы оставалась на высоком уровне.

PWM (Pulse Width Modification) — это традиционная технология регулировки света, которая использует простые цифровые импульсы для включения и выключения светодиодного драйвера время от времени. Системе нужно только подавать широкие и узкие цифровые импульсы, чтобы легко изменять выходной сигнал для регулировки яркости светодиода. Преимущество этой технологии состоит в том, что она обеспечивает высококачественный белый свет с высокой эффективностью за счет простоты применения. Но есть фатальный недостаток: он подвержен EMI (электромагнитным помехам), иногда даже издает слышимые шумы.

Повышение напряжения — важная задача схемы драйвера светодиода, разделенная на два различных топологических режима, а именно повышение напряжения через индуктор и повышение заряда. Поскольку светодиод управляется током, а катушка индуктивности наиболее эффективна в момент передачи тока, наибольшая сила повышения напряжения через катушку индуктивности заключается в высокой эффективности, которая при правильной конструкции может достигать 90%. Однако не менее примечательна его слабость, то есть сильные электромагнитные помехи, которые предъявляют высокие требования к системам телекоммуникационных продуктов, таких как мобильные телефоны.С появлением зарядных насосов большинство мобильных телефонов не повышают напряжение через индуктор. Конечно, эффективность повышения напряжения с помощью зарядного насоса ниже, чем в противном случае.

Независимо от того, используется ли освещение или задняя подсветка, разработчик продукта должен столкнуться с проблемой повышения эффективности передачи драйверов. Повышение эффективности передачи не только выгодно для портативных устройств, так как увеличивает время ожидания, но также является важным средством решения проблемы рассеивания тепла светодиодами.В освещении использование светодиода высокой мощности также подчеркивает проблему повышения эффективности передачи.

Светодиод нуждается в компонентах, стабилизирующих ток и напряжение, которые должны иметь высокое разделенное напряжение и низкое энергопотребление, в противном случае высокоэффективный светодиод снизит общую эффективность системы из-за высокого рабочего потребления, что противоречит принципу энергосбережения и высокого энергопотребления. эффективность. Следовательно, основная схема ограничения тока должна использовать высокоэффективные схемы, такие как емкость, катушка индуктивности или схема переключения с источником питания, поскольку можно обеспечить высокий КПД светодиодной системы вместо резистора или схемы последовательной стабилизации напряжения.Схема последовательной постоянной выходной мощности может поддерживать постоянную светоотдачу светодиода в широком диапазоне источников питания, но обычные ИС-схемы будут терять некоторую эффективность.