Driver de casă gratuit pentru alimentarea LED-urilor de la un convertor electronic pentru lămpi cu economie de energie. Chip-uri driver LED Ce driver este necesar pentru un LED de 10 Watt

O garanție a luminozității, eficienței și durabilității surselor LED este sursa de alimentare adecvată, care poate fi furnizată de dispozitive electronice speciale - drivere pentru LED-uri. Ele convertesc tensiunea AC din rețeaua de 220 V într-o tensiune DC de o valoare dată. O analiză a principalelor tipuri și caracteristici ale dispozitivelor vă va ajuta să înțelegeți ce funcții îndeplinesc convertoarele și ce să căutați atunci când le alegeți.

Funcția principală a unui driver LED este de a furniza un curent stabilizat care trece prin dispozitivul LED. Valoarea curentului care curge prin cristalul semiconductor trebuie să corespundă parametrilor de pe plăcuța de identificare a LED-ului. Acest lucru va asigura stabilitatea strălucirii cristalului și va ajuta la evitarea degradării premature a acestuia. În plus, la un curent dat, căderea de tensiune va corespunde cu valoarea necesară pentru joncțiunea p-n. Puteți afla tensiunea de alimentare adecvată pentru LED utilizând caracteristica curent-tensiune.

La iluminarea spațiilor rezidențiale și de birouri cu lămpi și corpuri de iluminat LED, se folosesc drivere, a căror putere este furnizată de la o rețea de curent alternativ de 220V. Iluminatul auto (faruri, DRL-uri etc.), farurile pentru biciclete și lanternele portabile utilizează surse de curent continuu în intervalul de la 9 la 36 V. Unele LED-uri de putere redusă pot fi conectate fără driver, dar apoi trebuie inclus un rezistor în circuitul pentru conectarea LED-ului la o rețea de 220 de volți.

Tensiunea de ieșire a driverului este indicată în intervalul a două valori finale, între care este asigurată funcționarea stabilă. Există adaptoare cu un interval de la 3V la câteva zeci. Pentru a alimenta un circuit de 3 LED-uri albe conectate în serie, fiecare dintre ele având o putere de 1 W, veți avea nevoie de un driver cu valori de ieșire U - 9-12V, I - 350 mA. Căderea de tensiune pentru fiecare cristal va fi de aproximativ 3,3V, pentru un total de 9,9V, care va fi în intervalul driverului.

Principalele caracteristici ale convertoarelor

Înainte de a cumpăra un driver pentru LED-uri, ar trebui să vă familiarizați cu caracteristicile de bază ale dispozitivelor. Acestea includ tensiunea de ieșire, curentul nominal și puterea. Tensiunea de ieșire a convertorului depinde de căderea de tensiune pe sursa LED-ului, precum și de metoda de conectare și de numărul de LED-uri din circuit. Curentul depinde de puterea și luminozitatea diodelor emițătoare. Driverul trebuie să furnizeze LED-urilor curentul de care au nevoie pentru a menține luminozitatea necesară.

Una dintre caracteristicile importante ale șoferului este puterea pe care o produce dispozitivul sub forma unei sarcini. Alegerea puterii driverului este influențată de puterea fiecărui dispozitiv LED, de numărul total și de culoarea LED-urilor. Algoritmul pentru calcularea puterii este ca puterea maximă a dispozitivului să nu fie mai mică decât consumul tuturor LED-urilor:

P = P(led) × n,

unde P(led) este puterea unei singure surse LED și n este numărul de LED-uri.

În plus, trebuie îndeplinită o condiție obligatorie pentru a asigura o rezervă de putere de 25-30%. Prin urmare, valoarea maximă a puterii nu trebuie să fie mai mică decât valoarea (1,3 x P).

De asemenea, ar trebui să țineți cont de caracteristicile de culoare ale LED-urilor. La urma urmei, cristalele semiconductoare de culori diferite au căderi de tensiune diferite atunci când trece un curent de aceeași putere prin ele. Deci, căderea de tensiune a unui LED roșu la un curent de 350 mA este de 1,9-2,4 V, atunci valoarea medie a puterii sale va fi de 0,75 W. Pentru analogul verde, căderea de tensiune este în intervalul de la 3,3 la 3,9 V și la același curent puterea va fi de 1,25 W. Aceasta înseamnă că 16 surse de LED-uri roșii sau 9 verzi pot fi conectate la driver pentru LED-uri de 12V.

Sfat util! Atunci când alegeți un driver pentru LED-uri, experții sfătuiesc să nu neglijeze valoarea maximă a puterii dispozitivului.

Care sunt tipurile de drivere pentru LED-uri în funcție de tipul de dispozitiv?

Driverele pentru LED-uri sunt clasificate în funcție de tipul de dispozitiv în liniare și în impulsuri. Structura și circuitul de driver tipic pentru LED-urile de tip liniar este un generator de curent pe un tranzistor cu un canal p. Astfel de dispozitive asigură o stabilizare lină a curentului în condițiile unei tensiuni instabile pe canalul de intrare. Sunt dispozitive simple și ieftine, dar au eficiență redusă, generează multă căldură în timpul funcționării și nu pot fi folosite ca drivere pentru LED-uri de mare putere.

Dispozitivele cu impulsuri creează o serie de impulsuri de înaltă frecvență în canalul de ieșire. Funcționarea lor se bazează pe principiul PWM (modularea lățimii impulsului), când curentul mediu de ieșire este determinat de ciclul de lucru, adică. raportul dintre durata pulsului și numărul de repetări ale acestuia. Modificarea curentului mediu de ieșire are loc datorită faptului că frecvența pulsului rămâne neschimbată, iar ciclul de lucru variază de la 10 la 80%.

Datorită eficienței mari de conversie (până la 95%) și compactității dispozitivelor, acestea sunt utilizate pe scară largă pentru modele LED portabile. În plus, eficiența dispozitivelor are un efect pozitiv asupra duratei de funcționare a dispozitivelor de alimentare autonome. Convertoarele de tip impuls au dimensiuni compacte și au o gamă largă de tensiuni de intrare. Dezavantajul acestor dispozitive este nivelul ridicat de interferență electromagnetică.

Sfat util! Ar trebui să achiziționați un driver LED în etapa de selectare a surselor LED, după ce ați decis anterior asupra unui circuit de LED-uri de la 220 de volți.

Înainte de a alege un driver pentru LED-uri, trebuie să cunoașteți condițiile de funcționare a acestuia și locația dispozitivelor LED. Driverele cu lățime de impuls, care se bazează pe un singur microcircuit, au dimensiuni miniaturale și sunt proiectate pentru a fi alimentate de la surse autonome de joasă tensiune. Principala aplicație a acestor dispozitive este reglarea mașinii și iluminarea cu LED-uri. Cu toate acestea, datorită utilizării unui circuit electronic simplificat, calitatea unor astfel de convertoare este oarecum mai scăzută.

Drivere LED reglabile

Driverele moderne pentru LED-uri sunt compatibile cu dispozitivele de reglare a luminii pentru dispozitivele semiconductoare. Utilizarea driverelor reglabile vă permite să controlați nivelul de iluminare în incintă: reduceți intensitatea strălucirii în timpul zilei, subliniați sau ascundeți elementele individuale din interior și zonați spațiul. Acest lucru, la rândul său, face posibilă nu numai utilizarea rațională a electricității, ci și economisirea resurselor sursei de lumină LED.

Driverele reglabile sunt disponibile în două tipuri. Unele sunt conectate între sursa de alimentare și sursele LED. Astfel de dispozitive controlează energia furnizată de la sursa de alimentare către LED-uri. Astfel de dispozitive se bazează pe controlul PWM, în care energia este furnizată încărcăturii sub formă de impulsuri. Durata impulsurilor determină cantitatea de energie de la valoarea minimă la cea maximă. Driverele de acest tip sunt utilizate în principal pentru modulele LED cu o tensiune fixă, cum ar fi benzi LED, tickere etc.

Driverul este controlat folosind PWM sau

Convertizoarele reglabile de al doilea tip controlează direct sursa de alimentare. Principiul funcționării lor este atât reglarea PWM, cât și controlul cantității de curent care curge prin LED-uri. Driverele reglabile de acest tip sunt folosite pentru dispozitivele LED cu curent stabilizat. Este de remarcat faptul că atunci când controlați LED-urile folosind controlul PWM, se observă efecte care afectează negativ vederea.

Comparând aceste două metode de control, este de remarcat faptul că la reglarea curentului prin surse LED, se observă nu numai o schimbare a luminozității strălucirii, ci și o schimbare a culorii strălucirii. Astfel, LED-urile albe emit lumină gălbuie la curenți mai mici și strălucesc albastru atunci când sunt crescute. Când controlați LED-urile folosind controlul PWM, se observă efecte care afectează negativ vederea și un nivel ridicat de interferență electromagnetică. În acest sens, controlul PWM este folosit destul de rar, spre deosebire de reglementările actuale.

Circuite driver LED

Mulți producători produc cipuri de driver pentru LED-uri care permit surselor să fie alimentate de la o tensiune redusă. Toate driverele existente sunt împărțite în unele simple, realizate pe baza a 1-3 tranzistoare, și altele mai complexe, folosind microcircuite speciale cu modulare pe lățime a impulsului.

ON Semiconductor oferă o selecție largă de circuite integrate ca bază pentru drivere. Ele se disting prin cost rezonabil, eficiență excelentă de conversie, rentabilitate și nivel scăzut de impulsuri electromagnetice. Producătorul prezintă un driver de tip impuls UC3845 cu un curent de ieșire de până la 1A. Pe un astfel de cip puteți implementa un circuit de driver pentru un LED de 10W.

Componentele electronice HV9910 (Supertex) este un cip de driver popular datorită rezoluției sale simple a circuitului și prețului scăzut. Are un regulator de tensiune încorporat și ieșiri pentru controlul luminozității, precum și o ieșire pentru programarea frecvenței de comutare. Valoarea curentului de ieșire este de până la 0,01 A. Pe acest cip este posibil să se implementeze un driver simplu pentru LED-uri.

Pe baza cipul UCC28810 (fabricat de Texas Instruments), puteți crea un circuit de driver pentru LED-uri de mare putere. Într-un astfel de circuit de driver LED, poate fi creată o tensiune de ieșire de 70-85V pentru modulele LED constând din 28 de surse LED cu un curent de 3 A.

Sfat util! Dacă intenționați să cumpărați LED-uri ultra-luminoase de 10 W, puteți utiliza un driver de comutare bazat pe cipul UCC28810 pentru modelele realizate din acestea.

Clare oferă un driver simplu de tip impuls bazat pe cipul CPC 9909. Acesta include un controler convertor găzduit într-o carcasă compactă. Datorită stabilizatorului de tensiune încorporat, convertorul poate fi alimentat de la o tensiune de 8-550V. Cipul CPC 9909 permite șoferului să funcționeze într-o gamă largă de condiții de temperatură de la -50 la 80°C.

Cum să alegi un driver pentru LED-uri

Există pe piață o gamă largă de drivere LED de la diferiți producători. Multe dintre ele, în special cele fabricate în China, au prețuri mici. Cu toate acestea, cumpărarea unor astfel de dispozitive nu este întotdeauna profitabilă, deoarece majoritatea nu îndeplinesc caracteristicile declarate. În plus, astfel de drivere nu sunt însoțite de garanție, iar dacă se constată că sunt defecte, nu pot fi returnate sau înlocuite cu altele de calitate.

Astfel, există posibilitatea achiziționării unui șofer a cărui putere declarată este de 50 W. Cu toate acestea, în realitate, se dovedește că această caracteristică nu este permanentă și o astfel de putere este doar pe termen scurt. În realitate, un astfel de dispozitiv va funcționa ca un driver LED de 30W sau maxim 40W. De asemenea, se poate dovedi că din umplere vor lipsi unele componente responsabile pentru funcționarea stabilă a șoferului. În plus, pot fi utilizate componente de calitate scăzută și cu o durată de viață scurtă, ceea ce este în esență un defect.

Când cumpărați, ar trebui să acordați atenție mărcii produsului. Un produs de calitate va indica cu siguranță producătorul, care va oferi o garanție și va fi gata să fie responsabil pentru produsele lor. Trebuie remarcat faptul că durata de viață a șoferilor de la producători de încredere va fi mult mai lungă. Mai jos este durata aproximativă de funcționare a driverelor în funcție de producător:

șofer de la producători dubioși - nu mai mult de 20 de mii de ore;
dispozitive de calitate medie - aproximativ 50 de mii de ore;
convertor de la un producător de încredere folosind componente de înaltă calitate - peste 70 de mii de ore.

Sfat util! Calitatea driverului LED depinde de dvs. să decideți. Cu toate acestea, trebuie menționat că este deosebit de important să achiziționați un convertor de marcă dacă vorbim despre utilizarea lui pentru spoturi LED și lămpi puternice.

Calculul driverelor pentru LED-uri

Pentru a determina tensiunea de ieșire a driverului LED, este necesar să se calculeze raportul dintre putere (W) și curent (A). De exemplu, un driver are următoarele caracteristici: putere 3 W și curent 0,3 A. Raportul calculat este de 10V. Astfel, aceasta va fi tensiunea maximă de ieșire a acestui convertor.

Articol înrudit:

Tipuri. Scheme de conectare pentru surse LED. Calculul rezistenței pentru LED-uri. Verificarea LED-ului cu un multimetru. Modele LED DIY.

Dacă trebuie să conectați 3 surse LED, curentul fiecăreia dintre ele este de 0,3 mA la o tensiune de alimentare de 3V. Conectând unul dintre dispozitive la driverul LED, tensiunea de ieșire va fi egală cu 3V, iar curentul va fi de 0,3 A. Prin colectarea a două surse de LED-uri în serie, tensiunea de ieșire va fi egală cu 6V, iar curentul va fi de 0,3 A. Adăugând un al treilea LED la lanțul serial, vom obține 9V și 0,3 A. Cu o conexiune paralelă, 0,3 A vor fi distribuite egal între LED-urile de 0,1 A. Conectarea LED-urilor la un dispozitiv de 0,3 A cu o valoare curentă de 0,7, vor primi doar 0,3 A.

Acesta este algoritmul pentru funcționarea driverelor LED. Ele produc cantitatea de curent pentru care sunt proiectate. Metoda de conectare a dispozitivelor LED în acest caz nu contează. Există modele de drivere care necesită orice număr de LED-uri conectate la ele. Dar apoi există o limitare a puterii surselor LED: nu ar trebui să depășească puterea driverului în sine. Sunt disponibile drivere care sunt proiectate pentru un anumit număr de LED-uri conectate La acestea pot fi conectate un număr mai mic de LED-uri. Dar astfel de drivere au o eficiență scăzută, spre deosebire de dispozitivele proiectate pentru un anumit număr de dispozitive LED.

Trebuie remarcat faptul că driverele proiectate pentru un număr fix de diode emițătoare sunt prevăzute cu protecție împotriva situațiilor de urgență. Astfel de convertoare nu funcționează corect dacă la ele sunt conectate mai puține LED-uri: vor pâlpâi sau nu se vor aprinde deloc. Astfel, dacă conectați tensiunea la driver fără o sarcină adecvată, acesta va funcționa instabil.

De unde să cumpărați drivere pentru LED-uri

Puteți cumpăra drivere LED la punctele specializate care vând componente radio. În plus, este mult mai convenabil să vă familiarizați cu produsele și să comandați produsul necesar folosind cataloagele site-urilor relevante. În plus, în magazinele online puteți achiziționa nu numai convertoare, ci și dispozitive de iluminat LED și produse conexe: dispozitive de control, instrumente de conectare, componente electronice pentru repararea și asamblarea unui driver pentru LED-uri cu propriile mâini.

Companiile de vânzare oferă o gamă largă de drivere pentru LED-uri, ale căror caracteristici tehnice și prețuri pot fi văzute în listele de prețuri. De regula, preturile produselor sunt orientative si sunt specificate la comanda de la managerul de proiect. Gama include convertoare de diferite puteri și grade de protecție, utilizate pentru iluminatul extern și interior, precum și pentru iluminarea și reglarea mașinilor.

Atunci când alegeți un driver, ar trebui să țineți cont de condițiile de utilizare a acestuia și de consumul de energie al designului LED. Prin urmare, este necesar să achiziționați un driver înainte de a cumpăra LED-uri. Deci, înainte de a cumpăra un driver pentru LED-uri de 12 volți, trebuie să țineți cont de faptul că acesta ar trebui să aibă o rezervă de putere de aproximativ 25-30%. Acest lucru este necesar pentru a reduce riscul de deteriorare sau defecțiune completă a dispozitivului din cauza unui scurtcircuit sau a supratensiunii în rețea. Costul convertorului depinde de numărul de dispozitive achiziționate, de forma de plată și de timpul de livrare.

Tabelul prezintă principalii parametri și dimensiuni ale stabilizatorilor de tensiune de 12 volți pentru LED-uri, indicând prețul estimat al acestora:

Modificare LD DC/AC 12 V	Dimensiuni, mm (l/l/d)	Curent de ieșire, A	Putere, W	preț, freacă.
1x1W 3-4VDC 0.3A MR11	8/25/12	0,3	1x1	73
3x1W 9-12VDC 0.3A MR11	8/25/12	0,3	3x1	114
3x1W 9-12VDC 0.3A MR16	12/28/18	0,3	3x1	35
5-7x1W 15-24VDC 0.3A	12/14/14	0,3	5-7x1	80
10W 21-40V 0.3A AR111	21/30	0,3	10	338
12W 21-40V 0.3A AR11	18/30/22	0,3	12	321
3x2W 9-12VDC 0.4A MR16	12/28/18	0,4	3x2	18
3x2W 9-12VDC 0.45A	12/14/14	0,45	3x2	54

Realizarea driverelor pentru LED-uri cu propriile mâini

Folosind microcircuite gata făcute, radioamatorii pot asambla în mod independent drivere pentru LED-uri de diferite puteri. Pentru a face acest lucru, trebuie să fiți capabil să citiți schemele electrice și să aveți abilități în lucrul cu un fier de lipit. De exemplu, puteți lua în considerare mai multe opțiuni pentru driverele LED DIY pentru LED-uri.

Circuitul de driver pentru un LED de 3W poate fi implementat pe baza cipul PT4115 fabricat in China de catre PowTech. Microcircuitul poate fi folosit pentru alimentarea dispozitivelor LED peste 1W și include unități de control care au la ieșire un tranzistor destul de puternic. Driverul bazat pe PT4115 este foarte eficient și are un număr minim de componente de cablare.

Prezentare generală a PT4115 și a parametrilor tehnici ai componentelor sale:

functie de control al luminozitatii luminii (dimming);
tensiune de intrare – 6-30V;
valoarea curentului de ieșire – 1,2 A;
abaterea de stabilizare a curentului de până la 5%;
protectie impotriva ruperii sarcinii;
prezența ieșirilor pentru reglare;
eficiență – până la 97%.

Microcircuitul are următoarele concluzii:

pentru comutator de iesire – SW;
pentru secțiunile de semnal și alimentare ale circuitului – GND;
pentru controlul luminozității – DIM;
senzor curent de intrare – CSN;
tensiune de alimentare – VIN;

Circuit de driver LED DIY bazat pe PT4115

Circuitele driver pentru alimentarea dispozitivelor LED cu o putere de disipare de 3 W pot fi proiectate în două versiuni. Prima presupune prezența unei surse de alimentare cu o tensiune de la 6 la 30V. Un alt circuit oferă energie de la o sursă de curent alternativ cu o tensiune de 12 până la 18V. În acest caz, în circuit este introdusă o punte de diode, la ieșirea căreia este instalat un condensator. Ajută la netezirea fluctuațiilor de tensiune; capacitatea sa este de 1000 μF.

Pentru primul și al doilea circuit, condensatorul (CIN) este de o importanță deosebită: această componentă este concepută pentru a reduce ondulația și a compensa energia acumulată de inductor atunci când tranzistorul MOP este oprit. În absența unui condensator, toată energia inductivă prin dioda semiconductoare DSB (D) va ajunge la ieșirea tensiunii de alimentare (VIN) și va provoca defectarea microcircuitului în raport cu alimentarea.

Sfat util! Trebuie luat în considerare faptul că conectarea unui driver pentru LED-uri în absența unui condensator de intrare nu este permisă.

Luând în considerare numărul și cât consumă LED-urile, se calculează inductanța (L). În circuitul driverului LED, ar trebui să selectați o inductanță a cărei valoare este 68-220 μH. Acest lucru este dovedit de datele din documentația tehnică. Se poate permite o ușoară creștere a valorii lui L, dar trebuie luat în considerare faptul că atunci eficiența circuitului în ansamblu va scădea.

De îndată ce se aplică tensiunea, mărimea curentului care trece prin rezistorul RS (funcționează ca senzor de curent) și L va fi zero. Apoi, comparatorul CS analizează nivelurile de potențial situate înainte și după rezistență - ca urmare, apare o concentrație mare la ieșire. Curentul care merge la sarcină crește până la o anumită valoare controlată de RS. Curentul crește în funcție de valoarea inductanței și valoarea tensiunii.

Asamblarea componentelor driverului

Componentele de cablare ale microcircuitului RT 4115 sunt selectate ținând cont de instrucțiunile producătorului. Pentru CIN, ar trebui utilizat un condensator de impedanță scăzută (condensator ESR scăzut), deoarece utilizarea altor analogi va afecta negativ eficiența driverului. Dacă dispozitivul este alimentat de la o unitate cu un curent stabilizat, va fi necesar un condensator cu o capacitate de 4,7 μF sau mai mult la intrare. Este recomandat sa il asezi langa microcircuit. Dacă curentul este alternativ, va trebui să introduceți un condensator de tantal solid cu o capacitate de cel puțin 100 μF.

În circuitul de conectare pentru LED-uri de 3 W, este necesară instalarea unui inductor de 68 μH. Ar trebui să fie situat cât mai aproape de terminalul SW posibil. Bobina o poți face singur. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un inel de la un computer defect și un fir de înfășurare (PEL-0.35). Ca diodă D, puteți utiliza dioda FR 103. Parametrii săi: capacitate 15 pF, timp de recuperare 150 ns, temperatură de la -65 la 150 ° C. Poate gestiona impulsuri de curent de până la 30A.

Valoarea minimă a rezistenței RS într-un circuit de driver LED este de 0,082 ohmi, curentul este de 1,2 A. Pentru a calcula rezistența, trebuie să utilizați valoarea curentului cerută de LED. Mai jos este formula de calcul:

RS = 0,1/I,

unde I este curentul nominal al sursei LED.

Valoarea RS din circuitul driverului LED este de 0,13 Ohm, respectiv, valoarea curentului este de 780 mA. Dacă un astfel de rezistor nu poate fi găsit, pot fi utilizate mai multe componente cu rezistență scăzută, folosind formula de rezistență pentru conexiunea în paralel și în serie în calcul.

Dispunerea driverului DIY pentru un LED de 10 wați

Puteți asambla singur un driver pentru un LED puternic, folosind plăci electronice de la lămpi fluorescente defectuoase. Cel mai adesea, lămpile din astfel de lămpi se ard. Placa electronică rămâne operațională, ceea ce permite componentelor sale să fie folosite pentru surse de alimentare, drivere și alte dispozitive de casă. Pentru funcționare pot fi necesare tranzistori, condensatori, diode și inductori (choke).

Lampa defectă trebuie dezasamblată cu grijă folosind o șurubelniță. Pentru a face un driver pentru un LED de 10 W, ar trebui să utilizați o lampă fluorescentă cu o putere de 20 W. Acest lucru este necesar pentru ca clapeta de accelerație să poată rezista la sarcină cu o rezervă. Pentru o lampă mai puternică, ar trebui fie să selectați placa corespunzătoare, fie să înlocuiți inductorul însuși cu un analog cu un miez mai mare. Pentru sursele LED cu putere mai mică, puteți regla numărul de spire ale înfășurării.

Apoi, trebuie să faceți 20 de spire de sârmă peste spirele primare ale înfășurării și să utilizați un fier de lipit pentru a conecta această înfășurare la puntea diodei redresoare. După aceasta, aplicați tensiune de la rețeaua de 220 V și măsurați tensiunea de ieșire pe redresor. Valoarea sa a fost de 9,7 V. Sursa LED consumă prin ampermetru 0,83 A. Evaluarea acestui LED este de 900 mA, cu toate acestea, consumul redus de curent îi va crește resursa. Puntea de diode este asamblată prin fixare suspendată.

Noua placă și puntea de diode pot fi plasate într-un suport de la o veche lampă de masă. Astfel, driverul LED poate fi asamblat independent de componentele radio disponibile de la dispozitivele defectuoase.

Datorită faptului că LED-urile sunt destul de solicitante la sursele de alimentare, este necesar să selectați driverul potrivit pentru ele. Dacă convertorul este ales corect, puteți fi sigur că parametrii surselor LED nu se vor deteriora și LED-urile își vor dura durata de viață prevăzută.

O parte integrantă a oricărei lămpi LED sau corp de iluminat de înaltă calitate este driverul. În ceea ce privește iluminatul, conceptul de „șofer” trebuie înțeles ca un circuit electronic care transformă tensiunea de intrare într-un curent stabilizat de o valoare dată. Funcționalitatea driverului este determinată de lățimea intervalului de tensiune de intrare, capacitatea de a regla parametrii de ieșire, susceptibilitatea la modificări în rețeaua de alimentare și eficiență.

Indicatorii de calitate ai lămpii sau lămpii în ansamblu, durata de viață și costul depind de funcțiile enumerate. Toate sursele de alimentare (PS) pentru LED-uri sunt împărțite în mod convențional în convertoare de tip liniar și în impulsuri. Sursele de alimentare liniare pot avea o unitate de stabilizare a curentului sau a tensiunii. Radioamatorii construiesc adesea circuite de acest tip cu propriile mâini folosind microcircuitul LM317. Un astfel de dispozitiv este ușor de asamblat și are un cost scăzut. Dar, din cauza eficienței foarte scăzute și a limitărilor evidente ale puterii LED-urilor conectate, perspectivele de dezvoltare a convertoarelor liniare sunt limitate.

Comutarea driverelor poate avea o eficiență de peste 90% și un grad ridicat de protecție împotriva interferențelor din rețea. Consumul lor de energie este de zeci de ori mai mic decât puterea furnizată încărcăturii. Datorită acestui fapt, pot fi fabricate într-o carcasă etanșă și nu se tem de supraîncălzire.

Primii stabilizatori de puls aveau un dispozitiv complex, fără protecție la inactiv. Apoi au fost modernizate și, datorită dezvoltării rapide a tehnologiilor LED, au apărut cipuri specializate cu modulare în frecvență și lățime a impulsului.

Circuit de alimentare cu LED bazat pe un divizor condensator

Din păcate, designul lămpilor LED ieftine de 220V din China nu oferă nici un stabilizator liniar, nici un stabilizator de impuls. Motivată de prețul excepțional de scăzut al produsului finit, industria chineză a reușit să simplifice cât mai mult circuitul de alimentare cu energie. Nu este corect să-l numiți șofer, deoarece aici nu există o stabilizare. Figura arată că circuitul electric al lămpii este proiectat să funcționeze dintr-o rețea de 220V. Tensiunea alternativă este redusă de circuitul RC și alimentată la puntea de diode. Apoi, tensiunea redresată este parțial netezită de un condensator și este furnizată LED-urilor printr-un rezistor de limitare a curentului. Acest circuit nu are izolare galvanică, adică toate elementele sunt în mod constant la potențial ridicat.

Ca urmare, scăderile frecvente ale tensiunii de alimentare duc la pâlpâirea lămpii LED. În schimb, o tensiune de rețea excesivă determină un proces de îmbătrânire ireversibil al condensatorului cu pierdere de capacitate și, uneori, provoacă ruperea acestuia. Merită remarcat faptul că o altă latură negativă serioasă a acestei scheme este procesul accelerat de degradare a LED-urilor din cauza curentului instabil de alimentare.

Circuitul driver pentru CPC9909

Driverele moderne de impuls pentru lămpi cu LED au un circuit simplu, astfel încât să îl puteți realiza cu ușurință chiar și cu propriile mâini. Astăzi, pentru a construi drivere, sunt produse o serie de circuite integrate, special concepute pentru a controla LED-urile de mare putere. Pentru a simplifica sarcina iubitorilor de circuite electronice, dezvoltatorii de drivere integrate pentru LED-uri oferă diagrame tipice de conectare și calcule ale componentelor de cablare în documentație.

Informații generale

Compania americană Ixys a lansat producția de cip CPC9909, conceput pentru a controla ansambluri LED și LED-uri de înaltă luminozitate. Driverul bazat pe CPC9909 este de dimensiuni mici și nu necesită investiții mari. CI CPC9909 este fabricat într-un design plan cu 8 pini (SOIC-8) și are un regulator de tensiune încorporat.

Datorită prezenței unui stabilizator, domeniul de funcționare al tensiunii de intrare este de 12-550V de la o sursă de curent continuu. Căderea minimă de tensiune între LED-uri este de 10% din tensiunea de alimentare. Prin urmare, CPC9909 este ideal pentru conectarea LED-urilor de înaltă tensiune. IC funcționează perfect în intervalul de temperatură de la -55 la +85°C, ceea ce înseamnă că este potrivit pentru proiectarea lămpilor LED și a corpurilor de iluminat pentru iluminatul exterior.

Atribuirea PIN

Este demn de remarcat faptul că, cu ajutorul lui CPC9909, nu numai că puteți porni și opri un LED puternic, ci și puteți controla strălucirea acestuia. Pentru a afla despre toate capacitățile IC, luați în considerare scopul concluziilor sale.

VIN. Proiectat pentru a furniza tensiune de alimentare.
CS. Proiectat pentru a conecta un senzor de curent extern (rezistor), cu care este setat curentul maxim de LED.
GND. Ieșire generală a driverului.
POARTĂ. Ieșirea microcircuitului. Furnizează un semnal modulat porții tranzistorului de putere.
P.W.M.D. Intrare de reglare a luminii de joasă frecvență.
VDD. Ieșire pentru reglarea tensiunii de alimentare. În cele mai multe cazuri, este conectat printr-un condensator la un fir comun.
L.D. Proiectat pentru a seta gradarea analogică.
RT. Proiectat pentru a conecta o rezistență de setare a timpului.

Schema și principiul ei de funcționare

O conexiune tipică a CPC9909 alimentată de la o rețea de 220 V este prezentată în figură. Circuitul este capabil să conducă unul sau mai multe LED-uri de mare putere sau de luminozitate ridicată. Circuitul poate fi asamblat cu ușurință cu propriile mâini, chiar și acasă. Driverul finit nu necesită ajustare, ținând cont de selecția corectă a elementelor externe și de respectarea regulilor de instalare a acestora.
Driverul pentru o lampă LED de 220V bazată pe CPC9909 funcționează folosind metoda de modulare a frecvenței pulsului. Aceasta înseamnă că timpul de pauză este o valoare constantă (time-off=const). Tensiunea alternativă este redresată de o punte de diode și netezită de un filtru capacitiv C1, C2. Apoi merge la intrarea VIN a microcircuitului și începe procesul de generare a impulsurilor de curent la ieșirea GATE. Curentul de ieșire al CI conduce tranzistorul de putere Q1. În momentul în care tranzistorul este deschis (timpul impulsului „time-on”), curentul de sarcină circulă prin circuit: „+ punte de diode” – LED – L – Q1 – R S – „punte de diode”.
În acest timp, inductorul acumulează energie pentru a o transfera la sarcină în timpul unei pauze. Când tranzistorul se închide, energia inductorului furnizează curent de sarcină în circuit: L – D1 – LED – L.
Procesul este ciclic, rezultând un curent din dinte de ferăstrău prin LED. Valoarea maximă și minimă a ferăstrăului depinde de inductanța inductorului și de frecvența de funcționare.
Frecvența pulsului este determinată de valoarea rezistenței RT. Amplitudinea impulsurilor depinde de rezistența rezistorului RS. Curentul LED-ului este stabilizat prin compararea tensiunii de referință internă a circuitului integrat cu căderea de tensiune pe R S . O siguranță și un termistor protejează circuitul de posibile condiții de urgență.

Calculul elementelor exterioare

Rezistenta de setare a frecventei

Durata pauzei este stabilită de un rezistor extern R T și determinată folosind o formulă simplificată:

t pauză =R T /66000+0,8 (µs).

La rândul său, timpul de pauză este legat de ciclul de lucru și de frecvență:

t pauză =(1-D)/f (s), unde D este ciclul de funcționare, care este raportul dintre timpul pulsului și perioada.

Senzor de curent

Ratingul de rezistență R S specifică valoarea amplitudinii curentului prin LED și se calculează prin formula: R S =U CS /(I LED +0,5*I L impuls), unde U CS este tensiunea de referință calibrată egală cu 0,25V;

I LED – curent prin LED;

I L impuls – valoarea ondulației curentului de sarcină, care nu trebuie să depășească 30%, adică 0,3*I LED.

După transformare, formula va lua forma: R S =0,25/1,15*I LED (Ohm).

Puterea disipată de senzorul de curent este determinată de formula: P S =R S *I LED *D (W).

Pentru instalare este acceptat un rezistor cu o rezerva de putere de 1,5-2 ori.

regulator

După cum se știe, curentul inductor nu se poate schimba brusc, crescând în timpul pulsului și scăzând în timpul pauzei. Sarcina radioamatorului este să selecteze o bobină cu o inductanță care să ofere un compromis între calitatea semnalului de ieșire și dimensiunile acestuia. Pentru a face acest lucru, rețineți nivelul de ondulare, care nu trebuie să depășească 30%. Apoi veți avea nevoie de o inductanță cu o valoare nominală:

L=(LED US *t pauză)/ I L impuls, unde U LED este căderea de tensiune pe LED-uri, luată din curba caracteristică I-V.

Filtru de putere

În circuitul de alimentare sunt instalați doi condensatori: C1 – pentru a netezi tensiunea redresată și C2 – pentru a compensa interferența de frecvență. Deoarece CPC9909 funcționează pe o gamă largă de tensiune de intrare, nu este nevoie de o capacitate C1 electrolitică mare. 22 uF vor fi suficiente, dar mai mult este posibil. Capacitatea filmului metalic C2 pentru un circuit de acest tip este standard - 0,1 μF. Ambii condensatori trebuie să reziste la o tensiune de cel puțin 400V.

Cu toate acestea, producătorul de cip insistă să instaleze condensatori C1 și C2 cu rezistență în serie echivalentă scăzută (ESR) pentru a evita impactul negativ al zgomotului de înaltă frecvență care apare atunci când comuta driverul.

Redresor

Puntea de diode este selectată pe baza curentului maxim direct și a tensiunii inverse. Pentru funcționarea într-o rețea de 220V, tensiunea inversă trebuie să fie de cel puțin 600V. Valoarea calculată a curentului direct depinde direct de curentul de sarcină și este definită ca: I AC =(π*I LED)/2√2, A.

Valoarea rezultată trebuie înmulțită cu două pentru a crește fiabilitatea circuitului.

Selectarea elementelor de circuit rămase

Condensatorul C3 instalat în circuitul de alimentare al microcircuitului ar trebui să aibă o capacitate de 0,1 µF cu o valoare ESR scăzută, similară cu C1 și C2. Pinii neutilizați PWMD și LD sunt, de asemenea, conectați la firul comun prin C3.

Tranzistorul Q1 și dioda D1 funcționează în modul impuls. Prin urmare, alegerea trebuie făcută ținând cont de proprietățile frecvenței acestora. Doar elementele cu un timp scurt de recuperare vor putea să conțină impactul negativ al tranzitorilor în momentul comutării la o frecvență de aproximativ 100 kHz. Curentul maxim prin Q1 și D1 este egal cu valoarea amplitudinii curentului LED, ținând cont de ciclul de lucru selectat: I Q1 = I D1 = D*I LED, A.

Tensiunea aplicată la Q1 și D1 este de natură pulsată, dar nu mai mult decât tensiunea redresată ținând cont de filtrul capacitiv, adică 280V. Alegerea elementelor de putere Q1 și D1 trebuie făcută cu o marjă, înmulțind datele calculate cu două.

Siguranța protejează circuitul de scurtcircuite de urgență și trebuie să reziste mult timp la curentul maxim de sarcină, inclusiv zgomotul de impuls.

SI SIGURANȚĂ =5*I AC, A.

Instalarea unui termistor RTH este necesară pentru a limita curentul de pornire al driverului atunci când condensatorul filtrului este descărcat. Cu rezistența sa, RTH trebuie să protejeze diodele redresorului de punte de defecțiune în primele secunde de funcționare.

R TH =(√2*220)/5*I AC, Ohm.

Alte opțiuni pentru activarea CPC9909

Pornire ușoară și reglare analogică

Dacă se dorește, CPC9909 poate oferi o pornire ușoară a LED-ului pe măsură ce luminozitatea acestuia crește treptat. Pornirea soft este realizată folosind două rezistențe fixe conectate la pinul LD, așa cum se arată în figură. Această soluție vă permite să prelungiți durata de viață a LED-ului.

De asemenea, pinul LD vă permite să implementați funcția de reglare analogică. Pentru a face acest lucru, rezistorul de 2,2 kOhm este înlocuit cu un rezistor variabil de 5,1 kOhm, schimbând astfel ușor potențialul la pinul LD.

Reglarea pulsului

Puteți controla strălucirea LED-ului aplicând impulsuri dreptunghiulare pinului PWMD (modularea lățimii impulsului). Pentru a face acest lucru, se folosește un microcontroler sau un generator de impulsuri cu separare obligatorie printr-un optocupler.

Pe lângă opțiunea de driver considerată pentru lămpile cu LED, există soluții similare de circuite de la alți producători: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 etc. Fiecare dintre ele are propriile puncte forte și puncte slabe, dar, în general, au succes faceți față sarcinii atribuite atunci când asamblați cu propriile mâini.

Citeste si

Pentru a proiecta lămpi cu LED-uri, sunt necesare în mod constant surse de alimentare – drivere. Cu un volum mare, este destul de posibil să asamblați singur driverele, dar costul unor astfel de drivere nu este atât de mic, iar fabricarea și lipirea plăcilor de circuite imprimate pe două fețe cu componente SMD este un proces destul de intensiv în muncă acasă.

Am decis să mă mulțumesc cu un șofer gata făcut. Ceea ce era necesar a fost un driver ieftin, fără carcasă, de preferință cu capacitatea de a regla curentul și reglarea luminii.

Am redesenat diagrama și am modificat-o puțin

Caracteristici fără condensatori ~0,9V și 8,7% (ondulare a fluxului luminos)

Condensatorul de ieșire este de așteptat să reducă ondulația la jumătate de ~0,4V și 4%

Dar un condensator de 10uF la intrare reduce ondulația de 9 ori ~0,1V și 1%, deși adăugarea acestui condensator reduce semnificativ PF (factor de putere)

Ambii condensatori aduc caracteristicile ondulației de ieșire mai aproape de specificații ~ 0,05V și 0,6%

Deci, ripple a fost învins cu ajutorul a doi condensatori de la vechea sursă de alimentare.

Îmbunătățirea nr. 2. Setarea curentului de ieșire a driverului

Scopul principal al driverelor este de a menține un curent stabil pentru LED-uri. Acest driver produce în mod constant 600mA.

Uneori doriți să schimbați curentul driverului. Acest lucru se face de obicei prin selectarea unui rezistor sau a unui condensator în circuitul de feedback. Cum se descurcă acești șoferi? Și de ce sunt instalate aici trei rezistențe paralele de rezistență scăzută R4, R5, R6?

Totul este corect. Ele pot seta curentul de ieșire. Aparent, toate driverele au aceeași putere, dar pentru curenți diferiți și diferă tocmai prin aceste rezistențe și transformatorul de ieșire, care dă tensiuni diferite.

Dacă scoatem cu grijă rezistența de 1,9 Ohm, obținem un curent de ieșire de 430 mA prin îndepărtarea ambelor rezistențe de 300 mA.

Puteți merge pe sens invers prin lipirea unui alt rezistor în paralel, dar acest driver produce o tensiune de până la 35V și cu un curent mai mare vom obține putere în exces, ceea ce poate duce la defecțiunea driverului. Dar 700mA este destul de posibil de stors.

Deci, selectând rezistențele R4, R5 și R6, puteți reduce curentul de ieșire a driverului (sau îl puteți crește foarte ușor) fără a modifica numărul de LED-uri din lanț.

Revizia 3. Dimming

Există trei pini pe placa de driver etichetați DIMM, ceea ce sugerează că acest driver poate controla puterea LED-urilor. Fișa de date pentru microcircuit vorbește despre același lucru, deși nu conține circuite tipice de reglare a luminii. Din fișa tehnică puteți aduna informații că prin aplicarea unei tensiuni de -0,3 - 6V la piciorul 7 al microcircuitului, puteți obține un control fluid al puterii.

Conectarea unui rezistor variabil la pinii DIMM nu duce la nimic, în plus, piciorul 7 al cipului driverului nu este conectat deloc la nimic. Deci din nou îmbunătățiri.

Lipiți o rezistență de 100K la piciorul 7 al microcircuitului

Acum, aplicând o tensiune de 0-5V între masă și rezistor obținem un curent de 60-600mA

Pentru a reduce curentul minim de reglare, trebuie să reduceți și rezistența. Din păcate, în foaia de date nu este scris nimic despre asta, așa că va trebui să selectați toate componentele experimental. Eu personal am fost mulțumit de diminuarea de la 60 la 600mA.

Dacă trebuie să organizați reglarea luminii fără alimentare externă, puteți lua tensiunea de alimentare a driverului ~15V (partea 2 a microcircuitului sau a rezistenței R7) și o puteți aplica conform următorului circuit.

Ei bine, în sfârșit, alimentez PWM de la D3 al Arduino la intrarea de reglare.

Scriu o schiță simplă care schimbă nivelul PWM de la 0 la maxim și înapoi:

#include

void setup() (
pinMode(3, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

void loop() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
întârziere (500);
}
pentru(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
întârziere (500);
}
}

Obțin dimming folosind PWM.

Dimmerarea PWM crește ondulația de ieșire cu aproximativ 10-20% în comparație cu controlul DC. Ondularea maximă crește de aproximativ două ori atunci când curentul driverului este setat la jumătate din maxim.

Verificarea driverului pentru scurtcircuit

Driverul actual trebuie să răspundă corect la un scurtcircuit. Dar este mai bine să verificați chinezii. Nu-mi plac astfel de lucruri. Bagă ceva sub tensiune. Dar arta necesită sacrificii. Scurtcircuitam ieșirea driverului în timpul funcționării:

Șoferul tolerează scurtcircuite în mod normal și își restabilește funcționarea. Există protecție la scurtcircuit.

Să rezumam

Avantajele șoferului

Dimensiuni mici
Cost scăzut
Posibilitate de ajustare a curentului
Reglabil

Minusuri

Ondulări de ieșire ridicată (se elimină prin adăugarea de condensatori)
Intrarea de reglare a luminii trebuie lipită
Puțină documentație normală. Fișă tehnică incompletă
În timpul funcționării, a fost descoperit un alt dezavantaj - interferența la radio în gama FM. Poate fi tratată prin instalarea driverului într-o carcasă de aluminiu sau o carcasă acoperită cu folie sau bandă de aluminiu.

Driverele sunt destul de potrivite pentru cei care se simt confortabil cu un fier de lipit sau pentru cei care nu sunt, dar sunt dispuși să tolereze ondulații de ieșire de 3-4%.

Link-uri utile

Din serie - pisicile sunt lichide. Timofey - 5-6 litri)))

Cum se conectează LED-uri de 10 W, Și ce folos pot gasi?

Matricea LED de 10 W este fabricată folosind tehnologia MCOV și este formată din 9 cristale conectate 3 în serie și 3 lanțuri în paralel. Fiecare cristal este proiectat pentru o tensiune de 3,2-4,0 V, astfel încât în total trei cristale conectate în serie se deschid la 9,6 V și funcționează normal până la 12 V, ceea ce face destul de ușor să le folosiți în mașini și pentru iluminatul de urgență prin conectarea lor. direct la baterie prin limitarea curentuluirezistenţăputere 2W.
Valoarea rezistenței este calculată folosind legea lui Ohm. Cu o astfel de conexiune la baterie, din cauza încălzirii rezistenței, pierderile se pot ridica la 15-25% din valoarea nominală a matricei, ceea ce nu este critic la mașini, dar reduce semnificativ timpul de descărcare a bateriei în timpul iluminatului de urgență, prin urmare , pentru iluminatul de urgență se folosesc adesea convertoare DC-DC cu o eficiență mai mare de 92%.

Calitatea unei matrice LED este determinată de trei componente principale: cristal, fosfor și substrat. Pentru un cristal, pe lângă puterea luminoasă Lm/W, dimensiunile sale geometrice sunt de mare importanță; cu cât cristalul este mai mare, cu atât suprafața de contact cu substratul este mai mare, ceea ce permite o îndepărtare mai eficientă a căldurii, iar acesta este unul dintre sarcini principale. Temperatura de funcționare este de 60-65 grade C, dar asta nu înseamnă că radiatorul se poate încălzi până la o asemenea temperatură pentru că... Temperatura radiatorului și a substratului matricei sunt semnificativ diferite. Supraîncălzirea cristalului duce la degradarea acestuia și la o scădere a duratei de viață a LED-urilor de ori sau de zeci de ori și, ulterior, la defectarea matricei. Suprafața minimă necesară a radiatorului este de 200-300 mp. in functie de parametri si conditii de functionare. Matricele mai luminoase și de calitate superioară au un substrat de cupru, în timp ce matricele mai puțin luminoase au un substrat de aluminiu. Cuprul are o conductivitate termică mare, deci este de preferat, dar chiar și pe aluminiu, LED-urile funcționează normal cu un radiator suficient, iar dacă utilizați matricea nu la puterea nominală maximă, ci la 80% din puterea nominală, atunci chiar și pe aluminiu matricile vor putea functiona pentru cele 50.000-100.000 de ore declarate de producator.

Din caracteristicile tehnice rezultă că ansamblul LED de 10 W este alimentat de o tensiune constantă de 12 volți cu un curent de 900-1000 mA și se poate încălzi până la +60 ° C.

Mai întâi, să încercăm să pornim un LED de 10 W.

Pentru un test de funcționare, folosim o sursă de 12 volți DC, în acest caz o baterie și un stabilizator de curent. De asemenea, pentru a testa pornirea LED-ului, vom avea nevoie de un radiator-răcitor cu o suprafață de cel puțin 600 cm2.

Cel mai simplu stabilizator de curent poate fi asamblat folosind un microcircuit LM317 și un rezistor.

Circuit stabilizator de curent pe LM 317 (în continuare îl vom numi șofer)

Folosind formula din partea de jos a figurii, este foarte ușor să calculați valoarea rezistenței rezistorului pentru curentul necesar. Adică, rezistența rezistenței este egală cu 1,25 împărțit la curentul necesar. Pentru stabilizatoarele de până la 0,1 A, este potrivită o putere de rezistență de 0,25 W. Pentru curenți de la 350 mA la 1 A, se recomandă 2 W. Mai jos este un tabel de rezistențe pentru curenți pentru LED-uri utilizate pe scară largă.

Curent (curent specificat pentru un rezistor de serie standard)	Rezistenta rezistenta	Notă
20 mA	62 Ohm	LED standard
30 mA (29)	43 Ohm	„superflux” și similare
40 mA (38)	33 Ohm	„superflux” și similare
80 mA (78)	16 Ohm	patru cristale
350 mA (321)	3,9 Ohm	1 W
750 mA (694)	1,8 Ohm	3W
1000 mA (962)	1,3 Ohm	5 - 10 W

Pentru a conecta un LED de 10 W veți avea nevoie de un rezistor cu o valoare de 1,3 Putere Ohm 2W.

LED-ul este alimentat de o tensiune de 10-12 volți. La stabilizatorul LM 317 - o cădere de tensiune de 1,25 volți când este stabilizat la 962 mA..

Adăugăm o diodă de 12 V + stabilizator de 1,25 V = tensiune de alimentare de 13,25 V. A bateria are 13,4~13,8 volți, ceea ce este suficient!

Asamblam circuitul după cum urmează:

Fixăm LED-ul pe caloriferul de aluminiu cu șuruburi autofiletante. Asigurați-vă că lubrifiați întreaga zonă de contact a LED-ului cu radiatorul cu un strat subțire de pastă termoconductoare pentru a îmbunătăți transferul de căldură. Întrucât nu există nicio legătură galvanică între baza acestui LED și bornele sale de contact, atașăm și chipul LM 317 din pachetul TO 220 la același calorifer folosind pastă termoconductoare (se încălzește și el, pentru că pe el pică 1,25 volți! ). Lipiți 3 părți conform diagramei

Conectăm borna „-” a bateriei la firul alb, iar borna „+” la firul portocaliu.

Și, iată și iată! Un LED de 10 W luminează la 1080 lm, ceea ce corespunde intensității luminii unei lămpi cu incandescență de 100 W. Dar spre deosebire de o lampă incandescentă cu o putere de 100 W, LED-ul împreună cu driverul se încălzește până la doar 45 de grade și, cel mai important, consumă doar 10 W.

Acest design poate fi utilizat în siguranță în farurile auto, de exemplu, pentru faza scurtă. Singurul lucru care trebuie schimbat este să izolați radiatorul LM 317 de caroseria mașinii, deoarece microcircuitul are o conexiune galvanică cu radiatorul prin „+”, iar în mașină pe caroserie „-”.

Salutare tuturor. Revizuirea unui driver LED de 10W, a cărui caracteristică distinctivă este ondulația puternică a tensiunii de ieșire, deoarece... Nu există un condensator electrolitic la intrarea convertizorului. Este necesară îmbunătățirea.

De ce am ales aceste drivere de 10 wați, și nu alta dintre zecile de opțiuni oferite pe internet, nu-mi mai amintesc în luna și jumătate de la comandă. Nu intenționam să fac nicio revizuire a acestui mic lucru, dar după ce am primit coletul, am decis să avertizez cumpărătorii să nu cumpere un astfel de șofer.

Un driver similar de 20W a fost deja revizuit pe MYsku, circuitul este de asemenea similar, deși în cazul meu a fost folosit un microcircuit cu întrerupător de alimentare încorporat. Autorul a obținut o reducere a nivelului de ondulare a tensiunii de ieșire prin instalarea unui condensator electrolitic suplimentar la ieșirea redresorului de rețea.

Când eram pe cale să testez driverele rezultate, mi-a dat seama imediat că nu exista niciun condensator electrolitic la ieșirea redresorului de rețea. La ieșirea driverului este instalat un condensator electrolitic de 50V 100uF, iar circuitul conține, de asemenea, un mic condensator pentru alimentarea microcircuitului convertor.

Iată poze cu șoferul:

Capacitatea condensatorului de film la ieșirea redresorului de rețea este de 0,22 microfarad, dar acest condensator este destinat să elimine ondulația de înaltă frecvență în circuitele de putere ale convertorului, reducând zgomotul emis de driver, mai degrabă decât să filtreze ondulațiile cu un frecvența de 100 Hz a tensiunii de rețea redresată.

Acest lucru mi-a amintit de un circuit electronic de transformare pentru alimentarea lămpilor cu halogen de 12 volți. Astfel de transformatoare sunt vândute în produse electrice și au o putere de la 40 la 150 W și sunt destul de ieftine. Ele sunt construite pe cel mai simplu circuit auto-oscilator push-pull și, de asemenea, nu au niciun condensator de filtru semnificativ la ieșirea redresorului de rețea. Astfel, atunci când tensiunea de la rețea trece prin zero, tensiunea de la ieșirea redresorului de rețea scade până când autogenerarea eșuează, iar tensiunea de la ieșirea transformatorului electronic dispare pentru scurt timp. Dar pentru lămpile cu halogen, care au o inerție semnificativă, nu contează că tensiunea de ieșire de înaltă frecvență este modulată de jumătăți ușor distorsionate ale unei unde sinusoidale cu o frecvență de 100 Hz. Iată o diagramă aproximativă a unei transe electronice:

Folosind trans electronic în meseria mea și încercând să reduc nivelul de ondulare la ieșirea redresorului de punte, cu care am încărcat ieșirea transformatorului electronic, am încercat să conectez un condensator electrolitic suplimentar cu o capacitate de 10-20 microfaradi. la ieșirea redresorului de rețea. Dar această idee a eșuat, condensatorul suplimentar a afectat negativ funcționarea acestui circuit simplu, auto-oscilatorul a scăpat de sub control și mai întâi s-a ars rezistența de protecție, iar apoi siguranța pe care am instalat-o în locul rezistorului. Nu știu de ce s-a întâmplat acest lucru, fie odată cu creșterea condensatorului valoarea medie a tensiunii de alimentare a circuitului convertor a crescut, fie pentru acest circuit o scădere pe termen scurt a tensiunii de alimentare a fost importantă înainte ca autogenerarea să eșueze , sau a apărut un alt mod anormal, de exemplu, autogenerarea cu un singur ciclu... Cu toate acestea, atunci nu am săpat adânc, dar acum, văzând diagrama, înțeleg că a fost necesar să corectez lanțul R2, R3 , D6 pe parcurs...

Și acum, la peste 10 ani mai târziu, dau peste o soluție de circuit complet diferită, dar în același timp similară, în care, de dragul economiei, nu există un condensator electrolitic la ieșirea redresorului de rețea... Este amuzant... Cu toate acestea, includerea unui condensator electrolitic suplimentar nu a dus la artificii, ca odată în cazul unui transformator electronic, ceea ce este foarte plăcut.

Un condensator cu o capacitate de 100 μF instalat la ieșirea driverului nu este capabil să netezească în mod semnificativ ondulațiile cu o frecvență de 100 Hz la un curent de sarcină de 800-900 mA. De asemenea, autorul recenziei menționate mai sus indică o scădere ușoară a mărimii pulsațiilor fluxului luminos cu o creștere multiplă a capacității condensatorului la ieșirea driverului, dar un condensator suplimentar la ieșirea redresorului de rețea. a redus pulsațiile de 10 ori. Prin urmare, am fost imediat hotărât să instalez un condensator suplimentar.

Apropo, nivelul de pulsație al fluxului luminos măsurat de autorul recenziei menționate este foarte mic pentru un astfel de circuit aparent „teribil”, iar meritul pentru acesta este atât circuitul driverului cu o marjă semnificativă a intrării minime. tensiune și LED-urile în sine. Dacă, în loc de o sarcină neliniară precum LED-urile, conectați, de exemplu, un bec sau o sarcină rezistivă la driver, nivelul de ondulare a tensiunii de ieșire devine de multe ori mai mare, nu de 10%, la fel ca nivelul ondulației fluxului luminos. , dar aproximativ 30-50% și depinde foarte mult de tensiunea și curentul de sarcină a rețelei. Un transformator electronic cu auto-oscilator are aceleași pulsații la ieșire (toate 100%) ca la intrare. Un convertor de impulsuri cu PWM, cu pulsații semnificative la intrare, produce o tensiune mult mai stabilă la ieșire, cu o scădere semnificativ mai mică în momentul în care tensiunea la ieșirea redresorului scade sub minimul admisibil pentru circuit (aproximativ 80V) . Am reglat tensiunea de intrare a driverului cu LATR, nivelul de ondulare crește brusc pe măsură ce tensiunea scade.

Am pornit driverul pentru prima dată fără un condensator suplimentar, prima dată când driverul a pornit cu o întârziere de aproximativ 2-3 secunde, se pare că condensatorul ar fi trebuit să fie încărcat prin alimentarea microcircuitului, nu a existat nicio întârziere în timpul ulterioare. se aprinde.

Driverul a fost testat cu un LED de 10 wați, mai întâi fără un condensator extern. Tensiunea de pe LED a fost de 11,46 V la un curent de 0,85 A. Dar, având în vedere pulsația semnificativă a tensiunii de ieșire, nu am sperat cu adevărat la citiri veridice de la instrumentele de măsură.

Am început să am mult mai multă încredere în măsurători când am lipit primul condensator electrolitic potrivit care mi-a atras atenția asupra driverului:

Cu condensatorul conectat, am primit următoarele date: tensiunea de pe LED este de 11,36V la un curent de 0,8A. Totodată, LED-ul a consumat o putere de 9,08 W, care, în principiu, este mai mică decât puterea driverului declarată de vânzător, dar nu atât de mică încât să devină o problemă.

În timpul funcționării, driverul se încălzește, temperatura microcircuitului este de aproximativ 62 de grade, transformatorul este de aproximativ 70 de grade, cele mai fierbinți elemente sunt diodele de impuls la ieșirea convertorului - aproximativ 85 de grade. Ei bine, pentru comparație, LED-ul de pe calorifer în sine se încălzește până la aproximativ 72 de grade. Fără un condensator extern, microcircuitul funcționează într-un mod mai dificil și se încălzește mai mult, până la aproximativ 72 de grade.

Nu am măsurat ondulația de tensiune (nimic), dar am estimat-o aproximativ folosind un osciloscop cu tub LO-70 vechi; sincronizarea sa este defectuoasă, așa că este problematic să fotografiați imaginea. Modificările nivelului de ondulare sunt evidente la conectarea unui aparat de aer condiționat extern, reducerea tensiunii de intrare sau conectarea unei sarcini pasive. Șoferul nu provoacă interferențe la radio și TV.

Vanzatorul are spre vanzare o linie de drivere LED cu putere de la 3 la 100W. În același timp, doar versiunile de 3 și 20 W au condensatori electrolitici la ieșirea redresorului de rețea, restul sunt aceleași „pulsante” (vezi prezența unui condensator la intrarea convertorului):

Desigur, nu toată lumea înțelege designul circuitului și poate concluziona dintr-o fotografie a unui driver dacă merită sau nu cumpărat, cu atât mai puțin să înțeleagă ce nivel de ondulație a tensiunii de ieșire poate avea. Prin urmare, vreau să avertizez oamenii (cei care nu intenționează să modifice astfel de drivere prin instalarea unui condensator suplimentar) împotriva utilizării unor astfel de drivere pentru iluminarea spațiilor rezidențiale, mai ales dacă tensiunea din rețea este adesea mai mică decât cea nominală.