Neoddeliteľnou súčasťou každej vysokokvalitnej žiarovky alebo žiarovky LED je vodič. Pokiaľ ide o osvetlenie, výraz „vodič“ by sa mal chápať ako elektronický obvod, ktorý prevádza vstupné napätie na stabilizovaný prúd danej hodnoty. Funkčnosť ovládača je určená šírkou rozsahu vstupného napätia, možnosťou nastavenia výstupných parametrov, náchylnosťou na poklesy v napájacej sieti a efektívnosťou.

Ukazovatele kvality svietidla alebo žiarovky ako celku, životnosť a náklady závisia od týchto funkcií. Všetky napájacie zdroje (IP) pre LED diódy sa bežne delia na lineárne a impulzné meniče. Lineárne IP môžu mať stabilizačnú jednotku pre prúd alebo napätie. Rádiové amatérske obvody tohto typu sú často navrhnuté vlastnými rukami na čipe LM317. Takéto zariadenie sa dá ľahko zostaviť a má nízke náklady. Ale z dôvodu veľmi nízkej účinnosti a zjavného obmedzenia výkonu pripojených diód LED sú vyhliadky na vývoj lineárnych prevodníkov obmedzené.

Pulzné ovládače môžu mať účinnosť viac ako 90% a vysoký stupeň ochrany proti rušeniu v sieti. Ich spotreba energie je desaťkrát menšia ako energia daná záťaži. Z tohto dôvodu sa môžu vyrábať v uzavretom kryte a nebojí sa prehriatia.

Prvé stabilizátory impulzov mali zložité zariadenie bez ochrany proti voľnobehu. Potom boli modernizované a v súvislosti s rýchlym rozvojom technológie LED sa objavili špecializované mikroobvody s frekvenčnou a pulznou šírkovou moduláciou.

Výkonový obvod LED deliča kondenzátora

Dizajn lacných LED žiaroviek pre 220 V z Číny bohužiaľ neposkytuje lineárny ani pulzný stabilizátor. Čínsky priemysel, ktorý bol motivovaný mimoriadne nízkou cenou hotového výrobku, dokázal v maximálnej možnej miere zjednodušiť schému energie. Nie je správne nazývať ho vodičom, pretože tu nie je stabilizácia. Z obrázku je zrejmé, že elektrický obvod žiarovky je navrhnutý na prácu zo siete 220V. Striedavé napätie je znížené obvodom RC a privádzané k diódovému mostíku. Potom je usmernené napätie čiastočne vyhladené kondenzátorom a privádzané cez odpor obmedzujúci prúd do LED. Tento obvod nemá galvanické oddelenie, to znamená, že všetky prvky majú neustále vysoký potenciál.

V dôsledku toho časté výpadky sieťového napätia spôsobujú blikanie LED žiarovky. A naopak, nadhodnotené napätie v sieti spôsobuje nezvratný proces starnutia kondenzátora so stratou kapacity a niekedy spôsobuje jeho prasknutie. Za zmienku stojí, že ďalšou vážnou negatívnou stránkou tohto obvodu je zrýchlený proces degradácie LED diód v dôsledku nestabilného napájacieho prúdu.

Schéma vodiča pre CPC9909

Moderné ovládače impulzov pre LED žiarovky majú jednoduchý obvod, takže sa dajú ľahko vytvoriť aj vlastnými rukami. V súčasnosti sa na výrobu ovládačov vyrába množstvo integrovaných obvodov špeciálne navrhnutých na riadenie výkonných LED diód. Na zjednodušenie úlohy pre milovníkov elektronických obvodov vývojári integrovaných ovládačov pre LED diódy v dokumentácii poskytujú typické spínacie obvody a výpočty komponentov zväzku.

Všeobecné informácie

Americká spoločnosť Ixys uviedla na trh uvedenie čipu CPC9909, ktorý je určený na ovládanie zostáv LED a LED s vysokým jasom. Ovládač založený na CPC9909 je malý a nevyžaduje veľké investície. CPC9909 IC sa vyrába v plošnom prevedení s 8 kolíkmi (SOIC-8) a má zabudovaný regulátor napätia.

Kvôli prítomnosti stabilizátora je prevádzkový rozsah vstupného napätia 12 - 550 V zo zdroja jednosmerného prúdu. Minimálny pokles napätia cez LED je 10% napájacieho napätia. Preto je CPC9909 ideálny na pripojenie vysokonapäťových LED. IC pracuje dokonale v teplotnom rozsahu od -55 do + 85 ° C, čo znamená, že je vhodný na navrhovanie LED žiaroviek a svietidiel pre vonkajšie osvetlenie.

Priradenie špendlíka

Za zmienku stojí, že pomocou CPC9909 môžete nielen zapínať a vypínať výkonnú LED, ale tiež ovládať jej žiaru. Ak sa chcete dozvedieť viac o všetkých možnostiach IMS, zvážte účel jeho zistení.

1. VIN. Navrhnuté pre napájacie napätie.
2. SK. Určené na pripojenie externého snímača prúdu (odpor), ktorým sa nastavuje maximálny prúd LED.
3. GND. Všeobecný výstup vodiča.
4. GATE. Výstup z mikročipov. Dodáva modulovaný signál do brány výkonového tranzistora.
5. PWMD. Vstup nízkej frekvencie stmievania.
6. VDD. Výstup na reguláciu napájacieho napätia. Vo väčšine prípadov je pripojený cez kondenzátor na spoločný vodič.
7. LD. Navrhnuté na nastavenie analógového stmievania.
8. RT. Navrhnuté na pripojenie času hlavného odporu.

Schéma a jej princíp činnosti

Na obrázku je znázornené typické zapnutie CPC9909 s výkonom 220V. Obvod je schopný ovládať jednu alebo viac vysokovýkonných LED alebo vysokovýkonných LED. Okruh sa dá ľahko zostaviť vlastnými rukami, dokonca aj doma. Dokončený vodič nemusí byť nastavený s ohľadom na kompetentný výber vonkajších prvkov a dodržiavanie pravidiel pre ich inštaláciu.

  Ovládač pre 220V LED žiarovku založenú na CPC9909 pracuje metódou pulznej frekvenčnej modulácie. To znamená, že čas pauzy je konštantný (time-off \u003d const). Striedavé napätie je usmerňované diódovým mostíkom a vyhladené kapacitným filtrom C1, C2. Potom prejde na vstup VIN mikroobvodu a začne proces generovania prúdových impulzov na výstupe GATE. Výstupný prúd čipu riadi výkonový tranzistor Q1. V okamihu otvorenia tranzistora (doba impulzu „zapnutá“) prúdi záťažový prúd pozdĺž obvodu: „+ diódový mostík“ - LED - L - Q1 - RS - „mostík s diódami“.

  Počas tejto doby induktor hromadí energiu, aby ju počas pauzy odovzdal záťaži. Keď sa tranzistor uzavrie, energia induktora dodáva záťažový prúd v obvode: L - D1 - LED - L.

  Tento proces je svojou povahou cyklický, výsledkom čoho je, že prúd prechádzajúci cez LED má tvar pílky. Najvyššia a najnižšia hodnota píly závisí od indukčnosti induktora a prevádzkovej frekvencie.

Frekvencia impulzov je určená hodnotou odporu RT. Amplitúda impulzov závisí od odporu rezistora RS. K stabilizácii prúdu LED dochádza porovnaním interného referenčného napätia integrovaného obvodu s poklesom napätia o R S. Poistka a termistor chránia obvod pred možnými núdzovými stavmi.

Výpočet vonkajších prvkov

Frekvenčný rezistor

Trvanie pauzy je nastavené externým odporom RT a je určené zjednodušeným vzorcom:

t pauzy \u003d RT / 66000 + 0,8 (μs).

Čas pozastavenia je zase spojený s faktorom plnenia a frekvenciou:

t pauzy \u003d (1-D) / f (s), kde D je pracovný cyklus, čo je pomer času impulzu k perióde.

Prúdový senzor

Hodnota odporu Rs nastavuje hodnotu amplitúdy prúdu cez LED a vypočíta sa pomocou vzorca: Rs \u003d U CS / (I LED + 0,5 * I L impulz), kde U CS je kalibrované referenčné napätie rovné 0,25V;

I LED - prúd cez LED;

I L pulz - hodnota zvlnenia záťažového prúdu, ktorá by nemala prekročiť 30%, to znamená 0,3 * I LED.

Po konverzii bude mať vzorec podobu: RS \u003d 0,25 / 1,15 * I LED (Ohm).

Výkon rozptýlený prúdovým snímačom je určený vzorcom: P S \u003d R S * I LED * D (W).

Pri inštalácii sa berie rezistor s rezervou výkonu 1,5 - 2 krát.

sýtič

Ako viete, prúd induktora sa nemôže náhle zmeniť, zvyšuje sa počas impulzu a klesá počas prestávky. Úlohou rádioamatéra je vybrať cievku s indukčnosťou, ktorá poskytuje kompromis medzi kvalitou výstupného signálu a jeho rozmermi. Na tento účel si spomeňte na úroveň zvlnenia, ktorá by nemala prekročiť 30%. Potom sa vyžaduje indukčnosť menovitej hodnoty:

L \u003d (americká LED * pauza) / I L impulz, kde U LED je pokles napätia na LED (d), prevzatý z krivky I - V.

Výkonový filter

Vo výkonovom obvode sú nainštalované dva kondenzátory: C1 - na vyrovnanie usmerneného napätia a C2 - na kompenzáciu frekvenčného rušenia. Pretože CPC9909 pracuje v širokom rozsahu vstupného napätia, nie je potrebná veľká kapacita elektrolytického C1. Dosť bude 22 mikrofarád, ale je možné viac. Kapacitná kapacita kovovej fólie C2 pre obvod tohto typu je štandardná - 0,1 μF. Oba kondenzátory musia odolať napätiu najmenej 400V.

Výrobca čipu však trvá na inštalácii kondenzátorov C1 a C2 s malým ekvivalentným sériovým odporom (ESR), aby sa zabránilo negatívnemu vplyvu vysokofrekvenčnej interferencie, ku ktorej dochádza pri prepínaní vodiča.

usmerňovač

Diódový mostík je zvolený na základe maximálneho prúdu vpred a reverzného napätia. Pre prevádzku v sieti 220 V musí byť jej spätné napätie najmenej 600 V. Vypočítaná hodnota jednosmerného prúdu priamo závisí od zaťažovacieho prúdu a je definovaná ako: I AC \u003d (π * I LED) / 2√2, A.

Výsledná hodnota sa musí vynásobiť dvoma, aby sa zvýšila spoľahlivosť obvodu.

Výber ďalších prvkov schémy

Kondenzátor C3 inštalovaný v napájacom obvode mikroobvodu musí byť 0,1 μF s nízkou hodnotou ESR, podobnou C1 a C2. Nepoužité kolíky PWMD a LD sú tiež pripojené cez C3 k spoločnému vodiču.

Tranzistor Q1 a dióda Dl sú impulzné. Preto by sa výber mal robiť so zreteľom na ich frekvenčné vlastnosti. Negatívny dopad prechodných javov pri prepínaní pri frekvencii asi 100 kHz budú schopné zachytiť iba prvky s krátkym časom zotavenia. Maximálny prúd cez Q1 a D1 sa rovná amplitúdovej hodnote prúdu LED, berúc do úvahy zvolený pracovný cyklus: I Q1 \u003d I D1 \u003d D * I LED, A.

Napätie privádzané na Q1 a D1 je pulzné, ale nie viac ako usmernené napätie, berúc do úvahy kapacitný filter, t.j. 280V. Výber výkonových prvkov Q1 a D1 by sa mal robiť s rezervou vynásobením vypočítaných údajov dvoma.

Poistka chráni obvod pred núdzovým skratom a musí po dlhú dobu vydržať maximálny zaťažovací prúd vrátane impulzného hluku.

I POISTKA \u003d 5 * I AC, A.

Inštalácia termistora RTH je potrebná na obmedzenie nábehového prúdu vodiča pri vybití kondenzátora filtra. Vďaka svojmu odporu by mal RTH chrániť mostíkové usmerňovacie diódy pred poruchami v počiatočných sekundách prevádzky.

R TH \u003d (~ 2 x 220) / 5 x I AC, Ohm.

Ďalšie možnosti zaradenia pre CPC9909

Mäkký štart a stmievanie analógu

Ak je to žiaduce, CPC9909 môže poskytnúť mäkké zapnutie LED, keď sa jej jas postupne zvyšuje. Mäkký štart sa realizuje pomocou dvoch pevných odporov pripojených k terminálu LD, ako je to znázornené na obrázku. Toto riešenie vám umožňuje predĺžiť životnosť LED.

Výstup LD vám tiež umožňuje implementovať funkciu analógového stmievania. Za týmto účelom je rezistor 2,2 kΩ nahradený premenným odporom 5,1 kΩ, čím plynule mení potenciál na termináli LD.

Stmievanie impulzov

Žiarenie LED môžete ovládať pomocou obdĺžnikových impulzov na výstup PWMD (stmievanie modulácie šírky impulzu). Na tento účel použite mikrokontrolér alebo generátor impulzov s povinným oddelením cez optočlen.

Okrem uvažovanej možnosti vodiča pre LED žiarovky existujú podobné riešenia obvodov od iných výrobcov: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 atď. Každá z nich má svoje silné a slabé stránky, ale vo všeobecnosti sa úspešne vyrovnávajú s prideleným zaťažením. pri montáži vlastnými rukami.

Prečítajte si to isté

Rozšírené používanie LED diódy viedlo k hromadnej výrobe napájacích zdrojov pre ne. Takéto bloky sa nazývajú ovládače. Ich hlavnou vlastnosťou je, že sú schopné stabilne udržiavať daný prúd na výstupe. Inými slovami, ovládač pre svetelné diódy (LED) je prúdovým zdrojom pre ich napájanie.

Pretože LED sú polovodičové prvky, kľúčovou charakteristikou, ktorá určuje jas ich žiarenia, nie je napätie, ale prúd. Aby bolo zaručené, že vypracujú stanovený počet hodín, je potrebný vodič - stabilizuje prúd tečúci cez obvod LED. Diódy vyžarujúce svetlo sa dajú použiť aj bez vodiča, v tomto prípade úlohy odporu.

prihláška

Ovládače sa používajú pri napájaní diód LED zo siete 220V, ako aj zo zdrojov jednosmerného prúdu 9-36 V. Prvé sa používajú na osvetlenie miestností s LED žiarovkami a stuhami, druhé sú častejšie v automobiloch, bicykloch, prenosných svetlách atď.

Pracovný princíp

Ako už bolo uvedené, ovládač je aktuálnym zdrojom. Jeho rozdiely oproti zdroju napätia sú uvedené nižšie.

Zdroj napätia generuje na svojom výstupe určité napätie, ideálne nezávislé od zaťaženia.

Napríklad, ak pripojíte 40 ohmový rezistor k 12 V zdroju, pretečie ním prúd 300 mA.

Ak sú dva odpory zapojené paralelne, celkový prúd bude pri rovnakom napätí 600 mA.

Vodič však na svojom výstupe udržuje daný prúd. Napätie sa môže meniť.

K ovládaču 300 mA pripojíme tiež odpor 40 ohmov.

Ovládač vytvorí na odpore pokles napätia 12 V.

Ak sú dva odpory zapojené paralelne, prúd bude stále 300 mA a napätie klesne na 6 V:

Ideálny vodič je teda schopný poskytnúť záťaž menovitému prúdu bez ohľadu na pokles napätia. To znamená, že LED s poklesom napätia 2 V a prúdom 300 mA bude horieť rovnako jasne ako LED s napätím 3 V a prúdom 300 mA.

Kľúčové vlastnosti

Pri výbere je potrebné zohľadniť tri hlavné parametre: výstupné napätie, prúd a energiu spotrebovanú záťažou.

Napätie na výstupe vodiča závisí od niekoľkých faktorov:

• pokles napätia na LED;
• počet LED;
• spôsob pripojenia.

Prúd na výstupe vodiča je určený charakteristikami LED diód a závisí od nasledujúcich parametrov:

• lED napájanie;
• jasu.

Výkon LED diódy ovplyvňuje prúd, ktorý spotrebujú, ktorý sa môže líšiť v závislosti od požadovaného jasu. Vodič im musí poskytnúť tento prúd.

Výkon záťaže závisí od:

• výkon každej LED;
• ich množstvo;
• farbu.

Vo všeobecnosti možno spotrebu energie vypočítať ako

kde Pled je výkon LED,

N je počet pripojených LED.

Maximálny výkon vodiča by nemal byť nižší.

Je potrebné zvážiť, že pre stabilnú prevádzku vodiča a prevenciu jeho poruchy by sa mala zabezpečiť výkonová rezerva najmenej 20 - 30%. To znamená, že by sa mal splniť tento pomer:

kde Pmax je maximálny výkon vodiča.

Okrem výkonu a počtu LED diód závisí výkon záťaže aj na ich farbe. LED diódy rôznych farieb majú rôzne poklesy napätia pri rovnakom prúde. Napríklad červená XP-E LED má pokles napätia 1,9-2,4 V pri prúde 350 mA. Priemerný spotrebovaný výkon týmto spôsobom je asi 750 mW.

Zelená XP-E má pri rovnakom prúde pokles o 3,3 až 3,9 V a jej priemerný výkon už bude asi 1,25 W. To znamená, že vodič s výkonom 10 wattov môžete napájať buď 12 - 13 červených LED, alebo 7 - 8 zelených.

Ako zvoliť ovládač pre LED. Spôsoby pripojenia pomocou LED

Predpokladajme, že existuje 6 LED s poklesom napätia 2 V a prúdom 300 mA. Môžete ich spojiť rôznymi spôsobmi av každom prípade budete potrebovať ovládač s určitými parametrami:

Je neprijateľné spájať týmto spôsobom paralelne 3 alebo viac LED, pretože nimi môže pretekať príliš veľa prúdu, v dôsledku čoho rýchlo zlyhajú.

Vezmite prosím na vedomie, že vo všetkých prípadoch je výkon vodiča 3,6 W a nezávisí od spôsobu pripojenia záťaže.

Je teda vhodnejšie zvoliť ovládač pre LED diódy už vo fáze ich nákupu, keď už vopred určili schému pripojenia. Ak si najprv LED diódy sami kúpite a potom pre ne vyberiete ovládač, môže to byť náročná úloha, pretože pravdepodobnosť, že nájdete presne taký zdroj energie, ktorý zabezpečí prevádzku tohto konkrétneho počtu LED diód, ktoré sú zapnuté podľa konkrétneho obvodu, je malá.

typy

Vo všeobecnosti možno ovládače pre LED diódy rozdeliť do dvoch kategórií: lineárne a impulzné.

Lineárny výstup je generátor prúdu. Poskytuje stabilizáciu výstupného prúdu nestabilným vstupným napätím; navyše k nastaveniu dochádza hladko, bez toho aby došlo k vysokofrekvenčnému elektromagnetickému rušeniu. Sú jednoduché a lacné, ale nízka účinnosť (menej ako 80%) obmedzuje rozsah ich použitia na nízkoenergetické LED a pásky.

Impulzy sú zariadenia, ktoré na výstupe vytvárajú sériu vysokofrekvenčných impulzov prúdu.

Zvyčajne pracujú na základe modulácie šírky impulzov (PWM), to znamená, že priemerná hodnota výstupného prúdu je určená pomerom šírky impulzov k obdobiu, ktoré sledujú (táto hodnota sa nazýva prevádzkový pomer).

Vyššie uvedený diagram ukazuje princíp ovládača PWM: frekvencia impulzov zostáva konštantná, ale pracovný cyklus sa pohybuje od 10% do 80%. To vedie k zmene priemernej aktuálnej hodnoty I cp na výstupe.

Takéto ovládače sa často používajú kvôli svojej kompaktnosti a vysokej účinnosti (asi 95%). Hlavnou nevýhodou je vyššia úroveň elektromagnetického rušenia ako lineárna.

220 V LED ovládač

Na zapojenie do siete 220 V sú k dispozícii lineárne aj impulzné signály. Existujú ovládače s galvanickým oddelením od siete a bez nej. Hlavnými výhodami prvých sú vysoká účinnosť, spoľahlivosť a bezpečnosť.

Bez galvanickej izolácie je obvykle lacnejšia, ale menej spoľahlivá a vyžaduje si opatrnosť pri pripájaní, pretože existuje možnosť úrazu elektrickým prúdom.

Čínski vodiči

Dopyt po vodičoch po diódach LED prispieva k ich hromadnej výrobe v Číne. Tieto zariadenia sú zdrojom pulzného prúdu, obvykle 350 - 700 mA, často bez krytu.

Čínsky ovládač pre 3w LED

Ich hlavnými výhodami sú nízka cena a dostupnosť galvanickej izolácie. Nevýhody sú nasledujúce:

• nízka spoľahlivosť vďaka použitiu lacných obvodových riešení;
• nedostatočná ochrana pred prehriatím a kolísaním v sieti;
• vysoká úroveň rádiového rušenia;
• vysoký zvlnený výstup;
• krehkosť.

Životnosť

Životnosť vodiča je zvyčajne kratšia ako životnosť optickej časti - výrobcovia dávajú záruku 30 000 hodín prevádzky. Dôvodom sú tieto faktory:

• nestabilita sieťového napätia;
• teplotné rozdiely;
• úroveň vlhkosti;
• zaťaženie vodiča.

Najslabším článkom ovládača LED sú vyhladzovacie kondenzátory, ktoré majú tendenciu odparovať elektrolyt, najmä v podmienkach vysokej vlhkosti a nestabilného napájacieho napätia. V dôsledku toho sa zvlnenie na výstupe vodiča zvyšuje, čo negatívne ovplyvňuje činnosť LED.

Aj neúplné zaťaženie vodiča ovplyvňuje životnosť. To znamená, že ak je navrhnutý na 150 wattov a pracuje so záťažou 70 wattov, polovica jeho energie sa vracia do siete, čo spôsobuje jej preťaženie. To spôsobuje časté výpadky napájania. Odporúčame prečítať si o.

Schémy vodiča (mikroobvody) pre LED

Mnoho výrobcov vyrába špecializované ovládacie čipy. Zoberme si niektoré z nich.

ON Semiconductor UC3845 je impulzný budič s výstupným prúdom do 1A. Schéma ovládača pre 10w LED na tomto čipe je zobrazená nižšie.

Supertex HV9910 je veľmi častým čipom ovládača impulzov. Výstupný prúd nepresahuje 10 mA, nemá galvanické oddelenie.

Jednoduchý aktuálny ovládač tohto čipu je uvedený nižšie.

Texas Instruments UCC28810. Sieťový pulzný ovládač, má schopnosť organizovať galvanické oddelenie. Výstupný prúd do 750 mA.

V tomto videu je opísaný ďalší čip tejto spoločnosti, ovládač na napájanie vysokovýkonných LED diód LM3404HV:

Zariadenie pracuje na princípe rezonančného prevodníka Buck Converter, to znamená, že funkcia udržiavania požadovaného prúdu je čiastočne priradená rezonančnému obvodu vo forme cievky L1 a Schottkyho diódy Dl (typický obvod je uvedený nižšie). Je tiež možné nastaviť spínaciu frekvenciu výberom odporu R ON.

Maxim MAX16800 je lineárny mikroobvod, ktorý pracuje pri nízkom napätí, takže na ňom môžete zostaviť 12-voltový ovládač. Výstupný prúd je až 350 mA, takže ho možno použiť ako ovládač napájania pre výkonnú LED, baterku atď. Existuje možnosť stmievania. Typické rozloženie a štruktúra je uvedená nižšie.

záver

LED diódy sú oveľa náročnejšie na zdroj energie ako iné zdroje svetla. Napríklad prebytok prúdu o 20% pre žiarivku nebude mať za následok vážne zhoršenie výkonu, v prípade diód LED sa životnosť niekoľkokrát zníži. Preto by mal byť výber ovládača pre LED diódy obzvlášť opatrný.

... oooooochen mnohokrát som sa musel vysporiadať s problémom vyhorených LED diód nainštalovaných niekde v aute ... všetko to začalo žiarovkami v rozmeroch, potom boli upratané svetlá neustále zapnuté, potom podsvietenie bloku ohrievača, kufra atď. ...

Akonáhle ma tento jav úplne dostal, rýchlo som si prezeral blogové príspevky mojich spoluhráčov a rozhodol som sa, že upratané podsvietenie bude „večný“ lineárny regulátor napätia L7812CV, + 12V, ktorý, samozrejme, nedáva zmysel a páska vyhorí, akoby sa nič nestalo :)

Tu je, hrdina tejto príležitosti.

... hoci ... jeho vina tu nie je. Tí, ktorí sú ďaleko od elektroniky, sú na vine tu a ja, človek, ktorý sa vykopal príliš málo, predtým, ako niečo urobíme ... Všetci robíme chyby, čo môžeme urobiť, pretože polovica denníka pracuje na chybách ... :)

Ak chcete začať, LED diódy vyhoria pri súčasných prepätiach, nie pri napätí.

„LED je napájaná z CURRENT. Neexistuje žiadny parameter NAPÄTIE. Existuje parameter - pokles napätia! To je to, o čo sa na ňom stratí.
Ak je napísané na 20 mA 3,4 V LED, potom to znamená, že nepotrebuje viac ako 20 miliampérov. Zároveň sa na nej stratí 3,4 voltov.
Nie pre napájanie, sú potrebné 3,4 volty, ale jednoducho „stratené“!
To znamená, že ho môžete napájať najmenej 1 000 voltov, iba ak ho napájate maximálne 20 mA. Nebude vyhorieť, neprehrieva sa a bude žiariť tak, ako by mal, ale potom zostane už o 3,4 voltov menej. To je všetko veda.
Obmedzte prúd na neho - a bude plný a bude šťastne žiariť až potom. ““

Teraz je jasné, prečo s tým zasranými lineárnymi výhonkami typu L7812CV všetko neustále vyhorí?
Áno, je potrebná stabilizácia prúdom, nie napätím, a to pomocou odporov!

Dobre, poďme ďalej.
Vzhľadom k tomu, že teraz mám 4 projekty v oblasti zavesenia svetlometov, ktoré sa budú vykonávať na veľmi drahých krúžkoch COB (ktoré sa so zreteľom na zasraný výmenný kurz stali ešte drahšie), ich stabilizácia je jednoducho nevyhnutná ...

Takto to vyzerá

Teraz sa pýtate, čo pre vodiča, ak tam je, už visí a všetko stabilizuje.
Áno, tiež som si to myslel, ale v skutočnosti sa ukázalo, že existujú rovnaké stabilizátory napätia (jeden z klientov už začal priťahovať jeden prsteň). No, kto vedel, že Číňania sa rozhodli šetriť, pokiaľ ide o vodičov.

Vyrábame teda najjednoduchší ovládač.

Berieme ideálnu automobilovú sieť s napätím 12 voltov a zvážime, aký druh odporu potrebujeme na príklade COB prsteňa, 5 wattov.

Môžeme zistiť aktuálnu silu spotrebovanú zariadením a poznať jeho napájacie a napájacie napätie.
Prúdová spotreba sa rovná výkonu delenému napätím v sieti.
Prsten COB spotrebuje 5 wattov. Napätie v perfektnom aute je 12 voltov.
Ak neviete, ako počítať, môžete počítať tu
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
S takýmto prsteňom získame 420 miliampov súčasnej spotreby.
choď sem
ledcalc.ru/lm317
zadajte požadovaných 420 miliampérov a získajte:
Menovitý odpor: 2,98 Ohm
Najbližšia norma: 3,30 Ohm
Prúd so štandardným odporom: 379 mA
Rezistorový výkon: 0,582 W.

TENTO VÝPOČET PRÁCE, KTORÉ SÚ PRESNE DÔVERNÉ V CHARAKTERISTIKÁCH LED, AK NIE, potom ZARIADENIE SÚČASNEJ SPOTREBY MULTIMETEROM!

Výsledkom bolo získanie stabilizovaného prúdu na výstupe.
Ale to je pre ideálnu príležitosť. Čo sa týka prípadu skutočného automobilu, pri ktorom dochádza k prepätiu až do 14 voltov s copecks, potom vypočítajte odpor pre najhorší prípad s rezervou.

Kto nedokáže spájkovať podľa schém, potom dám obrázok, kde je všetko vykreslené jasnejšie

To je všetko. Dúfam, že niekto príde vhod)

Cenovka: 0 ₽

LED diódy pre svoju silu vyžadujú použitie zariadení, ktoré stabilizujú prúd, ktorý nimi prechádza. V prípade indikátorov a iných nízkoenergetických diód LED je možné upustiť od rezistorov. Ich jednoduchý výpočet sa dá zjednodušiť pomocou kalkulačky LED.

Pri používaní vysokovýkonných diód LED sa neobíde bez použitia zariadení na stabilizáciu prúdu - ovládačov. Správne ovládače majú veľmi vysokú účinnosť - až 90-95%. Okrem toho poskytujú stabilný prúd, keď sa mení napätie zdroja energie. A to môže byť relevantné, ak je LED napájaná napríklad z batérií. Najjednoduchšie obmedzovače prúdu - rezistory - to nemôžu svojou podstatou zabezpečiť.

Teóriu lineárnych a spínacích prúdových stabilizátorov sa môžete trochu zoznámiť v článku „Ovládače pre LED“.

Pripravený vodič, samozrejme si môžete kúpiť. Ale je oveľa zaujímavejšie urobiť to sám. Vyžaduje si to základné zručnosti pri čítaní elektrických obvodov a vlastnení spájkovačky. Zvážte niekoľko jednoduchých domácich obvodov vodiča pre vysoko výkonné LED diódy.

Jednoduchý vodič. Zmontovaný na doštičku na kŕmenie napája mohutného Cree MT-G2

Veľmi jednoduchý obvod vedenia linky pre LED. Q1 - N-kanálový poľný tranzistor s dostatočným výkonom. Vhodné napríklad IRFZ48 alebo IRF530. Q2 je bipolárny npn tranzistor. Použil som 2N3004, môžete si vziať akýkoľvek podobný. Rezistor R2 - odpor s výkonom 0,5 - 2 W, ktorý určí aktuálnu silu vodiča. Odpor R2 2,2Ohm poskytuje prúd 200 - 300 mA. Vstupné napätie by nemalo byť príliš veľké - je vhodné neprekračovať 12-15V. Vodič je lineárny, takže účinnosť vodiča bude určená pomerom V LED / V IN, kde V LED je pokles napätia cez LED a V IN je vstupné napätie. Čím väčší je rozdiel medzi vstupným napätím a poklesom na LED a tým väčší je prúd vodiča, tým silnejší je tranzistor Q1 a rezistor R2. V IN však musí byť väčší ako V LED najmenej o 1-2 V.

Na testy som dal dohromady obvod na doštičku a napájal výkonnú LED CREE MT-G2. Napätie zdroja energie je 9V, úbytok napätia na LED je 6V. Vodič okamžite pracoval. A aj pri takom malom prúde (240 mA) mosfet rozptyľuje 0,24 * 3 \u003d 0,72 W tepla, čo nestačí.

Schéma je veľmi jednoduchá a dokonca aj v hotovom zariadení je možné zostaviť montážou na stenu.

Schéma ďalšieho domáceho vodiča je tiež veľmi jednoduchá. Zahŕňa použitie čipu prevodníka klesajúceho napätia LM317. Tento čip je možné použiť ako stabilizátor prúdu.

Ešte jednoduchší ovládač na čipe LM317

Vstupné napätie môže byť až 37 V, musí byť najmenej 3 V nad poklesom napätia na LED. Odpor rezistora R1 sa vypočíta podľa vzorca R1 \u003d 1,2 / I, kde I je požadovaná prúdová sila. Prúd by nemal prekročiť 1,5A. Ale s týmto prúdom musí byť odpor R1 schopný rozptýliť 1,5 * 1,5 * 0,8 \u003d 1,8 W tepla. Mikroobvod LM317 bude tiež veľmi teplý a bez radiátora sa nezaobídete. Vodič je tiež lineárny, aby sa maximalizovala účinnosť, rozdiel medzi V IN a V LED by mal byť čo najmenší. Pretože obvod je veľmi jednoduchý, je možné ho tiež namontovať na stenu.

Na tej istej doštičke bol zostavený obvod s dvoma jednosmernými odpormi s odporom 2,2 ohmov. Prúdová sila sa ukázala byť menšia ako vypočítaná sila, pretože kontakty v doštičke nie sú ideálne a zvyšujú odpor.

Ďalším vodičom je pulzná dolár. Je zostavený na čipe QX5241.

Okruh je tiež jednoduchý, ale pozostáva z troch detailov a tu sa nemôžete obísť bez výroby dosiek s plošnými spojmi. Okrem toho samotný čip QX5241 je vyrobený v pomerne malom balení SOT23-6 a pri spájkovaní vyžaduje pozornosť.

Vstupné napätie by nemalo prekročiť 36V, maximálny stabilizačný prúd - 3A. Vstupný kondenzátor C1 môže byť akýkoľvek - elektrolytický, keramický alebo tantalový. Jeho kapacita je až 100 μF, maximálne prevádzkové napätie nie je menšie ako 2-krát väčšie ako vstupné napätie. Keramický kondenzátor C2. Kondenzátor C3 je keramický, kapacita je 10 μF, napätie je najmenej 2-krát väčšie ako vstup. Rezistor R1 musí mať výkon najmenej 1 W. Jeho odpor sa vypočíta podľa vzorca R1 \u003d 0,2 / I, kde I je požadovaný prúd vodiča. Rezistor R2 - akýkoľvek odpor 20 - 100 kOhm. Schottkyho dióda D1 musí odolať spätnému napätiu - minimálne dvojnásobku hodnoty vstupu. A musí byť navrhnutý na prúd najmenej požadovaného prúdu vodiča. Jedným z najdôležitejších prvkov obvodu je tranzistor Q1 s efektom poľa. Malo by to byť N-kanálové poľné pole s najnižším možným odporom v otvorenom stave, samozrejme, musí odolať vstupnému napätiu a požadovanej prúdovej sile. Dobrá voľba  - tranzistory s poľným efektom SI4178, IRF7201 atď. Induktor L1 musí mať indukčnosť 20 - 40 μH a maximálny prevádzkový prúd najmenej požadovaného prúdu vodiča.

Počet dielov pre tento ovládač je veľmi malý, všetky majú kompaktnú veľkosť. V dôsledku toho sa môže ukázať skôr miniatúrny a zároveň výkonný vodič. Jedná sa o impulzný ovládač, jeho účinnosť je výrazne vyššia ako pri lineárnych ovládačoch. Napriek tomu sa odporúča zvoliť vstupné napätie iba o 2 - 3 V viac, ako je úbytok napätia na LED. Ovládač je tiež zaujímavý tým, že výstup 2 (DIM) čipu QX5241 sa môže použiť na stmievanie - riadenie aktuálnej sily vodiča a podľa toho aj jasu LED. Z tohto dôvodu musia byť na tento výstup dodávané impulzy (PWM) s frekvenciou do 20 kHz. Zvládne to každý vhodný mikrokontrolér. Výsledkom môže byť vodič s niekoľkými režimami činnosti.

Môžete si prezrieť hotové výrobky na napájanie vysokovýkonných LED diód.



Výhody tlapiek LED boli zvažované opakovane. Veľké množstvo pozitívnej spätnej väzby od používateľov LED osvetlenia nás nechce premýšľať o Iljičových vlastných žiarovkách. Všetko by bolo pekné, ale pokiaľ ide o náklady na vybavenie bytu pomocou LED osvetlenia, čísla sú trochu „nepríjemné“.

Ak chcete nahradiť bežnú žiarovku za 75 W, je k dispozícii 15 W žiarovka LED a existuje tucet takýchto žiaroviek, ktoré je potrebné vymeniť. Pri priemerných nákladoch okolo 10 dolárov na lampu je rozpočet slušný a nemožno vylúčiť riziko získania čínskeho „klonu“ so životným cyklom 2 až 3 roky. Vzhľadom na to mnohí zvažujú možnosť vlastnej výroby týchto zariadení.

Tieto LED diódy môžu zostaviť vlastnými rukami čo najviac rozpočtu. Tucet týchto detí stojí menej ako dolár a jas zodpovedá 75 W žiarovke. Zostavenie toho všetkého nie je problém, ale nemôžete sa pripojiť priamo k sieti - vypália sa. Srdcom každej LED žiarovky je jej napájač. Závisí to od toho, ako dlho a dobre bude svietiť svetlo.

Aby sme zostavili 220-voltovú LED žiarovku vlastnými rukami, zistíme obvod napájacieho vodiča.

Sieťové parametre výrazne prevyšujú potreby LED. Aby dióda LED pracovala zo siete, je potrebné znížiť amplitúdu napätia, intenzitu prúdu a premeniť striedavé napätie siete na konštantnú.

Na tieto účely použite delič napätia s odporom alebo kapacitnou záťažou a stabilizátormi.

Súčasti diódových žiaroviek

Okruh žiarovky LED s napätím 220 voltov bude vyžadovať minimálny počet dostupných komponentov.

• LED diódy 3,3 V 1 W - 12 ks;
• keramický kondenzátor 0,27 mkF 400 - 500 V - 1 ks;
• 500kΩ odpor - 1MΩ 0,5 - 1W - 1 sht;
• 100 V dióda - 4 ks;
• elektrolytické kondenzátory pri 330 mikrofaradoch a 100 mikročaroch 16 V každý 1 ks;
• regulátor napätia pre 12V L7812 alebo podobný - 1 ks.

DIY LED výroba vodiča pre 220V

Obvod ovládača ľadu 220 voltov nie je nič iné ako spínané napájanie.

Ako domáci LED ovládač zo siete 220 V považujeme najjednoduchšie spínané napájanie bez galvanickej izolácie. Hlavnou výhodou takýchto schém je jednoduchosť a spoľahlivosť. Pri montáži však buďte opatrní, pretože taký obvod nemá žiadne obmedzenia na výstupný prúd. LED diódy vyberú svoj zamýšľaný jeden a pol ampéra, ale ak sa rukou dotknete holých drôtov, prúd dosiahne desať ampérov a taký šok je veľmi viditeľný.

Najjednoduchšie schéma ovládača pre 220 V LED sa skladá z troch hlavných etáp:

• Delič napätia kondenzátora;
• diódový mostík;
• kaskáda stabilizácie napätia.

Prvá kaskáda  - kapacita kondenzátora C1 s odporom. Rezistor je nevyhnutný pre samovybíjanie kondenzátora a neovplyvňuje činnosť samotného obvodu. Jeho menovitý výkon nie je nijak zvlášť kritický a môže byť od 100 kΩ do 1MΩ s výkonom 0,5-1W. Kondenzátor nie je nevyhnutne elektrolytický pri 400-500V (efektívne sieťové napätie pri amplitúde).

Keď polovica vlny napätia prechádza kondenzátorom, prechádza prúdom, až kým nenastane náboj platní. Čím je jeho kapacita menšia, tým rýchlejšie sa bude úplne nabíjať. Pri kapacite 0,3 - 0,4 μF je doba nabíjania 1/10 polvlnovej periódy sieťového napätia. Jednoducho povedané, iba desatina vstupného napätia bude prechádzať kondenzátorom.

Druhá kaskáda  - diódový most. Konvertuje striedavé napätie na priame. Po odpojení väčšiny polovičného napätia kondenzátorom získame na výstupe diódového mostíka asi 20-24V DC.

Tretia kaskáda  - vyrovnávací stabilizačný filter.

Kondenzátor s diódovým mostíkom vykonáva funkciu deliča napätia. Keď sa napätie v sieti zmení, amplitúda sa zmení aj na výstupe diódového mostíka.

  Aby sme vyrovnali zvlnenie napätia paralelne s obvodom, pripojíme elektrolytický kondenzátor. Jeho kapacita závisí od sily nášho nákladu.

V obvode vodiča by napájacie napätie pre LED nemali prekročiť 12V. Ako stabilizátor môžete použiť spoločný prvok L7812.

Zostavený obvod 220-voltovej LED žiarovky začne pracovať okamžite, ale pred zapnutím dôkladne izolujte všetky odkryté vodiče a spájkovacie body prvkov obvodu.

Doplnok vodiča bez stabilizátora prúdu

Sieť má obrovské množstvo obvodov budičov pre LED diódy zo siete 220V, ktoré nemajú stabilizátory prúdu.

Problém s akýmkoľvek beztransformátorovým ovládačom je zvlnenie výstupného napätia, a teda aj jas LED. Kondenzátor nainštalovaný po diódovom mostíku sa s týmto problémom čiastočne vyrovnáva, ale úplne ho nevyrieši.

Na dióde budú prítomné vlnky s amplitúdou 2 - 3 V. Keď do obvodu nainštalujeme stabilizátor 12V, aj keď sa vezme do úvahy zvlnenie, amplitúda vstupného napätia bude nad medzným rozsahom.

Schéma napätia v obvode bez stabilizátora

Diagram so stabilizátorom

Preto vodič pre diódové žiarovky, aj keď je zostavený vlastnými rukami, nebude z hľadiska zvlnenia v porovnaní s podobnými uzlami drahých svetelných zdrojov vyrobených v továrni horší.

Ako vidíte, montáž vodiča vlastnými rukami nie je príliš náročná. Zmenou parametrov prvkov obvodu môžeme meniť výstupný signál v širokom rozsahu.

Ak máte v úmysle na základe takejto schémy zostaviť 220-voltový LED svetlometový obvod, je lepšie prepracovať výstupný stupeň na 24 V pomocou vhodného stabilizátora, pretože výstupný prúd L7812 je 1,2 A, čo obmedzuje záťažový výkon na 10 W. V prípade výkonnejších svetelných zdrojov musíte buď zvýšiť počet výstupných stupňov, alebo použiť výkonnejší stabilizátor s výstupným prúdom až 5 A a nainštalovať ho na radiátor.