Sastavni dio svake visokokvalitetne LED svjetiljke ili rasvjetnog tijela je pokretač. U odnosu na rasvjetu, koncept "pokretača" treba shvatiti kao elektronički sklop koji pretvara ulazni napon u stabiliziranu struju zadane vrijednosti. Funkcionalnost pokretača određena je širinom raspona ulaznog napona, mogućnošću podešavanja izlaznih parametara, osjetljivošću na promjene u opskrbnoj mreži i učinkovitošću.

Pokazatelji kvalitete svjetiljke ili svjetiljke u cjelini, vijek trajanja i trošak ovise o navedenim funkcijama. Svi izvori napajanja (PS) za LED diode konvencionalno su podijeljeni na pretvarače linearnog i impulsnog tipa. Linearni izvori napajanja mogu imati jedinicu za stabilizaciju struje ili napona. Radio amateri često konstruiraju krugove ove vrste vlastitim rukama pomoću mikro kruga LM317. Takav uređaj je jednostavan za sastavljanje i ima nisku cijenu. No, zbog vrlo niske učinkovitosti i očitih ograničenja snage povezanih LED dioda, izgledi za razvoj linearnih pretvarača su ograničeni.

Preklopni upravljački programi mogu imati učinkovitost veću od 90% i visok stupanj zaštite od mrežnih smetnji. Njihova potrošnja energije je desetke puta manja od snage koja se dovodi do opterećenja. Zahvaljujući tome, mogu se proizvoditi u zatvorenom kućištu i ne boje se pregrijavanja.

Prvi pulsni stabilizatori imali su složeni uređaj bez zaštite u praznom hodu. Zatim su se modernizirali i, zbog brzog razvoja LED tehnologija, pojavili su se specijalizirani čipovi s modulacijom frekvencije i širine impulsa.

Krug napajanja LED-a temeljen na kondenzatorskom razdjelniku

Nažalost, dizajn jeftinih 220V LED svjetiljki iz Kine ne pruža ni linearni ni pulsni stabilizator. Motivirana iznimno niskom cijenom gotovog proizvoda, kineska industrija uspjela je maksimalno pojednostaviti strujni krug. Nije ispravno nazvati ga vozačem, jer ovdje nema stabilizacije. Slika pokazuje da je električni krug svjetiljke dizajniran za rad iz mreže od 220 V. Izmjenični napon se smanjuje RC krugom i dovodi na diodni most. Tada se ispravljeni napon djelomično ujednačava pomoću kondenzatora i dovodi do LED dioda kroz otpornik za ograničavanje struje. Ovaj krug nema galvansku izolaciju, odnosno svi elementi su stalno na visokom potencijalu.

Kao rezultat toga, česti padovi mrežnog napona dovode do treperenja LED svjetiljke. Nasuprot tome, previsok mrežni napon uzrokuje nepovratan proces starenja kondenzatora s gubitkom kapaciteta, a ponekad uzrokuje i njegovo pucanje. Vrijedno je napomenuti da je još jedna ozbiljna negativna strana ove sheme ubrzani proces degradacije LED dioda zbog nestabilne struje napajanja.

Pogonski krug za CPC9909

Moderni impulsni pokretači za LED svjetiljke imaju jednostavan krug, tako da ga možete lako napraviti čak i vlastitim rukama. Danas se za izradu pokretačkih programa proizvode brojni integrirani sklopovi, posebno dizajnirani za upravljanje LED diodama velike snage. Kako bi se pojednostavio zadatak ljubiteljima elektroničkih sklopova, programeri integriranih upravljačkih programa za LED diode daju tipične dijagrame povezivanja i izračune komponenti ožičenja u dokumentaciji.

Opće informacije

Američka tvrtka Ixys pokrenula je proizvodnju čipa CPC9909, dizajniranog za upravljanje LED sklopovima i LED diodama visoke svjetline. Driver temeljen na CPC9909 je male veličine i ne zahtijeva velika ulaganja. CPC9909 IC je proizveden u planarnom dizajnu s 8 pinova (SOIC-8) i ima ugrađeni regulator napona.

Zahvaljujući prisutnosti stabilizatora, radni raspon ulaznog napona je 12-550V iz istosmjernog izvora. Minimalni pad napona na LED diodama je 10% napona napajanja. Stoga je CPC9909 idealan za spajanje visokonaponskih LED dioda. IC radi savršeno u temperaturnom rasponu od -55 do +85°C, što znači da je pogodan za projektiranje LED svjetiljki i svjetiljki za vanjsku rasvjetu.

Dodjela pinova

Vrijedno je napomenuti da uz pomoć CPC9909 ne možete samo uključiti i isključiti moćnu LED diodu, već i kontrolirati njezin sjaj. Da biste saznali više o svim mogućnostima IC-a, razmotrite svrhu njegovih zaključaka.

1. VIN broj Dizajniran za napajanje naponom.
2. CS. Dizajniran za spajanje vanjskog strujnog senzora (otpornika), s kojim se postavlja maksimalna LED struja.
3. GND. Opći izlaz drajvera.
4. KAPIJA. Izlaz mikro kruga. Isporučuje modulirani signal na vrata tranzistora snage.
5. P.W.M.D. Niskofrekventni ulaz za prigušivanje.
6. VDD. Izlaz za regulaciju napona napajanja. U većini slučajeva, spojen je preko kondenzatora na zajedničku žicu.
7. L.D. Dizajniran za postavljanje analognog zatamnjenja.
8. RT. Dizajniran za spajanje otpornika za podešavanje vremena.

Shema i njen princip rada

Tipično spajanje CPC9909 napajanog iz mreže od 220 V prikazano je na slici. Krug može pokretati jednu ili više LED dioda velike snage ili visoke svjetline. Krug se može lako sastaviti vlastitim rukama, čak i kod kuće. Gotovi upravljački program ne zahtijeva prilagodbu, uzimajući u obzir točan odabir vanjskih elemenata i poštivanje pravila za njihovu ugradnju.
Upravljački program za 220V LED svjetiljku temeljen na CPC9909 radi koristeći metodu pulsne frekvencijske modulacije. To znači da je vrijeme pauze konstantna vrijednost (time-off=const). Izmjenični napon se ispravlja diodnim mostom i uglađuje kapacitivnim filtrom C1, C2. Zatim ide na VIN ulaz mikro kruga i započinje proces generiranja strujnih impulsa na izlazu GATE. Izlazna struja IC-a pokreće tranzistor snage Q1. U trenutku kada je tranzistor otvoren (vrijeme impulsa “vrijeme uključivanja”), struja opterećenja teče kroz krug: “+ diodni most” – LED – L – Q1 – R S – “-diodni most”.
Za to vrijeme induktor akumulira energiju kako bi je prenio na opterećenje tijekom pauze. Kada se tranzistor zatvori, energija induktora daje struju opterećenja u krugu: L – D1 – LED – L.
Proces je ciklički, što rezultira pilastom strujom kroz LED. Maksimalna i minimalna vrijednost pile ovisi o induktivitetu induktora i radnoj frekvenciji.
Frekvencija impulsa određena je vrijednošću otpora RT. Amplituda impulsa ovisi o otporu otpornika RS. LED struja se stabilizira usporedbom unutarnjeg referentnog napona IC s padom napona na R S . Osigurač i termistor štite krug od mogućih hitnih stanja.

Proračun vanjskih elemenata

Otpornik za podešavanje frekvencije

Trajanje pauze postavlja se vanjskim otpornikom R T i određuje pomoću pojednostavljene formule:

t pauza =RT /66000+0,8 (µs).

S druge strane, vrijeme pauze je povezano s radnim ciklusom i učestalošću:

t pauza =(1-D)/f (s), gdje je D radni ciklus, koji je omjer vremena pulsa i perioda.

Trenutni senzor

Oznaka otpora R S određuje vrijednost amplitude struje kroz LED diodu i izračunava se formulom: R S =U CS /(I LED +0,5*I L puls), gdje je U CS kalibrirani referentni napon jednak 0,25 V;

I LED – struja kroz LED;

I L impuls – vrijednost valovitosti struje opterećenja, koja ne smije prelaziti 30%, odnosno 0,3*I LED.

Nakon transformacije, formula će imati oblik: R S =0,25/1,15*I LED (Ohm).

Snaga koju rasipa senzor struje određena je formulom: P S =R S *I LED *D (W).

Za ugradnju se prihvaća otpornik s rezervom snage od 1,5-2 puta.

gas

Kao što je poznato, struja induktora ne može se naglo promijeniti, povećavajući se tijekom impulsa i smanjujući tijekom pauze. Zadatak radioamatera je odabrati zavojnicu s induktivitetom koji osigurava kompromis između kvalitete izlaznog signala i njegovih dimenzija. Da biste to učinili, zapamtite razinu valovitosti koja ne smije prelaziti 30%. Tada će vam trebati induktivitet s nominalnom vrijednošću:

L=(US LED *t pauza)/ I L puls, gdje je U LED pad napona na LED(ama), uzet iz I-V karakteristične krivulje.

Filter snage

U strujnom krugu ugrađena su dva kondenzatora: C1 - za izravnavanje ispravljenog napona i C2 - za kompenzaciju frekvencijskih smetnji. Budući da CPC9909 radi u širokom rasponu ulaznog napona, nema potrebe za velikim elektrolitskim C1 kapacitetom. 22 uF će biti dovoljno, ali moguće je i više. Kapacitet metalnog filma C2 za krug ove vrste je standardan - 0,1 μF. Oba kondenzatora moraju izdržati napon od najmanje 400V.

Međutim, proizvođač čipa inzistira na ugradnji kondenzatora C1 i C2 s niskim ekvivalentnim serijskim otporom (ESR) kako bi se izbjegao negativan utjecaj visokofrekventnog šuma koji se javlja kada se upravljački program prebaci.

Ispravljač

Diodni most odabire se na temelju maksimalne prednje struje i obrnutog napona. Za rad u mreži od 220 V, njegov povratni napon mora biti najmanje 600 V. Izračunata vrijednost prednje struje izravno ovisi o struji opterećenja i definirana je kao: I AC =(π*I LED)/2√2, A.

Dobivena vrijednost mora se pomnožiti s dva kako bi se povećala pouzdanost kruga.

Odabir preostalih elemenata kruga

Kondenzator C3 instaliran u krugu napajanja mikro kruga trebao bi imati kapacitet od 0,1 µF s niskom vrijednošću ESR, slično C1 i C2. Neiskorišteni pinovi PWMD i LD također su spojeni na zajedničku žicu preko C3.

Tranzistor Q1 i dioda D1 rade u impulsnom načinu rada. Stoga bi izbor trebao biti napravljen uzimajući u obzir njihova frekvencijska svojstva. Samo elementi s kratkim vremenom oporavka moći će zadržati negativan utjecaj prijelaznih pojava u trenutku preklapanja na frekvenciji od oko 100 kHz. Maksimalna struja kroz Q1 i D1 jednaka je vrijednosti amplitude struje LED-a, uzimajući u obzir odabrani radni ciklus: I Q1 = I D1 = D*I LED, A.

Napon primijenjen na Q1 i D1 je pulsirajuće prirode, ali ne više od ispravljenog napona uzimajući u obzir kapacitivni filtar, to jest 280V. Izbor elemenata snage Q1 i D1 treba napraviti s marginom, množenjem izračunatih podataka za dva.

Osigurač štiti krug od hitnih kratkih spojeva i mora dugo izdržati maksimalnu struju opterećenja, uključujući i impulsni šum.

I OSIGURAČ =5*I AC , A.

Ugradnja RTH termistora je neophodna za ograničavanje udarne struje pogonskog programa kada se kondenzator filtera isprazni. RTH svojim otporom mora štititi diode mosnog ispravljača od proboja u prvim sekundama rada.

R TH =(√2*220)/5*I AC, Ohm.

Ostale opcije za omogućavanje CPC9909

Meki start i analogno prigušivanje

Po želji, CPC9909 može omogućiti lagano uključivanje LED-a dok se njegova svjetlina postupno povećava. Meki start se ostvaruje pomoću dva fiksna otpornika spojena na LD pin, kao što je prikazano na slici. Ovo rješenje omogućuje produljenje životnog vijeka LED-a.

Također, LD pin vam omogućuje implementaciju funkcije analognog prigušivanja. Da biste to učinili, otpornik od 2,2 kOhm zamjenjuje se promjenjivim otpornikom od 5,1 kOhm, čime se glatko mijenja potencijal na LD pinu.

Prigušivanje pulsa

Sjaj LED-a možete kontrolirati primjenom pravokutnih impulsa na PWMD (pulse width modulation dimming) pin. Da biste to učinili, koristi se mikrokontroler ili generator impulsa s obveznim odvajanjem putem optokaplera.

Uz razmatranu opciju upravljačkog programa za LED svjetiljke, postoje slična rješenja krugova drugih proizvođača: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 itd. Svaki od njih ima svoje snage i slabosti, ali općenito, uspješno nositi se s dodijeljenim opterećenjem pri sastavljanju vlastitim rukama.

Pročitajte također

Bilo koja LED svjetiljka sastoji se od nekoliko dijelova (komponenti): tijela svjetiljke, pogonskog sklopa, LED dioda i radijatora ili ploče za raspršivanje topline.

U ovom članku ćemo pogledati što je pokretački program, njegove glavne karakteristike i kako odabrati pravu svjetiljku tako da upravljački program instaliran u njemu traje maksimalno vrijeme.

Počnimo s time što je vozač? Mnogi ljudi brkaju napajanje i drajver; razlika između njih je u tome što napajanja stabiliziraju napon, a drajver stabilizira struju koja je neophodna za napajanje LED dioda. Budući da razmatramo svjetiljke, pretpostavit ćemo da koriste LED diode snage 1 vata.

LED diode rade iz stalnog izvora napajanja, tako da za njihovo spajanje morate smanjiti izmjenični napon. Svaka LED svjetiljka (koja ima LED krugove) ima parametre kao što su snaga, nazivna struja i napon. Ove parametre svakako treba uzeti u obzir pri odabiru upravljačkog programa za svjetiljku. Pogledajmo redom ove parametre:

1. Snaga. Maksimalnu snagu pokretača za LED svjetiljku navodi proizvođač na naljepnici i pokazuje koliko se maksimalno opterećenje može priključiti. Na primjer, oznaka označava (30x36)x1W, što znači da se na ovaj upravljački program može spojiti oko 30-36 LED dioda od jednog vata. Ako govorimo o povezivanju LED traka ili modula od 12 ili 24 V, morate uzeti u obzir da za njih ponuđena napajanja ograničavaju napon, a ne struju, odnosno nisu pokretači u prihvaćenoj terminologiji. To znači, prvo, da morate pažljivo pratiti snagu opterećenja spojenog na određeni izvor napajanja. Prilikom odabira upravljačkog programa za traku ili module, trebali biste uzeti u obzir da je snaga izvora približno 20% -30% veća od snage kruga; nema potrebe štedjeti novac i opteretiti izvor napajanja "na kapacitet”; bolje je instalirati dva ili više izvora napajanja ili odabrati snažniji, Ako se to ne učini, napajanje će se početi zagrijavati i brzo će se pokvariti.

2. Nazivni parametri struje i napona. Na svim LED diodama proizvođač navodi nazivnu struju, stoga se LED upravljački programi moraju odabrati na temelju toga. Najčešće se u rasvjetnim tijelima koriste LED drajveri s nazivnom strujom od 350 i 700 miliampera. 350 mA je MAKSIMALNA radna struja. To znači da je za produljeni rad potrebno koristiti izvor napajanja s strujom od 300-330 mA. Isto vrijedi i za paralelno spajanje - struja po LED diodi ne smije premašiti specificiranu brojku od 300-330 mA. To ne znači da će rad pri većoj struji uzrokovati kvar LED diode. Ali uz nedovoljnu disipaciju topline, svaki dodatni miliamper može skratiti vijek trajanja žarulje. Osim toga, što je veća struja, manja je učinkovitost LED-a, što znači da se više zagrijava i samim time skraćuje vijek trajanja žarulje. Ako govorimo o LED trakama i modulima, obično se proizvode u dva standarda napona - 12 i 24 volta. Napajanja su označena vrijednostima napona i snage.

3. Klasa nepropusnosti i zaštite od vlage (IP). Trenutno je klasa zaštite određena s dva broja naznačena iza kratice IP (IP = Ingress Protection). Prva znamenka označava klasu zaštite od prodiranja čvrstih stranih tijela u uređaj (prašine). Drugi označava klasu zaštite od prodiranja tekućih stranih tijela (vode). Treba napomenuti da IP klasa zaštite ne govori ništa o temperaturi okoline na kojoj svjetiljka radi.

1. znamenka	Oznaka	2. znamenka	Oznaka
IP0X	Nema zaštite.	IPX0	Nema zaštite.
IP1X	Zaštita od stranih tijela velikih dimenzija D>50mm. Nedostatak zaštite od namjernog upada.	IPX1	Zaštita od okomito padajućih kapljica vode.
IP2X	Zaštita od stranih tijela srednje veličine D>12mm. Držite prste podalje.	IPX2	Zaštita od dijagonalno padajućih kapljica vode, 15° u odnosu na normalan položaj objekta.
IP3X	Zaštita od malih stranih tijela D>2,5mm. Držite instrument i kabel podalje.	IPX3	Zaštita od malih prskanja vode do 60° u odnosu na normalan položaj predmeta.
IP4X	Zaštita od pješčanih zagađivača D>1mm. Držite alat i kabel podalje.	IPX4	Zaštita od velikih količina prskanja vode sa svih strana.
IP5X	Zaštita od naslaga prašine	IPX5	Zaštita od jakih mlazeva vode iz svih smjerova.
IP6X	Zaštita od prašine	IPX6	Zaštita od privremenog plavljenja (jaki mlaz vode).

Standardni RT4115 LED pokretački krug prikazan je na slici ispod:

Napon napajanja trebao bi biti barem 1,5-2 volta viši od ukupnog napona na LED diodama. U skladu s tim, u rasponu napona napajanja od 6 do 30 volti, od 1 do 7-8 LED dioda može se spojiti na upravljački program.

Maksimalni napon napajanja mikro kruga 45 V, ali rad u ovom načinu nije zajamčen (bolje obratite pozornost na sličan mikro krug).

Struja kroz LED ima trokutasti oblik s maksimalnim odstupanjem od prosječne vrijednosti od ±15%. Prosječna struja kroz LED diode postavlja se pomoću otpornika i izračunava po formuli:

I LED = 0,1 / R

Najmanja dopuštena vrijednost je R = 0,082 Ohma, što odgovara maksimalnoj struji od 1,2 A.

Odstupanje struje kroz LED diodu od izračunate ne prelazi 5%, pod uvjetom da je otpornik R ugrađen s maksimalnim odstupanjem od nazivne vrijednosti od 1%.

Dakle, da uključimo LED na konstantnoj svjetlini, ostavimo DIM pin da visi u zraku (povučen je do razine od 5V unutar PT4115). U ovom slučaju, izlazna struja određena je isključivo otporom R.

Spojimo li kondenzator između DIM pina i mase, dobivamo efekt glatkog svijetljenja LED dioda. Vrijeme potrebno za postizanje maksimalne svjetline ovisit će o kapacitetu kondenzatora; što je veći, svjetiljka će duže svijetliti.

Za referencu: Svaki nanofarad kapaciteta povećava vrijeme uključivanja za 0,8 ms.

Ako želite napraviti upravljački program koji se može prigušiti za LED diode s podešavanjem svjetline od 0 do 100%, tada možete pribjeći jednoj od dvije metode:

1. Prvi način pretpostavlja da se na DIM ulaz dovodi konstantan napon u rasponu od 0 do 6V. U ovom slučaju, podešavanje svjetline od 0 do 100% provodi se pri naponu na DIM pinu od 0,5 do 2,5 volta. Povećanje napona iznad 2,5 V (i do 6 V) ne utječe na struju kroz LED (svjetlina se ne mijenja). Naprotiv, smanjenje napona na razinu od 0,3 V ili nižu dovodi do isključivanja strujnog kruga i stavljanja u stanje pripravnosti (trenutna potrošnja pada na 95 μA). Dakle, možete učinkovito kontrolirati rad drajvera bez uklanjanja napona napajanja.
2. Drugi način uključuje dovod signala iz pretvarača širine impulsa s izlaznom frekvencijom od 100-20000 Hz, svjetlina će biti određena radnim ciklusom (radni ciklus impulsa). Na primjer, ako visoka razina traje 1/4 razdoblja, a niska razina, odnosno 3/4, tada će to odgovarati razini svjetline od 25% maksimuma. Morate razumjeti da je radna frekvencija pokretača određena induktivitetom induktora i ni na koji način ne ovisi o frekvenciji prigušivanja.

PT4115 LED pokretački krug s regulatorom konstantnog napona prikazan je na slici ispod:

Ovaj sklop za podešavanje svjetline LED dioda radi odlično zbog činjenice da je unutar čipa DIM pin "povučen" na 5V sabirnicu kroz otpornik od 200 kOhm. Stoga, kada je klizač potenciometra u najnižem položaju, formira se razdjelnik napona od 200 + 200 kOhm i potencijal od 5/2 = 2,5 V na DIM pinu, što odgovara 100% svjetline.

Kako shema funkcionira

U prvom trenutku, kada se primijeni ulazni napon, struja kroz R i L je nula, a izlazna sklopka ugrađena u mikro krug je otvorena. Struja kroz LED diode počinje postupno rasti. Brzina porasta struje ovisi o veličini induktiviteta i napona napajanja. Komparator unutar strujnog kruga uspoređuje potencijale prije i iza otpornika R i, čim razlika iznosi 115 mV, na njegovom se izlazu pojavljuje niska razina koja zatvara izlaznu sklopku.

Zahvaljujući energiji pohranjenoj u induktivitetu, struja kroz LED diode ne nestaje trenutno, već se počinje postupno smanjivati. Postupno se smanjuje pad napona na otporniku R. Čim dosegne vrijednost od 85 mV, komparator će ponovno dati signal za otvaranje izlazne sklopke. I cijeli se ciklus ponavlja iznova.

Ako je potrebno smanjiti raspon strujnih valova kroz LED diode, moguće je spojiti kondenzator paralelno s LED diodama. Što je veći njegov kapacitet, to će se trokutasti oblik struje kroz LED diode više izravnati i postati sličniji sinusoidnom. Kondenzator ne utječe na radnu frekvenciju ili učinkovitost drajvera, ali povećava vrijeme potrebno da se određena struja kroz LED diodu uspostavi.

Važni detalji montaže

Važan element kruga je kondenzator C1. Ne samo da izglađuje valove, već i kompenzira energiju akumuliranu u induktoru u trenutku kada je izlazni prekidač zatvoren. Bez C1, energija pohranjena u induktoru teći će kroz Schottky diodu do sabirnice napajanja i može uzrokovati kvar mikrokruga. Stoga, ako uključite upravljački program bez kondenzatora koji isključuje napajanje, gotovo je zajamčeno da će se mikrokrug isključiti. A što je veći induktivitet induktora, to je veća mogućnost spaljivanja mikrokontrolera.

Minimalni kapacitet kondenzatora C1 je 4,7 µF (a kada se krug napaja pulsirajućim naponom nakon diodnog mosta - najmanje 100 µF).

Kondenzator bi trebao biti smješten što bliže čipu i imati najmanju moguću ESR vrijednost (tj. kondenzatori od tantala su dobrodošli).

Također je vrlo važno odgovorno pristupiti odabiru diode. Mora imati mali prednji pad napona, kratko vrijeme oporavka tijekom prebacivanja i stabilnost parametara kako se temperatura p-n spoja povećava, kako bi se spriječilo povećanje struje curenja.

U principu, možete uzeti običnu diodu, ali Schottky diode najbolje odgovaraju ovim zahtjevima. Na primjer, STPS2H100A u SMD verziji (napon prema naprijed 0,65 V, unatrag - 100 V, impulsna struja do 75 A, radna temperatura do 156 ° C) ili FR103 u kućištu DO-41 (napon unatrag do 200 V, struja do 30 A, temperatura do 150°C). Uobičajene SS34 pokazale su se vrlo dobro, koje možete izvući iz starih ploča ili kupiti cijeli paket za 90 rubalja.

Induktivitet induktora ovisi o izlaznoj struji (vidi donju tablicu). Neispravno odabrana vrijednost induktiviteta može dovesti do povećanja snage rasipanja na mikro krugu i prekoračenja ograničenja radne temperature.

Ako se pregrije iznad 160°C, mikro krug će se automatski isključiti i ostati u isključenom stanju dok se ne ohladi na 140°C, nakon čega će se automatski pokrenuti.

Unatoč dostupnim tabličnim podacima, dopušteno je ugraditi zavojnicu s odstupanjem induktiviteta većim od nazivne vrijednosti. U tom se slučaju mijenja učinkovitost cijelog kruga, ali ostaje operativan.

Možete uzeti tvorničku prigušnicu ili je možete sami napraviti od feritnog prstena iz spaljene matične ploče i PEL-0,35 žice.

Ako je važna maksimalna autonomija uređaja (prijenosne svjetiljke, svjetiljke), tada, kako bi se povećala učinkovitost kruga, ima smisla provesti vrijeme pažljivo birajući induktor. Pri niskim strujama, induktivitet mora biti veći kako bi se minimizirale pogreške upravljanja strujom koje proizlaze iz kašnjenja u prebacivanju tranzistora.

Induktor treba biti smješten što je moguće bliže SW pinu, idealno spojen izravno na njega.

I konačno, najprecizniji element LED upravljačkog kruga je otpornik R. Kao što je već spomenuto, njegova minimalna vrijednost je 0,082 Ohma, što odgovara struji od 1,2 A.

Nažalost, nije uvijek moguće pronaći otpornik odgovarajuće vrijednosti, pa je vrijeme da se prisjetimo formula za izračun ekvivalentnog otpora kada su otpornici spojeni u seriju i paralelno:

• R zadnji = R1 +R2 +…+Rn;
• R parova = (R1 xR2) / (R1 +R2).

Kombinacijom različitih načina povezivanja možete dobiti potreban otpor od nekoliko otpornika pri ruci.

Važno je usmjeriti ploču tako da struja Schottky diode ne teče na putu između R i VIN, jer to može dovesti do pogrešaka u mjerenju struje opterećenja.

Niska cijena, visoka pouzdanost i stabilnost pogonskih karakteristika na RT4115 doprinose njegovoj širokoj upotrebi u LED svjetiljkama. Gotovo svaka druga 12-voltna LED svjetiljka s bazom MR16 sastavljena je na PT4115 (ili CL6808).

Otpor otpornika za podešavanje struje (u Ohmima) izračunava se pomoću potpuno iste formule:

R = 0,1 / I LED[A]

Tipični dijagram povezivanja izgleda ovako:

Kao što vidite, sve je vrlo slično krugu LED svjetiljke s drajverom RT4515. Opis rada, razine signala, značajke korištenih elemenata i raspored tiskane pločice potpuno su isti, pa nema smisla ponavljati.

CL6807 prodaje se za 12 rubalja / kom, samo trebate paziti da ne skliznu zalemljeni (preporučujem da ih uzmete).

SN3350

SN3350 je još jedan jeftin čip za LED drajvere (13 rubalja/kom). Gotovo je potpuni analog PT4115 s jedinom razlikom što napon napajanja može biti u rasponu od 6 do 40 volti, a maksimalna izlazna struja ograničena je na 750 miliampera (kontinuirana struja ne smije prelaziti 700 mA).

Kao i svi gore opisani mikro krugovi, SN3350 je impulsni pretvarač sniženja s funkcijom stabilizacije izlazne struje. Kao i obično, struja u opterećenju (au našem slučaju, jedna ili više LED dioda djeluju kao opterećenje) postavlja se otporom otpornika R:

R = 0,1 / I LED

Kako bi se izbjeglo prekoračenje maksimalne izlazne struje, otpor R ne smije biti manji od 0,15 Ohma.

Čip je dostupan u dva paketa: SOT23-5 (maksimalno 350 mA) i SOT89-5 (700 mA).

Kao i obično, primjenom konstantnog napona na ADJ pin, krug pretvaramo u jednostavan podesivi upravljački program za LED diode.

Značajka ovog mikro kruga je nešto drugačiji raspon podešavanja: od 25% (0,3 V) do 100% (1,2 V). Kada potencijal na ADJ pinu padne na 0,2 V, mikro krug prelazi u stanje mirovanja s potrošnjom od oko 60 µA.

Tipični dijagram povezivanja:

Za ostale detalje pogledajte specifikacije mikro kruga (pdf datoteka).

ZXLD1350

Unatoč činjenici da je ovaj mikro krug još jedan klon, neke razlike u tehničkim karakteristikama ne dopuštaju njihovu izravnu zamjenu jedna s drugom.

Evo glavnih razlika:

• mikrokrug počinje na 4,8 V, ali postiže normalan rad samo s naponom napajanja od 7 do 30 volti (do 40 V može se napajati pola sekunde);
• maksimalna struja opterećenja - 350 mA;
• otpor izlazne sklopke u otvorenom stanju je 1,5 - 2 Ohma;
• Promjenom potencijala na ADJ pinu s 0,3 na 2,5 V, možete promijeniti izlaznu struju (svjetlina LED-a) u rasponu od 25 do 200%. Pri naponu od 0,2 V tijekom najmanje 100 µs, upravljački program prelazi u stanje mirovanja uz nisku potrošnju energije (oko 15-20 µA);
• ako se podešavanje provodi PWM signalom, tada pri brzini ponavljanja impulsa ispod 500 Hz, raspon promjena svjetline je 1-100%. Ako je frekvencija iznad 10 kHz, onda od 25% do 100%;

Maksimalni napon koji se može primijeniti na ADJ ulaz je 6V. U ovom slučaju, u rasponu od 2,5 do 6 V, pokretač proizvodi maksimalnu struju, koju postavlja otpornik za ograničavanje struje. Otpor otpornika izračunava se na isti način kao u svim gore navedenim mikro krugovima:

R = 0,1 / I LED

Minimalni otpor otpornika je 0,27 Ohma.

Tipični dijagram povezivanja ne razlikuje se od svojih kolega:

Bez kondenzatora C1 NEMOGUĆE je napajati krug!!! U najboljem slučaju, mikro krug će se pregrijati i proizvesti nestabilne karakteristike. U najgorem slučaju, odmah će propasti.

Detaljnije karakteristike ZXLD1350 mogu se pronaći u podatkovnoj tablici za ovaj čip.

Trošak mikro kruga je nerazumno visok (), unatoč činjenici da je izlazna struja prilično mala. Općenito, to je jako puno za sve. Ne bih se miješao.

QX5241

QX5241 je kineski analog MAX16819 (MAX16820), ali u prikladnijem paketu. Dostupno i pod nazivima KF5241, 5241B. Ima oznaku "5241a" (vidi sliku).

U jednoj poznatoj trgovini prodaju se gotovo po težini (10 komada za 90 rubalja).

Driver radi na potpuno istom principu kao i svi gore opisani (kontinuirani silazni pretvarač), ali ne sadrži izlaznu sklopku, pa je za rad potreban priključak vanjskog tranzistora s efektom polja.

Možete uzeti bilo koji N-kanalni MOSFET s odgovarajućom strujom odvoda i naponom izvora odvoda. Na primjer, prikladni su: SQ2310ES (do 20V !!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Općenito, što je niži napon otvaranja, to bolje.

Evo nekih ključnih značajki LED drajvera na QX5241:

• maksimalna izlazna struja - 2,5 A;
• Učinkovitost do 96%;
• maksimalna frekvencija zatamnjenja - 5 kHz;
• najveća radna frekvencija pretvarača je 1 MHz;
• točnost trenutne stabilizacije kroz LED - 1%;
• napon napajanja - 5,5 - 36 volti (normalno radi na 38!);
• izlazna struja izračunava se formulom: R = 0,2 / I LED

Pročitajte specifikaciju (na engleskom) za više detalja.

LED drajver na QX5241 sadrži nekoliko dijelova i uvijek se sastavlja prema ovoj shemi:

Čip 5241 dolazi samo u paketu SOT23-6, tako da je najbolje da mu ne pristupate s lemilom za lemilice. Nakon instalacije, ploču treba temeljito oprati kako bi se uklonio fluks; svako nepoznato onečišćenje može negativno utjecati na rad mikro kruga.

Razlika između napona napajanja i ukupnog pada napona na diodama trebala bi biti 4 volta (ili više). Ako je manji, tada se uočavaju neki problemi u radu (nestabilnost struje i zviždanje induktora). Zato uzmite s rezervom. Štoviše, što je veća izlazna struja, to je veća rezerva napona. Iako sam možda samo naišao na lošu kopiju mikro kruga.

Ako je ulazni napon manji od ukupnog pada na LED diodama, tada generiranje ne uspijeva. U tom se slučaju sklopka izlaznog polja potpuno otvara i LED diode svijetle (naravno, ne punom snagom, jer napon nije dovoljan).

AL9910

Diodes Incorporated stvorio je jedan vrlo zanimljiv LED drajver IC: AL9910. Zanimljiv je po tome što mu raspon radnog napona omogućuje izravno spajanje na mrežu od 220 V (preko jednostavnog diodnog ispravljača).

Evo njegovih glavnih karakteristika:

• ulazni napon - do 500V (do 277V za izmjenični);
• ugrađeni stabilizator napona za napajanje mikro kruga, koji ne zahtijeva otpornik za gašenje;
• mogućnost podešavanja svjetline promjenom potencijala na kontrolnoj nozi od 0,045 do 0,25 V;
• ugrađena zaštita od pregrijavanja (aktivira se na 150°C);
• radna frekvencija (25-300 kHz) postavlja se vanjskim otpornikom;
• za rad je potreban vanjski tranzistor s efektom polja;
• Dostupan u paketima s osam krakova SO-8 i SO-8EP.

Vozač sastavljen na čipu AL9910 nema galvansku izolaciju od mreže, pa ga treba koristiti samo tamo gdje je izravan kontakt s elementima kruga nemoguć.

Vozač za LED svjetiljku je najvažniji element kruga, osiguravajući dobru svjetlinu, učinkovitost i dugotrajan rad izvora svjetlosti. Uz njegovu pomoć, izmjenična struja industrijske mreže s naponom od 220 V pretvara se u istosmjernu struju željene vrijednosti (12/24/48 V). Razumjet ćemo sve funkcije električnog elementa i naznačiti važne kriterije za odabir uređaja.

Pojam mrežnog pokretača i njegova namjena

Driver je elektronička komponenta koja prima izmjenični napon, stabilizira ga i daje istosmjerni napon. Ovdje je važno razumjeti da govorimo o primanju struje. Za pretvorbu napona koriste se konvencionalni izvori napajanja (vrijednost izlaznog napona naznačena je na kućištu). Napajanja rade u diodnim trakama.

Glavna karakteristika pretvarača za LED rasvjetne uređaje je izlazna struja. Za opterećenje se koriste pomoćne LED diode ili drugi poluvodiči. Gotovo uvijek se drajver napaja iz industrijske mreže od 220 V, a raspon izlaznog napona počinje od 2 - 3 i završava u desecima volti. Za spajanje tri LED diode od 3 W potreban vam je elektronički upravljački program s izlaznim naponom od 9 - 21 V i strujom od 780 mA. Pri malim opterećenjima univerzalni uređaj karakterizira niski koeficijent učinka (COP).

Za napajanje prednjih svjetala vozila koristi se izvor konstantnog napona od 10 do 35 V. Ako je snaga slaba, vozač nije potreban, ali je potreban odgovarajući otpornik. Ova komponenta je neizostavan dio kućnog prekidača, ali pri prebacivanju LED diode na 220 V AC mrežu ne možete računati na pouzdan i dugotrajan rad.

Princip rada

Pretvarač djeluje kao izvor struje. Pogledajmo razlike između proizvoda i napajanja - izvora napona.

Na izlazu svakog pretvarača napona imamo određeni napon koji nije vezan uz opterećenje. Na primjer, ako spojite otpornik od 40 Ohma na izvor napajanja od 12 V, kroz njega će teći struja od 300 mA. Ako instalirate dva otpornika paralelno, ukupna struja će biti 600 mA, iako će napon ostati identičan.

Što se tiče drivera, daje istu struju, unatoč promjenama napona gore ili dolje. Uzmite otpornik od 30 ohma i spojite ga na drajver od 225 mA. Napon će pasti na 12 V. Zamijenite li dva paralelno spojena otpornika od po 30 ohma, struja će i dalje ostati jednaka 225 mA, ali će napon biti prepolovljen - na 6 V.

Stoga zaključak: visokokvalitetni pokretački program jamči opterećenju određenu izlaznu struju, bez obzira na promjenu napona. Kao rezultat toga, LED dioda, kada se napaja s naponom od 5 V, svijetlit će jednako jarko u usporedbi s izvorom napajanja od 10 V, pod uvjetom da struja ostane ista.

Tehnički podaci

Potreba za kupnjom upravljačkog programa javlja se ako je pronađena zanimljiva svjetiljka bez pretvarača struje. Druga mogućnost je izgraditi izvor svjetla od nule kupnjom svakog elementa zasebno.

Prije kupnje pretvarača struje razmotrite tri glavne karakteristike:

• izlazna struja;
• radna snaga;
• izlazni napon.

Izlazni napon izračunava se na temelju dijagrama priključka napajanja i broja LED dioda. Trenutna vrijednost utječe na snagu i razinu sjaja. Izlazna struja drajvera za LED diode trebala bi biti dovoljna za konstantan i svijetli sjaj.

Snaga proizvoda mora biti veća od ukupne vrijednosti svih LED dioda. Formula koja se koristi za izračun je P = P (led) × X, gdje

• P (led) - snaga diode;
• X je broj dioda.

Da biste zajamčili dugotrajan rad vozača, morate se usredotočiti na rezervu snage - kupiti pretvarače s nazivnom snagom 20 - 30% većom od potrebne vrijednosti. Ne zaboravite na faktor boje, koji je izravno povezan s padom napona. Potonja vrijednost varira ovisno o različitim bojama.

Najbolje prije datuma

Životni vijek drivera je nešto kraći u usporedbi s optičkom komponentom LED žarulje - oko 30.000 sati. To je zbog više razloga: skokova napona, promjena temperature, vlažnosti i opterećenja na pretvaraču.

Jedna od ranjivih točaka je kondenzator za izglađivanje, u kojem elektrolit s vremenom isparava. U većini slučajeva to se događa kada se instalira u prostorijama s visokom vlagom ili je spojen na mrežu koja ima skokove napona. Ovakav pristup će dovesti do povećane valovitosti na izlazu uređaja, što negativno utječe na LED diode.

Često se životni vijek vozača smanjuje zbog djelomičnog opterećenja. Ako se uređaj od 200 W koristi s pola opterećenja (100 W), polovica nazivne vrijednosti vratit će se u mrežu, uzrokujući preopterećenje i češće nestanke struje.

Vrste vozača

Postoje dvije glavne kategorije strujnih pretvarača za LED diode - linearne i impulsne vrste. Na linearnoj opremi, izlaz je generator struje, koji jamči stabilizaciju tijekom bilo kakvih promjena mrežnog napona. Komponenta izvodi glatku prilagodbu bez generiranja elektromagnetskih valova visoke frekvencije. Jednostavni i jeftini proizvodi s učinkovitošću ispod 80%, što ograničava opseg upotrebe na LED diode i trake male snage.

Načelo rada impulsnih pokretača je složenije - na izlazu se formira niz visokofrekventnih strujnih impulsa.

Učestalost pojavljivanja strujnih impulsa uvijek je konstantna, ali radni ciklus može varirati u rasponu od 10 - 80%, što dovodi do promjene vrijednosti izlazne struje. Kompaktne dimenzije i visoka učinkovitost (90 – 95%) doveli su do široke upotrebe impulsnih pokretača. Glavni im je nedostatak veći broj elektromagnetskih smetnji (u usporedbi s linearnim).

Na trošak vozača utječe prisutnost ili odsutnost galvanske izolacije. U potonjem slučaju, uređaji su obično jeftiniji, ali je pouzdanost mnogo niža zbog vjerojatnosti strujnog udara.

Zatamnjeni upravljački program

Dimmer je uređaj koji vam omogućuje podešavanje svjetline izvora svjetlosti. Većina upravljačkih programa podržava ovu značajku. Uz njihovu pomoć smanjuje se intenzitet osvjetljenja tijekom dnevnog svjetla, stavljaju se naglasci na određene predmete interijera, a prostorija se zonira. Sve to pruža priliku za smanjenje troškova energije i produljenje životnog vijeka pojedinih komponenti.

Kineski vozači

Jeftine i nekvalitetne kineske vozače karakterizira nedostatak kućišta. Izlazna struja obično ne prelazi 700 mA. U pozadini minimalnih troškova i (moguće) prisutnosti galvanske izolacije, nedostaci izgledaju mnogo ozbiljnije:

• kratki vijek trajanja;
• nepouzdanost - jeftini elementi za sklopove;
• velike radiofrekvencijske smetnje;
• brojne pulsacije;
• loša zaštita od visoke temperature i povećanja/smanjenja mrežnog napona.

Kako odabrati vozača

Ako želite dobiti visokokvalitetni uređaj koji će trajati nekoliko godina i obavljati potrebne funkcije, preporučujemo izbjegavanje kupnje jeftinih kineskih proizvoda. Fizički parametri takvih ne podudaraju se uvijek s deklariranim vrijednostima. Ne kupujte uređaje koji nemaju jamstvene kartice.

Najjednostavnija opcija, prosječna u kvaliteti i cijeni, je strujni pretvarač bez kućišta, spojen na industrijsku mrežu s naponom od 220 V. Odabirom jedne ili druge izmjene uređaja, možete ga koristiti za jednu ili više LED dioda. Ovo su izvrsni elementi koji se koriste u laboratorijskim istraživanjima i eksperimentima. Za stanove i kuće, preporučljivo je kupiti vozače s kućištem, jer njegov nedostatak smanjuje pouzdanost i sigurnost rada.

Gotovi mikro krugovi pretvarača struje za LED svjetiljke

Na tržištu možete pronaći gotove mikro krugove za pretvorbu struje. U nastavku smatramo najpopularnijim od svih:

1. Supertex HV9910 je pretvarač impulsa sa strujom do 10 mA koji ne podržava odvajanje.
2. ON Semiconductor UC3845 je uređaj pulsnog tipa čija je izlazna struja 1 A.
3. Texas Instruments UCC28810 je pokretački program pulsnog tipa s podrškom za odvajanje i izlaznom strujom od najviše 750 mA.
4. LM3404HV izvrsna je opcija za napajanje LED dioda velike snage. Rad se temelji na principu pretvarača rezonantnog tipa. Za održavanje nazivne struje koristi se rezonantni krug koji se sastoji od kondenzatora i poluvodičke Schottky diode. Prilikom odabira RON otpora moguće je postaviti potrebnu frekvenciju uključivanja.
5. Maxim MAX16800 - linearni drajver za niski napon (12 V). Izlazna struja nije veća od 350 mA. Ovaj pogonski krug za LED svjetiljku izvrsna je opcija za snažnu LED diodu ili svjetiljku. Podržano zatamnjenje.

Samostalna montaža pretvarača za 220 V LED

Razmatrani krug nalikuje napajanju prekidačkog tipa. Na primjer, uzmimo jednostavan prekidački tip napajanja koji nema galvansku izolaciju. Glavne prednosti takve sheme su jednostavnost i pouzdanost.

Budite oprezni pri odabiru metode budući da nema ograničenja za izlaznu struju. LED će se napajati sa 1,5 - 2 A koji su im dodijeljeni, ali ako nemarno dodirnete gole žice rukama, vrijednost struje će se povećati na desetke ampera i doći će do snažnog udara.

Najjednostavniji krug pretvarača struje od 220 V sastoji se od tri stupnja:

• razdjelnik napona s kapacitivnim otpornikom;
• nekoliko dioda (most);
• Regulator napona.

U prvoj fazi, kapacitivni otpornik se koristi za samostalno punjenje kondenzatora i nije povezan s radom samog kruga. Oznaka nije važna i obično je između 100 kOhm i 1 MOhm sa snagom ne većom od 1 W. U ove svrhe ne možete odabrati elektrolitički kondenzator.

Struja teče kroz kondenzator dok se potpuno ne napuni. Što je manji kapacitet kondenzatora, proces će se brže završiti. Kondenzator od 0,3 µF će kroz sebe propustiti manji dio ukupnog mrežnog napona.

Diodni most služi za pretvaranje izmjeničnog napona u istosmjerni napon. Nakon što kondenzator "odsječe" gotovo cijeli napon, diodni most će proizvesti istosmjernu struju s naponom od 20 - 22 V.

U trećoj fazi postavlja se filtar za izravnavanje za stabilizaciju napona. Kondenzator i diodni most smanjuju napon. Sve promjene napona u mreži utječu na izlaznu amplitudu diodnog mosta. Da bi se smanjilo valovitost, elektrolitski kondenzator spojen je paralelno na krug.

Samostalna montaža pretvarača od 10 W

Ako želite vlastitim rukama izgraditi mrežni upravljački program za napajanje snažnog LED-a, upotrijebite elektroničke ploče oštećenih domaćica. Često takve svjetiljke prestaju raditi upravo zbog izgorjelih svjetiljki, iako elektronička ploča i dalje radi. Sve komponente mogu se koristiti za stvaranje napajanja, pogona i drugih električnih uređaja. Proces će zahtijevati kondenzatore, diode, tranzistore i prigušnice.

Rastavite neispravnu živinu žarulju od 20 W (prikladna za pogon od 10 W). U tom je slučaju zajamčeno da će leptir za gas izdržati primijenjeno opterećenje. Kako se zahtjevi za napajanjem za mrežni upravljački program povećavaju, morat ćete odabrati snažniju ekonomsku jedinicu ili koristiti analognu s ogromnom jezgrom umjesto prigušnice.

Napravite 20 zavoja na namotaju i pomoću lemilice ga spojite na ispravljač (diodni most). Primijenite napon iz industrijske mreže od 220 V i pomoću multimetra izmjerite dobivenu vrijednost na izlazu diodnog mosta. Ako koristite upute, dobit ćete vrijednost u području od 9 - 10 V. LED izvor troši 0,8 A pri nominalnih 900 mA. Budući da ćete isporučivati ​​smanjenu struju, možete produljiti vijek trajanja LED diode.

Zaključak

Unatoč prividnoj jednostavnosti i pouzdanosti, LED diode su složenije i zahtjevnije od ostalih izvora svjetlosti. Uzmite iste izvore energije. Na primjer, ako prekoračite struju napajanja fluorescentne svjetiljke za 15 - 25%, učinak se neće pogoršati. U slučaju LED dioda, njihov vijek trajanja će se smanjiti nekoliko puta. Prisutnost mrežnog pokretača osigurava da se isporučuje ista izlazna struja bez obzira na skokove mrežnog napona. Iz tog razloga ne biste trebali štedjeti na kupnji ovih uređaja.

LED svjetiljke postale su raširene, zbog čega je započela aktivna proizvodnja sekundarnih izvora napajanja. Pokretač LED svjetiljke sposoban je stabilno održavati navedene vrijednosti struje na izlazu uređaja, stabilizirajući napon koji prolazi kroz diodni lanac.

Reći ćemo vam sve o vrstama i principima rada uređaja za pretvorbu struje za rad diodne žarulje. Naš članak daje smjernice za odabir vozača i daje korisne preporuke. Neovisni kućni električari naći će dijagrame spajanja dokazane u praksi.

Kristali diode sastoje se od dva poluvodiča - anode (plus) i katode (minus), koji su odgovorni za transformaciju električnih signala. Jedno područje ima P-tip vodljivosti, drugo - N. Kada je izvor napajanja spojen, struja će teći kroz ove elemente.

Zbog ovog polariteta, elektroni iz zone P-tipa žure u zonu N-tipa, i obrnuto, naboji iz točke N hrle u P. Međutim, svaki dio regije ima svoje granice, koje se nazivaju P-N spojevi. Na tim se mjestima čestice susreću i međusobno apsorbiraju ili rekombiniraju.

Dioda je poluvodički element i ima samo jedan p-n spoj. Iz tog razloga, glavna karakteristika koja određuje svjetlinu njihovog sjaja nije napon, već struja

Tijekom P-N prijelaza napon se smanjuje za određeni broj volti, uvijek isti za svaki element strujnog kruga. Uzimajući u obzir ove vrijednosti, pokretač stabilizira dolaznu struju i proizvodi konstantnu vrijednost na izlazu.

Koja je snaga potrebna i koje su vrijednosti gubitaka tijekom P-N prolaska navedene u putovnici LED uređaja. Stoga je potrebno voditi računa o parametrima napajanja čiji raspon mora biti dovoljan da nadoknadi izgubljenu energiju.

Da bi LED diode velike snage radile u vremenu navedenom u karakteristikama, potreban je stabilizirajući uređaj - drajver. Tijelo elektroničkog mehanizma uvijek pokazuje svoj izlazni napon

Napajanja s naponima od 10 do 36 V koriste se za opremanje rasvjetnih uređaja.

Oprema može biti različitih vrsta:

• prednja svjetla automobila, bicikala, motocikala itd.;
• male prijenosne ili ulične svjetiljke;
• , trake i moduli.

Međutim, za, kao iu slučaju korištenja konstantnog napona, dopušteno je ne koristiti drajvere. Umjesto toga, u krug se dodaje otpornik, također napajan iz mreže od 220 V.

Princip rada napajanja

Razmotrimo koje su razlike između izvora napona i napajanja. Kao primjer, razmotrite dijagram prikazan u nastavku.

Spajanjem otpornika od 40 ohma na izvor napajanja od 12 V kroz njega će teći struja od 300 mA (slika A). Kada je drugi otpornik spojen paralelno na krug, trenutna vrijednost će biti 600 mA (B). Međutim, napon će ostati nepromijenjen.

Unatoč spajanju dva otpornika na izvor napajanja, drugi će stvoriti konstantan napon na izlazu, jer u idealnim uvjetima nije podložan opterećenju

Sada pogledajmo kako se vrijednosti mijenjaju ako su otpornici spojeni na napajanje u krugu. Slično, predstavljamo reostat od 40 Ohma s pogonom od 300 mA. Potonji na njemu stvara napon od 12 V (krug B).

Ako se krug sastoji od dva otpornika, tada je vrijednost struje nepromijenjena, a napon će biti 6 V (G).

Vozač, za razliku od izvora napona, održava navedene parametre struje na izlazu, ali snaga napona može varirati

Zaključujući, možemo reći da visokokvalitetni pretvarač opskrbljuje opterećenje nazivnom strujom čak i kada napon padne. U skladu s tim, diodni kristali s 2 V ili 3 V i strujom od 300 mA gorjet će jednako jako sa smanjenim naponom.

Izrazite karakteristike pretvarača

Jedan od najvažnijih pokazatelja je prenesena snaga pod opterećenjem. Nemojte preopteretiti uređaj i pokušajte postići najbolje moguće rezultate.

Nepravilna uporaba pridonosi brzom kvaru ne samo mehanizma za gledanje, već i LED čipova.

Glavni čimbenici koji utječu na rad uključuju:

• sastavni elementi koji se koriste u procesu montaže;
• stupanj zaštite (IP);
• minimalne i maksimalne vrijednosti na ulazu i izlazu;
• proizvođač.

Suvremeni modeli pretvarača proizvode se na temelju mikro krugova i koriste tehnologiju pretvorbe širine impulsa (PWM).

Tijekom rada napajanja, uvedena je metoda modulacije širine impulsa za regulaciju izlaznog napona, dok se na izlazu održava ista vrsta struje kao i na ulazu

Takve uređaje karakterizira visok stupanj zaštite od kratkih spojeva, preopterećenja mreže, a također imaju povećanu učinkovitost.

Pravila za odabir strujnog pretvarača

Da biste kupili pretvarač LED svjetiljke, trebali biste proučiti one ključne. Vrijedi se osloniti na izlazni napon, nazivnu struju i izlaznu snagu.

LED snaga

Analizirajmo prvo izlazni napon, koji je podložan nekoliko čimbenika:

• vrijednost gubitaka napona na P-N spojevima kristala;
• broj svjetlosnih dioda u lancu;
• dijagram povezivanja.

Parametri nazivne struje mogu se odrediti karakterističnim značajkama potrošača, naime snagom LED elemenata i stupnjem njihove svjetline.

Ovaj indikator će utjecati na struju koju troše kristali, čiji raspon varira ovisno o potrebnoj svjetlini. Zadatak pretvarača je osigurati tim elementima potrebnu količinu energije.

Vrijednost izlaznog napona mora biti veća ili identična ukupnoj količini energije potrošene na svakom bloku električnog kruga

Snaga uređaja ovisi o jačini svakog LED elementa, njihovoj boji i količini.

Za izračun potrošene energije koristite sljedeću formulu:

P H = P LED * N,

N je broj kristala u lancu.

Dobiveni pokazatelji ne bi trebali biti manji od snage vozača. Sada je potrebno odrediti potrebnu nominalnu vrijednost.

Maksimalna snaga uređaja

Također treba uzeti u obzir da, kako bi se osigurao stabilan rad pretvarača, njegove nazivne vrijednosti moraju premašiti dobivenu PH vrijednost za 20-30%.

Stoga formula ima oblik:

P max ≥ (1.2..1.3) * P H,

gdje je P max nazivna snaga napajanja.

Osim snage i broja potrošača na ploči, snaga opterećenja ovisi i o faktorima boje potrošača. Uz istu struju, ovisno o sjeni, imaju različite padove napona.

Pokretač za LED svjetiljku mora osigurati količinu struje potrebnu za osiguranje maksimalne svjetline. Prilikom odabira uređaja, kupac mora zapamtiti da snaga mora biti veća od one koju koriste sve LED diode

Uzmimo, na primjer, LED diode američke tvrtke Cree iz linije XP-E u crvenoj boji.

Njihove karakteristike su sljedeće:

• pad napona 1,9-2,4 V;
• struja 350 mA;
• prosječna potrošnja energije 750 mW.

Zeleni analog pri istoj struji imat će potpuno različite pokazatelje: gubici na P-N spojevima su 3,3-3,9 V, a snaga je 1,25 W.

Prema tome, možemo izvući zaključke: pokretač snage 10 W koristi se za napajanje dvanaest crvenih kristala ili osam zelenih.

Dijagram spajanja LED dioda

Izbor drajvera treba izvršiti nakon utvrđivanja dijagrama spajanja LED potrošača. Ako prvo kupite svjetlosne diode, a zatim odaberete pretvarač za njih, ovaj proces će biti popraćen puno poteškoća.

Da biste pronašli uređaj koji osigurava rad točno ovog broja potrošača s danim dijagramom povezivanja, morat ćete potrošiti puno vremena.

Navedimo primjer sa šest potrošača. Gubitak napona im je 3 V, potrošnja struje 300 mA. Za njihovo povezivanje možete koristiti jednu od metoda, au svakom pojedinačnom slučaju potrebni parametri napajanja će se razlikovati.

Nedostatak izmjeničnih dioda je potreba za napajanjem većeg napona ako u krugu ima puno kristala

U našem slučaju, kada je spojen u seriju, potrebna je jedinica od 18 V sa strujom od 300 mA. Glavna prednost ove metode je da ista snaga prolazi kroz cijeli vod, pa prema tome sve diode gore s identičnom svjetlinom.

Nedostatak paralelnog postavljanja potrošača je razlika u svjetlini svakog lanca. Ovaj negativni fenomen događa se zbog raspršenja parametara diode zbog razlika između struje koja prolazi kroz svaku liniju

Ako se koristi paralelno postavljanje, dovoljno je koristiti pretvarač od 9 V, međutim, potrošena struja će se udvostručiti u usporedbi s prethodnom metodom.

Metoda sekvencijalnog rasporeda dviju dioda ne može se koristiti s promjenom broja kristala uključenih u skupinu - 3 ili više. Takva ograničenja su zbog činjenice da previše struje može proći kroz jedan element, a to stvara vjerojatnost kvara cijelog kruga

Ako se koristi sekvencijalna metoda s formiranjem parova od dvije LED diode, koristi se pokretač sa sličnim performansama kao u prethodnom slučaju. U tom će slučaju svjetlina osvjetljenja biti ujednačena.

Međutim, čak i ovdje postoje neke negativne nijanse: kada se struja dovodi u skupinu, zbog varijacije u karakteristikama, jedna od LED dioda može se otvoriti brže od druge, i prema tome, kroz nju će teći struja dvostruko veća od nominalne vrijednosti.

Mnoge su vrste dizajnirane za takve kratkotrajne skokove, ali ova je metoda manje popularna.

Vrste upravljačkih programa prema vrsti uređaja

Uređaji koji pretvaraju snagu od 220 V u potrebne indikatore za LED diode konvencionalno su podijeljeni u tri kategorije: elektronički; na temelju kondenzatora; prigušiva.

Tržište pribora za rasvjetu predstavljeno je širokim izborom modela pokretača, uglavnom kineskih proizvođača. I unatoč niskom rasponu cijena, među ovim uređajima možete odabrati vrlo pristojnu opciju. Međutim, treba obratiti pozornost na jamstveni list, jer Nisu svi predstavljeni proizvodi prihvatljive kvalitete.

Elektronski prikaz uređaja

U idealnom slučaju, elektronički pretvarač trebao bi biti opremljen tranzistorom. Njegova uloga je rasteretiti upravljački mikro krug. Kako bi se eliminiralo ili izgladilo valovitost što je više moguće, na izlazu je montiran kondenzator.

Ova vrsta uređaja pripada skupoj kategoriji, ali je sposobna stabilizirati struju do 750 mA, što balastni mehanizmi nisu sposobni.

Najnoviji driveri se uglavnom instaliraju na žarulje s E27 grlom. Iznimka od pravila su proizvodi Gauss GU5.3. Opremljeni su pretvaračem bez transformatora. Međutim, stupanj pulsacije u njima doseže nekoliko stotina Hz

Pulsiranje nije jedini nedostatak pretvarača. Drugi se može nazvati elektromagnetskim smetnjama u području visokih frekvencija (HF). Dakle, ako su drugi električni uređaji, poput radija, spojeni na utičnicu spojenu na žarulju, možete očekivati ​​smetnje pri prijemu digitalnih FM frekvencija, televizije, routera itd.

Dodatni uređaj kvalitetnog uređaja mora imati dva kondenzatora: jedan je elektrolitički za izglađivanje valova, drugi je keramički za smanjenje RF. Međutim, takva kombinacija se rijetko može naći, pogotovo kada je riječ o kineskim proizvodima.

Oni koji imaju opće pojmove u takvim električnim krugovima mogu samostalno odabrati izlazne parametre elektroničkog pretvarača promjenom vrijednosti otpornika

Zbog svoje visoke učinkovitosti (do 95%), takvi su mehanizmi prikladni za snažne uređaje koji se koriste u raznim područjima, na primjer, za podešavanje automobila, uličnu rasvjetu i kućanske LED izvore.

Napajanje temeljeno na kondenzatoru

Sada prijeđimo na manje popularne uređaje - one koji se temelje na kondenzatorima. Gotovo svi krugovi jeftinih LED svjetiljki koji koriste ovu vrstu pokretača imaju slične karakteristike.

Međutim, zbog izmjena od strane proizvođača, oni se mijenjaju, na primjer, uklanjanje nekog elementa strujnog kruga. Posebno često ovaj dio je jedan od kondenzatora - izglađujući.

Zbog nekontroliranog punjenja tržišta jeftinom i nekvalitetnom robom korisnici mogu “osjetiti” stopostotno pulsiranje svjetiljki. Čak i bez ulaženja u njihov dizajn, možemo reći da je element za glačanje uklonjen iz kruga

Takvi mehanizmi imaju samo dvije prednosti: dostupni su za samomontažu, a njihova učinkovitost je jednaka sto posto, budući da će se gubici pojaviti samo na p-n spojevima i otporima.

Postoji isti broj negativnih aspekata: niska električna sigurnost i visok stupanj pulsiranja. Drugi nedostatak je oko 100 Hz i nastaje kao rezultat ispravljanja izmjeničnog napona. GOST određuje normu dopuštene pulsacije od 10-20%, ovisno o namjeni prostorije u kojoj je instaliran rasvjetni uređaj.

Jedini način za ublažavanje ovog nedostatka je odabir kondenzatora ispravne snage. Međutim, ne biste trebali računati na potpuno uklanjanje problema - takvo rješenje može samo ublažiti intenzitet praska.

Prigušljivi pretvarači struje

Driveri-dimmers vam omogućuju promjenu dolaznih i odlaznih indikatora struje, dok smanjuju ili povećavaju svjetlinu svjetla koje emitiraju diode.

Postoje dva načina povezivanja:

• prvi uključuje meki start;
• drugi je impuls.

Razmotrite princip rada dimabilnih drajvera koji se temelje na CPC9909 čipu, koji se koristi kao regulacijski uređaj za LED krugove, uključujući one s visokom svjetlinom.

Dijagram standardnog spajanja CPC9909 s napajanjem od 220 V. Prema shematskim uputama moguće je upravljati jednim ili više snažnih potrošača

Tijekom mekog pokretanja, mikro krug s pogonom osigurava postupno uključivanje dioda s povećanjem svjetline. Ovaj proces uključuje dva otpornika spojena na LD pin, dizajnirana za obavljanje zadaće glatkog prigušivanja. Time se postiže važan zadatak – produljenje životnog vijeka LED elemenata.

Isti izlaz također osigurava analognu regulaciju - otpornik od 2,2 kOhm zamijenjen je snažnijim varijabilnim analognim - 5,1 kOhm. Na taj način se postiže glatka promjena izlaznog potencijala.

Upotreba druge metode uključuje dovod pravokutnih impulsa na niskofrekventni izlaz PWMD-a. U ovom slučaju koristi se ili mikrokontroler ili generator impulsa, koji su nužno odvojeni optokaplerom.

Sa ili bez stanovanja?

Vozači su dostupni sa ili bez kućišta. Prva opcija je najčešća i skuplja. Takvi uređaji su zaštićeni od vlage i čestica prašine.

Uređaji drugog tipa koriste se za skrivenu ugradnju i, prema tome, jeftini su.

Svi predstavljeni uređaji mogu se napajati iz mreže od 12 V ili 220 V. Unatoč činjenici da modeli otvorenog okvira imaju prednost u cijeni, oni značajno zaostaju u pogledu sigurnosti i pouzdanosti mehanizma.

Svaki od njih razlikuje se u dopuštenoj temperaturi tijekom rada - to se također mora uzeti u obzir pri odabiru.

Klasični pogonski sklop

Da bismo samostalno sastavili LED napajanje, bavit ćemo se najjednostavnijim uređajem pulsnog tipa koji nema galvansku izolaciju. Glavna prednost ove vrste sklopa je jednostavno povezivanje i pouzdan rad.

Shema takvog mehanizma sastoji se od tri glavna kaskadna područja:

1. Kapacitivni separator napona.
2. Ispravljač.
3. Zaštita od prenapona.

Prvi dio je otpor koji pruža izmjenična struja na kondenzatoru C1 s otpornikom. Potonji je potreban isključivo za samopunjenje inertnog elementa. Ne utječe na rad kruga.

Kada generirani poluvalni napon prolazi kroz kondenzator, struja teče dok se ploče potpuno ne napune. Što je manji kapacitet mehanizma, to će manje vremena trebati da se potpuno napuni.

Na primjer, uređaj s volumenom od 0,3-0,4 μF puni se tijekom 1/10 razdoblja poluvala, tj. kroz ovaj odjeljak proći će samo desetina prolaznog napona.

Proces ravnanja u ovom dijelu provodi se prema Graetzovoj shemi. Diodni most odabire se na temelju nazivne struje i obrnutog napona. U ovom slučaju posljednja vrijednost ne smije biti manja od 600 V

Drugi stupanj je električni uređaj koji pretvara (ispravlja) izmjeničnu struju u pulsirajuću. Taj se proces naziva punim valom. Budući da je jedan dio poluvala izglađen kondenzatorom, izlaz ove sekcije će imati istosmjernu struju od 20-25 V.

Budući da LED napajanje ne smije prelaziti 12 V, za krug se mora koristiti stabilizirajući element. U tu svrhu uvodi se kapacitivni filter. Na primjer, možete koristiti model L7812

Treći stupanj radi na temelju stabilizirajućeg filtra za izravnavanje - elektrolitskog kondenzatora. Izbor njegovih kapacitivnih parametara ovisi o snazi ​​opterećenja.

Budući da sklopljeni krug odmah reproducira svoj rad, ne možete dirati gole žice, budući da provedena struja doseže desetke ampera - vodovi su prvo izolirani.

Zaključci i koristan video na tu temu

Sve poteškoće s kojima se radio amater može susresti pri odabiru pretvarača za snažne LED svjetiljke detaljno su opisane u videu:

Ključne značajke neovisnog povezivanja uređaja pretvarača u električni krug:

Korak po korak upute koje opisuju proces sastavljanja LED drajvera vlastitim rukama pomoću improviziranih sredstava:

Unatoč desecima tisuća sati neprekidnog rada LED svjetiljki koje je deklarirao proizvođač, postoje mnogi čimbenici koji značajno smanjuju ove pokazatelje.

Driveri su dizajnirani da izglade sve strujne skokove u električnom sustavu. Njihovom odabiru ili samomontaži mora se pristupiti odgovorno nakon izračuna svih potrebnih parametara.

Recite nam kako ste odabrali pokretački program za LED žarulju. Podijelite svoje argumente i načine stabilizacije napajanja napona na diodnom rasvjetnom uređaju. Ostavite komentare u bloku ispod, postavljajte pitanja, postavljajte fotografije na temu članka.