Schematický diagram ovládača pre LED diódy. Ovládač pre LED z energeticky úspornej žiarovky

Na fotografii môžete vidieť veľa LED svietidiel. Dostali ma ako darček. Bola tu príležitosť študovať zariadenie týchto svietidiel, elektrické obvody, ako aj opraviť tieto svietidlá. Najdôležitejšie je zistiť príčiny poruchy, pretože životnosť uvedená na krabici sa nie vždy zhoduje so životnosťou.

Lampy typu MR-16 sa demontujú bez námahy.

Podľa štítku je lampa model MR-16-2835-F27. V jeho tele sa nachádza 27 SMD LED. Vyžarujú 350 lúmenov. Toto svietidlo je vhodné pre AC 220-240 V. Spotreba energie je 3,5W. Takáto lampa svieti na bielo, ktorej teplota je 4100 stupňov Kelvina a vytvára úzky prúd v dôsledku uhla prúdu rovného 120 stupňov. Použitý typ základne je „GU5.3“ s 2 kolíkmi, ktorých vzdialenosť je 5,3 mm. Telo je vyrobené z hliníka, svietidlo má odnímateľnú základňu, ktorá je pripevnená dvoma skrutkami. Sklo, ktoré chráni lampu pred poškodením, je lepené v troch bodoch.

Ako rozobrať LED lampu MR-16

Na identifikáciu príčiny poruchy je potrebné demontovať kryt lampy. To sa deje bez veľkého úsilia.

Ako môžete vidieť na fotografii, na puzdre je viditeľný rebrovaný povrch. Je vyrobený pre lepší odvod tepla. Do jedného z rebier vložíme skrutkovač a pokúsime sa sklo zdvihnúť.

Stalo. Môžete vidieť plošný spoj, je prilepený k puzdru. Vypáčením skrutkovačom sa oddelí.

Oprava LED žiaroviek MR-16

Medzi prvými bola rozobratá lampa, vo vnútri ktorej vyhorela LED dióda. Doska plošných spojov, ktorá je vyrobená zo sklolaminátu, sa prepálila.

Táto lampa je vhodná ako "darca", potrebné náhradné diely na opravu iných svietidiel sa z nej odoberú. Na zvyšných 9 lampách vyhoreli aj LED diódy. Keďže ovládač je neporušený, príčinou poruchy sú LED diódy.

Elektrická schéma LED svietidla MR-16

Aby sa skrátila doba opravy svietidiel, je potrebné vytvoriť jej elektrický obvod. Je celkom jednoduchá.

Pozor! Obvod je pripojený k fáze siete galvanickým spôsobom. Je zakázané používať ho na napájanie akýchkoľvek zariadení.

Ako schéma funguje? Cez kondenzátor C1 sa na diódový mostík VD1-VD4 privádza napätie 220 V. Potom ide na LED diódy HL1-HL27, ktoré sú zapojené do série v obvode. Počet LED diód môže byť približne 80 kusov. Kondenzátor C2 (čím väčšia kapacita, tým lepšie) je hladšie zvlnenie usmerneného napätia. Eliminuje blikanie svetla s frekvenciou 100 Hz. Na vypúšťanie C1 bol nainštalovaný R1. Je to potrebné, aby sa predišlo úrazu elektrickým prúdom pri výmene lampy. C2 je chránený pred poruchou R2 v prípade, že dôjde k prerušeniu obvodu. R1, R2 ako také neakceptujú prácu v obvode.

C1- červená, C2- čierna, diódový mostík - puzdro so štyrmi nohami.

Klasický budiaci obvod pre LED žiarovky do 5W

Elektrický obvod svietidiel nemá žiadne ochranné prvky. Budete potrebovať 100-200 ohmový odpor, najlepšie dva. Jeden bude inštalovaný v pripojovacom obvode, druhý bude slúžiť ako ochrana proti prúdovým rázom.

Vyššie je obvod s ochrannými odpormi. R3 chráni LED a C2 kondenzátor, R2 je zasa diódový mostík. Tento driver je ideálny pre lampy, ktorých výkon je nižší ako 5 wattov. Ľahko napája lampu s 80 LED typu SMD3528. Ak potrebujete znížiť alebo zvýšiť prúd, manipulujte s kondenzátorom C1. Ak chcete eliminovať blikanie, zvýšte kapacitu C2.

Účinnosť takéhoto ovládača je nižšia ako 50 %. Napríklad lampa MR-16-2835-F27 vyžaduje odpor 6,1 kΩ s výkonom 4 watty. Potom bude ovládač spotrebovávať energiu presahujúcu spotrebu LED diód. Kvôli veľkému uvoľňovaniu tepelnej energie nebude fungovať jeho umiestnenie v malom tele svietidla. V tomto prípade môžete samostatne vyrobiť puzdro pre tento ovládač.

Malo by sa pamätať na to, že účinnosť svietidla priamo závisí od počtu LED diód.

Nájdenie chybných LED diód

Po odstránení ochranného skla môžete skontrolovať LED diódy. Ak sa na povrchu LED nájde najmenšia čierna škvrna, je mimo prevádzky. Skontrolujte spájkovacie body, skontrolujte kvalitu záverov. V jednej zo svietidiel boli nájdené 4 zle spájkované LED diódy

LED diódy s čiernymi bodkami boli označené krížikom. Pri pohľade zvonku môžu byť LED diódy neporušené. Preto ich musíte zavolať testerom. Na kontrolu potrebujete napätie o niečo viac ako 3 V. Postačí batéria, batéria, napájací zdroj. Za napájacím zdrojom je sériovo zapojený odpor obmedzujúci prúd s menovitou hodnotou 1 kΩ.

Dotknite sa sondy LED. V jednom smere by mal byť odpor malý (LED môže svietiť), v druhom by sa mal rovnať desiatkam megaohmov.

Počas testu je potrebné lampu upevniť. Pomôcť môže banka.

Kontrolku LED môžete skontrolovať bez špeciálnych zariadení, ak je ovládač zariadenia neporušený. Napätie je privedené na základňu lampy, vodiče LED sú skratované pinzetou alebo kúskom drôtu.

Ak vidíte žiaru všetkých LED diód, skratovaná je chybná. Ale táto metóda je vhodná, ak je 1 LED v obvode mimo prevádzky.

Ak je v obvode prerušených niekoľko LED diód, svietidlo bude svietiť. Zníži sa len jeho svetelný tok. Stačí skrátiť podložky, ku ktorým boli prispájkované LED diódy.

Iné poruchy LED svietidiel

Ak sa počas testu ukázalo, že LED diódy fungujú, problém je v ovládači alebo v mieste spájkovania.

V tejto lampe sa našiel vodič spájkovaný za studena. Sadze, ktoré sa objavili v dôsledku zlého spájkovania, sa usadili na dráhach dosky. Na odstránenie sadzí bola potrebná handrička namočená v alkohole. Drôt bol spájkovaný, pocínovaný a spájkovaný. Táto lampa fungovala.

Zo všetkých lámp jedna mala poruchu ovládača. Diódový mostík bol nahradený 4 diódami "IN4007", ktoré sú dimenzované na prúd 1 A a spätné napätie 1000 V.

Spájkovanie LED diód SMD

Na výmenu chybnej LED je potrebné ju odspájkovať bez poškodenia tlačených vodičov. S bežnou spájkovačkou sa to dá len ťažko, na spájkovačku je lepšie nasadiť hrot z medeného drôtu.

Pri spájkovaní LED je potrebné sledovať polaritu. Nainštalujte LED na miesto spájkovania, zoberte 10-15 W spájkovačku a zahrejte jej konce.

Ak je LED spálená a doska je spálená, toto miesto by sa malo vyčistiť. Pretože je to dirigent. Ak je miesto rozvrstvené, spájkujte LED mono s "susedmi". To sa robí, ak cesty vedú presne k nim. Stačí vziať kúsok drôtu, dvakrát alebo trikrát preložiť a spájkovať.

Analýza príčin zlyhania LED svietidiel MR-16-2835-F27

Podľa tabuľky môžeme konštatovať, že poruchy svietidiel sa často vyskytujú v dôsledku zlyhania LED diód. Dôvodom je nedostatok ochrany v obvode. Aj keď na doske je miesto pre varistor.

Oprava LED lampy série LL-CORN (kukuričná lampa) E27 4,6W 36x5050SMD

Technológia opravy "kukuričnej" lampy sa líši od opravy lampy uvedenej vyššie.

Oprava takejto lampy je jednoduchá, pretože LED diódy sú umiestnené na tele. A na uskutočnenie hovoru nie sú potrebné žiadne ďalšie kroky. Táto lampa bola demontovaná čisto zo zvedavosti.

Technika kontroly "kukurice" sa nelíši od techniky opísanej vyššie. Iba v tele týchto svietidiel sú nainštalované 3 LED diódy. Pri vytáčaní by sa mali rozsvietiť všetky 3.

Ak je jedna z LED rozbitá, skratujte ju alebo prispájkujte novú. Neovplyvní to životnosť lampy. Budič lampy nemá oddeľovací transformátor. Preto je akýkoľvek dotyk s LED dráhami neprijateľný.

Ak sú LED diódy neporušené, problém je v ovládači. Pre jeho kontrolu je potrebné rozobrať puzdro.

Aby ste sa dostali k ovládaču, musíte odstrániť rám. Vypáčte ho skrutkovačom na najslabšom mieste, mal by sa odlepiť.

Ovládač má rovnaký obvod ako naša prvá lampa s tým rozdielom, že C1-1µF, C2-4.7µF. Drôty sú dlhé, takže ich vodič vytiahne bez námahy. Po práci na výmene LED bol rám osadený na lepidlo Moment.

Opravná LED lampa "LL-CORN" (kukuričná lampa) E27 12W 80x5050SMD

Oprava 12 W lampy sa vykonáva rovnakým spôsobom. Na puzdre sa nenašli žiadne vypálené LED diódy, takže som musel puzdro otvoriť, aby som skontroloval vodiča.

Vyskytol sa problém s touto lampou. Vodiče vodiča boli príliš krátke, museli odstrániť základňu.

Sokel je vyrobený z hliníka. K telu bol pripevnený pomocou dierovača. Preto bolo potrebné vyvŕtať upevňovacie body vrtákom, ktorého priemer je 1,5 mm. Ďalej bol podstavec zaháknutý nožom a odstránený. Drôty vo vnútri museli byť prestrihnuté.

Vnútri boli 2 rovnaké drivery, z ktorých každý napájal 43 diód.

Ovládač je zahalený teplom zmrštiteľnou hadičkou, ktorú bolo potrebné prerezať.

Po odstránení problémov sa rovnaká trubica umiestni na ovládač a zlisuje sa plastovou spojkou.

Obvod vodiča zahŕňa ochranu. C1 chráni pred prepätím, R2, R3 pred prepätím. Počas overovacích prác boli zaznamenané zlomy R2. S najväčšou pravdepodobnosťou bolo na lampu aplikované napätie presahujúce normu. Neexistoval žiadny 10 ohmový odpor, takže bol prispájkovaný 5,1 ohmový odpor. Lampa sa rozsvietila. Ďalej bolo potrebné pripojiť ovládač k základni.

V prvom rade boli vymenené krátke drôty za dlhšie. Vodiče boli pripojené napájacím napätím. Na pripevnenie vodičov k závitovej časti základne je potrebné ich upnúť medzi plastový kryt a základňu.

A ako sa pripojiť k centrálnemu kontaktu? Hliník nie je spájkovateľný, preto bol drôt prispájkovaný na mosadzný plech, v ktorom bol vyvŕtaný otvor pod M 2,5. Podobný otvor bol vyvŕtaný aj v kontakte. Toto všetko bolo zoskrutkované. Ďalej bola nasadená základňa a pripevnená k telu svietidla pomocou špendlíkov. Lampa fungovala.

Opravné LED svietidlo série "LLB" E27 6 W 128-1

Dizajn svietidla je ideálny na opravy. Puzdro je ľahko rozoberateľné.

Jednou rukou držte základňu a druhou otočte ochranný kryt proti smeru hodinových ručičiek.

Pod puzdrom je päť obdĺžnikových dosiek, na ktorých sú prispájkované LED diódy. Obdĺžnik je prispájkovaný na okrúhlu dosku, na ktorej je umiestnený obvod vodiča.

Ak chcete získať prístup ku kolíkom LED, musíte odstrániť jeden z krytov. Na uľahčenie práce je lepšie odstrániť dosku umiestnenú v miestach napájania vodiča. Fotografia ukazuje, že táto stena je rovnobežná s puzdrom kondenzátora a je od neho v maximálnej vzdialenosti.

Na odstránenie dosky je potrebné zahriať spájkovacie body pomocou spájkovačky. Potom, aby sme ho odstránili, zahrejeme spájkovanie na okrúhlej doske a je odpojené.

Prístup na kontrolu rozpisov je otvorený. Ovládač je vyrobený podľa jednoduchej schémy. Kontrola jeho usmerňovacích diód, ako aj všetkých LED (v tejto lampe ich je 128), neukázala problém.

Keď som skúmal spájkovacie body, zistil som, že na niektorých miestach chýbajú. Tieto miesta boli spájkované, navyše som pospájal vytlačené stopy dosiek v rohoch.

Keď sa pozriete na svetlo, tieto cesty sú jasne viditeľné a môžete ľahko určiť, ktorá cesta je ktorá.

Pred montážou svietidla bolo potrebné ho skontrolovať. Na tento účel bol na dosku nainštalovaný prepojka, spájkovaná časť svietidla bola pripojená k zdroju napájania dvoma dočasnými vodičmi.

Lampa sa rozsvietila. Zostáva prispájkovať dosku na pôvodné miesto a zostaviť lampu.

Oprava LED svietidiel série "LLB" LR-EW5N-5

Lampa vyzerá byť kvalitná. Telo je hliníkové a dizajn je nádherný.

Svietidlo je bezpečne zmontované. Preto, aby ste ho rozobrali, musíte odstrániť ochranné sklo. Za týmto účelom prilepte koniec skrutkovača medzi radiátor. Sklo je tu upevnené bez lepidla, s golierom. Musíte sa oprieť skrutkovačom o koniec chladiča a zdvihnúť sklo pomocou skrutkovača ako páky.

Tester neukázal poruchu LED diód. Všetko je teda o vodičovi. Aby ste sa k nemu dostali, musíte odskrutkovať 4 skrutky.

Ale neuspel som. Za doskou bola rovina chladiča. Je mazaný pastou, ktorá vedie teplo. Musel som pozbierať všetko, čo som odkrútil. Rozhodol som sa demontovať lampu zo strany podstavca.

Aby som mohol odstrániť základňu, musel som vyvŕtať body dierovania. Ale nenatáčal. Ako sa ukázalo, bol pripevnený plastovým závitovým spojením.

Radiátor bolo potrebné oddeliť od plastového adaptéra. Aby som to urobil, umyl som sa pílkou v mieste, kde bol plast pripevnený k radiátoru. Ďalej otáčaním skrutkovača sa časti oddelili jedna od druhej.

Vývody boli prispájkované z LED dosky, čo umožnilo prácu s ovládačom. Jeho obvody boli zložitejšie ako u iných ovládačov. Pri kontrole bol nájdený opuchnutý kondenzátor 400 V 4,7 µF. Bol nahradený.

Schottkyho dióda "D4" typ SS110 bola poškodená. Nachádza sa vľavo dole na fotografii. Bol nahradený analógovým „10 BQ100“, ktorý má 1 A a 100 V. Žiarovka sa rozsvietila.

Oprava LED svietidiel série "LLB" LR-EW5N-3

Lampa je podobná "LLB" LR-EW5N-5, ale jej dizajn bol zmenený.

Ochranné sklo je pripevnené krúžkom. Ak vyberiete spojenie krúžku a skla, dá sa ľahko odstrániť.

Doska plošných spojov je vyrobená z hliníka. Je na ňom deväť krištáľových LED diód vyžarujúcich svetlo v počte 3 kusy. Doska je pripevnená 3 skrutkami k chladiču. Test neodhalil žiadne problémy s LED diódami. Takže je to problém vodiča. Skúsenosti s opravou podobného svietidla ukázali, že je lepšie okamžite rozpájkovať drôty, ktoré pochádzajú z vodiča. Demontáž svietidla bola vykonaná zo strany podstavca.

Krúžok spájajúci základňu a radiátor bol odstránený s veľkým úsilím. Zároveň sa kúsok odlomil. A to všetko kvôli tomu, že bol priskrutkovaný 3 skrutkami. Ovládač bol vytiahnutý.

Samorezné skrutky sú umiestnené pod ovládačom, dostanete sa k nim pomocou krížového skrutkovača.

Tento ovládač je založený na obvode transformátora. Kontrola ukázala použiteľnosť všetkých častí okrem mikroobvodu. Nenašla som o nej žiadne informácie. Lampa bola odložená ako darca.

Oprava LED svietidla série "LLC" E14 3W1 M1

Táto lampa je podobná žiarovke. Prvá vec, ktorú si všimnete, je široký kovový krúžok.

Začal som rozoberať lampu. Prvým krokom bolo odstránenie krytu. Ako sa ukázalo, bol vysadený na základni s elastickou zmesou. Keď som si ho vyzliekol, uvedomil som si, že to bolo márne.

Vo svietidle bola 1 LED, ktorej výkon bol 3,3 wattu. Dalo by sa to skontrolovať zo strany sokla.

Pri každej dióde zasa popis udáva pokles napätia pri rôznych prúdoch. Napríklad pre 660 nm červenú diódu pri prúde 600 mA to bude 2,5 V:

Počet diód, ktoré je možné pripojiť k ovládaču, celkový pokles napätia musí byť v medziach výstupného napätia ovládača. To znamená, že k 50W 600 mA driveru s výstupným napätím 60-83 V je možné pripojiť 24 až 33 660 nm červených diód. (To znamená 2,5 * 24 \u003d 60, 2,5 * 33 \u003d 82,5).

Ďalší príklad:
Chceme zostaviť dvojfarebnú lampu červená + modrá. Zvolili sme pomer červenej a modrej 3:1 a chceme si vypočítať, ktorý ovládač zobrať na 42 červených a 14 modrých diód. Uvažujeme: 42 * 2,5 + 14 * 3,5 \u003d 154 V. To znamená, že potrebujeme dva ovládače 50 W 600 mA, každý bude mať 21 červených a 7 modrých diód, celkový úbytok napätia na každom bude 77 V, ktorý vstúpi jeho výstupné napätie.

Teraz niekoľko dôležitých vysvetlení:

1) Nehľadajte ovládač s výkonom vyšším ako 50 W: sú, ale sú menej účinné ako podobná sada ovládačov s nižším výkonom. Navyše sa budú veľmi zahrievať, čo si bude vyžadovať priplatenie za výkonnejšie chladenie. Tiež ovládače nad 50W sú zvyčajne oveľa drahšie, napríklad 100W ovládač môže byť drahší ako ovládač 2 x 50W. Preto sa ich neoplatí prenasledovať. Áno, a je spoľahlivejšie, keď sú obvody LED rozdelené na sekcie, ak niečo náhle vyhorí, potom nie všetko vyhorí, ale iba niektoré. Preto je výhodné rozdeliť sa na viacero vodičov a nesnažiť sa vešať všetko na jedného. Záver: 50 W je najlepšia možnosť, nie viac.

2) Prúd pre ovládače je iný: 300 mA, 600 mA, 750 mA bežia. Existuje pomerne veľa ďalších možností.
Celkovo bude použitie 300 mA ovládača efektívnejšie z hľadiska účinnosti na 1 W, tiež nebude príliš zaťažovať LED diódy, budú sa menej zahrievať a vydržia dlhšie. Hlavnou nevýhodou takýchto ovládačov je však to, že diódy budú pracovať „s polovičnou silou“, a preto ich bude potrebné asi dvakrát toľko ako pri analógovom s 600 mA.
750 mA budič vyženie diódy na ich limity, takže diódy sa veľmi zahrievajú a vyžadujú si veľmi výkonné, dobre premyslené chladenie. Ale aj napriek tomu v každom prípade degradujú prehriatím skôr, ako je priemerná "životnosť" LED svietidiel pracujúcich napríklad pri prúde 500-600 mA.
Preto odporúčame použiť 600mA ovládače. Ukazujú sa ako najoptimálnejšie riešenie z hľadiska pomeru ceny, výkonu a životnosti.

3) Výkon diód je označený ako nominálny, to znamená maximálny možný. Nikdy však nie sú napájané na maximum (prečo - pozri bod 2). Je veľmi jednoduché vypočítať skutočný výkon diódy: musíte vynásobiť prúd použitého ovládača poklesom napätia diódy. Napríklad pri pripojení 600 mA ovládača k 660 nm červenej dióde získame skutočné napätie diódy: 0,6 (A) * 2,5 (V) \u003d 1,5 W.

LED diódy, ktoré v posledných rokoch vážne vytlačili všetky ostatné svetelné zdroje, dnes nájdete všade. Používajú sa v bytoch a kanceláriách, osvetľujú ulice, zdobia budovy a interiéry. Ale pre správnu činnosť polovodičového svetelného zdroja je potrebný kvalitný a spoľahlivý ovládač pre LED. Dnes budeme hovoriť o tomto mimoriadne dôležitom uzle a zistíme, prečo je tento ovládač taký potrebný, ako to funguje, a dokonca sa pokúsime vyrobiť vodiča s vedením vlastnými rukami.

Čo je ovládač a prečo je potrebný

Ak sa pozriete do anglicko-ruského slovníka, zistíte, že vodič je doslova „vodič“ (driver - driver, anglicky). Odkiaľ pochádza taký zvláštny názov a čo poháňa? Aby sme to pochopili, poďme trochu odbočiť a hovoriť o LED.

Svetelná dióda (LED) je polovodičové zariadenie schopné vyžarovať svetlo pod vplyvom napätia, ktoré je naň aplikované. Okrem toho, aby polovodič správne fungoval, napätie, ktoré poskytuje optimálny prúd cez kryštál, musí byť konštantné a prísne stabilizované. To platí najmä pre vysokovýkonné LED diódy, ktoré sú mimoriadne kritické pre všetky druhy poklesov a prepätí v napájacom prúde. Akonáhle sa výkon diódy mierne zníži, prúd klesne a v dôsledku toho sa zníži svetelný výkon. Pri najmenšom prekročení normálnej hodnoty prúdu sa polovodič okamžite prehreje a vyhorí.

Hlavným účelom ovládača je poskytnúť svetelnej dióde prúd potrebný na jej normálnu prevádzku. LED driver je teda v skutočnosti napájací zdroj pre LED diódy, ich „ovládač“, ktorý zabezpečuje dlhodobú a kvalitnú prevádzku polovodičového iluminátora.

Odborný názor

Alexej Bartoš

Nenájdete jediné osvetľovacie zariadenie, ktoré by malo vo svojom zložení výkonnú LED, ktorá by nemala ovládač. Preto je také dôležité pochopiť, čo sú ovládače, ako fungujú a aké vlastnosti by mali mať.

Typy ovládačov LED

Všetky ovládače pre LED je možné rozdeliť podľa princípu stabilizácie prúdu. Dnes existujú dva takéto princípy:

1. Lineárne.
2. Pulz.

Lineárny stabilizátor

Predpokladajme, že máme výkonnú LED diódu, ktorú treba rozsvietiť. Zostavme najjednoduchšiu schému:

Rezistor R, ktorý funguje ako obmedzovač, nastavíme na požadovanú hodnotu prúdu - LED svieti. Ak sa zmenilo napájacie napätie (napríklad vybitá batéria), otočíme posúvač odporu a obnovíme požadovaný prúd. Ak sa zvýši, rovnakým spôsobom sa zníži prúd. To je presne to, čo robí najjednoduchší lineárny regulátor: monitoruje prúd cez LED a v prípade potreby „otočí gombíkom“ odporu. Robí to len veľmi rýchlo a má čas reagovať na najmenšiu odchýlku prúdu od nastavenej hodnoty. Ovládač samozrejme nemá žiadnu kľučku, jeho úlohu zohráva tranzistor, ale podstata vysvetlenia sa tým nemení.

Aká je nevýhoda obvodu lineárneho stabilizátora prúdu? Regulačným prvkom totiž preteká aj prúd a zbytočne odvádza výkon, ktorý jednoducho ohrieva vzduch. Navyše, čím vyššie je vstupné napätie, tým vyššie sú straty. Pre LED diódy s nízkym prevádzkovým prúdom je takýto obvod vhodný a úspešne používaný, ale napájanie výkonných polovodičov s lineárnym budičom je drahšie: budiče môžu spotrebovať viac energie ako samotný iluminátor.

Výhody takejto schémy napájania zahŕňajú relatívnu jednoduchosť obvodov a nízke náklady na ovládač v kombinácii s vysokou spoľahlivosťou.

Stabilizácia pulzu

Pred nami je rovnaká LED, ale zostavíme trochu iný napájací obvod:

Teraz máme namiesto rezistora tlačidlo KN a pribudol akumulačný kondenzátor C. Do obvodu privedieme napätie a stlačíme tlačidlo. Kondenzátor sa začne nabíjať a keď sa na ňom dosiahne prevádzkové napätie, rozsvieti sa LED. Ak budete naďalej držať tlačidlo stlačené, prúd prekročí povolenú hodnotu a polovodič sa spáli. Pustíme tlačidlo. Kondenzátor naďalej napája LED a postupne sa vybíja. Akonáhle prúd klesne pod hodnotu povolenú pre LED, znova stlačíme tlačidlo a napájame kondenzátor.

Takže sedíme a pravidelne stláčame tlačidlo, pričom udržiavame normálny režim prevádzky LED. Čím vyššie je napájacie napätie, tým kratšie budú lisy. Čím nižšie je napätie, tým dlhšie bude potrebné tlačidlo stlačiť. Toto je princíp pulzne-šírkovej modulácie. Ovládač monitoruje prúd cez LED a ovláda kľúč zostavený na tranzistore alebo tyristore. Robí to veľmi rýchlo (desiatky a dokonca stovky tisíc kliknutí za sekundu).

Na prvý pohľad je práca zdĺhavá a zložitá, no nie pre elektronický obvod. Ale účinnosť spínacieho stabilizátora môže dosiahnuť 95%. Aj pri napájaní sú straty energie minimálne a kľúčové prvky ovládača nevyžadujú výkonné chladiče. Samozrejme, spínacie regulátory sú dizajnovo o niečo zložitejšie a drahšie, ale to všetko sa odvďačí vysokým výkonom, výnimočnou kvalitou prúdovej stabilizácie a výbornými ukazovateľmi hmotnosti a veľkosti.

Ako si vybrať ovládač pre LED diódy

Po tom, čo sme sa zaoberali princípom fungovania led ovládača, zostáva naučiť sa, ako ich správne vybrať. Ak ste nezabudli na základy elektrotechniky získané v škole, potom je to jednoduchá záležitosť. Uvádzame hlavné charakteristiky prevodníka pre LED diódy, ktoré sa budú podieľať na výbere:

• vstupné napätie;
• výstupné napätie;
• výstupný prúd;
• výstupný výkon;
• stupeň ochrany pred okolím.

V prvom rade sa musíte rozhodnúť, z akého zdroja bude vaše LED svietidlo napájané. Môže to byť 220 V sieť, palubná sieť automobilu alebo akýkoľvek iný zdroj striedavého aj jednosmerného prúdu. Prvá požiadavka: napätie, ktoré budete používať, musí spadať do rozsahu uvedeného v pase pre vodiča v stĺpci „vstupné napätie“. Okrem veľkosti je potrebné vziať do úvahy aj typ prúdu: jednosmerný alebo striedavý. Napríklad v zásuvke je prúd striedavý a v aute - priamy. Prvý je zvyčajne skrátený AC, druhý DC. Takmer vždy sú tieto informácie viditeľné na obale samotného zariadenia.

Ďalej prejdeme k výstupným parametrom. Predpokladajme, že máte tri LED diódy pre prevádzkové napätie 3,3 V a každú s prúdom 300 mA (uvedené v sprievodnej dokumentácii). Rozhodli ste sa vyrobiť stolnú lampu, diódy sú zapojené do série. Spočítame prevádzkové napätia všetkých polovodičov, dostaneme úbytok napätia naprieč celým reťazcom: 3,3 * 3 = 9,9 V. Prúd s týmto zapojením zostáva rovnaký - 300 mA. Potrebujete teda budič s výstupným napätím 9,9 V, ktorý zabezpečuje stabilizáciu prúdu na úrovni 300 mA.

Odborný názor

Alexej Bartoš

Špecialista na opravy, údržbu elektrických zariadení a priemyselnej elektroniky.

Dôležité! Všetky polovodiče pracujúce s rovnakým budičom musia byť rovnakého typu a pokiaľ možno z rovnakej série. V opačnom prípade je nevyhnutné rozšírenie parametrov LED, v dôsledku čoho jedna z nich bude svietiť naplno a druhá rýchlo vyhorí.

Samozrejme, pre toto napätie sa zariadenie nedá nájsť, ale nie je to potrebné. Všetky ovládače nie sú určené pre konkrétne napätie, ale pre určitý rozsah. Vašou úlohou je umiestniť svoju hodnotu do tohto rozsahu. Výstupný prúd však musí presne zodpovedať 300 mA. V extrémnych prípadoch to môže byť o niečo menej (lampa nebude svietiť tak jasne), ale nikdy nie viac. V opačnom prípade váš domáci výrobok vyhorí okamžite alebo za mesiac.

Pokračuj. Zisťujeme, aký výkon vodiča potrebujeme. Tento parameter by sa mal prinajmenšom zhodovať s príkonom našej budúcej lampy a túto hodnotu je lepšie prekročiť o 10-20%. Ako vypočítať výkon nášho "girlandu" troch LED? Pamätajte: elektrický výkon záťaže je prúd, ktorý ňou preteká, vynásobený aplikovaným napätím. Vezmeme kalkulačku a vynásobíme celkové prevádzkové napätie všetkých LED prúdom po prevedení na ampéry: 9,9 * 0,3 = 2,97 W.

Dokončovací dotyk. Konštrukčné prevedenie. Zariadenie môže byť v puzdre aj bez neho. Prvý sa samozrejme bojí prachu a vlhkosti a z hľadiska elektrickej bezpečnosti to nie je najlepšia možnosť. Ak sa rozhodnete vložiť ovládač do svietidla, ktorého puzdro je dobrou ochranou životného prostredia, bude to stačiť. Ak má však puzdro lampy veľa vetracích otvorov (LED diódy je potrebné ochladiť) a samotné zariadenie bude v garáži, je lepšie zvoliť zdroj energie vo svojom vlastnom kryte.

Potrebujeme teda ovládač LED s nasledujúcimi vlastnosťami:

• napájacie napätie - sieť 220 V AC;
• výstupné napätie - 9,9 V;
• výstupný prúd - 300 mA;
• výstupný výkon - nie menej ako 3 W;
• puzdro - prachotesné.

Poďme do obchodu a pozrime sa. Tu je:

A nielen vhodné, ale ideálne vyhovujúce potrebám. Mierne znížený výstupný prúd predĺži životnosť LED, ale to nijako neovplyvní jas ich žiary. Spotreba energie klesne na 2,7 W - zostane výkonová rezerva vodiča.

Odborný názor

Alexej Bartoš

Špecialista na opravy, údržbu elektrických zariadení a priemyselnej elektroniky.

Ak máte veľmi veľký počet LED diód, potom pri sériovom zapojení môže ich celkové napätie prekročiť maximum možné pre existujúce ovládače. V tomto prípade si pozrite časť Schéma zapojenia ovládača LED na konci tohto článku.

Aký je rozdiel medzi LED ovládačom a napájaním LED pásika

Existuje názor, že napájacie zdroje sú niečo iné ako bežný led vodič. Pokúsme sa objasniť túto problematiku a zároveň sa naučíme, ako vybrať správny ovládač pre LED pás. LED pásik je flexibilný substrát, na ktorom sú umiestnené všetky rovnaké LED diódy. Môžu stáť v 2, 3, 4 radoch, to nie je také dôležité. Je dôležitejšie pochopiť, ako sú navzájom prepojené.

Všetky polovodiče na páske sú rozdelené do skupín 3 LED zapojených do série cez odpor obmedzujúci prúd. Všetky skupiny sú zapojené paralelne:

Páska sa predáva v kotúčoch, zvyčajne dlhých 5 m a je určená na prevádzkové napätie 12 alebo 24 V. V druhom prípade v každej skupine nebudú 3, ale 6 LED. Povedzme, že ste si kúpili 12V pásku s merným príkonom 14W/m. Celkový výkon spotrebovaný celým kotúčom bude teda 14 * 5 = 70 wattov. Ak takú dlhú nepotrebujete, nepotrebnú časť môžete odstrihnúť s podmienkou, že ju prestrihnete medzi dielikmi. Napríklad odrežete polovicu. Aké vlastnosti sa zmenia? Iba spotreba energie: zníži sa na polovicu.

Odborný názor

Alexej Bartoš

Špecialista na opravy, údržbu elektrických zariadení a priemyselnej elektroniky.

Dôležité! Nezabudnite, že LED pásik môžete odstrihnúť len medzi sekciami 3 LED diód (pre 24-voltovú ich bude 6), ktoré sú jasne viditeľné. Na obrázku nižšie som ich označil šípkami.

Je potrebné obmedziť a stabilizovať prúd cez konvenčnú LED? Samozrejme, inak bude horieť. Úplne sme však zabudli na odpor nainštalovaný v každej časti pásky. Slúži na obmedzenie prúdu a je vybraný tak, že keď sa na sekciu aplikuje presne 12 voltov, prúd cez LED bude optimálny. Úlohou ovládača LED pásika je udržiavať napájacie napätie striktne na úrovni 12 V. O všetko ostatné sa stará odpor obmedzujúci prúd.

Hlavný rozdiel medzi napájacím zdrojom s led pásikom a bežným led driverom je teda jasne fixné výstupné napätie 12 alebo 24 V. Tu už nebude možné použiť klasický driver s výstupným napätím povedzme od 9 do 14 V.

Zostávajúce kritériá pre výber napájacieho zdroja pre LED pás sú nasledovné:

• vstupné napätie. Postup výberu je rovnaký ako pri klasickom ovládači: zariadenie musí byť navrhnuté pre vstupné napätie a typ prúdu, ktorým budete LED pásik napájať;
• výstupný výkon. Výkon napájacieho zdroja musí byť aspoň o 10 % vyšší ako výkon pásky. Zároveň by ste nemali robiť príliš veľa zásob: účinnosť celej konštrukcie klesá;
• environmentálna trieda. Postup je rovnaký ako pri ovládači LED (pozri vyššie): do zariadenia sa nesmie dostať prach a vlhkosť.

Ovládač LED pásika nie je nič iné ako kvalitný, ale bežný regulátor napätia. Vytvára prísne pevné napätie, ale absolútne nesleduje výstupný prúd. V prípade potreby a na experiment môžete namiesto neho použiť napríklad napájanie z PC (12 V zbernica). Jas a odolnosť pásky tým neutrpí.

Schéma zapojenia ovládača pre LED

Pripojenie ovládača k LED diódam je jednoduché, zvládne ho každý. Všetky označenia sú aplikované na jeho telo. Vstupné napätie privediete na vstupné vodiče (INPUT) a k výstupným vodičom (OUTPUT) pripojíte rad LED diód. Jediná vec je, že musí byť dodržaná polarita a tomu sa budem venovať podrobnejšie.

Polarita vstupu (INPUT)

Ak je napätie napájajúce budič konštantné, potom výstup označený znamienkom „+“ musí byť pripojený na kladný pól zdroja. Ak je napätie striedavé, potom dávajte pozor na označenie vstupných vodičov. Možné sú nasledujúce možnosti:

1. Označenie "L" a "N": na výstup "L" (umiestnený pomocou indikačného skrutkovača) musí byť privedená fáza, na výstup "N" - nula.
2. Označenie „~“, „AC“ alebo chýba: polarita nie je potrebná.

Polarita výstupu (OUTPUT)

Vždy sa tu rešpektuje polarita! Kladný vodič je pripojený k anóde prvej LED, záporný vodič je pripojený ku katóde poslednej LED. Samotné LED diódy sú vzájomne prepojené: anóda ďalšej ku katóde predchádzajúcej.

Ak máte veľa LED diód (povedzme 12 ks), potom ich budete musieť rozdeliť do niekoľkých rovnakých skupín a tieto skupiny budú zapojené paralelne. Zároveň majte na pamäti, že celkový výkon spotrebovaný lampou bude súčtom výkonov všetkých skupín a prevádzkové napätie bude zodpovedať napätiu jednej skupiny.

Urob si sám lineárny ovládač pre LED

Skončíme teóriou, prejdime k praxi a pokúsime sa zostaviť lineárny ovládač vlastnými rukami. Najjednoduchší spôsob, ako vyriešiť tento problém, je pomocou rozšíreného integrálneho stabilizátora KR142EN12A (jeho dovážaný analóg je LM317). Nájdete ho v akomkoľvek relevantnom obchode a stojí okolo 20 rubľov. Potrebné materiály a nástroje: spájkovačka, tester a drôty.

Tento mikroobvod je určený pre vstupné napätie do 40 V, odolá prúdu do 1,5 A a čo je najdôležitejšie, má zabudovanú ochranu proti preťaženiu, skratu a prehriatiu. Je pravda, že ide o regulátor napätia a vodič musí stabilizovať prúd. Tento problém však vyriešime miernou zmenou typickej schémy zapínania mikroobvodu.

Tu sa mikroobvod používa ako regulačný prvok, ktorý stabilizuje prúd na danej úrovni. Akú hodnotu bude mať tento prúd? Všetko závisí od odporu rezistora R1, ktorého hodnota sa vypočíta podľa jednoduchého vzorca: R = 1,2 / I, kde:

• R - odpor v ohmoch;
• I je požadovaný prúd v ampéroch.

Skúsme postaviť ovládač pre tie LED diódy, z ktorých sme na začiatku článku vyrobili stolnú lampu. Potrebujeme teda ovládač, ktorý vydáva stabilizovaný prúd 300 mA pri napätí 9,9 V. Vypočítame hodnotu odporu R1: 1,2 / 0,3 = 4 ohmy. Keďže odpor je v prúdovom obvode, zvolíme jeho výkon najmenej 4 watty.

Rezistory používané takmer vo všetkých televízoroch ako zhášacie zariadenia sú tu dokonalé (sú v každom obchode). Majú výkon 2 W a odpor 1-2 ohmy. Ak sú odpory jednoohmové, budú potrebovať 4 ks, ak sú dvojohmové - 2 ks. Zapojíme ich do série tak, aby sa odpory sčítali.

Mikroobvod pripevníme k malému radiátoru a k výstupu nášho ovládača pripojíme reťaz troch sériovo zapojených LED diód, pričom dodržíme polaritu. Možno zahrnúť. Ale kde? Aké je vstupné napätie tohto ovládača? Tu začína zábava. Vstupné napätie musí byť aspoň o 2-3 volty vyššie, ako potrebujú LED diódy, ale nie viac ako 40 V - mikroobvod nevydrží viac.

V našom konkrétnom prípade LED potrebujú 9,9 V. To znamená, že na vstup môže byť privedené konštantné napätie 12 až 40 V. Navyše toto napätie môže byť nestabilizované. Vhodná autobatéria, napájanie notebooku alebo PC, znižovací transformátor s diódovým mostíkom. Pripájame sa, dodržiavajúc polaritu, a naša baterka je pripravená!

Odborný názor

Alexej Bartoš

Špecialista na opravy, údržbu elektrických zariadení a priemyselnej elektroniky.

Ale čo výstupné napätie? Nie je potrebné sa toho obávať. Akonáhle vodič stabilizuje prúd na danej úrovni, nastaví sa požadované napätie na LED bez našej pomoci. Kto neverí, berie tester a meria.

Takže náš rozhovor o vodičoch s vedením skončil. Dúfam, že teraz nielen viete, ako tento dôležitý uzol funguje, ale môžete si ho aj správne vybrať, pripojiť a v prípade potreby aj sami zostaviť.