-

Принцип работы драйвера для светодиодов: импульсный блок питания

Содержание
  1. Каково предназначение драйверов?
  2. Назначение
  3. Применение
  4. Как работает драйвер?
  5. Принцип работы
  6. Характеристики драйверов, их отличия от блоков питания LED ленты
  7. Виды драйверов по типу устройства
  8. Линейные и импульсные драйверы. Каковы их принципы работы?
  9. Особенности китайских драйверов
  10. Диммируемые драйверы для светодиодов
  11. Структурная схема и описание работы основных узлов ИБП
  12. Входные цепи
  13. Высоковольтный выпрямитель и фильтр
  14. Инвертор
  15. Выпрямитель
  16. Фильтр
  17. Цепи обратной связи
  18. Срок службы драйверов
  19. Как подобрать драйвер для светодиодов
  20. Максимальная мощность драйвера
  21. Стоимость
  22. Другие характеристики
  23. Как рассчитать
  24. Как подключить к светодиодам
  25. Схемы драйверов (микросхемы) для светодиодов
  26. Способы подключения преобразователей тока
  27. Полярность входа
  28. Полярность выхода
  29. Ремонт драйверов светодиодных ламп
  30. Как изготовить драйвер для светодиодов своими руками
  31. Драйверы для светодиодов: где купить и сколько стоят

Каково предназначение драйверов?

Драйвер (блок питания) — это устройство, которое стабилизирует ток, протекающий через цепочку светодиодов, и отвечает за то, чтобы купленное устройство проработало количество часов, гарантированное производителем. При выборе блока питания нужно начинать с тщательного изучения его выходных характеристик, включая ток, напряжение, мощность, КПД (КПД), а также степень защиты и воздействия внешних факторов.

Например, яркость светодиода зависит от текущих характеристик потока. Цифровое обозначение напряжения отражает диапазон, в котором драйвер работает в случае возможных скачков напряжения. И, конечно же, чем выше КПД, тем эффективнее будет работать устройство и увеличится срок его службы.

Назначение

Светодиод очень чувствителен к качеству питания. Если более низкое напряжение не причинит им вреда, более высокие напряжения и токи очень быстро сократят ресурс этих перспективных источников света. Многие наверняка видели, как на машинах хаотично мигают фары. Этот светодиод уже обслуживается.

Для обеспечения стабильного питания (при поддержании определенного напряжения и тока) требуется дополнительная электронная схема — блок питания или драйвер питания. Его часто называют основным драйвером.

Применение

Драйверы применяются как при питании светодиода от сети 220 В, так и от источников постоянного напряжения 9-36 В. Первые используются для освещения помещений светодиодными лампами и лентами, вторые чаще встречаются в автомобилях, велосипедных фарах, переносных огни и так далее

Как работает драйвер?

Как мы уже упоминали, драйвер светодиода действует как источник тока. Источник напряжения генерирует на выходе определенное напряжение, в идеале независимо от нагрузки.

Например, подключите резистор 40 Ом к источнику 12 В. Через него будет протекать ток 300 мА.

Теперь включим одновременно два резистора. Общий ток уже будет 600мА.

Блок питания поддерживает заданный ток на выходе. В этом случае напряжение может измениться. Также к драйверу на 300 мА подключаем резистор на 40 Ом.

Источник питания создаст на резисторе падение напряжения 12 В.

Если вы подключите два резистора параллельно, ток также будет 300 мА, а напряжение упадет вдвое.

Принцип работы

Электронная схема должна подавать на кристалл строго стабилизированные напряжение и ток. Небольшое превышение в цепи питания сильно сокращает срок службы излучателя света.

В самом простом и дешевом случае просто ставят ограничительный резистор.

Питание диода через ограничительный резистор.

Это простейшая линейная схема. Он не может автоматически поддерживать ток. С увеличением напряжения оно будет увеличиваться, при превышении допустимого значения кристалл будет разрушен из-за перегрева. В более сложном случае управление осуществляется через транзистор. Недостатком линейной схемы является излишнее рассеивание мощности. С увеличением напряжения возрастают и потери. Хотя такой подход все еще приемлем для маломощных светодиодных источников света, при использовании мощных светодиодов такие схемы не используются. Единственные достоинства — простота реализации, невысокая стоимость, достаточная надежность схемы.

может применяться стабилизация запястья. В простейшем случае схема будет выглядеть так:

Пример: стабилизация запястья (упрощенно)

Когда кнопка нажата, конденсатор заряжается, после освобождения он передает накопленную энергию полупроводнику, а последний излучает свет. При повышении напряжения время зарядки уменьшается, а при понижении напряжения увеличивается. Вот так нужно нажимать кнопку, сохраняя свечение. Конечно, сейчас все это делает электроника. В источниках питания роль кнопки играет транзистор или тиристор. Это принцип ШИМ — широтно-импульсной модуляции. Закрытие происходит десятки, если не тысячи раз в секунду. КПД ШИМ может достигать 95%.

Однозначно не стоит путать драйвер светодиода и пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп, принцип работы у них разный.

Характеристики драйверов, их отличия от блоков питания LED ленты

Если сравнивать драйвер и блок питания, то в работе у них есть отличия. Драйвер является текущим источником. Его задача — точно поддерживать определенную силу тока через кристалл или светодиодную линию.

Задача стабилизированного источника питания — обеспечить именно стабильное напряжение. Хотя питание — понятие обобщенное.

Источником напряжения в основном служат светодиодные ленты, в которых диоды включены параллельно. Следовательно, через них должен протекать равный ток при постоянном напряжении. При использовании одного светодиода важно пропускать через него определенное количество тока. Есть различия, но они оба выполняют одну и ту же задачу — обеспечивать стабильную мощность.

Для подключения светодиодной ленты, как правило, нужны блоки питания, вырабатывающие 12 или 24 В. Второй параметр — это мощность. Блок питания должен выдавать мощность не равную, а немного превышающую мощность подключенной светодиодной линии. В противном случае яркости свечения будет недостаточно. Обычно рекомендуется запас мощности от 20 до 30% от общей мощности.

При выборе драйвера нужно учитывать:

  • Власть,
  • Напряжение,
  • Ограничивающий ток.

Дополнительно есть регулируемые блоки питания. Их задача — регулировать яркость освещения. Но принципы различаются: регулировка напряжения или тока.

Для подключения светодиодной линейки понадобится большой постоянный ток напряжения.

Полная мощность будет рассчитываться по формуле P = P (led) × n, где P — мощность, P (led) — мощность одного диода в линии, n — их количество.

Ток через линейку будет рассчитан по аналогичной формуле.

Если вы хотите сделать источник питания для светодиодов самостоятельно, самый простой вариант — импульсный без гальванической развязки.

Схема простого светодиодного драйвера без гальванической развязки.

Схема проста и надежна. Делитель основан на емкости. Выпрямление осуществляется с помощью диодного моста. Электролитический конденсатор (до L7812) ослабляет пульсации после выпрямления. Конденсатор после L7812 сглаживает пульсации на светодиодах. Это не влияет на работу схемы. L7812 — это сам стабилизатор. Это импортный аналог микросхем советской серии KRENxx. Такая же схема подключения. Возможности немного улучшились. Однако ограничение по току не превышает 1,2 А. Это предотвратит создание мощного света. Есть неплохие варианты готовых блоков питания.

Виды драйверов по типу устройства

Есть два типа светодиодных драйверов:

  • Линейный. Типичная схема драйвера линейной светодиодной лампы основана на транзисторе с каналом P. Это устройство лучше всего использовать при нестабильном входном напряжении. Он обеспечивает более плавное регулирование тока, надежен в эксплуатации и доступен по цене. Несмотря на эти недостатки, этот драйвер не получил широкого распространения. Он отличается низким КПД, при работе выделяет много тепла и не может использоваться для подключения мощных светодиодных ламп.

Линейная схема и некоторые преобразователи на ее основе
Линейная схема и некоторые преобразователи на ее основе

  • Импульс. Принцип работы основан на модуляции ширины импульса. Эффективность преобразования тока таких устройств достигает 95%. Они имеют небольшие размеры, мало излучают тепло и защищают светодиоды от негативного воздействия внешних факторов. Их использование положительно сказывается на продолжительности работы светодиодного освещения.

Импульсный преобразователь для наружного применения
Импульсный преобразователь для наружного применения

Важно! Импульсные драйверы обладают довольно высоким уровнем электромагнитных помех. Теоретически люди, использующие кардиостимуляторы, могут испытывать дискомфорт в комнате, освещенной такими устройствами. Однако, как показала практика, чтобы на кардиостимулятор воздействовало магнитное поле водителя, необходимо найти человека в пределах одного метра от мощной светодиодной налобной лампы.

Линейные и импульсные драйверы. Каковы их принципы работы?

Сегодня производятся линейные и импульсные драйверы для светодиодных ламп и лент.

Линейный выход имеет генератор тока, который стабилизирует напряжение, не создавая электромагнитных помех. Такие драйверы просты в использовании и недороги, но их низкая эффективность ограничивает их диапазон.

Импульсные драйверы, напротив, имеют высокий КПД (около 96%) и даже компактны. Для портативных светильников предпочтительнее использовать драйвер с этой спецификацией, чтобы продлить время работы источника питания. Но есть и обратная сторона: из-за высокого уровня электромагнитных помех он менее привлекателен.

Особенности китайских драйверов

Современный рынок предлагает большой выбор драйверов для светодиодных ламп от различных производителей. Большинство из них производится в Китае. Они отличаются доступной стоимостью при достаточно высоких заявленных эксплуатационных характеристиках. Однако в большинстве случаев их фактические характеристики не соответствуют указанным в спецификациях. Например, при заявленных характеристиках 50 Вт устройство проработает на указанной мощности лишь непродолжительное время. После этого индикатор может упасть до 40 Вт или даже 30 Вт. Также в схеме могут отсутствовать конденсаторы и резисторы, расположенные после диодного моста. Это не только снизит качество освещения (посещение будет плохим, возможно мерцание), но и значительно сократит срок службы светодиодов.

Диммируемые драйверы для светодиодов

В состав современных светодиодных драйверов в большинстве случаев входят устройства, регулирующие яркость осветительных приборов. Использование диммируемых устройств позволяет регулировать комфортный уровень освещения в помещении. Кроме того, это экономит срок службы светодиодных фонарей.

Яркость также можно регулировать с помощью внешних диммеров
Яркость также можно регулировать с помощью внешних диммеров

Диммер можно разместить между источником питания и светодиодным осветителем. Такие устройства напрямую управляют энергией, подаваемой на светодиоды. Как правило, это импульсные устройства на основе ШИМ-управления. Они регулируют количество протекающего тока. В некоторых случаях при использовании недорогих светодиодных источников могут наблюдаться такие негативные эффекты, как мерцание.

Второй тип диммерных преобразователей управляет питанием. В принципе, их влияние заключается как в регулировании ШИМ, так и в управлении током, протекающим через устройство. В этом случае можно наблюдать не только изменение яркости, но и цвета светодиодов. Например, белые светодиоды при такой настройке могут излучать желтоватый свет при низкой интенсивности и ярко-синем преувеличении.

Структурная схема и описание работы основных узлов ИБП

Конструкция генератора импульсов сложнее, чем у трансформаторного источника. Чтобы понять принцип работы импульсного блока питания в целом, необходимо отдельно разобрать работу каждого узла.


Блок-схема импульсного блока питания.

Входные цепи

Входные цепи предназначены для защиты сети от перегрузки в случае неисправности источника питания и от импульсных помех, возникающих при работе устройства. Например, рассмотрим фильтр и защиту промышленного компьютера SMPS.

Входные цепи генератора импульсов MAV-300W-P4.

Предохранитель на 5 А перегорает при превышении номинального тока в аварийной ситуации в источнике питания. Для защиты от перенапряжения предусмотрен варистор V1. В обычном режиме это не влияет на работу устройства. При скачке сети от отверстия резко увеличивается ее сопротивление, увеличивается ток через варистор. Это приведет к срабатыванию предохранителя.

Термистор THR1 отрицательного сопротивления изначально имеет высокое сопротивление и ограничивает ток, заряжая конденсаторы фильтра высоковольтного выпрямителя. Затем термистор нагревается протекающим по нему током, его сопротивление уменьшается, но к тому времени конденсаторы уже будут заряжены. Конденсаторы CX1, C11, C12, CY3 и синфазная индуктивность FL1 защищают сеть от синфазных и дифференциальных помех.

Высоковольтный выпрямитель и фильтр

Выпрямитель высокого напряжения обычно строится по традиционной двухполупериодной мостовой схеме и не имеет особых характеристик. Если в преобразователе используется полумостовая схема, то фильтр состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов — так формируется средняя точка с напряжением, равным половине питающего.

Участок схемы генератора импульсов с высоковольтным выпрямителем D1-D4 и емкостным делителем напряжения C1-C2.

Иногда резисторы ставят параллельно конденсаторам. Они нужны для разгрузки контейнеров после отключения электроэнергии.

Инвертор

Преобразование постоянного напряжения в импульсное происходит с помощью инвертора на полупроводниковых переключателях (часто на транзисторах). Открывая и закрывая ключи, они подают импульсы напряжения на обмотку. Этот метод производит своего рода переменное напряжение (униполярное), которое можно обычным способом преобразовать в напряжение другого уровня.

Схемы транзисторных инверторов.

Простейшая схема преобразователя постоянного тока в импульсный является несимметричной. Для его реализации понадобится минимум элементов. Недостаток такого агрегата в том, что с увеличением мощности резко увеличиваются габариты и вес трансформатора. Это связано с принципом работы такого преобразователя. Он работает в двух циклах: во время первого открыт транзистор, энергия накапливается в индуктивности первичной обмотки. Во время второго накопленная энергия передается нагрузке. Чем больше мощность, тем больше индуктивность, тем больше должно быть витков в первичной обмотке (в результате увеличивается количество витков во вторичных обмотках).

Двухтактная схема со средней точкой (push-pull) лишена этого недостатка. Первичная обмотка трансформатора разделена на две секции, которые попеременно подключены ключами к отрицательной шине. На рисунке красная стрелка показывает направление тока для одного цикла, а красная стрелка — для другого. Обратной стороной является необходимость иметь удвоенное количество витков в первичной обмотке, а также наличие перенапряжений в момент переключения. Их амплитуда может достигать двукратного значения питающего напряжения, поэтому необходимо использовать транзисторы с соответствующими параметрами. Назначение этой схемы — преобразователи низкого напряжения.

При перемычке инвертора выбросы отсутствуют. Мост состоит из четырех транзисторов, диагональ которых включает первичную обмотку трансформатора. Открытые транзисторы попарно:

  • первая петля — вверху слева и внизу справа;
  • вторая петля — нижний левый и верхний правый.

Обмотка подключается к плюсу блока питания то одним выводом, то другим. Недостаток — использование 4 транзисторов вместо двух.

Компромиссным вариантом считается использование полумостовой схемы. Здесь один конец первичной обмотки включен, а другой подключен к делителю из двух конденсаторов. В этой схеме также нет скачков напряжения, используются всего два транзистора. Недостатком такого решения является то, что на первичную обмотку подается только половина питающего напряжения. Вторая проблема заключается в том, что при создании мощных источников увеличивается емкость конденсаторов делителя и их стоимость становится нецелесообразной.

Если ИИП построен по схеме с настройкой параметров методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), то в большинстве случаев управление ключами осуществляется не напрямую микросхемой ШИМ, а через промежуточный узел — драйвер. Это связано с повышенными требованиями к прямоугольности управляющих сигналов.


Фрагмент промышленной импульсной схемы источника: полумостовой инвертор на транзисторах Q1, Q2 управляется через промежуточный узел на транзисторах Q8, Q9 и трансформатор T1.

В схемах всех преобразователей используются как полевые, так и биполярные транзисторы, а также IGBT, сочетающие в себе свойства обоих типов.

Выпрямитель

Преобразованное напряжение во вторичных обмотках необходимо выпрямить. Если требуется выходное напряжение выше +12 В, можно использовать обычные мостовые схемы (например, в высоковольтной части).

Схема импульсного блока питания с выходным напряжением до 30 вольт и двухполупериодного мостового выпрямителя.

Если напряжение низкое, полезно использовать двухполупериодные схемы средней точки. Их преимущество в том, что падение напряжения происходит только на одном диоде за каждый полупериод. Это уменьшает количество витков в обмотке. С этой же целью используются диоды Шоттки и группы на них. Недостатком такого решения является более сложная конструкция вторичной обмотки.

Схема выпрямителя со средней точкой и прохождением через нее тока.

Фильтр

Выпрямленное напряжение необходимо фильтровать. Для этого используются как традиционные конденсаторы, так и катушки индуктивности. Для используемых частот преобразования дроссели небольшие, легкие, но работают эффективно.

Схема фильтрующих цепей выходных каналов импульсного блока питания ЭВМ.

Цепи обратной связи

Цепи обратной связи используются для стабилизации и регулирования выходного напряжения, а также для ограничения тока. Если источник не стабилизирован, у него нет этих цепей. Для устройств со стабилизацией тока или напряжения эти схемы выполнены на постоянных элементах (иногда с возможностью регулирования). Для регулируемых источников (лаборатория и т.д.) элементы управления включены в обратную связь для оперативной корректировки параметров.

Срок службы драйверов

Одним из важнейших показателей качества светодиодных драйверов является срок службы. Для качественных устройств это не менее 70 000 часов, при этом производители предоставляют гарантию не менее пяти лет. Водители среднего качества имеют ресурс не более 50 000 часов. При покупке обязательно проверьте соответствие номинальных выходных параметров заявленным. Гарантия должна быть не менее одного года. Аппарат сомнительных китайских производителей имеет срок службы не более 20000 часов. Как правило, у них нет гарантии и сертификатов, подтверждающих, что прибор пригоден для эксплуатации в суровом российском климате (это особенно важно для источников света, используемых на открытом воздухе).

Схема самодельной гирлянды из LED-светодиодов
Схема самодельной гирлянды из LED-светодиодов

Как подобрать драйвер для светодиодов

Покупая драйвер для светодиодной ленты и лампы, нужно обращать внимание, прежде всего, на выходное напряжение. Для подавляющего большинства устройств это называется диапазоном. На рынке представлено множество устройств с рабочим диапазоном выходного напряжения от 2 В до пятидесяти и более.

Самодельные светодиодные гирлянды для украшения комнаты
Самодельные светодиодные гирлянды для украшения комнаты

Например, если необходимо получить источник света из трех последовательно соединенных светодиодов белого света мощностью по 1 Вт каждый, то необходимо взять драйвер с рабочими характеристиками U — 9 ÷ 12 В, I — 350 мА. Падение напряжения для белых кристаллов составляет примерно 3,3 В. Таким образом, при последовательном соединении эти значения в сумме составляют 9,9 В, что полностью соответствует рабочему диапазону драйвера светодиода.

Практический совет! Для светодиодных ламп мощностью более 10 Вт рекомендуется использовать импульсные драйверы, желательно собранные на микросхеме UCC28810.

Максимальная мощность драйвера

Выходное напряжение зависит от количества диодов в цепи и цепи зажигания. Оно должно быть больше или равно сумме энергии, затрачиваемой каждым блоком электрической цепи.

Номинальный ток определяется мощностью элементов и их яркостью. Назначение регулятора — снабжение диодов необходимой энергией.

Суммарная мощность светодиодов определяется параметрами каждого элемента, их количеством и цветом. Количество потребляемой энергии рассчитывается по формуле:

P = PLED x N, где N — количество диодов в цепи, PLED — мощность одного диода.

Номинал берется на 20-30% больше расчетной мощности:

Pmax ≥ (1.2..1.3) * P.

Также учитывается цвет свечения элементов. Влияет на выходное напряжение. Он указывается прямо на приборе или на упаковке.

Например, есть три светодиода по 3Вт. Таким образом, общая мощность составляет 9 Вт. Рекомендуемый драйвер Pmax = 9 x 1,3 = 11,7 Вт.

Стоимость

Драйверы светодиодного освещения продаются в магазинах электротоваров, в Интернете, в торговых точках, занимающихся радиодеталиями. Самая дешевая покупка — на интернет-сайтах.

Драйвер для светодиодных ламп

Ориентировочные цены на стабилизаторы тока:

  • DC12V (мощность 18 Вт, входное напряжение 12 В, выходное 100-240 В) — 190 руб;
  • LB0138 (6 Вт, 45 В, 220 В) — 170 рублей;
  • YW-83590 (21 Вт, 25-35 В, 200-240 В) — 690 рублей;
  • LB009 (150 Вт, 12 В, 170-260 В) — 750 руб.

Микросхема PT4115 — понижающий преобразователь — стоит 150 рублей за штуку. Самые мощные элементы стоят от 150 до нескольких тысяч рублей.

Другие характеристики

При покупке драйвера обратите внимание на следующие особенности:

  • Выходное напряжение. Его значение зависит от количества светодиодов в светильнике, способа питания и падения напряжения на полупроводниках. На рынке есть устройства с напряжением от 2 до 50 В и более.
  • Номинальный ток. Этого должно хватить для оптимальной яркости.
  • Цвет светодиода. Влияет на падение напряжения.

Зависимость электрических параметров от цвета светодиодов:

Цвет Падение напряжения, В Сила тока, А Энергопотребление, Вт
Красный 1,6–2,04 350 0,75
Апельсин 2,04–2,1 0,9
Желтый 2.1-2.18 1.1
Зеленый 3.3-4 1,25
Синий 2,5–3,7 1.2

Если в вашем источнике света три последовательно соединенных светодиода белого света мощностью 1 Вт, вам понадобится драйвер с напряжением 9–12 В и током 350 мА.

Падение напряжения на белых кристаллах составляет 3,3 В. При последовательном соединении напряжения складываются. Получается 9,9 В, что удовлетворяет диапазон действия водителя.

В зависимости от модификации в приборах используется определенное количество светодиодов: один, два и более.

В быту и для фитоламп рекомендуется использовать драйверы в чехлах. Они эстетичнее и безопаснее бескаркасных.

Например, драйверы светодиодов с микросхемой 9918c в светодиодной лампе подходят для управления нерегулируемыми лампами и поддерживают мощность до 25 Вт.

Как рассчитать

Для правильной организации электрической схемы важно рассчитать выходные параметры. На основании полученных данных производится подбор конкретной модели.

Расчет начинается с рассмотрения светодиодов в зависимости от их напряжения и тока. Характеристики видны в документах. Например, используются диоды 3.3V с током 300mA. Необходимо создать осветительный прибор, в котором последовательно расположены три светодиода. Рассчитывается падение напряжения в цепи: 3,3 * 3 = 9,9 В. Сила тока в этом случае остается постоянной. Это означает, что пользователю потребуется драйвер с выходным напряжением 9,9 В и током 300 мА.

В частности, такой агрегат найти невозможно, поскольку современные устройства рассчитаны на использование в определенном диапазоне. Сила тока устройства может быть немного ниже, лампа будет менее яркой. Запрещается превышение силы тока, так как такой подход может повредить устройство.

Теперь нужно определить мощность устройства. Ничего страшного, если он превышает требуемый показатель на 10-20%. Мощность рассчитывается по формуле, умножая рабочее напряжение на ток: 9,9 * 0,3 = 2,97 Вт.
Описание драйвера для блока питания светодиодов

Как подключить к светодиодам

Подключить драйвер к светодиодам можно даже без специальных навыков. Контакты и разъемы имеют маркировку на корпусе.

INPUT отмечает текущие входные контакты, OUTPUT отмечает выход. Важно соблюдать полярность. Если подключенное напряжение постоянно, контакт «+» должен быть подключен к положительному полюсу аккумулятора.

При использовании переменного напряжения учитывайте маркировку входных кабелей. Фаза применяется к «L», ноль — к «N». Фазу можно найти индикаторной отверткой.

Если есть «~», «AC» или нет знака, полярность не требуется.
Описание драйвера для блока питания светодиодов
При подключении светодиодов к выходу в любом случае важно соблюдать полярность. В этом случае «плюс» драйвера подключается к аноду первого светодиода в схеме, а «минус» — к катоду последнего.
Описание драйвера для блока питания светодиодов
Наличие в схеме большого количества светодиодов может потребовать разделения их на несколько групп, соединенных параллельно. Мощность будет суммой мощностей всех групп, а рабочее напряжение будет равно показателю одной группы в цепи. Также в этом случае токи складываются.

Схемы драйверов (микросхемы) для светодиодов

Многие производители выпускают специализированные микросхемы драйверов. Давайте посмотрим на некоторые из них.

ON Semiconductor UC3845 — импульсный драйвер с выходным током до 1А. Схема драйвера для светодиода мощностью 10 Вт на этой ИС показана ниже.

схема драйвера 10 Вт

Supertex HV9910 — очень распространенная ИС импульсного драйвера. Выходной ток не превышает 10 мА, гальванически не изолирован.

Ниже представлен простой драйвер тока на этой микросхеме.

простой светодиодный драйвер тока

Техасские инструменты UCC28810. Сетевой импульсный драйвер имеет возможность организовать гальваническую развязку. Выходной ток до 750 мА.

сетевой импульсный светодиодный драйвер

Еще одна микросхема от этой компании, драйвер для питания мощных светодиодов LM3404HV, описана в этом видео:

Устройство работает по принципу резонансного преобразователя типа Buck Converter, то есть функция поддержания необходимого тока частично возложена на резонансный контур в виде катушки L1 и диода Шоттки D1 ​​(показана типовая схема ниже). Также можно установить частоту переключения, выбрав резистор RON.

lm3404 чип

Maxim MAX16800 — это линейная микросхема, работающая при малых напряжениях, поэтому на ней можно построить драйвер на 12 вольт. Выходной ток до 350 мА, поэтому его можно использовать как драйвер питания для мощного светодиода, фонарика и т.д. Есть возможность диммирования. Типичная компоновка и структура показаны ниже.

светодиодная схема драйвера max16800

Способы подключения преобразователей тока

Светодиоды могут быть подключены к устройству двумя способами: параллельно (в несколько цепочек с одинаковым количеством элементов) и последовательно (по одному в цепи).

Для параллельного соединения 6 ячеек с падением напряжения 2 В на две линии требуется драйвер 6 В, 600 мА. А при последовательном подключении преобразователь должен быть рассчитан на 12 В и 300 мА.

Гирляндное соединение лучше, потому что все светодиоды будут светиться одинаково, а при параллельном подключении яркость линий может отличаться. При последовательном соединении большого количества элементов потребуется драйвер с высоким выходным напряжением.

Способы подключения светодиодов
Способы подключения светодиодов

Полярность входа

Если драйвер питается от постоянного напряжения, подключите положительный полюс источника питания к соответствующей клемме «+». Для переменного напряжения обратите внимание на маркировку входных клемм.

Варианты маркировки:

  • «L» и «N». Подайте фазу на клемму «L». Найти его можно с помощью специальной электрической отвертки. Подключите нейтральный провод к «N.
  • «~», «AC» или без знака. В этом случае полярность не важна, ее можно игнорировать.

Полярность выхода

Здесь всегда нужно соблюдать полярность. Положительный провод подключается к аноду первого полупроводникового элемента, отрицательный провод подключается к катоду последнего диода.

Подключение драйвера:

Связь

Схема драйвера светодиодной лампы 220/12 В (входное / выходное напряжение):

Схема

Ремонт драйверов светодиодных ламп

Если регулятор тока теряет способность выполнять свою функцию, он может повредить светодиоды. Важно определить перерыв с течением времени. Для проверки драйвера светодиодной лампы на его вход подается 220 В.

На выходе исправного драйвера должно появиться постоянное напряжение. Кроме того, его значение будет немного выше верхнего диапазона, указанного на упаковке устройства. Этот метод прост в реализации, но он не позволяет судить о работоспособности устройства.

Чтобы проверить, правильно ли работает драйвер, сделайте следующее:

  1. Установите резистор на выходе стабилизатора тока. Его сопротивление подбирается с учетом заданного тока. Определяется законом Ома: R = U / I.
  2. Возьмите резистор с расчетным сопротивлением и соответствующей мощностью.
  3. При установленном резисторе измерьте выходное напряжение тестером. Если он не выходит за пределы допустимого диапазона, устройство работает нормально.

Второй способ найти неисправности драйвера:

  1. Если в устройстве есть предохранитель, прозвоните его. Тестер должен показать, что сопротивление равно нулю. Если сопротивление стремится к бесконечности, замените предохранитель. Если после подключения лампа горит, ремонт окончен.
  2. Если предохранитель не перегорел, ищите неисправность дальше. Проверить диодный мост.
  3. Если выпрямитель в порядке, нужно будет выпарить сглаживающий конденсатор и поиграть. Небольшое сопротивление, которое растет у нас на глазах, говорит о исправности конденсатора.
  4. Для простого драйвера этих проверок будет достаточно, чтобы найти источник проблемы. В сложных регуляторах тока нужно все диоды и электролитические конденсаторы сделать кольцевыми.

Пытаясь найти неисправность, учитывайте принцип работы схемы:

  • Линейный. В таких драйверах защита от перенапряжения выполняется с помощью резисторов 5-100 Ом. На входе выпрямителя (диодного моста) ставится резистор. Для уменьшения мерцания параллельно нагрузке подключают большой электролитический конденсатор.
  • Импульс. Эти преобразователи содержат микросхемы, защищенные от всех угроз: перегрева, перегрузок и скачков напряжения. Они не должны ломаться, но с китайскими драйверами все бывает.

Проблема с ремонтом драйверов — это сложность правильного подбора микросхем. Особенно если стабилизатор китайского производства.

Если никакой метод не позволяет найти причины выхода из строя стабилизатора тока, необходимо будет обратиться к специалисту. Или купите другой драйвер.

Как изготовить драйвер для светодиодов своими руками

Устройство можно сделать из любого ненужного зарядного устройства для телефона. Нужны лишь минимальные доработки и микросхему можно подключать к светодиодам. Достаточно запитать 3 ячейки по 1 Вт. Для подключения более мощного источника можно использовать карты люминесцентных ламп.

Важно! Во время работы необходимо соблюдать технику безопасности. Контакт с оголенными частями может вызвать поражение электрическим током до 400 В.

Фото Этап сборки драйвера от зарядного устройства
Драйверы светодиодов: виды, назначение, подключение Снимите чехол с зарядного устройства.
Драйверы светодиодов: виды, назначение, подключение С помощью паяльника снимите резистор, ограничивающий напряжение, подаваемое на телефон.
Драйверы светодиодов: виды, назначение, подключение Установите на его место подстроечный резистор, при этом он должен быть выставлен на 5 кОм.
Драйверы светодиодов: виды, назначение, подключение Припаяйте светодиоды последовательно к выходному каналу устройства.
Драйверы светодиодов: виды, назначение, подключение Паяльником снимаем входные каналы, на их место припаиваем кабель питания для подключения к сети 220 В.
Драйверы светодиодов: виды, назначение, подключение Проверить работу схемы, выставить на режущем резисторе регулятором необходимое напряжение, чтобы светодиоды ярко светили, но не меняли цвет.

Пример схемы драйвера для светодиодов от сети 220В
Пример схемы управления светодиодами от сети 220 В

Драйверы для светодиодов: где купить и сколько стоят

Приобрести стабилизаторы для светодиодных ламп и микросхемы к ним можно в магазине радиодеталей, электрооборудования и на многих сайтах интернет-магазинов. Последний вариант самый дешевый. Стоимость устройства зависит от его технических характеристик, типа и производителя. Средние цены на некоторые типы драйверов приведены в таблице ниже:

Шаблон Технические характеристики Цена, руб.
DC12V
  • Мощность: 18 Вт
  • Выходное напряжение: 12 В
  • Входное напряжение: 100 ÷ 240 В
190
драйвер DC12V
LB0138
LB0138
  • Мощность: 6 Вт,
  • Выходное напряжение: 45 В
  • Входное напряжение: 220 В
160
драйвер LB0138
YW-83590
YW-83590
  • Мощность: 21 Вт
  • Выходное напряжение: 25 ÷ 35 В
  • Входное напряжение: 200 ÷ 240 В
680
LB009
LB009
  • Мощность: 150 Вт
  • Входное напряжение 170 ÷ 260 В
  • Выходное напряжение: 12 В
730

Микросхема PT4115 стоит от 40 до 150 рублей каждая. Стоимость более мощных элементов варьируется от 100 рублей до нескольких тысяч.

Оцените статью
Блог про освещение