En integrert del av enhver høykvalitets LED-lampe eller armatur er driveren. I forhold til belysning skal konseptet "driver" forstås som en elektronisk krets som konverterer inngangsspenningen til en stabilisert strøm av en gitt verdi. Funksjonaliteten til driveren bestemmes av bredden på inngangsspenningsområdet, evnen til å justere utgangsparametere, mottakelighet for endringer i forsyningsnettverket og effektivitet.

Kvalitetsindikatorene til lampen eller lampen som helhet, levetid og kostnad avhenger av de oppførte funksjonene. Alle strømforsyninger (PS) for LED er konvensjonelt delt inn i lineære og pulsede omformere. Lineære strømforsyninger kan ha en strøm- eller spenningsstabiliseringsenhet. Radioamatører konstruerer ofte kretser av denne typen med egne hender ved å bruke LM317-mikrokretsen. En slik enhet er enkel å montere og har lave kostnader. Men på grunn av den svært lave effektiviteten og åpenbare begrensninger på kraften til tilkoblede lysdioder, er utsiktene for utvikling av lineære omformere begrensede.

Bytte av drivere kan ha en effektivitet på mer enn 90 % og en høy grad av beskyttelse mot nettverksinterferens. Strømforbruket deres er titalls ganger mindre enn strømmen som leveres til lasten. Takket være dette kan de produseres i en forseglet boks og er ikke redd for overoppheting.

De første pulsstabilisatorene hadde en kompleks enhet uten tomgangsbeskyttelse. Deretter ble de modernisert, og på grunn av den raske utviklingen av LED-teknologier dukket det opp spesialiserte brikker med frekvens- og pulsbreddemodulasjon.

LED-strømforsyningskrets basert på en kondensatordeler

Dessverre gir ikke utformingen av billige 220V LED-lamper fra Kina verken en lineær eller en pulsstabilisator. Motivert av den eksepsjonelt lave prisen på det ferdige produktet, var den kinesiske industrien i stand til å forenkle strømforsyningskretsen så mye som mulig. Det er ikke riktig å kalle det en driver, siden det ikke er noen stabilisering her. Figuren viser at den elektriske kretsen til lampen er designet for å fungere fra et 220V-nettverk. Vekselspenningen reduseres av RC-kretsen og tilføres diodebroen. Deretter jevnes den likerettede spenningen delvis ut av en kondensator og tilføres LED-ene gjennom en strømbegrensende motstand. Denne kretsen har ikke galvanisk isolasjon, det vil si at alle elementer er konstant på høyt potensial.

Som et resultat fører hyppige senking av nettspenningen til flimring av LED-lampen. Omvendt forårsaker en overdreven nettverksspenning en irreversibel aldringsprosess av kondensatoren med tap av kapasitet, og noen ganger forårsaker den brudd. Det er verdt å merke seg at en annen alvorlig negativ side av denne ordningen er den akselererte prosessen med LED-degradering på grunn av ustabil forsyningsstrøm.

Driverkrets for CPC9909

Moderne pulsdrivere for LED-lamper har en enkel krets, slik at du enkelt kan gjøre det selv med egne hender. I dag, for å bygge drivere, produseres en rekke integrerte kretser, spesielt designet for å kontrollere høyeffekts LED-er. For å forenkle oppgaven for elskere av elektroniske kretser, gir utviklere av integrerte drivere for lysdioder typiske koblingsskjemaer og beregninger av ledningskomponenter i dokumentasjonen.

Generell informasjon

Det amerikanske selskapet Ixys har lansert produksjonen av CPC9909-brikken, designet for å kontrollere LED-enheter og lysdioder med høy lysstyrke. Driveren basert på CPC9909 er liten i størrelse og krever ikke store investeringer. CPC9909 IC er produsert i plan design med 8 pinner (SOIC-8) og har en innebygd spenningsregulator.

Takket være tilstedeværelsen av en stabilisator, er driftsområdet til inngangsspenningen 12-550V fra en DC-kilde. Minste spenningsfall over lysdioder er 10 % av forsyningsspenningen. Derfor er CPC9909 ideell for tilkobling av høyspent LED. IC fungerer perfekt i temperaturområdet fra -55 til +85°C, noe som betyr at den egner seg til å designe LED-lamper og armaturer for utendørsbelysning.

Pin oppgave

Det er verdt å merke seg at ved hjelp av CPC9909 kan du ikke bare slå på og av en kraftig LED, men også kontrollere gløden. For å lære om alle egenskapene til IC, vurder formålet med konklusjonene.

1. VIN. Designet for å levere strømspenning.
2. CS. Designet for å koble til en ekstern strømsensor (motstand), som den maksimale LED-strømmen stilles inn med.
3. GND. Generell driverutgang.
4. PORT. Utgang fra mikrokretsen. Leverer et modulert signal til porten til krafttransistoren.
5. P.W.M.D. Lavfrekvent dimmeinngang.
6. VDD. Utgang for forsyningsspenningsregulering. I de fleste tilfeller er den koblet via en kondensator til en felles ledning.
7. L.D. Designet for å stille inn analog dimming.
8. RT. Designet for å koble til en tidsinnstillingsmotstand.

Ordningen og dens operasjonsprinsipp

En typisk tilkobling av CPC9909 drevet fra et 220V-nettverk er vist i figuren. Kretsen er i stand til å drive én eller flere lysdioder med høy effekt eller høy lysstyrke. Kretsen kan enkelt settes sammen med egne hender, selv hjemme. Den ferdige driveren krever ikke justering, tatt i betraktning riktig valg av eksterne elementer og overholdelse av reglene for installasjon.
Driveren for en 220V LED-lampe basert på CPC9909 fungerer ved å bruke pulsfrekvensmodulasjonsmetoden. Dette betyr at pausetiden er en konstant verdi (time-off=konst). Vekselspenningen likerettes av en diodebro og jevnes ut av et kapasitivt filter C1, C2. Deretter går den til VIN-inngangen til mikrokretsen og starter prosessen med å generere strømpulser ved GATE-utgangen. ICs utgangsstrøm driver krafttransistoren Q1. I det øyeblikket transistoren er åpen (pulstid "tid-på") flyter laststrømmen gjennom kretsen: "+ diodebro" - LED - L - Q1 - R S - "-diodebro".
I løpet av denne tiden akkumulerer induktoren energi for å overføre den til lasten under en pause. Når transistoren lukkes, gir induktorenergien laststrøm i kretsen: L – D1 – LED – L.
Prosessen er syklisk, noe som resulterer i en sagtannstrøm gjennom LED-en. Maksimums- og minimumsverdien til sagen avhenger av induktansen til induktoren og driftsfrekvensen.
Pulsfrekvensen bestemmes av verdien av motstanden RT. Amplituden til pulsene avhenger av motstanden til motstanden RS. LED-strømmen stabiliseres ved å sammenligne den interne referansespenningen til IC med spenningsfallet over R S . En sikring og en termistor beskytter kretsen mot mulige nødforhold.

Beregning av eksterne elementer

Frekvensinnstillingsmotstand

Varigheten av pausen settes av en ekstern motstand R T og bestemmes ved hjelp av en forenklet formel:

t pause =R T/66000+0,8 (µs).

På sin side er pausetiden relatert til driftssyklusen og frekvensen:

t pause =(1-D)/f (s), hvor D er arbeidssyklusen, som er forholdet mellom pulstiden og perioden.

Strømsensor

Resistansvurderingen R S spesifiserer amplitudeverdien til strømmen gjennom LED-en og beregnes ved hjelp av formelen: R S =U CS /(I LED +0,5*I L-puls), der U CS er den kalibrerte referansespenningen lik 0,25V;

I LED – strøm gjennom LED;

I L puls – verdien av belastningsstrømrippel, som ikke bør overstige 30%, det vil si 0,3*I LED.

Etter transformasjonen vil formelen ha formen: R S =0,25/1,15*I LED (Ohm).

Effekten som forsvinner av strømsensoren bestemmes av formelen: P S =R S *I LED *D (W).

En motstand med en kraftreserve på 1,5-2 ganger er akseptert for installasjon.

Gasspedal

Som kjent kan ikke induktorstrømmen endres brått, øke under pulsen og avta under pausen. Radioamatørens oppgave er å velge en spole med en induktans som gir et kompromiss mellom kvaliteten på utgangssignalet og dets dimensjoner. For å gjøre dette, husk krusningsnivået, som ikke bør overstige 30%. Da trenger du en induktans med en nominell verdi:

L=(US LED *t pause)/ I L puls, der U LED er spenningsfallet over LED(ene), tatt fra I-V karakteristikken.

Strømfilter

To kondensatorer er installert i strømkretsen: C1 – for å jevne ut den likerettede spenningen og C2 – for å kompensere for frekvensinterferens. Siden CPC9909 opererer over et bredt inngangsspenningsområde, er det ikke behov for en stor elektrolytisk C1-kapasitans. 22 uF vil være nok, men mer er mulig. Kapasitansen til metallfilm C2 for en krets av denne typen er standard - 0,1 μF. Begge kondensatorene må tåle en spenning på minst 400V.

Imidlertid insisterer brikkeprodusenten på å installere kondensatorer C1 og C2 med lav ekvivalent seriemotstand (ESR) for å unngå den negative effekten av høyfrekvent støy som oppstår når driveren bytter.

Likeretter

Diodebroen velges basert på maksimal foroverstrøm og reversspenning. For drift i et 220V-nettverk må reversspenningen være minst 600V. Den beregnede verdien av foroverstrømmen avhenger direkte av laststrømmen og er definert som: I AC =(π*I LED)/2√2, A.

Den resulterende verdien må multipliseres med to for å øke påliteligheten til kretsen.

Velge gjenværende kretselementer

Kondensator C3 installert i strømforsyningskretsen til mikrokretsen skal ha en kapasitet på 0,1 µF med en lav ESR-verdi, lik C1 og C2. De ubrukte pinnene PWMD og LD er også koblet til fellesledningen via C3.

Transistor Q1 og diode D1 fungerer i pulsmodus. Derfor bør valget gjøres under hensyntagen til deres frekvensegenskaper. Bare elementer med kort gjenopprettingstid vil være i stand til å inneholde den negative påvirkningen av transienter i svitsjingsøyeblikket ved en frekvens på omtrent 100 kHz. Den maksimale strømmen gjennom Q1 og D1 er lik amplitudeverdien til LED-strømmen, tatt i betraktning valgt driftssyklus: I Q1 = I D1 = D*I LED, A.

Spenningen påført Q1 og D1 er pulsert i naturen, men ikke mer enn den likerettede spenningen tatt i betraktning det kapasitive filteret, det vil si 280V. Valg av kraftelementer Q1 og D1 bør gjøres med en margin, multiplisere de beregnede dataene med to.

Sikringen beskytter kretsen mot nødkortslutninger og må tåle maksimal belastningsstrøm i lang tid, inkludert impulsstøy.

I FUSE =5*I AC, A.

Installering av en RTH-termistor er nødvendig for å begrense driverens startstrøm når filterkondensatoren er utladet. Med sin motstand må RTH beskytte diodene til brolikeretteren mot sammenbrudd i de første sekundene av driften.

RTH =(√2*220)/5*I AC, Ohm.

Andre alternativer for å aktivere CPC9909

Mykstart og analog dimming

Hvis ønskelig, kan CPC9909 gi en myk tenning av LED-en når lysstyrken gradvis øker. Mykstart realiseres ved hjelp av to faste motstander koblet til LD-pinnen, som vist på figuren. Denne løsningen lar deg forlenge levetiden til LED.

Dessuten lar LD-pinnen deg implementere den analoge dimmefunksjonen. For å gjøre dette erstattes 2,2 kOhm-motstanden med en variabel motstand på 5,1 kOhm, og endrer dermed jevnt potensialet ved LD-pinnen.

Pulsdimming

Du kan kontrollere gløden til LED-en ved å bruke rektangulære pulser til PWMD-pinnen (pulsbreddemodulasjonsdimming). For å gjøre dette brukes en mikrokontroller eller en pulsgenerator med obligatorisk separasjon gjennom en optokobler.

I tillegg til det vurderte driveralternativet for LED-lamper, er det lignende kretsløsninger fra andre produsenter: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24, etc. Hver av dem har sine egne styrker og svakheter, men generelt sett lykkes de takle den tildelte belastningen når du monterer med egne hender.

Les også

Enhver LED-lampe består av flere deler (komponenter): en lampekropp, en driver, lysdioder og en radiator eller varmeavledningsplate.

I denne artikkelen vil vi se på hva en driver er, dens hovedegenskaper og hvordan du velger riktig lampe slik at driveren som er installert i den, varer maksimal tid.

La oss starte med hva er en sjåfør? Mange mennesker forveksler strømforsyningen og driveren; forskjellen mellom dem er at strømforsyninger stabiliserer spenningen, og driveren stabiliserer strømmen, som er nødvendig for å drive lysdiodene. Siden vi vurderer lamper, vil vi anta at de bruker lysdioder med en effekt på 1 watt.

Lysdioder opererer fra en konstant strømkilde, så for å koble dem må du redusere AC-spenningen. Enhver LED-lampe (som har LED-kretser) har parametere som effekt, merkestrøm og spenning. Disse parametrene bør definitivt tas i betraktning når du velger en driver for en lampe. La oss se på disse parameterne i rekkefølge:

1. Strøm. Maksimal drivereffekt for en LED-lampe er angitt av produsenten på etiketten og viser hvilken maksimal belastning som kan kobles til. For eksempel indikerer merkingen (30x36)x1W, dette betyr at ca 30-36 en-watts LED kan kobles til denne driveren. Hvis vi snakker om å koble til 12 eller 24 V LED-strips eller moduler, må du ta hensyn til at strømforsyningene som tilbys for dem begrenser spenning, ikke strøm, det vil si at de ikke er drivere i den aksepterte terminologien. Dette betyr for det første at du må nøye overvåke strømmen til lasten som er koblet til en bestemt strømforsyning. Når du velger en driver for et bånd eller moduler, bør du ta hensyn til at kraften til kilden er omtrent 20% -30% høyere enn kraften til kretsen; det er ikke nødvendig å spare penger og laste strømkilden "for å kapasitet"; det er bedre å installere to eller flere strømkilder eller velge en kraftigere. Hvis dette ikke gjøres, vil strømforsyningen begynne å varmes opp og raskt svikte.

2. Nominelle parametere for strøm og spenning. På alle lysdioder angir produsenten merkestrømmen, derfor må LED-drivere velges basert på dette. Oftest brukes LED-drivere med en merkestrøm på 350 og 700 milliampere i armaturer. 350 mA er MAKSIMAL driftsstrøm. Dette betyr at for langvarig drift er det nødvendig å bruke en strømkilde med en strøm på 300-330 mA. Det samme gjelder for parallellkobling - strømmen per LED bør ikke overstige det spesifiserte tallet på 300-330 mA. Dette betyr ikke at drift med høyere strøm vil føre til at LED-en svikter. Men med utilstrekkelig varmespredning kan hver ekstra milliamp forkorte lampens levetid. I tillegg, jo høyere strømmen er, desto lavere er effektiviteten til LED, noe som betyr at jo mer varmes den opp og derfor forkorter lampens levetid. Hvis vi snakker om LED-strips og moduler, produseres de vanligvis i to spenningsstandarder - 12 og 24 volt. Strømforsyninger er merket med spennings- og effektverdier.

3. Klasse av tetthet og fuktbeskyttelse (IP). For øyeblikket bestemmes beskyttelsesklassen av to tall angitt etter forkortelsen IP (IP = Ingress Protection). Det første sifferet angir beskyttelsesklassen mot inntrengning av faste fremmedlegemer i enheten (støv). Den andre angir klassen for beskyttelse mot penetrering av flytende fremmedlegemer (vann). Det skal bemerkes at IP-beskyttelsesklassen ikke sier noe om omgivelsestemperaturen som lampen drives ved.

1. siffer	Betegnelse	2. siffer	Betegnelse
IP0X	Det er ingen beskyttelse.	IPX0	Det er ingen beskyttelse.
IP1X	Beskyttelse mot store fremmedlegemer D>50mm. Manglende beskyttelse mot forsettlig inntrenging.	IPX1	Beskyttelse mot vertikalt fallende vanndråper.
IP2X	Beskyttelse mot mellomstore fremmedlegemer D>12mm. Hold fingrene unna.	IPX2	Beskyttelse mot diagonalt fallende vanndråper, 15° i forhold til normal plassering av gjenstanden.
IP3X	Beskyttelse mot små fremmedlegemer D>2,5 mm. Hold instrumentet og kabelen unna.	IPX3	Beskyttelse mot små vannsprut opp til 60° i forhold til normal gjenstandsplassering.
IP4X	Beskyttelse mot sandholdige forurensninger D>1mm. Hold verktøy og kabel unna.	IPX4	Beskyttelse mot store mengder vannsprut fra alle kanter.
IP5X	Beskyttelse mot støvavleiringer	IPX5	Beskyttelse mot sterke vannstråler fra alle retninger.
IP6X	Støvbeskyttelse	IPX6	Beskyttelse mot midlertidig oversvømmelse (sterk vannstråle).

Standard RT4115 LED-driverkrets er vist i figuren nedenfor:

Tilførselsspenningen bør være minst 1,5-2 volt høyere enn den totale spenningen over lysdiodene. Følgelig, i forsyningsspenningsområdet fra 6 til 30 volt, kan fra 1 til 7-8 lysdioder kobles til driveren.

Maksimal forsyningsspenning til mikrokretsen 45 V, men drift i denne modusen er ikke garantert (bedre ta hensyn til en lignende mikrokrets).

Strømmen gjennom lysdiodene har en trekantet form med et maksimalt avvik fra gjennomsnittsverdien på ±15 %. Den gjennomsnittlige strømmen gjennom lysdiodene settes av en motstand og beregnes med formelen:

I LED = 0,1 / R

Minste tillatte verdi er R = 0,082 Ohm, som tilsvarer en maksimal strøm på 1,2 A.

Strømavviket gjennom LED-en fra den beregnede overstiger ikke 5 %, forutsatt at motstand R er installert med et maksimalt avvik fra den nominelle verdien på 1 %.

Så for å slå på LED-en med konstant lysstyrke lar vi DIM-pinnen henge i luften (den trekkes opp til 5V-nivået inne i PT4115). I dette tilfellet bestemmes utgangsstrømmen utelukkende av motstand R.

Hvis vi kobler en kondensator mellom DIM-pinnen og jord, får vi effekten av jevn belysning av LED-ene. Tiden det tar å nå maksimal lysstyrke vil avhenge av kondensatorkapasiteten; jo større den er, jo lenger lyser lampen.

For referanse: Hver nanofarad med kapasitans øker innkoblingstiden med 0,8 ms.

Hvis du vil lage en dimbar driver for lysdioder med lysstyrkejustering fra 0 til 100%, kan du ty til en av to metoder:

1. Første vei forutsetter at en konstant spenning i området fra 0 til 6V leveres til DIM-inngangen. I dette tilfellet utføres lysstyrkejustering fra 0 til 100% ved en spenning på DIM-pinnen fra 0,5 til 2,5 volt. Å øke spenningen over 2,5 V (og opp til 6 V) påvirker ikke strømmen gjennom LED-ene (lysstyrken endres ikke). Tvert imot, å redusere spenningen til et nivå på 0,3V eller lavere fører til at kretsen slås av og sette den i standby-modus (strømforbruket faller til 95 μA). Dermed kan du effektivt kontrollere driften av driveren uten å fjerne forsyningsspenningen.
2. Andre vei innebærer å levere et signal fra en pulsbreddeomformer med en utgangsfrekvens på 100-20000 Hz, vil lysstyrken bestemmes av driftssyklusen (pulsdriftssyklus). For eksempel, hvis det høye nivået varer 1/4 av perioden, og det lave nivået, henholdsvis 3/4, vil dette tilsvare et lysstyrkenivå på 25 % av maksimum. Du må forstå at driverens driftsfrekvens bestemmes av induktansen til induktoren og på ingen måte avhenger av dimmefrekvensen.

PT4115 LED-driverkretsen med konstantspenningsdimmer er vist i figuren nedenfor:

Denne kretsen for å justere lysstyrken til LED-ene fungerer utmerket på grunn av det faktum at inne i brikken blir DIM-pinnen "trukket opp" til 5V-bussen gjennom en 200 kOhm-motstand. Derfor, når potensiometerglideren er i sin laveste posisjon, dannes det en spenningsdeler på 200 + 200 kOhm og et potensial på 5/2 = 2,5V dannes ved DIM-pinnen, som tilsvarer 100 % lysstyrke.

Hvordan ordningen fungerer

I det første øyeblikket, når inngangsspenningen påføres, er strømmen gjennom R og L null og utgangsbryteren innebygd i mikrokretsen er åpen. Strømmen gjennom lysdiodene begynner å øke gradvis. Hastigheten på strømstigningen avhenger av størrelsen på induktansen og forsyningsspenningen. Komparatoren i kretsløpet sammenligner potensialene før og etter motstand R, og så snart forskjellen er 115 mV, vises et lavt nivå ved utgangen, som lukker utgangsbryteren.

Takket være energien som er lagret i induktansen, forsvinner ikke strømmen gjennom lysdiodene umiddelbart, men begynner å avta gradvis. Spenningsfallet over motstanden R avtar etter hvert. Så snart det når en verdi på 85 mV vil komparatoren igjen gi et signal om å åpne utgangsbryteren. Og hele syklusen gjentas på nytt.

Hvis det er nødvendig å redusere rekkevidden av strømbølger gjennom lysdiodene, er det mulig å koble en kondensator parallelt med lysdiodene. Jo større kapasiteten er, jo mer vil den trekantede formen til strømmen gjennom lysdiodene jevnes ut og jo mer lik vil den bli en sinusformet. Kondensatoren påvirker ikke driftsfrekvensen eller effektiviteten til driveren, men øker tiden det tar for den spesifiserte strømmen gjennom LED-en å sette seg.

Viktige monteringsdetaljer

Et viktig element i kretsen er kondensator C1. Den jevner ikke bare ut krusninger, men kompenserer også for energien som er akkumulert i induktoren i det øyeblikket utgangsbryteren lukkes. Uten C1 vil energien som er lagret i induktoren strømme gjennom Schottky-dioden til strømbussen og kan forårsake sammenbrudd av mikrokretsen. Derfor, hvis du slår på driveren uten at en kondensator shunter strømforsyningen, er mikrokretsen nesten garantert å slå seg av. Og jo større induktansen til induktoren er, jo større er sjansen for å brenne mikrokontrolleren.

Minimumskapasitansen til kondensator C1 er 4,7 µF (og når kretsen drives med en pulserende spenning etter diodebroen - minst 100 µF).

Kondensatoren bør være plassert så nær brikken som mulig og ha lavest mulig ESR-verdi (dvs. tantalkondensatorer er velkomne).

Det er også veldig viktig å ta en ansvarlig tilnærming til å velge en diode. Den må ha et lavt foroverspenningsfall, kort gjenopprettingstid under svitsjing og stabilitet av parametere når temperaturen i p-n-krysset øker, for å forhindre økning i lekkasjestrøm.

I prinsippet kan du ta en vanlig diode, men Schottky-dioder passer best til disse kravene. For eksempel STPS2H100A i SMD-versjon (foroverspenning 0,65V, revers - 100V, pulsstrøm opptil 75A, driftstemperatur opptil 156°C) eller FR103 i DO-41-hus (reversspenning opp til 200V, strøm opp til 30A, temperatur opp til 150 °C). De vanlige SS34-ene presterte veldig bra, som du kan trekke ut av gamle brett eller kjøpe en hel pakke for 90 rubler.

Induktansen til induktoren avhenger av utgangsstrømmen (se tabellen nedenfor). En feil valgt induktansverdi kan føre til en økning i effekten som spres på mikrokretsen og overskridelse av driftstemperaturgrensene.

Hvis den overopphetes over 160°C, vil mikrokretsen automatisk slå seg av og forbli i av-tilstand til den kjøles ned til 140°C, hvoretter den starter automatisk.

Til tross for tilgjengelige tabelldata, er det tillatt å installere en spole med et induktansavvik større enn den nominelle verdien. I dette tilfellet endres effektiviteten til hele kretsen, men den forblir operativ.

Du kan ta en fabrikkchoke, eller du kan lage den selv fra en ferrittring fra et brent hovedkort og PEL-0,35-ledning.

Hvis maksimal autonomi til enheten er viktig (bærbare lamper, lanterner), er det fornuftig å bruke tid på å velge induktoren nøye for å øke effektiviteten til kretsen. Ved lave strømmer må induktansen være større for å minimere strømstyringsfeil som følge av forsinkelsen i å bytte transistoren.

Induktoren bør plasseres så nært som mulig til SW-pinnen, ideelt sett koblet direkte til den.

Og til slutt er det mest presisjonselementet i LED-driverkretsen motstand R. Som allerede nevnt er minimumsverdien 0,082 ohm, som tilsvarer en strøm på 1,2 A.

Dessverre er det ikke alltid mulig å finne en motstand med en passende verdi, så det er på tide å huske formlene for å beregne ekvivalent motstand når motstander er koblet i serie og parallelt:

• Rlast = R1+R2+…+Rn;
• R-par = (R1 xR2) / (R1+R2).

Ved å kombinere forskjellige tilkoblingsmetoder kan du oppnå den nødvendige motstanden fra flere motstander for hånden.

Det er viktig å rute brettet slik at Schottky-diodestrømmen ikke flyter langs banen mellom R og VIN, da dette kan føre til feil ved måling av laststrømmen.

Den lave kostnaden, høye påliteligheten og stabiliteten til føreregenskapene på RT4115 bidrar til dens utbredte bruk i LED-lamper. Nesten annenhver 12-volts LED-lampe med MR16-sokkel er satt sammen på PT4115 (eller CL6808).

Motstanden til strøminnstillingsmotstanden (i ohm) beregnes ved å bruke nøyaktig samme formel:

R = 0,1 / I LED[EN]

Et typisk koblingsskjema ser slik ut:

Som du kan se, er alt veldig likt kretsen til en LED-lampe med en RT4515-driver. Beskrivelsen av operasjonen, signalnivåene, funksjonene til elementene som brukes og utformingen av kretskortet er nøyaktig de samme, så det er ingen vits i å gjenta.

CL6807 selges for 12 rubler/stk, du må bare passe på at de ikke glir på loddede (jeg anbefaler å ta dem).

SN3350

SN3350 er en annen billig brikke for LED-drivere (13 rubler/stykke). Det er nesten en komplett analog av PT4115 med den eneste forskjellen at forsyningsspenningen kan variere fra 6 til 40 volt, og den maksimale utgangsstrømmen er begrenset til 750 milliampere (kontinuerlig strøm bør ikke overstige 700 mA).

Som alle mikrokretsene beskrevet ovenfor, er SN3350 en pulsert nedtrappingsomformer med en utgangsstrømstabiliseringsfunksjon. Som vanlig er strømmen i belastningen (og i vårt tilfelle fungerer en eller flere lysdioder som belastningen) satt av motstanden til motstanden R:

R = 0,1 / I LED

For å unngå overskridelse av maksimal utgangsstrøm, bør motstand R ikke være lavere enn 0,15 Ohm.

Brikken er tilgjengelig i to pakker: SOT23-5 (maksimalt 350 mA) og SOT89-5 (700 mA).

Som vanlig, ved å bruke en konstant spenning til ADJ-pinnen, gjør vi kretsen til en enkel justerbar driver for lysdioder.

En funksjon ved denne mikrokretsen er et litt annerledes justeringsområde: fra 25 % (0,3V) til 100 % (1,2V). Når potensialet ved ADJ-pinnen faller til 0,2V, går mikrokretsen i hvilemodus med et forbruk på rundt 60 µA.

Typisk koblingsskjema:

For andre detaljer, se spesifikasjonene for mikrokretsen (pdf-fil).

ZXLD1350

Til tross for at denne mikrokretsen er en annen klon, tillater ikke noen forskjeller i tekniske egenskaper deres direkte erstatning med hverandre.

Her er hovedforskjellene:

• mikrokretsen starter på 4,8V, men når normal drift bare med en forsyningsspenning på 7 til 30 volt (opptil 40V kan tilføres i et halvt sekund);
• maksimal belastningsstrøm - 350 mA;
• motstanden til utgangsbryteren i åpen tilstand er 1,5 - 2 ohm;
• Ved å endre potensialet ved ADJ-pinnen fra 0,3 til 2,5V, kan du endre utgangsstrømmen (LED-lysstyrke) i området fra 25 til 200%. Ved en spenning på 0,2V i minst 100 µs går driveren inn i hvilemodus med lavt strømforbruk (ca. 15-20 µA);
• hvis justeringen utføres av et PWM-signal, og ved en pulsrepetisjonshastighet under 500 Hz, er området for lysstyrkeendringer 1-100%. Hvis frekvensen er over 10 kHz, så fra 25% til 100%;

Den maksimale spenningen som kan påføres ADJ-inngangen er 6V. I dette tilfellet, i området fra 2,5 til 6V, produserer driveren den maksimale strømmen, som er satt av den strømbegrensende motstanden. Motstandsmotstanden beregnes på nøyaktig samme måte som i alle de ovennevnte mikrokretsene:

R = 0,1 / I LED

Minste motstandsmotstand er 0,27 Ohm.

Et typisk koblingsskjema er ikke forskjellig fra dets motstykker:

Uten kondensator C1 er det UMULIG å levere strøm til kretsen!!! I beste fall vil mikrokretsen overopphetes og produsere ustabile egenskaper. I verste fall vil den feile umiddelbart.

Mer detaljerte egenskaper for ZXLD1350 finner du i dataarket for denne brikken.

Kostnaden for mikrokretsen er urimelig høy (), til tross for at utgangsstrømmen er ganske liten. Generelt er det veldig mye for alle. Jeg ville ikke engasjert meg.

QX5241

QX5241 er en kinesisk analog av MAX16819 (MAX16820), men i en mer praktisk pakke. Også tilgjengelig under navnene KF5241, 5241B. Den er merket "5241a" (se bilde).

I en kjent butikk selges de nesten etter vekt (10 stykker for 90 rubler).

Driveren opererer på nøyaktig samme prinsipp som alle de som er beskrevet ovenfor (kontinuerlig nedtrappingsomformer), men inneholder ikke en utgangsbryter, så drift krever tilkobling av en ekstern felteffekttransistor.

Du kan ta en hvilken som helst N-kanals MOSFET med passende tømmestrøm og kildespenning. For eksempel er følgende egnet: SQ2310ES (opptil 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Generelt, jo lavere åpningsspenning, jo bedre.

Her er noen nøkkelfunksjoner til LED-driveren på QX5241:

• maksimal utgangsstrøm - 2,5 A;
• Effektivitet opptil 96 %;
• maksimal dimmefrekvens - 5 kHz;
• maksimal driftsfrekvens for omformeren er 1 MHz;
• nøyaktighet av strømstabilisering gjennom lysdioder - 1%;
• forsyningsspenning - 5,5 - 36 Volt (fungerer normalt ved 38!);
• utgangsstrømmen beregnes med formelen: R = 0,2 / I LED

Les spesifikasjonen (på engelsk) for flere detaljer.

LED-driveren på QX5241 inneholder få deler og er alltid satt sammen i henhold til dette skjemaet:

5241-brikken kommer bare i SOT23-6-pakken, så det er best å ikke nærme seg den med et loddebolt for loddepanner. Etter installasjonen bør brettet vaskes grundig for å fjerne fluss; enhver ukjent forurensning kan påvirke driften av mikrokretsen negativt.

Forskjellen mellom forsyningsspenningen og det totale spenningsfallet over diodene bør være 4 volt (eller mer). Hvis det er mindre, observeres noen feil i drift (strømustabilitet og induktorplystring). Så ta det med forbehold. Dessuten, jo større utgangsstrømmen er, desto større er spenningsreserven. Selv om jeg kanskje kom over en dårlig kopi av mikrokretsen.

Hvis inngangsspenningen er mindre enn det totale fallet over lysdiodene, mislykkes genereringen. I dette tilfellet åpnes utgangsfeltbryteren helt og lysdiodene lyser (selvfølgelig ikke på full effekt, siden spenningen ikke er nok).

AL9910

Diodes Incorporated har laget en veldig interessant LED-driver-IC: AL9910. Det er merkelig at driftsspenningsområdet gjør at den kan kobles direkte til et 220V-nettverk (via en enkel diodelikeretter).

Her er hovedkarakteristikkene:

• inngangsspenning - opptil 500V (opptil 277V for alternerende);
• innebygd spenningsstabilisator for å drive mikrokretsen, som ikke krever en slukkemotstand;
• muligheten til å justere lysstyrken ved å endre potensialet på kontrollbenet fra 0,045 til 0,25V;
• innebygd overopphetingsbeskyttelse (utløses ved 150°C);
• driftsfrekvens (25-300 kHz) er satt av en ekstern motstand;
• en ekstern felteffekttransistor er nødvendig for drift;
• Tilgjengelig i åttebens SO-8- og SO-8EP-pakker.

Driveren montert på AL9910-brikken har ikke galvanisk isolasjon fra nettverket, så den bør bare brukes der direkte kontakt med kretselementene er umulig.

Driveren for en LED-lampe er det viktigste elementet i kretsen, og sikrer god lysstyrke, effektivitet og langsiktig drift av lyskilder. Med sin hjelp blir vekselstrømmen til et industrielt nettverk med en spenning på 220 V forvandlet til likestrøm med ønsket verdi (12/24/48 V). Vi vil forstå alle funksjonene til et elektrisk element og angi viktige kriterier for valg av enheter.

Konseptet med en nettverksdriver og dens formål

En driver er en elektronisk komponent som mottar AC-spenning, stabiliserer den og sender ut likespenning. Det er viktig å forstå her at vi snakker om å motta strøm. For å konvertere spenning brukes konvensjonelle strømforsyninger (verdien av utgangsspenningen er angitt på saken). Strømforsyninger drives i diodestrips.

Hovedkarakteristikken til omformeren for LED-belysningsenheter er utgangsstrømmen. Ekstra LED-dioder eller andre halvledere brukes til belastningen. Nesten alltid drives driveren fra et 220 V industrielt nettverk, og utgangsspenningsområdet starter fra 2 - 3 og ender på titalls volt. For å koble til tre 3 W LED-er trenger du en elektronisk driver med en utgangsspenning på 9 - 21 V og en strøm på 780 mA. Ved lette belastninger er den universelle enheten preget av en lav ytelseskoeffisient (COP).

For å drive frontlykter brukes en kilde med en konstant spenning på 10 til 35 V. Hvis strømmen er lav, er det ikke nødvendig med en sjåfør, men en passende motstand vil være nødvendig. Denne komponenten er en uunnværlig del av en husholdningsbryter, men når du bytter en LED-diode til et 220 V AC-nettverk, kan du ikke stole på pålitelig og holdbar drift.

Prinsipp for operasjon

Omformeren fungerer som en strømkilde. La oss se på forskjellene mellom produktet og strømforsyningen - spenningskilden.

På utgangen til hver spenningsomformer har vi en viss spenning som ikke er relatert til belastningen. For eksempel, hvis du kobler en 40 Ohm motstand til en 12 V strømforsyning, vil en strøm på 300 mA strømme gjennom den. Hvis du installerer to motstander parallelt, vil den totale strømmen være 600 mA, selv om spenningen forblir identisk.

Når det gjelder driveren, gir den samme strøm, til tross for at spenningen endres opp eller ned. Ta en 30 ohm motstand og koble den til en 225 mA driver. Spenningen vil falle til 12 V. Bytter du to parallellkoblede motstander på 30 ohm hver, vil strømmen fortsatt forbli lik 225 mA, men spenningen halveres - til 6 V.

Derav konklusjonen: en høykvalitets driver garanterer belastningen en gitt utgangsstrøm, uavhengig av den skiftende spenningen. Som et resultat vil LED-dioden, når den forsynes med en spenning på 5 V, skinne like sterkt sammenlignet med en strømkilde på 10 V, forutsatt at strømmen forblir den samme.

Spesifikasjoner

Behovet for å kjøpe en driver oppstår hvis en interessant lampe uten strømomformer ble funnet. Et annet alternativ er å bygge lyskilden fra bunnen av ved å kjøpe hvert element separat.

Før du kjøper en strømomformer, bør du vurdere tre hovedegenskaper:

• utgangsstrømstyrke;
• driftskraft;
• utgangsspenning.

Utgangsspenningen beregnes basert på strømkoblingsskjemaet og antall lysdioder. Gjeldende verdi påvirker kraften og glødenivået. Utgangsstrømmen til driveren for LED-dioder skal være tilstrekkelig for en konstant og lys glød.

Effekten til produktet må være høyere enn den totale verdien av alle lysdioder. Formelen som brukes for beregningen er P = P (led) × X, hvor

• P (led) - diodekraft;
• X er antall dioder.

For å garantere langsiktig drift av driveren, må du fokusere på kraftreserven - kjøp omformere med en nominell effekt 20 - 30% høyere enn den nødvendige verdien. Ikke glem fargefaktoren, som er direkte relatert til spenningsfallet. Sistnevnte verdi varierer avhengig av forskjellige farger.

Best før dato

Levetiden til sjåføren er noe kortere sammenlignet med den optiske komponenten til LED-lampen - ca 30 000 timer. Dette skyldes en rekke årsaker: spenningsstøt, endringer i temperatur, fuktighet og belastning på omformeren.

Et av de sårbare punktene er utjevningskondensatoren, hvor elektrolytten fordamper over tid. I de fleste tilfeller skjer dette når det installeres i rom med høy luftfuktighet eller kobles til et nettverk som har spenningsstøt. Denne tilnærmingen vil føre til økt krusning ved utgangen av enheten, noe som påvirker LED-diodene negativt.

Ofte reduseres førerens levetid på grunn av dellast. Hvis en 200W-enhet brukes med halv belastning (100W), vil halvparten av nominell verdi returneres til nettet, noe som forårsaker overbelastning og hyppigere strømbrudd.

Typer drivere

Det er to hovedkategorier av strømomformere for lysdioder - lineære og pulserende typer. På lineært utstyr er utgangen en strømgenerator, som garanterer stabilisering under eventuelle endringer i nettspenningen. Komponenten utfører jevn justering uten å generere høyfrekvente elektromagnetiske bølger. Enkle og billige produkter med effektivitet under 80 %, noe som begrenser bruksomfanget til lysdioder og lavstrømslister.

Prinsippet for drift av pulsdrivere er mer komplisert - en serie høyfrekvente strømpulser dannes ved utgangen.

Frekvensen for forekomst av strømpulser er alltid konstant, men driftssyklusen kan variere i området 10 - 80%, noe som fører til en endring i verdien av utgangsstrømmen. Kompakte dimensjoner og høy effektivitet (90 – 95 %) har ført til utstrakt bruk av pulsdrivere. Deres største ulempe er det større antallet elektromagnetiske forstyrrelser (sammenlignet med lineære).

Kostnaden for sjåføren påvirkes av tilstedeværelse eller fravær av galvanisk isolasjon. I sistnevnte tilfelle er enhetene vanligvis billigere, men påliteligheten er mye lavere på grunn av sannsynligheten for elektrisk støt.

Dimbar driver

Dimmer er en enhet som lar deg justere lysstyrken til lyskilder. De fleste drivere støtter denne funksjonen. Med deres hjelp reduseres intensiteten av belysning i dagslys, aksenter plasseres på visse interiørartikler, og rommet er sonert. Alt dette gir en mulighet til å redusere energikostnadene og øke levetiden til enkeltkomponenter.

Kinesiske sjåfører

Billige og lavkvalitets kinesiske sjåfører er preget av fraværet av en bolig. Utgangsstrømmen overstiger vanligvis ikke 700 mA. På bakgrunn av minimale kostnader og (muligens) tilstedeværelsen av galvanisk isolasjon, ser ulempene mye mer alvorlige ut:

• kort levetid;
• upålitelighet - billige elementer for kretser;
• stor radiofrekvensinterferens;
• mange pulsasjoner;
• dårlig beskyttelse mot høy temperatur og økning/reduksjon i nettspenning.

Hvordan velge en sjåfør

Hvis du ønsker å få en enhet av høy kvalitet som vil vare i flere år og utføre de nødvendige funksjonene, anbefaler vi å unngå å kjøpe billige kinesiske produkter. De fysiske parametrene til slike faller ikke alltid sammen med de deklarerte verdiene. Ikke kjøp enheter som ikke har garantikort.

Det enkleste alternativet, gjennomsnittlig i kvalitet og pris, er en strømomformer uten hus, koblet til et industrielt nettverk med en spenning på 220 V. Ved å velge en eller annen modifikasjon av enheten, kan du bruke den til en eller flere lysdioder. Dette er utmerkede elementer som brukes i laboratorieforskning og eksperimenter. For leiligheter og hus er det tilrådelig å kjøpe sjåfører med et hus, siden fraværet reduserer påliteligheten og sikkerheten til driften.

Ferdige strømomformer mikrokretser for LED-lamper

På markedet kan du finne ferdige mikrokretser for strømkonvertering. Nedenfor ser vi på de mest populære av alle:

1. Supertex HV9910 er en pulsomformer med en strøm på opptil 10 mA som ikke støtter frakobling.
2. ON Semiconductor UC3845 er en puls-type enhet hvis utgangsstrøm er 1 A.
3. Texas Instruments UCC28810 er en driver av pulstype med frakoblingsstøtte og en utgangsstrøm på ikke mer enn 750 mA.
4. LM3404HV er et utmerket alternativ for å drive høyeffekts LED-er. Arbeidet er basert på prinsippet om en omformer av resonanstype. For å opprettholde merkestrømmen brukes en resonanskrets bestående av en kondensator og en halvleder Schottky-diode. Når du velger RON-motstand, er det mulig å stille inn ønsket koblingsfrekvens.
5. Maxim MAX16800 - lineær driver for lavspenning (12 V). Utgangsstrømmen er ikke mer enn 350 mA. Denne driverkretsen for en LED-lampe er et utmerket alternativ for en kraftig LED-diode eller lommelykt. Dimming støttes.

Selvmontering av omformer for 220 V LED

Den betraktede kretsen ligner en strømforsyning av brytertype. La oss for eksempel ta en enkel strømforsyning som ikke har galvanisk isolasjon. De viktigste fordelene med en slik ordning er enkelhet og pålitelighet.

Fortsett med forsiktighet når du velger en metode, da det ikke er noen begrensninger på utgangsstrømmen. Lysdiodene vil bli drevet av 1,5 - 2 A de er tildelt, men hvis du utilsiktet berører de eksponerte ledningene med hendene, vil strømverdien øke til titalls ampere og et kraftig støt vil oppstå.

Den enkleste 220 V strømomformerkretsen inneholder tre trinn:

• spenningsdeler med kapasitiv motstand;
• flere dioder (bro);
• Spenningsregulator.

I det første trinnet brukes en kapasitiv motstand til å lade opp kondensatoren uavhengig og er ikke relatert til driften av selve kretsen. Rangeringen spiller ingen rolle og er vanligvis mellom 100 kOhm og 1 MOhm med en effekt på ikke mer enn 1 W. For disse formålene kan du ikke velge en elektrolytisk kondensator.

Strøm flyter gjennom kondensatoren til den er fulladet. Jo lavere kondensatorkapasiteten er, jo raskere vil prosessen fullføres. En 0,3 µF kondensator vil passere gjennom seg selv en mindre del av den totale nettverksspenningen.

En diodebro brukes til å transformere vekselspenning til likespenning. Etter at kondensatoren "kutter av" nesten hele spenningen, vil diodebroen produsere en likestrøm med en spenning på 20 - 22 V.

På det tredje trinnet installeres et utjevningsfilter for å stabilisere spenningen. Kondensatoren og diodebroen reduserer spenningen. Eventuelle endringer i spenningen i nettverket påvirker utgangsamplituden til diodebroen. For å redusere krusning er en elektrolytisk kondensator koblet parallelt med kretsen.

Selvmontering av en 10 Watt omformer

Hvis du vil bygge en nettverksdriver med egne hender for å drive en kraftig LED, bruk elektroniske tavler fra skadede hushjelper. Ofte slutter slike lamper å fungere nettopp på grunn av utbrente lamper, selv om det elektroniske styret fortsetter å fungere. Alle komponenter kan brukes til å lage en strømforsyning, driver og andre elektriske enheter. Prosessen vil kreve kondensatorer, dioder, transistorer og choker.

Demonter en mislykket 20 W kvikksølvlampe (egnet for en 10 W driver). I dette tilfellet er det garantert at gassen vil tåle den påførte belastningen. Etter hvert som strømkravene til nettverksdriveren øker, må du velge en kraftigere økonomienhet eller bruke en analog med en enorm kjerne i stedet for en choke.

Gjør 20 omdreininger på viklingen og bruk en loddebolt for å koble den til likeretteren (diodebroen). Påfør spenning fra et industrielt nettverk på 220 V og bruk et multimeter for å måle den resulterende verdien ved utgangen av diodebroen. Hvis du bruker instruksjonene vil du få en verdi i området 9 - 10 V. LED-kilden forbruker 0,8 A ved nominelle 900 mA. Siden du vil levere en redusert strøm, kan du forlenge levetiden til LED-dioden.

Konklusjon

Til tross for deres tilsynelatende enkelhet og pålitelighet, er LED mer komplekse og krevende enn andre lyskilder. Ta de samme strømkildene. For eksempel, hvis du overskrider strømforsyningsstrømmen til en lysrør med 15 - 25 %, vil ytelsen ikke forringes. Når det gjelder lysdioder, vil levetiden reduseres flere ganger. Tilstedeværelsen av en nettverksdriver sikrer at den samme utgangsstrømmen leveres uavhengig av spenningsstøt i nettverket. Av denne grunn bør du ikke spare på å kjøpe disse enhetene.

LED-lamper har blitt utbredt, som et resultat av at den aktive produksjonen av sekundære strømforsyninger har begynt. LED-lampedriveren er i stand til stabilt å opprettholde de spesifiserte strømverdiene ved utgangen til enheten, og stabilisere spenningen som går gjennom diodekjeden.

Vi vil fortelle deg alt om typene og prinsippene for drift av en strømkonverteringsenhet for drift av en diode lyspære. Artikkelen vår gir retningslinjer for valg av driver og gir nyttige anbefalinger. Uavhengige hjemmeelektrikere vil finne koblingsskjemaer som er bevist i praksis.

Diodekrystaller består av to halvledere - anode (pluss) og katode (minus), som er ansvarlige for transformasjonen av elektriske signaler. Det ene området har P-type ledningsevne, det andre – N. Når en strømkilde er tilkoblet, vil strøm flyte gjennom disse elementene.

På grunn av denne polariteten suser elektroner fra P-type-sonen til N-type-sonen, og omvendt, ladninger fra punkt N rusher til P. Hver del av regionen har imidlertid sine egne grenser, kalt P-N-kryss. På disse stedene møtes partikler og blir gjensidig absorbert eller rekombinert.

En diode er et halvlederelement og har bare ett p-n-kryss. Av denne grunn er hovedkarakteristikken som bestemmer lysstyrken til deres glød ikke spenning, men strøm

Under P-N-overganger synker spenningen med et visst antall volt, alltid det samme for hvert element i kretsen. Tar disse verdiene i betraktning, stabiliserer driveren den innkommende strømmen og produserer en konstant verdi ved utgangen.

Hvilken strøm som kreves og hvilke verdier av tap under P-N-passasje er angitt i passet til LED-enheten. Derfor er det nødvendig å ta hensyn til parametrene til strømforsyningen, hvis rekkevidde må være tilstrekkelig til å kompensere for tapt energi.

For at lysdioder med høy effekt skal fungere i den tiden som er spesifisert i egenskapene, kreves en stabiliseringsenhet - en driver. Kroppen til den elektroniske mekanismen viser alltid utgangsspenningen

Strømforsyninger med spenninger fra 10 til 36 V brukes til å utstyre belysningsenheter.

Utstyr kan være av forskjellige typer:

• frontlykter på biler, sykler, motorsykler, etc.;
• små bærbare lamper eller gatelykter;
• , kassetter og moduler.

Men for, så vel som ved bruk av konstant spenning, er det tillatt å ikke bruke drivere. I stedet legges en motstand til kretsen, også drevet fra et 220 V-nettverk.

Driftsprinsipp for strømforsyningen

La oss finne ut hva forskjellene er mellom en spenningskilde og en strømforsyning. Tenk på diagrammet nedenfor som et eksempel.

Ved å koble en 40 ohm motstand til en 12 V strømkilde vil en strøm på 300 mA flyte gjennom den (Figur A). Når en andre motstand er koblet parallelt til kretsen, vil strømverdien være 600 mA (B). Spenningen vil imidlertid forbli uendret.

Til tross for tilkobling av to motstander til strømkilden, vil den andre skape en konstant spenning ved utgangen, fordi den under ideelle forhold ikke er utsatt for belastningen

La oss nå se på hvordan verdiene endres hvis motstander er koblet til strømforsyningen i kretsen. På samme måte introduserer vi en 40 Ohm reostat med en 300 mA driver. Sistnevnte skaper en spenning på 12 V på den (krets B).

Hvis kretsen består av to motstander, er strømverdien uendret, og spenningen vil være 6 V (G).

Driveren, i motsetning til spenningskilden, opprettholder de spesifiserte strømparametrene ved utgangen, men spenningseffekten kan variere

Ved å trekke konklusjoner kan vi si at en omformer av høy kvalitet forsyner belastningen med nominell strøm selv når spenningen faller. Følgelig vil diodekrystaller med 2 V eller 3 V og en strøm på 300 mA brenne like sterkt med redusert spenning.

Omformerens karakteristiske egenskaper

En av de viktigste indikatorene er den overførte kraften under belastning. Ikke overbelast enheten og prøv å få best mulig resultater.

Feil bruk bidrar til rask svikt i ikke bare visningsmekanismen, men også LED-brikkene.

De viktigste faktorene som påvirker arbeidet inkluderer:

• bestanddeler som brukes i monteringsprosessen;
• grad av beskyttelse (IP);
• minimums- og maksimumsverdier ved inngangen og utgangen;
• produsent.

Moderne modeller av omformere er produsert på grunnlag av mikrokretser og bruker pulsbreddekonvertering (PWM) teknologi.

Under drift av strømforsyningen er det innført en pulsbreddemodulasjonsmetode for å regulere utgangsspenningen, mens samme type strøm opprettholdes ved utgangen som ved inngangen

Slike enheter er preget av en høy grad av beskyttelse mot kortslutninger, nettverksoverbelastninger og har også økt effektivitet.

Regler for valg av strømomformer

For å kjøpe en LED-lampekonverter, bør du studere de viktigste. Det er verdt å stole på utgangsspenningen, nominell strøm og utgangseffekt.

LED-strøm

La oss først analysere utgangsspenningen, som er gjenstand for flere faktorer:

• verdien av spenningstap ved P-N-kryssene til krystallene;
• antall lysdioder i kjeden;
• koblingsskjema.

Parametrene til nominell strøm kan bestemmes av de karakteristiske egenskapene til forbrukeren, nemlig kraften til LED-elementene og graden av deres lysstyrke.

Denne indikatoren vil påvirke strømmen som forbrukes av krystallene, hvis rekkevidde varierer basert på den nødvendige lysstyrken. Omformerens oppgave er å gi disse elementene den nødvendige mengden energi.

Utgangsspenningsverdien må være større enn eller identisk med den totale mengden energi som brukes på hver blokk i den elektriske kretsen

Kraften til enheten avhenger av styrken til hvert LED-element, deres farge og mengde.

For å beregne energiforbruket, bruk følgende formel:

P H = P LED * N,

N er antall krystaller i kjeden.

De oppnådde indikatorene bør ikke være mindre enn førerkraften. Nå er det nødvendig å bestemme den nødvendige nominelle verdien.

Maksimal kraft til enheten

Det bør også tas i betraktning at for å sikre stabil drift av omformeren, må dens nominelle verdier overstige den oppnådde PH-verdien med 20-30%.

Formelen har derfor formen:

P maks ≥ (1.2..1.3) * PH,

hvor P max er merkeeffekten til strømforsyningen.

I tillegg til kraften og antallet forbrukere på brettet, er laststyrken også underlagt fargefaktorene til forbrukeren. Med samme strøm, avhengig av nyansen, har de forskjellige spenningsfall.

Driveren for LED-lampen må levere den strømmengden som er nødvendig for å sikre maksimal lysstyrke. Ved valg av enhet må kjøper huske at effekten må være større enn det alle lysdioder bruker

La oss ta for eksempel lysdioder fra det amerikanske selskapet Cree fra XP-E-linjen i rødt.

Deres egenskaper er som følger:

• spenningsfall 1,9-2,4 V;
• strøm 350 mA;
• gjennomsnittlig strømforbruk 750 mW.

En grønn analog med samme strøm vil ha helt forskjellige indikatorer: tap ved P-N-kryss er 3,3-3,9 V, og effekten er 1,25 W.

Følgelig kan vi trekke konklusjoner: en driver vurdert til 10 W brukes til å drive tolv røde krystaller eller åtte grønne.

LED-koblingsskjema

Valget av driver bør gjøres etter å ha bestemt koblingsskjemaet for LED-forbrukere. Hvis du først kjøper lysdioder og deretter velger en omformer for dem, vil denne prosessen være ledsaget av mange vanskeligheter.

For å finne en enhet som sikrer driften av nøyaktig dette antallet forbrukere med et gitt tilkoblingsdiagram, må du bruke mye tid.

La oss gi et eksempel med seks forbrukere. Deres spenningstap er 3 V, strømforbruket er 300 mA. For å koble dem kan du bruke en av metodene, og i hvert enkelt tilfelle vil de nødvendige parameterne til strømforsyningen være forskjellige.

Ulempen med alternerende dioder er behovet for en strømforsyning med høyere spenning hvis det er mange krystaller i kretsen

I vårt tilfelle, når seriekoblet, kreves en 18 V-enhet med en strøm på 300 mA. Hovedfordelen med denne metoden er at den samme kraften går gjennom hele linjen, og følgelig brenner alle dioder med identisk lysstyrke.

Ulempen med parallell plassering av forbrukere er forskjellen i lysstyrken til hver kjede. Dette negative fenomenet oppstår på grunn av spredning av diodeparametere på grunn av forskjeller mellom strømmen som går gjennom hver linje

Hvis det brukes parallell plassering, er det nok å bruke en 9 V-omformer, men den forbrukte strømmen vil dobles sammenlignet med forrige metode.

Metoden for sekvensiell arrangement av to dioder kan ikke brukes med en endring i antall krystaller som er inkludert i gruppen - 3 eller mer. Slike begrensninger skyldes det faktum at for mye strøm kan passere gjennom ett element, og dette skaper sannsynligheten for svikt i hele kretsen

Hvis en sekvensiell metode brukes med dannelse av par med to lysdioder, brukes en driver med lignende ytelse som i forrige tilfelle. I dette tilfellet vil lysstyrken på belysningen være jevn.

Men selv her er det noen negative nyanser: når strøm tilføres gruppen, på grunn av variasjonen i egenskapene, kan en av lysdiodene åpnes raskere enn den andre, og følgelig vil en strøm dobbelt så stor som den nominelle verdien strømme gjennom den.

Mange typer er designet for slike kortsiktige hopp, men denne metoden er mindre populær.

Typer drivere etter enhetstype

Enheter som konverterer 220 V strøm til de nødvendige indikatorene for lysdioder er konvensjonelt delt inn i tre kategorier: elektronisk; basert på kondensatorer; dimbar.

Markedet for belysningstilbehør er representert av et bredt utvalg drivermodeller, hovedsakelig fra kinesiske produsenter. Og til tross for den lave prisklassen, kan du velge et veldig anstendig alternativ fra disse enhetene. Du bør imidlertid være oppmerksom på garantikortet, fordi Ikke alle produktene som presenteres er av akseptabel kvalitet.

Elektronisk visning av enheten

Ideelt sett bør den elektroniske omformeren være utstyrt med en transistor. Dens rolle er å avlaste kontrollmikrokretsen. For å eliminere eller jevne ut krusning så mye som mulig, er det montert en kondensator ved utgangen.

Denne typen enhet tilhører den dyre kategorien, men den er i stand til å stabilisere strøm opp til 750 mA, noe ballastmekanismer ikke er i stand til.

De nyeste driverne er hovedsakelig installert på lyspærer med E27-sokkel. Et unntak fra regelen er Gauss GU5.3-produkter. De er utstyrt med en transformatorløs omformer. Imidlertid når graden av pulsering i dem flere hundre Hz

Pulsering er ikke den eneste ulempen med omformere. Den andre kan kalles elektromagnetisk interferens i høyfrekvensområdet (HF). Så hvis andre elektriske apparater, for eksempel en radio, er koblet til stikkontakten som er koblet til lampen, kan du forvente forstyrrelser når du mottar digitale FM-frekvenser, TV, ruter, etc.

Den valgfrie enheten til en kvalitetsenhet må ha to kondensatorer: den ene er elektrolytisk for å jevne ut krusninger, den andre er keramisk for å redusere RF. En slik kombinasjon kan imidlertid bli funnet sjelden, spesielt når man snakker om kinesiske produkter.

De som har generelle konsepter i slike elektriske kretser kan uavhengig velge utgangsparametrene til den elektroniske omformeren ved å endre verdien på motstandene

På grunn av deres høye effektivitet (opptil 95%), er slike mekanismer egnet for kraftige enheter som brukes på forskjellige felt, for eksempel for biltuning, gatebelysning og husholdnings LED-kilder.

Kondensatorbasert strømforsyning

La oss nå gå videre til mindre populære enheter - de som er basert på kondensatorer. Nesten alle rimelige LED-lampekretser som bruker denne typen drivere har lignende egenskaper.

Men på grunn av modifikasjoner fra produsenten, gjennomgår de endringer, for eksempel fjerning av et kretselement. Spesielt ofte er denne delen en av kondensatorene - en utjevning.

På grunn av den ukontrollerte fyllingen av markedet med billige varer av lav kvalitet, kan brukerne "føle" hundre prosent pulsering i lampene. Selv uten å dykke ned i designen deres, kan vi si at utjevningselementet er fjernet fra kretsen

Slike mekanismer har bare to fordeler: de er tilgjengelige for selvmontering, og deres effektivitet er lik hundre prosent, siden tap bare vil oppstå ved p-n-kryss og motstander.

Det er like mange negative aspekter: lav elektrisk sikkerhet og høy grad av pulsering. Den andre ulempen er rundt 100 Hz og dannes som et resultat av likeretting av vekselspenningen. GOST spesifiserer en norm for tillatt pulsering på 10-20%, avhengig av formålet med rommet der belysningsenheten er installert.

Den eneste måten å redusere denne ulempen på er å velge en kondensator med riktig karakter. Du bør imidlertid ikke regne med å eliminere problemet helt - en slik løsning kan bare jevne ut intensiteten til utbruddene.

Dimbare strømomformere

Driver-dimmere lar deg endre innkommende og utgående strømindikatorer, mens du reduserer eller øker lysstyrken til lyset som sendes ut av diodene.

Det er to tilkoblingsmetoder:

• den første innebærer en myk start;
• det andre er impuls.

Vurder driftsprinsippet for dimbare drivere basert på CPC9909-brikken, brukt som en reguleringsenhet for LED-kretser, inkludert de med høy lysstyrke.

Diagram over standard tilkobling av CPC9909 med 220 V strømforsyning I henhold til skjematiske instruksjoner er det mulig å styre en eller flere kraftige forbrukere

Under en myk start sørger mikrokretsen med driveren for gradvis innkobling av diodene med økende lysstyrke. Denne prosessen involverer to motstander koblet til LD-pinnen, designet for å utføre oppgaven med jevn dimming. Slik oppnås en viktig oppgave – å forlenge levetiden til LED-elementer.

Den samme utgangen gir også analog regulering - 2,2 kOhm-motstanden er erstattet med en kraftigere variabel analog - 5,1 kOhm. På denne måten oppnås en jevn endring i produksjonspotensialet.

Bruken av den andre metoden innebærer å tilføre rektangulære pulser til lavfrekvente utgangen til PWMD. I dette tilfellet brukes enten en mikrokontroller eller en pulsgenerator, som nødvendigvis er adskilt av en optokobler.

Med eller uten bolig?

Drivere er tilgjengelige med eller uten hus. Det første alternativet er det vanligste og dyrere. Slike enheter er beskyttet mot fuktighet og støvpartikler.

Enheter av den andre typen brukes til skjult installasjon og er følgelig rimelige.

Alle presenterte enheter kan drives fra et 12 V eller 220 V-nettverk. Til tross for at åpne rammemodeller har fordeler i pris, henger de betydelig etter når det gjelder sikkerhet og pålitelighet av mekanismen

Hver av dem er forskjellig i tillatt temperatur under drift - dette må også tas i betraktning ved valg.

Klassisk sjåførkrets

For uavhengig å sette sammen en LED-strømforsyning, vil vi håndtere den enkleste enheten av pulstypen som ikke har galvanisk isolasjon. Den største fordelen med denne typen krets er enkel tilkobling og pålitelig drift.

Opplegget for en slik mekanisme er sammensatt av tre hovedkaskadeområder:

1. Kapasitiv spenningsseparator.
2. Likeretter.
3. Overspenningsbeskyttere.

Den første seksjonen er motstanden gitt til vekselstrøm på kondensator C1 med en motstand. Sistnevnte er kun nødvendig for selvlading av det inerte elementet. Det påvirker ikke driften av kretsen.

Når den genererte halvbølgespenningen går gjennom kondensatoren, flyter strømmen til platene er fulladet. Jo mindre kapasiteten til mekanismen er, jo mindre tid vil det ta å lade den helt opp.

For eksempel lades en enhet med et volum på 0,3-0,4 μF i løpet av 1/10 av halvbølgeperioden, det vil si at bare en tiendedel av passeringsspenningen vil passere gjennom denne seksjonen.

Retteprosessen i denne delen utføres i henhold til Graetz-skjemaet. Diodebroen velges basert på nominell strøm og reversspenning. I dette tilfellet bør den siste verdien ikke være mindre enn 600 V

Det andre trinnet er en elektrisk enhet som konverterer (likretter opp) vekselstrøm til pulserende strøm. Denne prosessen kalles fullbølge. Siden en del av halvbølgen er jevnet ut av en kondensator, vil utgangen fra denne seksjonen ha en likestrøm på 20-25 V.

Siden LED-strømforsyningen ikke skal overstige 12 V, må det brukes et stabiliserende element for kretsen. For dette formålet introduseres et kapasitivt filter. Du kan for eksempel bruke modell L7812

Det tredje trinnet opererer på grunnlag av et utjevningsstabiliserende filter - en elektrolytisk kondensator. Valget av kapasitive parametere avhenger av laststyrken.

Siden den sammensatte kretsen gjengir driften umiddelbart, kan du ikke berøre de bare ledningene, siden den ledede strømmen når titalls ampere - linjene blir først isolert.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Alle vanskelighetene som en radioamatør kan støte på når du velger en omformer for kraftige LED-lamper er beskrevet i detalj i videoen:

Nøkkelfunksjoner ved uavhengig tilkobling av en omformerenhet til en elektrisk krets:

Trinn-for-trinn-instruksjoner som beskriver prosessen med å sette sammen en LED-driver med egne hender ved hjelp av improviserte midler:

Til tross for titusenvis av timer med uavbrutt drift av LED-lamper som er deklarert av produsenten, er det mange faktorer som reduserer disse indikatorene betydelig.

Drivere er designet for å jevne ut alle strømhopp i det elektriske systemet. Deres valg eller selvmontering må kontaktes ansvarlig etter å ha beregnet alle nødvendige parametere.

Fortell oss om hvordan du valgte driveren for LED-lyspæren. Del dine argumenter og måter å stabilisere spenningsforsyningen til en diodebelysningsenhet. Legg igjen kommentarer i blokken nedenfor, still spørsmål, legg ut bilder om emnet for artikkelen.