ДРАЙВЕР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ HV9910 Немного ниже будет статья с расчетами элементов для светодиодного драйвера на основе ШИМ контроллера HV9910, а пока немного информации для размышления и личные впечатления… Покупались данные драйвера ЗДЕСЬ.
Дело в том, что рисовальщик данной схемы ОЧЕНЬ грубо ошибся — это повышающий преобразователь и надпись возле входного напряжения 8-300 В является ГРУБЕЙШЕЙ ОШИБКОЙ. При подаче напряжения выше 40 вольт первым естественно разорвет транзистор, поскольку IRFL014 имеет максимальное напряжение 60 вольт, следом рванут электролиты питания — 10 мкФ на 25 В как то маловато. Данная схема будет прекрасно работать на напряжениях не выше 20 вольт и яркость светодиодов не будет изменятся до снижения напряжения питания до 8 вольт.
Так же выпускается, но найти в продаже демонстрационную плату не удалось. В ней используется HV9910 в корпусе с 16 ногами и данная плата обеспечивает ток 350 мА с напряжением от 10 до 40 вольт. Входное напржение от 90 до 265 вольт. Как раз именно в этой плате и используются транзисторы STD7NM50N. Принципиальная схема этого демонстрационного драйвера с регулировкой яркости приведена ниже:
Разумеется, что далеко не всем захочется заморачиваться с пайкой, да еще SMD компонентов, поэтому перед статьей с подробным описание работы HV9910 дам ссылочку на уже готовые драйвера:
УНИВЕРСАЛЬНАЯ ИМС ШИМ – КОНТРОЛЛЕРА HV9910 Развитие источников света на полупроводниковых светодиодах привело к тому, что в настоящее время возникла потребность в устройствах — драйверах, обеспечивающих управление такими источниками освещения. И здесь, наряду
Рис.1 Типовая схема применения ИМС ШИМ-контроллера HV9910 Таким образом, при разработке ИМС ШИМ-контроллера, для обеспечения
Рис.2 Типовая схема применения ИМС ШИМ-контроллера в схеме с С учётом таких требований структурная схема ИМС ШИМ-контроллера для Рис. 3. Структурная схема универсальной ИМС ШИМ-контроллера На ШИМ-компаратор, выполненный на двух дифференциальных fOSC(кГц) = 25000 / (RT(кОм) + 22). В варианте реализации драйвера без гальванической развязки L = (UCC × ULED) × TON / (0,3 × ILED) где UCC – напряжение питания ИМС, ULED – падение напряжения на цепи TON = D / fOSC где fOSC – частота внутреннего генератора ИМС, D – коэффициент, равный D = ULED / UCC Подключаемый к выводу GATE внешний n-МОП транзистор должен Сурайкин Александр Иванович, к.
Разумеется, что 1 А для светодиодов может быть маловато, поэтому немного поразмышляв и покопавшись в своих загажниках был собран стабилизатор тока для мощных светодиодов, пичем мощность драйвера зависит только от габаритной мощности трансформатора и максимальных токов силовых ключей и может достигать 500-600 Вт. Принципиальная схема мощного драйвера для светодиодов приведена ниже:
Использование трансформатора тока тут не совсем случайно — немного позже будет опробовано мощное зарядной устройство, работающее по такому же принципу. Здесь же просто отработка технологии и схемотехники. Данный драйвер показал весьма не плохие результаты, правда запас по напряжению я сделал слишком больши и пришлось немного повозится с дросселем расеивания.
Разумеется, что приведенной информации для сборки не достаточно, поэтому чтобы не повторяться и понять как изготовить оптрон и какие компоненты можно использовать можно посмотреть видео на эту тему:
Архив на схемы и плату драйвера на 100 и более Вт ЗДЕСЬ.
Адрес администрации сайта: [email protected]
|
Данный вариант удобно использовать для создания фонариков с аккумуляторами на 12 вольт.
обеспечивает построение драйвера с
1).
п.д. и cos драйвера, а также функции защиты — защиту от
Величина
т.н., доцент кафедры микроэлектроники
com/embed/xPvIbj_FKPA» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>Ремонт светодиодных LED ламп, электрические схемы
Светодиодные лампы, благодаря малому энергопотреблению, теоретической долговечности и снижению цены стремительно вытесняют лампы накаливания и энергосберегающие. Но, несмотря на заявленный ресурс работы до 25 лет, зачастую перегорают, даже не отслужив гарантийный срок.
В отличие от ламп накаливания, 90% перегоревших светодиодных ламп можно успешно отремонтировать своими руками, даже не имея специальной подготовки. Представленные примеры помогут Вам отремонтировать отказавшие светодиодные лампы.
Устройство светодиодной лампы
Прежде, чем браться за ремонт светодиодной лампы нужно представлять ее устройство.
Вне зависимости от внешнего вида и типа применяемых светодиодов, все светодиодные лампы, в том числе и филаментные лампочки, устроены одинаково. Если удалить стенки корпуса лампы, то внутри можно увидеть драйвер, который представляет собой печатную плату с установленными на ней радиоэлементами.
Любая светодиодная лампа устроена и работает следующим образом. Питающее напряжение с контактов электрического патрона подается на выводы цоколя. К нему припаяны два провода, через которые напряжение подается на вход драйвера. С драйвера питающее напряжение постоянного тока подается на плату, на которой распаяны светодиоды.
Драйвер представляет собой электронный блок – генератор тока, который преобразует напряжение питающей сети в ток, необходимый для свечения светодиодов.
Иногда для рассеивания света или защиты от прикосновения человека к незащищенным проводникам платы со светодиодами ее закрывают рассеивающим защитным стеклом.
О филаментных лампах
По внешнему виду филаментная лампа похожа на лампу накаливания.
Устройство филаментных ламп отличается от светодиодных тем, что в качестве излучателей света в них используется не плата со светодиодами, а стеклянная герметичная заполненная газом колба, в которой размещены один или несколько филаментных стержней. Драйвер находится в цоколе.
Филаментный стержень представляет собой стеклянную или сапфировую трубку диаметром около 2 мм и длиной около 30 мм, на которой закреплены и соединены последовательно покрытые люминофором 28 миниатюрных светодиодов. Один филамент потребляет мощность около 1 Вт. Мой опыт эксплуатации показывает, что филаментные лампы гораздо надежнее, чем изготовленные на базе SMD светодиодов. Полагаю, со временем они вытеснят все другие искусственные источники света.
Филаментным лампам и их ремонту посвящена отдельная статья «Устройство и ремонт филаментных ламп».
Примеры ремонта светодиодных ламп
Внимание, электрические схемы драйверов светодиодных ламп гальванически связаны с фазой электрической сети и поэтому следует соблюдать осторожность.
Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт на микросхеме SM2082
В настоящее время появились мощные светодиодные лампочки, драйверы которых собраны на микросхемах типа SM2082. Одна из них проработала менее года и попала мне в ремонт. Лампочка бессистемно гасла и опять зажигалась. При постукивании по ней она отзывалась светом или гашением. Стало очевидно, что неисправность заключается в плохом контакте.
Чтобы добраться к электронной части лампы нужно с помощью ножа подцепить рассеивающее стекло в месте соприкосновения его с корпусом. Иногда отделить стекло трудно, так как при его посадке на фиксирующее кольцо наносят силикон.
После снятия светорассеивающего стекла открылся доступ к светодиодам и микросхеме – генератора тока SM2082. В этой лампе одна часть драйвера была смонтирована на алюминиевой печатной плате светодиодов, а вторая на отдельной.
Внешний осмотр не выявил дефектных паек или обрывов дорожек. Пришлось снимать плату со светодиодами. Для этого сначала был срезан силикон и плата поддета за край лезвием отвертки.
Чтобы добраться до драйвера, расположенного в корпусе лампы пришлось его отпаять, разогрев паяльником одновременно два контакта и сдвинуть вправо.
С одной стороны печатной платы драйвера был установлен только электролитический конденсатор емкостью 6,8 мкФ на напряжение 400 В.
С обратной стороны платы драйвера был установлен диодный мост и два последовательно соединенных резистора номиналом по 510 кОм.
Для того, чтобы разобраться в какой из плат пропадает контакт пришлось их соединить, соблюдая полярность, с помощью двух проводков. После простукивания по платам ручкой отвертки стало очевидным, что неисправность кроется в плате с конденсатором или в контактах проводов, идущих из цоколя светодиодной лампы.
Так как пайки не вызывали подозрений сначала проверил надежность контакта в центральном выводе цоколя.
Он легко вынимается, если поддеть его за край лезвием ножа. Но контакт был надежным. На всякий случай залудил провод припоем.
Винтовую часть цоколя снимать сложно, поэтому решил паяльником пропаять пайки подходящих от цоколя проводов. При прикосновении к одной из паек провод оголился. Обнаружилась «холодная» пайка. Так как добраться для зачистки провода возможности не было, то пришлось смазать его активным флюсом «ФИМ», а затем припаять заново.
После сборки светодиодная лампа стабильно излучала свет, несмотря за удары по ней рукояткой отвертки. Проверка светового потока на пульсации показала, что они значительны с частотой 100 Гц. Такую светодиодную лампу допустимо устанавливать только в светильники для общего освещения.
Электрическая схема драйвера
светодиодной лампы ASD LED-A60 на микросхеме SM2082
Электрическая схема лампы ASD LED-A60, благодаря применению в драйвере для стабилизации тока специализированной микросхемы SM2082 получилась довольно простой.
Схема драйвера работает следующим образом. Питающее напряжение переменного тока через предохранитель F подается на выпрямительный диодный мост, собранный на микросборке MB6S. Электролитический конденсатор С1 сглаживает пульсации, а R1 служит для его разрядки при отключении питания.
С положительного вывода конденсатора питающее напряжение подается непосредственно на последовательно включенные светодиоды. С вывода последнего светодиода напряжение подается на вход (вывод 1) микросхемы SM2082, в микросхеме ток стабилизируется и далее с ее выхода (вывод 2) поступает на отрицательный вывод конденсатора С1.
Резистор R2 задает величину тока, протекающего через светодиоды HL. Величина тока обратно пропорциональна его номиналу. Если номинал резистора уменьшить, то ток увеличится, если номинал увеличить, то ток уменьшится. Микросхема SM2082 допускает регулировать резистором величину тока от 5 до 60 мА.
Ремонт светодиодной лампы
ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27
В ремонт попала еще одна светодиодная лампа ASD LED-A60 похожая по внешнему виду и с такими же техническими характеристиками, как и выше отремонтированная.
При включении лампа на мгновение зажигалась и далее не светила. Такое поведение светодиодных ламп обычно связано с неисправностью драйвера. Поэтому сразу приступил к разборке лампы.
Светорассеивающее стекло снялось с большим трудом, так как по всей линии контакта с корпусом оно было, несмотря на наличие фиксатора, обильно смазано силиконом. Для отделения стекла пришлось по всей линии соприкосновения с корпусом с помощью ножа искать податливое место, но все равно без трещины в корпусе не обошлось.
Для получения доступа к драйверу лампы на следующем шаге предстояло извлечь светодиодную печатную плату, которая была по контуру запрессована в алюминиевую вставку. Несмотря на то, что плата была алюминиевая, и можно было извлекать ее без опасения появления трещин, все попытки не увенчались успехом. Плата держалась намертво.
Извлечь плату вместе с алюминиевой вставкой тоже не получилось, так как она плотно прилегала к корпусу и была посажена внешней поверхностью на силикон.
Решил попробовать вынуть плату драйвера со стороны цоколя. Для этого сначала из цоколя был поддет ножом, и вынут центральный контакт. Для снятия резьбовой части цоколя пришлось немного отогнуть ее верхний буртик, чтобы места кернения вышли из зацепления за основание.
Драйвер стал доступен и свободно выдвигался до определенного положения, но полностью вынуть его не получалось, хотя проводники от светодиодной платы были отпаяны.
В плате со светодиодами в центре было отверстие. Решил попробовать извлечь плату драйвера с помощью ударов по ее торцу через металлический стержень, продетый через это отверстие. Плата продвинулась на несколько сантиметров и в что-то уперлась. После дальнейших ударов треснул по кольцу корпус лампы и плата с основанием цоколя отделились.
Как оказалось, плата имела расширение, которое плечиками уперлось в корпус лампы. Похоже, плате придали такую форму для ограничения перемещения, хотя достаточно было зафиксировать ее каплей силикона.
Тогда драйвер извлекался бы с любой из сторон лампы.
Напряжение 220 В с цоколя лампы через резистор — предохранитель FU подается на выпрямительный мост MB6F и после него сглаживается электролитическим конденсатором. Далее напряжение поступает на микросхему SIC9553, стабилизирующую ток. Параллельно включенные резисторы R20 и R80 между выводами 1 и 8 MS задают величину тока питания светодиодов.
На фотографии представлена типовая электрическая принципиальная схема, приведенная производителем микросхемы SIC9553 в китайском даташите.
На этой фотографии представлен внешний вид драйвера светодиодной лампы со стороны установки выводных элементов. Так как позволяло место, для снижения коэффициента пульсаций светового потока конденсатор на выходе драйвера был вместо 4,7 мкФ впаян на 6,8 мкФ.
Если Вам придется извлекать драйвера из корпуса данной модели лампы и не получится извлечь светодиодную плату, то можно с помощью лобзика пропилить корпус лампы по окружности чуть выше винтовой части цоколя.
В конечном итоге все мои усилия по извлечению драйвера оказались полезными только для познания устройства светодиодной лампы. Драйвер оказался исправным.
Вспышка светодиодов в момент включения была вызвана пробоем в кристалле одного из них в результате броска напряжения при запуске драйвера, что и ввело меня в заблуждение. Надо было в первую очередь прозвонить светодиоды.
Попытка проверки светодиодов мультиметром не привела к успеху. Светодиоды не светились. Оказалось, что в одном корпусе установлено два последовательно включенных светоизлучающих кристалла и чтобы светодиод начал протекать ток необходимо подать на него напряжение 8 В.
Мультиметр или тестер, включенный в режим измерения сопротивления, выдает напряжение в пределах 3-4 В. Пришлось проверять светодиоды с помощью блока питания, подавая с него на каждый светодиод напряжение 12 В через токоограничивающий резистор 1 кОм.
В наличии не было светодиода для замены, поэтому вместо него контактные площадки были замкнуты каплей припоя.
Для работы драйвера это безопасно, а мощность светодиодной лампы снизиться всего на 0,7 Вт, что практически незаметно.
После ремонта электрической части светодиодной лампы, треснувший корпус был склеен быстросохнущим суперклеем «Момент», швы заглажены оплавлением пластмассы паяльником и выровнены наждачной бумагой.
Для интереса выполнил некоторые измерения и расчеты. Ток, протекающий через светодиоды, составил 58 мА, напряжение 8 В. Следовательно мощность, подводимая на один светодиод составляет 0,46 Вт. При 16 светодиодах получается 7,36 Вт, вместо заявленных 11 Вт. Возможно производителем указана общая мощность потребления лампы с учетом потерь в драйвере.
Заявленный производителем срок службы светодиодной лампы ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27 у меня вызывает большие сомнения. В малом объеме пластмассового корпуса лампы, с низкой теплопроводностью выделяется значительная мощность — 11 Вт. В результате светодиоды и драйвер работают на предельно допустимой температуре, что приводит к ускоренной деградации их кристаллов и, как следствие, к резкому снижению времени их наработки на отказ.
Ремонт светодиодной лампы
LED smd B35 827 ЭРА, 7 Вт на микросхеме BP2831A
Поделился со мной знакомый, что купил пять лампочек как на фото ниже, и все они через месяц перестали работать. Три из них он успел выбросить, а две, по моей просьбе, принес для ремонта.
Лампочка работала, но вместо яркого света излучала мерцающий слабый свет с частотой несколько раз в секунду. Сразу предположил, что вспучился электролитический конденсатор, обычно если он выходит из строя, то лампа начинает излучать свет, как стробоскоп.
Светорассеивающее стекло снялось легко, приклеено не было. Оно фиксировалось за счет прорези на его ободке и выступу в корпусе лампы.
Драйвер был закреплен с помощью двух паек к печатной плате со светодиодами, как в одной из вышеописанных ламп.
Типовая схема драйвера на микросхеме BP2831A взятая с даташита приведена на фотографии. Плата драйвера была извлечена и проверены все простые радиоэлементы, оказались все исправны. Пришлось заняться проверкой светодиодов.
Светодиоды в лампе были установлены неизвестного типа с двумя кристаллами в корпусе и осмотр дефектов не выявил. Методом последовательного соединения между собой выводов каждого из светодиодов быстро определил неисправный и заменил его каплей припоя, как на фотографии.
Лампочка проработала неделю и опять попала в ремонт. Закоротил следующий светодиод. Через неделю пришлось закоротить очередной светодиод, и после четвертого лампочку выкинул, так как надоело ее ремонтировать.
Причина отказа лампочек подобной конструкции очевидна. Светодиоды перегреваются из-за недостаточной поверхности теплоотвода, и ресурс их снижается до сотен часов.
Почему допустимо замыкать выводы сгоревших светодиодов в LED лампах
Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки в заданных пределах, ток будет всегда постоянным и, следовательно, падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.
Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов в цепи будет пропорционально уменьшаться и напряжение на выходе драйвера.
Например, если к драйверу последовательно подключено 50 светодиодов, и на каждом из них падает напряжение величиной 3 В, то напряжение на выходе драйвера составлял 150 В, а если закоротить 5 из них, то напряжение снизится до 135 В, а величина тока не изменится.
Такое поведение драйвера объясняет закон Ома, в соответствии с которым U=I×R. Если I (ток) остается неизменным, а R (сопротивление) уменьшается, то U (напряжение) тоже пропорционально уменьшится.
Ремонт светодиодной лампы MR-16 с простым драйвером
Из обозначения на этикетке следовало, что данная светодиодная лампа модели MR-16-2835-F27, источником света лампы являются светодиоды LED-W-SMD2835 в количестве 27 штук, излучающие световой поток 350 люмен. Лампа предназначена для питания от сети напряжением 220-240 В переменного тока, излучает натуральный белый свет цветовой температуры 4100 градусов Кельвина, потребляемая мощность 3,5 Вт, тип цоколя GU5,3 (два штырька на расстоянии 5,3 мм), угол светового потока составляет 120° (узконаправленного света).
Внешний осмотр показал, что светодиодная лампа сделана добротно, корпус выполнен из алюминия, цоколь съемный и привинчен к корпусу двумя винтами, защитное стекло натуральное и приклеено к корпусу в трех точках клеем.
Как разобрать LED лампу MR-16
Для определения причины выхода из строя лампы ее необходимо разобрать. Вопреки ожиданиям, лампочки разбирались без особых трудностей.
Корпус лампочки для лучшего отвода тепла был весь ребристый, и между ребрами была возможность надавить отверткой с узким лезвием на защищающее светодиоды стекло изнутри.
Прилагая значительное усилие в разных точках между ребрами корпуса по кругу, было найдено податливое место, и таким образом стекло удалось сорвать с места. Печатная плата со светодиодами тоже оказалась приклеенной и легко отделилась с помощью поддетой, как рычагом, за ее край отвертки.
Ремонт LED лампочки MR-16
Первой я вскрыл LED лампочку, в которой выгорел всего один светодиод, но до такой степени, что даже прогорела насквозь печатная плата, сделанная из стеклотекстолита.
Эту LED лампочку сразу решил использовать в качестве донора запчастей для ремонта остальных девяти, так как у многих из них были видны сгоревшие светодиоды. Это свидетельствовало о том, что драйверы у лампочек в порядке и причина выхода их из строя, скорее всего, кроется в неисправности светодиодов.
Электрическая схема светодиодной лампы MR-16
Для облегчения ремонта полезно под рукой иметь электрическую схему LED лампочки. Поэтому первое, что я сделал после полного разбора лампочки, нарисовал ее схему.
Работает схема следующим образом. Переменное напряжение питающей сети 220 В подается через токоограничивающий конденсатор С1 на диодный мост VD1-VD4. С диодного моста выпрямленное постоянное напряжение подается на последовательно включенные светодиоды HL1-HL27. Количество последовательно включенных светодиодов в эту схему может достигать 80 штук. Электролитический конденсатор С2 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, тем самым исключается мерцание света с частотой 100 Гц.
Чем его емкость больше, тем лучше.
R1 служит для разрядки конденсатора С1 для исключения удара током человека, в случае прикосновения к штырям цоколя при замене светодиодной лампы. R2 защищает конденсатор С2 от пробоя в случае обрыва в цепи светодиодов. R1 и R2 непосредственного участия в работе схемы не принимают.
На фотографии внешний вид драйвера с двух сторон. Красный это С1, цилиндр черного цвета это С2. Диодный мост применен в виде микросборки, черный прямоугольный корпус с четырьмя выводами.
Классическая схема драйвера светодиодных ламп мощностью до 5 Вт
В схеме светодиодной лампы MR-16 нет элементов защиты, нужен хотя бы один резистор в цепи подключения к сети номиналом 100-200 Ом. Не будет лишним и еще один такой же резистор, включенный последовательно со светодиодами, для их защиты от бросков тока.
На фотографии выше изображена классическая схема драйвера для LED лампы с двумя защитными резисторами от бросков тока. R2 защищает диодный мост, а R3 – конденсатор С2 и светодиоды.
Такой драйвер хорошо подходит для светодиодных ламп мощностью до 5 Вт. Драйвер способен запитать лампочку, в которой установлено до 80 LED SMD2835. Если понадобится использовать драйвер для светодиодов, рассчитанных на меньший или больший ток, то конденсатор С1 нужно будет уменьшить или увеличить соответственно. Для исключения мерцания света С2 тоже нужно будет увеличить. Чем емкость С2 будет больше, тем лучше.
Эту схему можно еще сделать проще, удалив все резисторы, а конденсатор С1 заменить сопротивлением, номинал и мощность которого можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора.
Но коэффициент полезного действия (КПД) драйвера, собранного по такой схеме будет низкий и потери мощности, составят более 50%. Например, для LED лампочки MR-16-2835-F27 понадобится резистор номиналом 6,1 кОм мощностью 4 ватта. Получится, что драйвер на резисторе будет потреблять мощность, превышающую мощность потребления светодиодами и его разместить в маленький корпус LED лампы, из-за выделения большего количества тепла, будет недопустимо.
Но если нет другого способа отремонтировать светодиодную лампу и очень надо, то драйвер на резисторе можно разместить в отдельном корпусе, все равно потребляемая мощность такой LED лампочки будет в четыре раза меньше, чем лампы накаливания. При этом надо заметить, что чем больше будет в лампочке последовательно включенных светодиодов, тем выше будет КПД. При 80 последовательно соединенных светодиодов SMD3528 понадобится уже резистор номиналом 800 Ом мощностью всего 0,5 Вт. Емкость конденсатора С1 нужно будет увеличить до 4,7 µF.
Поиск неисправных светодиодов
После снятия защитного стекла появляется возможность проверки светодиодов, без отклеивания печатной платы. В первую очередь проводится внимательный осмотр каждого светодиода. Если обнаружена даже самая маленькая черная точка, не говоря уже о почернении всей поверхности LED, то он точно неисправен.
При осмотре внешнего вида светодиодов, нужно внимательно осмотреть и качество паек их выводов. В одной из ремонтируемых лампочек оказалось плохо припаянных сразу четыре светодиода.
На фотографии лампочка, у которой на четырех LED были очень маленькие черные точки. Я сразу пометил неисправные светодиоды крестами, чтобы их было хорошо видно.
Неисправные светодиоды могут и не иметь изменений внешнего вида. Поэтому необходимо каждый LED проверить мультиметром или стрелочным тестером, включенным в режим измерения сопротивления.
Встречаются светодиодные лампы, в которых установлены по внешнему виду стандартные светодиоды, в корпусе которых смонтировано сразу два последовательно включенных кристалла. Например, лампы серии ASD LED-A60. Для прозвонки таких светодиодов необходимо приложить к его выводам напряжение более 6 В, а любой мультиметр выдает не более 4 В. Поэтому проверку таких светодиодов можно выполнить только подав на них с источника питания напряжение более 6 (рекомендуется 9-12) В через резистор 1 кОм.
Светодиод проверяется, как и обычный диод, в одну сторону сопротивление должно быть равно десяткам мегаом, а если поменять щупы местами (при этом меняется полярность подачи напряжения на светодиод), то небольшим, при этом светодиод может тускло светиться.
При проверке и замене светодиодов лампу необходимо зафиксировать. Для этого можно использовать подходящего размера круглую банку.
Можно проверить исправность LED и без дополнительного источника постоянного тока. Но такой метод проверки возможен, если исправен драйвер лампочки. Для этого необходимо подать на цоколь LED лампочки питающее напряжение и выводы каждого светодиода последовательно закорачивать между собой перемычкой из провода или, например губками металлического пинцета.
Если вдруг все светодиоды, засветятся, значит, закороченный точно неисправен. Этот метод пригоден, если неисправен только один светодиод из всех в цепи. При таком способе проверки нужно учесть, что если драйвер не обеспечивает гальванической развязки с электросетью, как например, на приведенных выше схемах, то прикосновение рукой к пайкам LED небезопасно.
Если один или даже несколько светодиодов оказались неисправны и, заменить их нечем, то можно просто закоротить контактные площадки, к которым были припаяны светодиоды.
Лампочка будет работать с таким же успехом, только несколько уменьшится световой поток.
Другие неисправности светодиодных ламп
Если проверка светодиодов показала их исправность, то значит, причина неработоспособности лампочки заключается в драйвере или в местах пайки токоподводящих проводников.
Например, в этой лампочке была обнаружена холодная пайка проводника, подающего питающее напряжение на печатную плату. Выделяемая из-за плохой пайки копоть даже осела на токопроводящие дорожки печатной платы. Копоть легко удалилась протиркой ветошью, смоченной в спирте. Провод был выпаян, зачищен, залужен и вновь запаян в плату. С ремонтом этой лампочки повезло.
Из десяти отказавших лампочек только у одной был неисправен драйвер, развалился диодный мостик. Ремонт драйвера заключался в замене диодного моста четырьмя диодами IN4007, рассчитанными на обратное напряжение 1000 В и ток 1 А.
Пайка SMD светодиодов
Для замены неисправного LED его необходимо выпаять, не повредив печатные проводники.
С платы донора тоже нужно выпаять на замену светодиод без повреждений.
Выпаивать SMD светодиоды простым паяльником, не повредив их корпус, практически невозможно. Но если использовать специальное жало для паяльника или на стандартное жало надеть насадку, сделанную из медной проволоки, то задача легко решается.
Светодиод имеют полярность и при замене нужно правильно его установить на печатную плату. Обычно печатные проводники повторяют форму выводов на LED. Поэтому допустить ошибку можно только при невнимательности. Для запайки светодиода достаточно установить его на печатную плату и прогреть паяльником мощностью 10-15 Вт его торцы с контактными площадками.
Если светодиод сгорел на уголь, и печатная плата под ним обуглилась, то прежде чем устанавливать новый светодиод нужно обязательно очистить это место печатной платы от гари, так как она является проводником тока. При очистке можно обнаружить, что контактные площадки для пайки светодиода обгорели или отслоились.
В таком случае светодиод можно установить, припаяв его к соседним светодиодам, если печатные дорожки ведут к ним. Для этого можно взять отрезок тонкого провода, согнуть его вдвое или трое, в зависимости от расстояния между светодиодами, залудить и припаять к ним.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL-CORN» (лампа-кукуруза)
E27 4,6 Вт 36x5050SMD
Устройство лампы, которая в народе называется лампа-кукуруза, изображенной на фотографии ниже отличается, от вышеописанной лампы, поэтому и технология ремонта другая.
Конструкция ламп на LED SMD подобного типа очень удобна для ремонта, так как есть доступ для прозвонки светодиодов и их замены без разборки корпуса лампы. Правда, я лампочку все равно разобрал для интереса, чтобы изучить ее устройство.
Проверка светодиодов LED лампы-кукурузы не отличается от вышеописанной технологии, но надо учесть, что в корпусе светодиода SMD5050 размещено сразу три светодиода, обычно включаемые параллельно (на желтом круге видны три темные точки кристаллов), и при проверке должны светиться все три.
Неисправный светодиод можно заменить новым или закоротить перемычкой. На надежность работы лампы это не повлияет, только незаметно для глаза, уменьшится немного световой поток.
Драйвер этой лампы собран по простейшей схеме, без развязывающего трансформатора, поэтому прикосновение к выводам светодиодов при включенной лампе недопустимо. Лампы такой конструкции недопустимо устанавливать в светильники, к которым могут добраться дети.
Если все светодиоды исправны, значит, неисправен драйвер, и чтобы до него добраться лампу придется разбирать.
Для этого нужно снять ободок со стороны, противоположной цоколю. Маленькой отверткой или лезвием ножа нужно, пробуя по кругу, найти слабое место, где ободок хуже всего приклеен. Если ободок поддался, то работая инструментом, как рычагом, ободок нетрудно отойдет по всему периметру.
Драйвер был собран по электрической схеме, как и у лампы MR-16, только С1 стоял емкостью 1 µF, а С2 — 4,7 µF. Благодаря тому, что провода, идущие от драйвера к цоколю лампы, были длинными, драйвер легко вынулся из корпуса лампы.
После изучения его схемы, драйвер был вставлен обратно в корпус, а ободок приклеен на место прозрачным клеем «Момент». Отказавший светодиод заменен исправным.
Ремонт светодиодной лампы «LL-CORN» (лампа-кукуруза)
E27 12 Вт 80x5050SMD
При ремонте более мощной лампы, 12 Вт, такой же конструкции отказавших светодиодов не оказалось и чтобы добраться до драйверов, пришлось вскрывать лампу по выше описанной технологии.
Эта лампа преподнесла мне сюрприз. Провода, идущие от драйвера к цоколю, оказались короткими, и извлечь драйвер из корпуса лампы для ремонта было невозможно. Пришлось снимать цоколь.
Цоколь лампы был сделан из алюминия, закернен по окружности и держался крепко. Пришлось высверливать точки крепления сверлом 1,5 мм. После этого поддетый ножом цоколь легко снялся.
Но можно обойтись и без сверления цоколя, если острием ножа по окружности поддевать и немного отгибать его верхнюю кромку. Предварительно следует нанести метку на цоколе и корпусе, чтобы цоколь было удобно устанавливать на место.
Для надежного закрепления цоколя после ремонта лампы, достаточно будет надеть его на корпус лампы таким образом, чтобы накерненные точки на цоколе попали на старые места. Далее продавить эти точки острым предметом.
Два провода были подсоединены к резьбе прижимом, а другие два запрессованные в центральный контакт цоколя. Пришлось эти провода перекусить.
Как и ожидалось, драйверов было два одинаковых, питающих по 43 диода. Они были закрыты термоусаживающейся трубкой и соединены вместе скотчем. Для того, чтобы драйвер можно было опять поместить в трубку, я обычно ее аккуратно разрезаю вдоль печатной платы со стороны установки деталей.
После ремонта драйвер окутывается трубкой, которая фиксируется пластмассовой стяжкой или заматывается несколькими витками нитки.
В электрической схеме драйвера этой лампы уже установлены элементы защиты, С1 для защиты от импульсных выбросов и R2, R3 для защиты от бросков тока. При проверке элементов сразу были обнаружены на обоих драйверах в обрыве резисторы R2.
Похоже, что на светодиодную лампу было подано напряжение, превышающее допустимое. После замены резисторов, под рукой на 10 Ом не оказалось, и я установил на 5,1 Ом, лампа заработала.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-5
Внешний вид лампочки этого типа внушает доверие. Алюминиевый корпус, качественное исполнение, красивый дизайн.
Конструкция лампочки такова, что разборка ее без применения значительных физических усилий невозможна. Так как ремонт любой светодиодной лампы начинается с проверки исправности светодиодов, то первое что пришлось сделать, это снять пластмассовое защитное стекло.
Стекло фиксировалось без клея на проточке, сделанной в радиаторе буртиком внутри него. Для снятия стекла нужно концом отвертки, которая пройдет между ребрами радиатора, опереться за торец радиатора и как рычагом поднять стекло вверх.
Проверка светодиодов тестером показала их исправность, следовательно, неисправен драйвер, и надо до него добраться.
Плата из алюминия была прикручена четырьмя винтами, которые я открутил.
Но вопреки ожиданиям, за платой оказалась плоскость радиатора, смазанная теплопроводящей пастой. Плату пришлось вернуть на место и продолжить разбирать лампу со стороны цоколя.
В связи с тем, что пластмассовая часть, к которой крепился радиатор, держалась очень крепко, решил пойти проверенным путем, снять цоколь и через открывшееся отверстие извлечь драйвер для ремонта. Высверлил места кернения, но цоколь не снимался. Оказалось, он еще держался на пластмассе за счет резьбового соединения.
Пришлось отделять пластмассовый переходник от радиатора. Держался он, так же как и защитное стекло. Для этого был сделан запил ножовкой по металлу в месте соединения пластмассы с радиатором и с помощью поворота отвертки с широким лезвием, детали были отделены друг от друга.
После отпайки выводов от печатной платы светодиодов драйвер стал доступен для ремонта. Схема драйвера оказалась более сложной, чем у предыдущих лампочек, с разделительным трансформатором и микросхемой.
Один из электролитических конденсаторов 400 V 4,7 µF был вздутый. Пришлось его заменить.
Проверка всех полупроводниковых элементов выявила неисправный диод Шоттки D4 (на фото внизу слева). На плате стоял диод Шоттки SS110, заменил имеющимся аналогом 10 BQ100 (100 V, 1 А). Прямое сопротивление у диодов Шоттки в два раза меньше, чем у обыкновенных диодов. Светодиодная лампочка засветила. Такая же неисправность оказалась и у второй лампочки.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-3
Эта светодиодная лампа по внешнему виду очень похожа на «LLB» LR-EW5N-5, но конструкция ее несколько отличается.
Если внимательно присмотреться, то видно, что на стыке между алюминиевым радиатором и сферическим стеклом, в отличие от LR-EW5N-5, имеется кольцо, в котором и закреплено стекло. Для снятия защитного стекла достаточно небольшой отверткой подцепить его в месте стыка с кольцом.
На алюминиевой печатной плате установлено три девяти кристальных сверхярких LED.
Плата прикручена к радиатору тремя винтами. Проверка светодиодов показала их исправность. Следовательно, нужно ремонтировать драйвер. Имея опыт ремонта похожей светодиодной лампы «LLB» LR-EW5N-5, я не стал откручивать винты, а отпаял токоподводящие провода, идущие от драйвера и продолжил разбирать лампу со стороны цоколя.
Пластмассовое соединительное кольцо цоколя с радиатором снялось с большим трудом. При этом часть его откололась. Как оказалось, оно было прикручено к радиатору тремя саморезами. Драйвер легко извлекся из корпуса лампы.
Саморезы, прикручивающие пластмассовое кольцо цоколя закрывает драйвер, и увидеть их сложно, но они находятся на одной оси с резьбой, к которой прикручена переходная часть радиатора. Поэтому тонкой крестообразной отверткой к ним можно добраться.
Драйвер оказался собран по трансформаторной схеме. Проверка всех элементов, кроме микросхемы, не выявила отказавших. Следовательно, неисправна микросхема, в Интернете даже упоминание о ее типе не нашел.
Светодиодную лампочку отремонтировать не удалось, пригодится на запчасти.
Прошли годы и появились новые источники света в виде малогабаритных светодиодных матриц с интегрированным драйвером мощностью от трех ватт, собранные на алюминиевой печатной плате. Установил вместо светодиодов такую матрицу, в результате лампа получила вторую жизнь.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL» GU10-3W
Разобрать перегоревшую светодиодную лампочку GU10-3W с защитным стеклом оказалось, на первый взгляд, невозможно. Попытка извлечь стекло приводила к его надколу. При приложении больших усилий, стекло трескалось.
Кстати, в маркировке лампы буква G означает, что лампа имеет штыревой цоколь, буква U, что лампа относится к классу энергосберегающих лампочек, а цифра 10 – расстояние между штырями в миллиметрах.
Лампочки LED с цоколем GU10 имеют особые штыри и устанавливаются в патрон с поворотом. Благодаря расширяющимся штырям, LED лампа защемляется в патроне и надежно удерживается даже при тряске.
Для того чтобы разобрать эту LED лампочку пришлось в ее алюминиевом корпусе на уровне поверхности печатной платы сверлить отверстие диаметром 2,5 мм. Место сверления нужно выбрать таким образом, чтобы сверло при выходе не повредило светодиод. Если под рукой нет дрели, то отверстие можно проделать толстым шилом.
Далее в отверстие продевается маленькая отвертка и, действуя, как рычагом приподымается стекло. Снимал стекло у двух лампочек без проблем. Если проверка светодиодов тестером показала их исправность, то далее извлекается печатная плата.
После отделения платы от корпуса лампы, сразу стало очевидно, что как в одной, так и в другой лампе сгорели токоограничивающие резисторы. Калькулятор определил по полосам их номинал, 160 Ом. Так как резисторы сгорели в светодиодных лампочках разных партий, то очевидно, что их мощность, судя по размеру 0,25 Вт, не соответствует выделяемой мощности при работе драйвера при максимальной температуре окружающей среды.
Печатная плата драйвера была добротно залита силиконом, и я не стал ее отсоединять от платы со светодиодами.
Обрезал выводы сгоревших резисторов у основания и к ним припаял более мощные резисторы, которые оказались под рукой. В одной лампе впаял резистор 150 Ом мощностью 1 Вт, во второй два параллельно 320 Ом мощностью 0,5 Вт.
Для того чтобы исключить случайное прикосновение вывода резистора, к которому подходит сетевое напряжение с металлическим корпусом лампы, он был заизолирован каплей термоклея. Он водостойкий, отличный изолятор. Его я часто применяю для герметизации, изоляции и закрепления электропроводов и других деталей.
Термоклей выпускается в виде стержней диаметром 7, 12, 15 и 24 мм разных цветов, от прозрачного до черного. Он плавится в зависимости от марки при температуре 80-150°, что позволяет его расплавлять с помощью электрического паяльника. Достаточно отрезать кусок стержня, разместить в нужном месте и нагреть. Термоклей приобретет консистенцию майского меда. После остывания становится опять твердым. При повторном нагреве опять становится жидким.
После замены резисторов, работоспособность обеих лампочек восстановилась.
Осталось только закрепить печатную плату и защитное стекло в корпусе лампы.
При ремонте светодиодных ламп для закрепления печатных плат и пластмассовых деталей я использовал жидкие гвозди «Монтаж» момент. Клей без запаха, хорошо прилипает к поверхностям любых материалов, после засыхания остается пластичным, имеет достаточную термостойкость.
Достаточно взять небольшое количество клея на конец отвертки и нанести на места соприкосновения деталей. Через 15 минут клей уже будет держать.
При приклейке печатной платы, чтобы не ждать, удерживая плату на месте, так как провода выталкивали ее, зафиксировал плату дополнительно в нескольких точках с помощью термоклея.
Светодиодная лампа начала мигать как стробоскоп
Пришлось ремонтировать пару светодиодных ламп с драйверами, собранными на микросхеме, неисправность которых заключалась в мигании света с частотой около одного герца, как в стробоскопе.
Один экземпляр светодиодной лампы начинал мигать сразу после включения в течении первых нескольких секунд и затем лампа начинала светить нормально.
Со временем продолжительность мигания лампы после включения стала увеличиваться, и лампа стала мигать беспрерывно. Второй экземпляр светодиодной лампы стал мигать беспрерывно внезапно.
После разборки ламп оказалось, что в драйверах вышли из строя электролитические конденсаторы, установленные сразу после выпрямительных мостов. Определить неисправность было легко, так как корпуса конденсаторов были вздутые. Но даже если по внешнему виду конденсатор выглядит без внешних дефектов, то все равно ремонт светодиодной лампочки со стробоскопическим эффектом нужно начинать с его замены.
После замены электролитических конденсаторов исправными стробоскопический эффект исчез и лампы стали светить нормально.
Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов
по цветовой маркировке
При ремонте светодиодных ламп возникает необходимость в определении номинала резистора. По стандарту маркировка современных резисторов производиться путем нанесения на их корпуса цветных колец.
На простые резисторы наносится 4 цветных кольца, а на резисторы повышенной точности – 5.
Дмитрий 05.02.2017
Здравствуйте, Александр Николаевич.
Может подскажите решение проблемы. Суть в следующем.
Имеется светодиодная лампа типа «кукуруза». Состоит из 11 полосок по 13 светодиодов каждая + «пятак» с торца тоже на 13.
Примерно через полгода работы появилась следующая проблема. Через 4-5 минут после включения гаснут несколько полосок (5-6). Некоторые сразу, некоторые начинаю мигать, после этого гаснут. Могут через некоторое время опять включиться. Такое впечатление, что от перегрева теряется контакт, так как минут через 10 после выключения все полоски снова светятся.
Александр
Здравствуйте, Дмитрий!
Подобная картина может наблюдаться из-за плохой пайки выводов светодиодов в печатной плате или приварки проволочек, идущих от кристалла светодиода к его выводу. Устраняется только поиском плохой пайки или заменой неисправного светодиода.
Приходилось сталкиваться с подобной неисправностью. Если отказ из-за качества пайки выводов светодиодов, то достаточно пропаять их повторно. Но если отказал светодиод и через время лампа опять стала мигать, значит вышел из строя следующий. В таком случае диоды будут отказывать регулярно, пока не заменишь все.
При ремонте, чтобы быстрее проявлялся отказ, светодиоды можно закутать тканью.
Причина поломки лампочки – некачественные светодиоды и проще ее заменить новой, чем многократно возиться с ремонтом.
Сергей 08.02.2018
Здравствуйте.
На диодной лампочке был пробит светодиод, впаял новый, вставил лампочку. Короткая вспышка и она погасла, пробило еще один светодиод. Впаял новый, ситуация повторилась. Токоограничивающий конденсатор неисправен?
Александр
Здравствуйте, Сергей.
Если в схеме драйвера в качестве стабилизатора тока служит конденсатор, то судя по выгоранию светодиодов, конденсатор пробит и ток идет максимально возможный.
Светодиод работает как предохранитель и выгорает тот, у которого минимальное падение напряжения.
Yodgorbek 17.02.2019
Добрый день Александр!
Вы предлагаете закорачивать контакты сгоревших диодов и пишите, что это ни на что не влияет.
Но почему вы не учитываете, что диоды соединены последовательно, то есть напряжение подается исходя из количества диодов. Сокращая количество диодов, на каждый диод увеличивается напряжение, соответственно и нагрузка. Тем самым вы сокращаете жизнь оставшихся диодов. Как раз вы это описали с лампой, которую вы ремонтировали каждую неделю…
Александр
Здравствуйте.
Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки, в заданных пределах, на выходе драйвера ток будет всегда постоянным, а напряжение изменятся. Поэтому падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.
Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов ток через них и приложенное напряжение к каждому светодиоду не изменятся.
Например, если в цепочке последовательно соединённых 50 светодиодов, на каждом из которых падение напряжения составляло 3 В, и общее напряжение составлял 150 В, закоротить 5 штук, то выходное напряжение драйвера снизится до 135 В.
Это подтверждает и закон Ома, в соответствии с которым U=IR. Если I остается неизменным, а R цепи уменьшается, то напряжение тоже пропорционально уменьшиться.
Алексей 27.11.2020
Добрый день!
В статье Вы пишите, что драйвер стабилизирует ток. И поэтому можно замыкать выводы сгоревших светодиодов. Но у драйверов как правило указывают и другую характеристику — выходное напряжение, его минимум и максимум.
Если прямое падение напряжения опустится ниже минимума драйвера, как изменится его поведение?
Александр
Здравствуйте, Алексей!
Обычно электронный драйвер в светодиодные светильники устанавливается исходя из того, чтобы он работал в середине диапазона выходного напряжения, который обычно имеет не менее 10% запас.
Поэтому если будут замкнуты выводы менее 10% светодиодов от общего количества, например, 5 из 50 установленных, то драйвер будет обеспечивать штатный режим работы оставшихся светодиодов. Если будет закорочено больше светодиодов и нагрузка на драйвер не будет соответствовать расчетной, то он уйдет в режим защиты и светодиоды светить не будут.
Это не касается драйверов, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов, на схеме это С1. Такой драйвер будет работать даже если останется всего один светодиод из сотни. Правда и яркость свечения светильника станет в сто раз меньше.
Евгений 13.12.2020
Огромное спасибо за статью, очень профессионально и полезно.
Если возможно подскажите, в чём неисправность. Лампы Jazzway 11W — 2шт (стабилизатор PT4515C) и EAC A60 15W (стабилизатор MT7606D, напаян на стороне светодиодов), одинаковый дефект, светят в пол накала все светодиоды.
К сожалению, на пенсии и под руками только тестер. Как проверить?
Александр
Здравствуйте, Евгений!
Микросхемы PT4515C, MT7606D и SM2082 являются стабилизаторами тока и включаются по одинаковой схеме.
Достаточно надежные и из строя практически не выходят. Поэтому надо искать неисправный светодиод. Зачастую достаточно просто внимательно осмотреть кристалл на наличие изменения светоизлучающей поверхности (часто становится вместо матовой прозрачной с желтым оттенком) или темной точки. Если обнаружили, то этот светодиод
точно неисправен.
Проверить можно, если закоротить его выводы подгоревшего светодиода, лампа должна засветить в полную силу. Если не засветила, то возможно есть еще подгоревшие светодиоды.
Но как я писал выше, в лампочках большой мощности с малой площадью охлаждения светодиоды работают в тяжелых температурных условиях и быстро выходят из строя. Поэтому после ремонта лампочка долго не проработает.
Единственное что может помочь это увеличение на 10% номинала резистора R2, ток через светодиоды тогда уменьшится. Рабочая температура светодиодов тоже и тогда они возможно некоторое время еще послужат. Правда после модернизации яркость лампочки незначительно уменьшится.
А вот если номинал резистора увеличить до начала эксплуатации лампы, то служить она будет дольше точно.
Евгений
Александр Николаевич!
Большое спасибо. Последовательно замыкая светодиоды обнаружил в каждой лампе неисправный. Смущало то, что при работе в «пол-накала» во всех диодах светилось по 2-е полоски и друг от друга они не отличались.
Александр 05.04.2021
Добрый вечер!
Думаю, по вопросу об эффективности замыкания неисправных светодиодов нужно одно уточнение.
В простейших драйверах, где нет специализированной микросхемы и ток ограничивается с помощью конденсатора, нельзя сильно уменьшать количество светодиодов, замыкая неисправные. Конденсатор здесь является плохим стабилизатором тока, он просто гасит на себе избыточное напряжение, которое приблизительно равно разности между входным напряжением и суммой напряжений, падающих на светодиодах. Если замыкать светодиоды, то падение напряжения на конденсаторе возрастает, тогда возрастает ток через конденсатор и через всю цепь с оставшимися светодиодами.
Если светодиодов в цепи много и замкнут только один-два из них, то ток возрастет незначительно, и лампа будет работать долго. Если же замкнуть много светодиодов, то ток через оставшиеся светодиоды сильно возрастает, и они быстро выйдут из строя.
Александр
Здравствуйте, Александр!
Все вы изложили правильно. Но в настоящее время схемы драйверов, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов практически не встречаются, так как стоимость специально разработанных для этих целей микросхем, таких как PT4515C, MT7606D, CYT1000, 90035, SM2082 и им подобных, ниже.
Пробовал удалять до 30% последовательно включенных светодиодов в лампах со схемами драйверов на этих микросхемах. Увеличения тока не наблюдалось. Единственное что наблюдалось это незначительное увеличение количества выделяемого тепла микросхемами.
Анатолий 03.08.2021
Здравствуйте, Александр!
Сегодня взорвался конденсатор С2 на 2,2мкф-250в в драйвере светодиодной лампы.
Фирма — Старт, Е27, 10W 40, 70 мА, 800 лм. Разобрал её: один светодиод с чёрной точкой, у электролитического конденсатора вылетел корпус. С этой ёмкости напряжение пошло сразу на пластину где расположены 14 светодиодов.
Не могу понять: почему напряжение превысило 25 вольт? Каждый диод на 8,2В×14=115В должно быть на всех светодиодах, которые включены последовательно. Драйвер на микросхеме U2: KP1050DP AJ1CR7.1
Почему на конденсаторе стало больше 250 В?
Что-то не совпадает мощность: 220×0,07=15,4 ватт, а заявлено 10 Вт…
Почему дебет с кредитом не совпадает?
Александр
Здравствуйте, Анатолий!
Напряжение в сети бытовой электропроводки указывают эффективное, то есть эквивалентное напряжению постоянного тока. Поэтому 220 В, это не максимальное напряжение (размах синусоиды), которое больше эффективного в 1,41 (корень из 2). То есть Uмах=1,41Uэф=220×1,41=310 В. В дополнение в сети напряжение может по ГОСТу достигать величины 242 В.
Если умножить на 1,41, получим 341 В.
Таким образом для надежной работы нужно устанавливать конденсатор на напряжение не менее 350 В. Но некоторые производители из экономических и габаритных соображений устанавливают конденсаторы на 250 В. Конденсаторы всегда имею запас по напряжению, поэтому и работают, но временной ресурс их резко сокращается. Поэтому вздутие электролитических конденсаторов, это 50% отказов всех электротехнических изделий.
А светодиод вышел из строя из-за перегрева, они работают в очень тяжелых температурных условиях и поэтому часто перегорают. Возможно большой нагрев и конденсатору помог взорваться.
С мощностью происходит путаница. Некоторые производители указывают мощность, рассеиваемую светодиодами, а некоторые, потребляемую всей лампой. На драйвере тоже теряется часть потребляемой лампой мощности. В дополнение зачастую производители указывают в рекламных целях мощность, превышающую реальную. Поэтому данные и противоречивы.
Сергей 17.
08.2021
Здравствуйте!
Подскажите в чем может быть причина. Светодиодная лампа зажигается через 10-20 сек после подачи напряжения, особенно этот дефект проявляется пока лампа холодная. При кратковременном прогреве платы (феном), все включается без задержек. Менял электролитические конденсаторы, пропаял все (!) соединения, но так и не победил эту проблему. Возможно дефект в самой микросхеме драйвера, учитывая при какой температуре она работает.
И еще вопрос подскажите назначения элементов C3,R3.
Спасибо.
Александр
Здравствуйте, Сергей.
Исходя из описанного Вами поведения светодиодной лампы, вероятнее всего неисправен один из светодиодов. Проверить светодиоды можно путем последовательного замыкания выводов каждого из них при холодном состоянии лампы. Если при замыкании выводов очередного светодиода все остальные засветятся, значит этот светодиод неисправен. Если все светодиоды исправны, значит дело в микросхеме.
C3,R3 служит для погашения высокочастотных импульсов – сглаживания пульсаций, чтобы коэффициент пульсаций был меньше.
Led драйвер для лампы 220В на микросхеме и дросселе.Чем он лучше других драйверов | Электронные схемы
светодиодная лампа на 220В на микросхеме BP2831A
светодиодная лампа на 220В на микросхеме BP2831A
В двух своих прошлых статьях я рассказал про драйвера для светодиодных ламп на 220 Вольт,которые выполнены на балластном конденсаторе и линейном элементе на микросхеме.У балласта на конденсаторе есть много минусов: это отсутствие стабилизации тока на светодиодах,большой уровень пульсации тока на светодиодах и др.У балласта на линейной микросхеме уже есть защита от перегрева светодиодов,но такие лампы не изготавливают на большую мощность.Третий вид драйверов для ламп изготавливают на специальной микросхеме и дросселе,его название- понижающий драйвер постоянного тока с дросселем.
У такого драйвера есть несколько защит:от обрыва светодиода;от короткого замыкания светодиода;термозащита,микросхема уменьшит ток на светодиоды,если их температура превысит определенный порог;защита от пониженного напряжения.
Есть и другие защиты,или их отсутствие от указанных в списке,это все зависит от применяемой микросхемы.На фото схема,которую нарисовал с печатной платы лампы,драйвер выполнен на микросхеме BP2831A.В основном все схемы и принцип их действия подобных драйверов одинаков,различие в нескольких деталях.Резистор сопротивлением 2 Ом «следит» за током на светодиодах,на нем происходит падение напряжения.Если ток станет меньше,откроется полевой транзистор (выводы 5-6) и ток пойдет на дроссель и светодиоды.В дросселе накопится энергия и когда ток на светодиодах станет большой,полевой транзистор закроется.Теперь накопленная энергия в дросселе вызывает на его выводах ЭДС,и ток теперь проходит через диод SF18 на светодиоды,ток на них падает и далее цикл повторяется.Изменяя сопротивления следящего за током резистора,можно изменять яркость лампы.
драйвер на микросхеме jw1991c
драйвер на микросхеме jw1991c
Дроссель на плате может быть выполнен в виде «гантельки»,такой дроссель стоит в лампе Онлайт G45 на 8Вт,микросхема jw1991c.
Всего десять деталей,резистор и конденсатор фильтра под платой.
драйвер для лампы Gauss на 25 Вт
драйвер для лампы Gauss на 25 Вт
Одни из самых мощных светодиодных ламп на 220 В,которые можно купить в магазине, выполнены на таких драйверах с дросселем.Одна из мощных ламп,это лампа Gauss на 25 Вт на микросхеме BDG7NA.
Драйвер для светодиодов (светодиодной лампы) схема
Светодиодные лампы, которые вошли в нашу жизнь благодаря прогрессу, а может под гнетом безудержной кампании правительства, привносимой к нам сверху. При этом исходящей от лица первых его членов, не будем упоминать пофамильно, стали очень распространенными в наших световых приборах. О том, что светодиодные лампы экономичны и надежны написано много и везде, разве что не на заборах. Наш сайт также не стал тому исключением. Так у нас имеется уже целый цикл статей о них:
«Светодиодные лампы»;
«Какая лампа лучше энергосберегающая или светодиодная»;
«Как починить светодиодную лампу».
При этом китайская продукция от этого навряд ли становиться лучше. Что же, может тому виной спрос на продукцию с низкой ценой, когда люди не готовы платить чуть дороже, но при этом быть обладателем действительно качественных изделий. А может просто кто-то не хочет делать так, как это положено. В общем, не будет разбираться в тонкостях и особенностях поломок светодиодных ламп. Скажем лишь, что они ломаются. О способах их ремонта мы уже рассказали в одной нашей статье, еще раз обратите внимание на список статей, который мы привели выше. Здесь же хотелось рассказать о случае, когда драйвер, то есть фактически стабилизатор напряжения для светодиодов, выполнен своими руками, то есть, собран по определенной схеме. Именно о таких схемах для светодиодных ламп мы и упомянем в нашей статье.
Схема питания светодиодов светодиодной лампы (схема драйверов для светодиодных ламп) самые простые
Это наиболее простые схемы драйверов для светодиодов. Фактически резистор или конденсатор на входе ограничивают напряжения.
Конденсатор подключенный параллельно цепочке из светодиодов компенсирует возможные скачки при включении и отключении, а также является своеобразным «буфером» от проявления мерцания светодиодов.
Здесь, за счет стабилитрона, напряжение сбрасывается до 16 вольт. Это уже после диодного моста, а далее распределяется на 5 светодиодов. То есть светодиоды должны иметь напряжение питания порядка 3 — 3,3 вольт
Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на транзисторе
Транзистор в купе с тиристором ограничивают напряжение на 10 светодиодах, подключенных последовательно.
Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на микросхеме
Микросхемы ШИМ фактически импульсно ограничивают подачу напряжения на группу светодиодов. Именно такое решение будет наиболее совершенным.
Для определения точного номинала используемых в схеме радиоэлементов, лучше обратится к Data sheet микросхемы.
(BP2833D)
Более подробно о принципах ШИМ мы уже тоже рассказывали. Если вам интересно, то это здесь!
Где установлен драйвер в светодиодных лампах
Взгляните на картинку, чтобы лучше представить где расположен драйвер лампы.
Фактически это узел 5, изображенный на рисунке. Он установлен в корпусе лампы и чтобы его заменить или починить, необходимо будет разобрать корпус лампочки.
Подводя итог о выборе схемы драйвера для светодиодов (светодиодной лампы)
Итак, как вы поняли, драйверы бывают как самые простые, где фактически напряжение ограничивается за счет резистора или конденсатора, так и с использованием микросхем ШИМ. В этом случае происходит не только ограничение напряжение, но обеспечивается оптимальное энергопотребление со всевозможными функциями ограничения и защиты. Конечно, драйверы на микросхемах более прогрессивны, но при этом более сложные в изготовлении и более дорогие. Так что здесь придется сделать как всегда банальный выбор, посложнее и получше или попроще и подешевле.
Если перед вами стоит задача подключить всего лишь один светодиод от 220 вольт, то схема для одного светодиода будет куда проще предложенных здесь. Более подробно об этом в схеме «Подключение светодиода от 220 вольт».
Правила выбора и схемы подключения драйверов для различных светодиодных модулей
12.06.2013
Что такое светодиодный драйвер?
Светодиодным драйвером, называют устройство, предназначенное для стабилизации тока светодиодов, при включении их в бортовую сеть автомобиля. Бывают также и драйвера, подключаемые в сеть, 220 В, но речь пойдет не о них.
Необходимость драйвера при подключении светодиодов обоснована особенностью светодиодов уменьшать свое внутреннее сопротивление при нагреве.
Из-за этого свойства, ток на светодиоде, включенном в сеть с условно-постоянным напряжением, будет самопроизвольно возрастать, что приведет к усиленному нагреву светодиода и опять же возрастанию тока. В конечном итоге светодиод выйдет из строя из-за теплового пробоя.
Также, в бортовой сети автомобиля присутствуют импульсы напряжения до 100 В, которые могут вывести из строя светодиод. Драйвер также обеспечивает защиту также и от подобных импульсов.
По какому принципу работает стабилизатор тока? Стабилизатор тока работает по принципу поддержания стабильного, заданного тока не зависимо от напряжения питания и падения напряжения на нагрузке, если падение напряжения не превышает напряжение питания.
Напряжение на выходе стабилизатора, может меняться. Оно будет зависеть от падения напряжения на нагрузке. Напряжение на выходе будет меняться так, чтобы через нагрузку протекал, заданный стабилизатором ток. При изменении падения напряжения на нагрузке (например, включении еще одного светодиода в цепь), напряжение на выходе драйвера автоматически изменится для поддержания заданного тока.
Какие существуют стабилизаторы тока? Существуют линейные и импульсные (ШИМ) стабилизаторы тока. Сейчас мы расскажем о линейных стабилизаторах.
Линейный стабилизатор.
Линейным стабилизатором называется стабилизатор, работающий по принципу, ограничения тока на светодиодах, путем падения лишнего напряжения на силовых элементах схемы стабилизатора.
Достоинством существующего ряда линейных стабилизаторов на основе микросхемы AMC 7140D являются.
1.Шаг стабилизации тока 10 мА (в импульсных стабилизаторах шаг стабилизации больше).
2. Возможность подключать готовые светодиодные модули с токоограничивающими резисторами (в импульсных стабилизаторах подобное делать категорически запрещено из-за нарушения работы схемы стабилизации тока).
Существенным недостатком линейных драйверов, является повышенное тепловыделение, поэтому при включении таких драйверов на ток свыше 250 мА (а для всех кроме белых светодиодов-200) необходимо использовать дополнительные радиаторы. Без них будет срабатывать защита от перегревания и светодиодный модуль будет прерывисто мигать либо выйдет из строя.
В существующем каталоге товаров есть следующие типы линейных стабилизаторов:
1.
exModule 2way
2.Контроллер TPC Ver.3.ST для реверсивных светодиодов R-LED со стабилизацией
3.Светодиодный драйвер на базе AMC7140 80 mA (стоп-габарит с управляющим плюсом)
Примером использования типа стабилизаторов “3.Светодиодный драйвер на базе AMC7140 80 mA (стоп-габарит с управляющим плюсом)“, может служить подключение светодиодных модулей в качестве дневных ходовых огней. В таком случае на входы питания подается напряжение с системы включения ДХО, а на вход отключения (белый провод) подается плюс питания с системы основного света. Также подобный драйвер можно использовать в светодиодных сборках для задних фонарей в качестве модуля, стоп-габарит.
Примером использования стабилизаторов типа ” 2.Контроллер TPC Ver.3.ST для реверсивных светодиодов R-LED со стабилизацией“, являются подключение светодиодного модуля с реверсивными светодиодами в качестве габарита-поворота, который бы выключал сигнал габарита, при включении сигнала поворота и включал его через некоторое время после выключения сигнала-поворота.
Примером же светодиодного модуля типа “ 1. exModule 2way“, может служить модуль на бело-желтых светодиодах не реверсивного типа, габарит-поворот.
Схемы подключения линейных стабилизаторов.
Схема подключения линейного стабилизатора с безрезисторными сборками модуля типа,1.exModule 2way
Схема подключения линейного стабилизатора с безрезисторными сборками модуля типа, 2. Контроллер TPC Ver.3.ST для реверсивных светодиодов R-LED со стабилизацией
Схема подключения линейного стабилизатора с безрезисторными сборками модуля типа, 3. Светодиодный драйвер на базе AMC7140 80 mA (стоп-габарит с управляющим плюсом)
Схема подключения линейного стабилизатора с резисторными сборками модуля типа, 1. exModule 2way
Схема подключения линейного стабилизатора с резисторными сборками модуля типа, 2. Контроллер TPC Ver.3.ST для реверсивных светодиодов R-LED со стабилизацией
Схема подключения линейного стабилизатора с резисторными сборками модуля типа, 3.
Светодиодный драйвер на базе AMC7140 80 mA (стоп-габарит с управляющим плюсом)
Импульсные светодиодные драйверы.
Также существуют импульсные светодиодные драйверы, называемые также, ШИМ-драйверы. Принцип работы их основан на создании тока в цепи светодиодов, путем подачи импульсов напряжения на цепочку, состоящую из конденсатора и дросселя, величина тока в цепи светодиода определяется длинной этих импульсов. Чем импульс длинней, тем величина тока больше.
Из-за импульсного режима работы такие стабилизаторы не обладают повышенным тепловыделением. Это означает, что при работе на токах до 1 А включительно дополнительное охлаждение им не требуется. Также из-за зависимости длительности импульса от входного напряжения и автоматического его изменения при изменении его входного напряжения, есть возможность использования подобных стабилизаторов при входном напряжении до 30 В, что не возможно при использовании линейных стабилизаторов.
Недостатки импульсных стабилизаторов:
1.
Большой диапазон между токами стабилизации (50-100 мА)
2. Невозможность использования драйвера со сборками, в составе которых есть токоограничивающий резистор.
ЭТО ПРИВЕДЕТ К ВЫХОДУ ИЗ СТРОЯ ДРАЙВЕРА И САМОЙ СБОРКИ!
3. Невозможно использовать на токах до 150 мА
В существующем каталоге товаров есть следующие типы импульсных (ШИМ) стабилизаторов:
1. Драйверы ШИМ с управляющим ПЛЮСОМ
2. Драйверы ШИМ с управляющим МИНУСОМ
3. Драйверы ШИМ с управляющим ПЛЮСОМ и контролем работы двигателя
4. Программируемые светодиодные драйверы ШИМ
К примеру, подключим светодиодную сборку в качестве ДХО. Включаться она будет по желанию водителя. Для этого используем драйвер под номером “1. Драйверы ШИМ с управляющим ПЛЮСОМ
Если же мы захотим чтобы ДХО включались автоматически при запуске двигателя, то необходимо использовать драйвер под номером “3. Драйверы ШИМ с управляющим ПЛЮСОМ и контролем работы двигателя
Если мы захотим подключить дополнительное световое оборудование, которое бы включалось и выключалось по желанию водителя, то лучше использовать драйвер под номером ” 2.
Драйверы ШИМ с управляющим МИНУСОМ, т.к. минусовой провод в бортовой сети найти гораздо проще, чем плюсовой.
Для подключения сборок в качестве стопа и габарита, ДХО с возможностью имитации эффекта ксенона (резкой вспышки и плавного разгорания) и других светодиодных сборок, где необходимо настроить ток с точностью 5 мА от 0 до 700 мА, необходимо использовать драйвер под номером “4.Программируемые светодиодные драйверы ШИМ
ЕЩЕ РАЗ НАПОМИНАЕМ, ЧТО С РЕЗИСТОРНЫМИ СБОРКАМИ ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ (ШИМ) ИСПОЛЬЗОВАТЬ КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО!
Как выбрать стабилизатор?
Подойдем к критериям выбора для нашей светодиодной сборки.
Вам нужен линейный стабилизатор если:
1. Вы используете светодиодную сборку с резисторами.
2. Вам необходим ток менее 150 мА, но максимальное его значение не должно быть выше 350 мА.
3. Вам нужен режим стоп-габарит, но вы не хотите покупать программируемый стабилизатор.
4. Используете сборку с реверсивными светодиодами
Вам нужен импульсный стабилизатор, если:
1.
Вы хотите подключить светодиодную сборку без резисторов на ток свыше 300 мА, до одного ампера включительно.
2. Если вы хотите чтобы ваша сборка включалась автоматически при запуске двигателя.
3. Если вы хотите настроить токи на безрезисторной светодиодной сборке с точностью до 5 мА.
Подбор номинала стабилизации.
Для того чтобы правильно подобрать по току необходимый вам драйвер, необходимо измерить потребляемый ток сборки светодиодов и взять драйвер с таким же током стабилизации или ниже примерно на 30-50 мА. НО, НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ, НЕ ВЫШЕ, СБОРКА ВЫЙДЕТ ИЗ СТРОЯ!
НИЖЕПЕРЕЧИСЛЕНОЕ ПОДХОДИТ ТОЛЬКО ДЛЯ СБОРОК LED STUDIO.
Для того чтобы измерить потребляемый ток светодиодной сборки, вам необходимо проверить, находятся ли резисторы в составе светодиодной сборки. Если сборка резисторная, то необходимо подключить ее к источнику напряжения, 14 В и последовательно подключить мультиметр в режиме амперметра и зафиксировать полученный ток. Отнять от полученного значения 50 и полученный результат будет являться необходимым для выбора драйвера током стабилизации.
Для сборок в составе которых нет резисторов, необходимо определить тип и количество светодиодов. Если светодиоды такие же как, светодиоды по ссылке, 3528 то это светодиод 3528. Если же светодиод похож на светодиод по ссылке 5450 то это светодиод 5450.
Необходимо определить количество светодиодов и тип их подключения. Если на сборке нет никаких надписей вида, “1:4”, “1:2”, то по умолчанию идет подключение “1:3”.
Разобравшись с типом подключения, необходимо разделить количество светодиодов на вторую цифру в обозначении типа подключения (4, 2, 3). Затем для светодиодов 3528 полученное значение умножить на 10. Это будет искомый ток стабилизации.
Для светодиодов 5450, нужно проделать все, то же самое, только умножить на 30.
Для светодиодных сборок, купленных в Китае, необходима своя методика. Их необходимо подключить к источнику напряжения 12 В последовательно с амперметром и от полученного значения отнять 100 мА, это и будет искомый ток. Подключать китайские сборки только к линейным стабилизаторам!
Какие частые ошибки допускают люди при выборе стабилизаторов тока?
1.
Подключают резисторные сборки к импульсным стабилизаторам, что приводит к выходу из строя как стабилизатора, так и сборки
2. Понимание тока в названии стабилизатора, как максимально-возможного тока, который стабилизатор выдает, а не тока стабилизации и подключение, например, сборки, потребляющей 200 мА, к стабилизатору, выдающему 500 мА, что приводит к выходу из строя сборки. Ток в названии будет на выходе стабилизатора всегда.
3. Использование импульсных стабилизаторов, ток которых во много раз меньше, чем необходим сборке. Из-за этого ключевой элемент стабилизатора находится постоянно в открытом состоянии и стабилизатор может выйти из строя.
Драйвер для светодиодов и светодиодных светильников: виды и принципы работы.
Статья отвечает на многочисленные вопросы покупателей по драйверам для светодиодов и светодиодных светильников. Специалисты «Ледрус» рассказывают о назначении, принципе работы и видах драйверов, объясняют как правильно выбрать блок преобразователя AC/DC под свои задачи, дают рекомендации по ремонту своими руками.
Что такое драйвер?
Драйвер для светодиодов – это специализированный блок питания (преобразователь), работающий от электросети 220 В и обеспечивающий подключенную нагрузку нормированным стабилизированным током. Специфика этого вида устройств определяется зависимостью яркости светодиодов от тока, а не от напряжения.
Постоянное напряжение на выходе «плавает» в пределах заданного диапазона, который указывается в паспорте изделия в формате минимального-максимального значения. Например, драйвер светодиодного светильника 220 В, изображенный на фото выдает 20-36 В DC, ток 250 мА при мощности 9 Вт.
Значения параметров, рассчитываемые производителями светодиодной продукции гарантируют равномерность яркостных характеристик светоизлучающих элементов и предотвращают ускоренную деградацию полупроводниковых кристаллов.
Принцип работы драйвера
Под принципом работы LED-драйвера понимается поддержание стабильного выходного тока при колебаниях уровня выходного напряжения.
Сравним обычный блок питания и лед драйвер для светодиодных светильников.
При подключении к блоку питания с выходом на 12 В одной лампы 12 В/5 Вт, выходной ток будет равен 0,42 А. Если добавить еще одну лампу, то ток увеличится в два раза, а напряжение не изменится. Иная ситуация при работе драйвера. К примеру, имеем устройство с характеристиками: ток 300 мА, мощность 3 Вт. К такому преобразователю можно подключить несколько светодиодов с суммарным падением напряжения не более 10 вольт. В зависимости от количества светодиодов напряжение будет изменяться в некоторых пределах, но величина тока останется неизменной.
Виды драйверов
Познакомимся с разными типами светодиодных драйверов, которые можно купить в интернет-магазине «Ледрус». Предлагаемые модели отличаются способом стабилизации тока, наличием функции диммирования и целевым назначением. Рассмотрим реальные схемы блоков электропитания светодиодных светильников и светодиодов, особенности, преимущества и недостатки всех вариантов.
Линейные драйверы.
Плюсы: плавность регулировки, не генерирует электромагнитные помехи, недорогая цена.
Минусы: КПД менее 80%, небольшая мощность, сильный нагрев.
Поясним линейный способ стабилизации тока на примере простейшей схемы, собранной из базовых электронных элементов.
Изменяя сопротивление резистора R, подбираем величину тока, требуемого для свечения светодиода. При уменьшении или увеличении напряжения изменяем сопротивление и поддерживаем стабильное значение тока. Этот алгоритм демонстрирует работу линейного стабилизатора. В реальных схемах роль переменного резистора играет целый набор электронных компонентов, моментально устраняющий отклонение тока от заданного номинала.
Перед нами типовая схема линейного LED driver от производителя Maxim с выходным каскадом, собранном на генераторе тока с полевым p-канальным транзистором.
Для задания рабочего тока использован резистор RSENSE (датчик тока). Падение напряжения на нем определяет величину выходного напряжения дифференциального усилителя DIFF AMP, поступающего на вход регулирующего усилителя IREG. В этом усилителе напряжение сравнивается с опорным сигналом для формирования потенциала управления выходным транзистором, который работает в линейном режиме и поддерживает стабильность тока.
Импульсные драйверы.
Плюсы: КПД свыше 95%, высокая мощность.
Минусы: создает высокочастотные помехи.
И вновь внимание на самое простое схемное решение, демонстрирующее работу импульсного блока питания для LED.
Видим, что резистор отсутствует, но добавились кнопка КН и конденсатор С. После подачи электропитания нажимается кнопка. Конденсатор заряжается до рабочего напряжения, светодиод начинает излучать свет.
Кнопка отпускается, конденсатор разряжается. При критическом снижении тока кнопка нажимается вновь для подзарядки конденсатора.
Светодиод горит с одинаковой яркостью при постоянных манипуляциях с кнопкой. Чем выше величина напряжения, тем короче нажатие. Вкратце в этом и состоит принцип широтно-импульсной модуляции для стабилизации тока.
Посмотрим на схему импульсного LED-driver с ШИМ.
Основой решения является микросхема с двумя операционными усилителями, к которой добавлены внешние компоненты. С помощью микросхемы реализованы генератор ШИМ и формирователь управляющих сигналов.
Драйверы для светодиодных лент
Посмотрите на фото светодиодной ленты. Видны резисторы, предназначенные для ограничения тока. Их номинал подбирается так, чтобы при напряжении 12 В или 24 В ток был равен номинальному. Поэтому, блок питания должен поддерживать постоянную величину входного напряжения, а о токе позаботятся токоограничивающие резисторы.
Понятно, что функционал драйвера для светодиодной ленты отличается от ранее рассмотренных блоков питания для светодиодов и LED-светильников.
Диммируемые драйверы
Диммируемый блок питания светодиодов регулирует яркость свечения за счет изменения характеристик тока. Обычно функция диммирования добавляется в схему импульсных преобразователей, использующих ШИМ регулирование. Примеры диммируемого драйвера для светодиодного светильника можно увидеть на рисунках. Отметим, что применяемые микросхемы позволяют осуществлять плавную или импульсную регулировку.
Интересно: при задействовании ШИМ-регулировки наблюдается изменение цвета свечения. Например, белый светодиод меняет цвет на желтоватый или синий, в зависимости от повышения или уменьшения выходной мощности.
Как правильно выбрать драйвер
Проблема выбора встроенного драйвера питания лед светильника или светодиодапоявляется, как правило, в случае выхода этого устройства из строя.
Правильным решением станет поиск блока питания с аналогичными характеристиками. Для этого смотрим параметры, указанные на корпусе прибора. Нас интересуют: входное и выходное напряжение, ток и мощность. Например:
Записываем параметры и ищем подходящий аналог. Можно свести затраты времени до минимума, обратившись к менеджеру «Ледрус».
Разберем другой случай. Вам требуется подобрать драйвер, чтобы запитать шесть последовательно соединенных светоизлучающих диодов. В описании светодиодов обычно указывается величина падения напряжения при номинальном токовом параметре. Допустим, это 3 В при 350 мА. Суммарное падение U общ будет равно 15 В. Общая потребляемая мощность – 6,3 Вт, а с учетом запаса по мощности 20-30% – 8 Вт. Следовательно, оптимальным вариантом будет вот этот лед-драйвер:
Аналогично можно выбрать блок питания для LED-светильника, зная его основные параметры.
Как выполнить ремонт драйвера своими руками
В нашей стране много радиолюбителей, самостоятельно собирающих и ремонтирующих электронные приборы.
Разумеется, для них не составит труда отыскать неисправность и качественно устранить ее. Однако, обычный человек, не разбирающийся в электронике, не имеющий навыков ремонта и нужного оборудования, вряд ли сможет выполнить ремонт драйвера своими руками.
Да в этом и нет особой необходимости. Стоимость нового преобразователя для светодиодов и лед-светильников весьма невелика. Можно купить нужное изделие без особого урона для своего бюджета. А замену и подключение драйвера светодиодного светильника несложно выполнить самостоятельно, согласно заводской маркировки проводов.
Воспользуйтесь консультацией специалиста
Свяжитесь с менеджером «Ледрус», чтобы получить грамотную консультацию по драйверам для светодиодной продукции. В нашем интернет-магазине Вы обязательно найдете блок питания с требуемыми параметрами для светодиодов, светильников и светодиодных лент.
Алгоритм поиска неисправности в драйвере LED лампы или Эркюль Пуаро отдыхает / Хабр
Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой.
Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.
LED лампа выглядит вот так:
Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы
Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.
Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?
Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.
Вернемся к проблемам драйвера.
Вот так выглядит плата драйвера:
Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа
И с обратной стороны:
Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей
Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.
В МТ7930 встроены защиты:
• от превышения тока ключевого элемента
• понижения напряжения питания
• повышения напряжения питания
• короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки.
• от превышения температуры кристалла
Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер 🙂
Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке:
Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная
Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта. Т.е. процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново.
Внимание! В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете!
Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта.
Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Т.е. сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил. Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений.
Рис 5. Фото разделительного трансформатора
Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком. Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения.
Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя.
Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9). Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы.
Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру?
Первое предположение
Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения?
Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала!
Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные.
Никаких отклонений от нормы…
Дал схеме поработать часок – все ОК.
А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает.
Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента?
Но какого? И какие же параметры элемента могут уплывать?
В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы.
Что же это за элемент?
Второе предположение
Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений.
На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома.
Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.
Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве?
Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется :). Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции.
К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы.
Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет.
Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию.
К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.
Третье предположение
Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа.
По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится.
Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал.
И очень смущало малое время нагрева… что там может за 15 секунд измениться?
В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее.
Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны.
Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.
Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры…
Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается?
Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.
Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим?!!!
От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же.
И тут наступило счастье. Заработало!
Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.
Вот он, виновник проблемы:
Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью
Теперь стал понятен механизм неисправности. Схема имеет две цепи питания микросхемы. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком.
После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока.
Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе. И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов.
Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново.
Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально.
Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.
Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах.
Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:
• Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е. емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита.
• Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля.
Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику.
Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно?
Бестрансформаторная схема драйвера светодиодов постоянного тока
В этом посте мы узнаем, как всего одна микросхема MBI6001 может использоваться в качестве бестрансформаторной схемы драйвера светодиодов постоянного тока для освещения цепочки из множества светодиодов, соединенных последовательно.
ИС серии MBI6001 предназначены для работы с сетевым входом переменного тока и преобразования его в выходное напряжение постоянного тока с более низким напряжением, которое можно использовать для управления группой последовательно соединенных светодиодов.
Микросхема оснащена импульсным токовым ШИМ-выходом, который позволяет устанавливать ток на точном уровне в соответствии с номиналом светодиодов.
ИС с маркировкой N1x предназначены для работы с входами 110 В переменного тока, а серия N2x — с входами 220 В.
Использование IC MBI6001
Что касается стандартной бестрансформаторной схемы драйвера постоянного тока с использованием IC MBI6001, мы почти не видим никаких внешних компонентов, кроме нескольких резисторов.
Здесь резисторы R1, R2 и R3 помогают определить правильную настройку ШИМ для достижения предполагаемого постоянного тока на выходе микросхемы.
Значения резисторов рекомендованы производителем и могут использоваться в соответствии с данными инструкциями.Об этом мы поговорим в следующей части статьи.
Сколько светодиодов можно использовать на выходе.
Количество светодиодов, которое можно смело использовать на выходе этой ИМС, на самом деле не критично. Можно использовать любое количество светодиодов на показанных выходных контактах ИС, напряжение на последовательностях автоматически регулируется внутренней схемой ИС.
Однако максимальное суммарное прямое напряжение подключенной серии светодиодов не может превышать значение входного переменного напряжения, в противном случае свет от светодиодов может уменьшиться и стать тусклым.
Выбор ограничения постоянного тока для светодиодов
Как объяснялось ранее, микросхема использует ШИМ для управления током светодиода, и это может быть установлено в соответствии с требованиями или максимальным безопасным пределом цепочки светодиодов.
Вышеупомянутое определяется различными резисторами, включенными снаружи в ИС, и реализуется либо за счет увеличения рабочего цикла ШИМ, либо за счет уменьшения рабочего цикла ШИМ.
Однако 90 мА является максимальным значением тока, которое может быть достигнуто с помощью этой ИС, что означает, что светодиоды высокой мощности не могут использоваться с этой бестрансформаторной схемой драйвера светодиодов постоянного тока.
Кроме того, при токе выше 23 мА микросхема может начать нагреваться, снижая общую эффективность схемы, поэтому при превышении этого предела микросхема должна быть заклеена алюминиевым радиатором для обеспечения оптимального отклика.
Таблица спецификаций светодиодов
В следующей таблице показаны значения R2, которые могут быть правильно выбраны пользователем в соответствии с предпочтительными характеристиками светодиодов.
Резистор R1 может быть заменен резистором 1K и не очень критичен, хотя его назначение предназначено для тонкой настройки интенсивности подключенной светодиодной цепочки, поэтому может быть немного изменено для получения желаемой интенсивности от светодиодов.
R3 является необязательным и может быть просто опущен, его использование ограничено некоторыми дополнительными требованиями и может быть проигнорировано для общего применения, как описано выше.
Использование полевого МОП-транзистора
Если вы считаете, что вышеупомянутая микросхема устарела, вы можете попробовать следующую универсальную схему бестрансформаторного драйвера светодиодов постоянного напряжения и постоянного тока на основе полевого МОП-транзистора.
ПОЖАЛУЙСТА, УДАЛИТЕ C1 С УКАЗАННОГО ПОЗИЦИИ И ПОМЕСТИТЕ ЕГО ПЕРЕКРЕЗНО ВЫХОДНЫЕ КЛЕММЫ ЦЕПИ
Последовательная лампа может быть исключена, если ток нагрузки находится в пределах допустимой нагрузки МОП-транзистора.
R2 можно рассчитать по следующей формуле:
R2 = (напряжение питания после моста — общее прямое напряжение светодиода) / ток светодиода
Драйверы светодиодов
могут быть запутанной частью светодиодной технологии. Существует так много разных типов и вариаций, что иногда это может показаться немного ошеломляющим. Вот почему я хотел написать краткий пост с объяснением разновидностей, их различий и вещей, на которые следует обращать внимание при выборе драйвера (драйверов) светодиодов для освещения.
Что такое светодиодный драйвер, спросите вы? Драйвер светодиода — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки светодиодов. Это важная часть схемы светодиодов, и работа без нее приведет к сбою системы.
Использование одного из них очень важно для предотвращения повреждения ваших светодиодов, поскольку прямое напряжение (V f ) мощного светодиода изменяется в зависимости от температуры.
Прямое напряжение — это количество вольт, которое требуется светоизлучающему диоду, чтобы проводить электричество и загораться.По мере повышения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего светодиод потребляет больше тока. Светодиод будет продолжать нагреваться и потреблять больше тока, пока не сгорит, это также известно как тепловой разгон. Драйвер светодиода представляет собой автономный источник питания с выходами, соответствующими электрическим характеристикам светодиода(ов). Это помогает избежать теплового разгона, поскольку драйвер светодиода с постоянным током компенсирует изменения прямого напряжения, подавая на светодиод постоянный ток.
На что обратить внимание перед выбором драйвера светодиодов
- Какой тип светодиодов используется и сколько?
- Узнайте прямое напряжение, рекомендуемый управляющий ток и т. д.
- Нужен ли мне драйвер светодиода постоянного тока или драйвер светодиода постоянного напряжения?
- Здесь мы рассматриваем постоянный ток и постоянное напряжение.
- Здесь мы рассматриваем постоянный ток и постоянное напряжение.
- Какой тип питания будет использоваться? (постоянный ток, переменный ток, батареи и т. д.)
- Каковы ограничения по объему?
- Работаете в ограниченном пространстве? Не так много напряжения для работы?
- Каковы основные цели приложения?
- Размер, стоимость, эффективность, производительность и т. д.
- Требуются какие-либо специальные функции?
- Диммирование, пульсация, микропроцессорное управление и т. д.
Во-первых, вы должны знать…
Существует два основных типа драйверов: те, которые используют входную мощность постоянного тока низкого напряжения (обычно 5–36 В постоянного тока), и те, которые используют входную мощность переменного тока высокого напряжения (обычно 90–277 В переменного тока). Драйверы светодиодов, использующие питание переменного тока высокого напряжения, называются автономными драйверами или драйверами светодиодов переменного тока.
В большинстве приложений рекомендуется использовать драйвер светодиодов с низким напряжением постоянного тока.Даже если ваш вход представляет собой высоковольтный переменный ток, использование дополнительного импульсного источника питания позволит использовать входной драйвер постоянного тока. Рекомендуется использовать низковольтные драйверы постоянного тока, поскольку они чрезвычайно эффективны и надежны. Для небольших приложений доступно больше вариантов диммирования и вывода по сравнению с высоковольтными драйверами переменного тока, поэтому у вас больше возможностей для работы в вашем приложении. Однако, если у вас есть большой проект общего освещения для жилых или коммерческих помещений, вы должны увидеть, как драйверы переменного тока могут быть лучше для этого типа работы.
Вторая вещь, которую вы должны знать
Во-вторых, вам нужно знать ток привода, который вы хотите подать на светодиод. Более высокие токи возбуждения приведут к большему количеству света от светодиода, а также потребуют большей мощности для работы света.
Важно знать характеристики вашего светодиода, чтобы вы знали рекомендуемые токи возбуждения и требования к радиатору, чтобы не сжечь светодиод слишком большим током или избыточным теплом. Наконец, полезно знать, что вы ищете в своем приложении для освещения.Например, если вы хотите диммировать, вам нужно выбрать драйвер с возможностью диммирования.
Немного о затемнении
Затемнение светодиодов зависит от того, какую мощность вы используете; поэтому я рассмотрю варианты затемнения как постоянного, так и переменного тока, чтобы мы могли лучше понять, как затемнять все приложения, будь то постоянный или переменный ток.
Диммирование постоянного тока
Низковольтные драйверы с питанием от постоянного тока можно легко диммировать двумя различными способами. Самым простым решением для диммирования для них является использование потенциометра.Это дает полный диапазон диммирования от 0 до 100%.
Потенциометр 20 кОм
Это обычно рекомендуется, когда в вашей схеме есть только один драйвер, но если есть несколько драйверов, регулируемых одним потенциометром, значение потенциометра можно найти из – KΩ/N – где K – значение вашего потенциометра, а N это количество драйверов, которые вы используете.
У нас есть проводные BuckPucks, которые поставляются с потенциометром поворотной ручки 5K для затемнения, но у нас также есть этот потенциометр 20K, который можно легко использовать с нашими драйверами BuckBlock и FlexBlock.Просто подключите заземляющий провод диммирования к центральному контакту, а диммирующий провод — к одной или другой стороне (выбор стороны просто определяет, в какую сторону вы повернете ручку, чтобы сделать ее тусклой).
Вторым вариантом диммирования является использование настенного диммера 0–10 В, например, нашего регулятора яркости низкого напряжения A019. Это лучший способ диммирования, если у вас несколько устройств, так как диммер 0-10 В может работать с несколькими драйверами одновременно. Просто подключите диммирующие провода прямо к входу драйвера, и все готово.
Диммирование переменного тока
Для высоковольтных драйверов переменного тока есть несколько вариантов затемнения, в зависимости от вашего драйвера. Многие драйверы переменного тока работают с диммированием 0-10 В, как мы рассмотрели выше.
Мы также предлагаем драйверы светодиодов Mean Well и Phihong, которые предлагают диммирование TRIAC, поэтому они работают со многими диммерами с передним и задним фронтом. Это полезно, поскольку позволяет светодиодам работать с очень популярными системами диммирования в жилых помещениях, такими как Lutron и Leviton.
Сколько светодиодов можно запустить с драйвером?
Максимальное количество светодиодов, которое вы можете запустить от одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение ваших светодиодов.При использовании драйверов LuxDrive максимальное выходное напряжение определяется путем вычитания 2 вольт из входного напряжения. Это необходимо, потому что драйверам требуется 2 вольта для питания внутренней схемы. Например, при использовании драйвера BuckPuck Wired 1000 мА с входным напряжением 24 вольта максимальное выходное напряжение составит 22 вольта.
Что мне нужно для Силы?
Это подводит нас к тому, какое входное напряжение нам нужно для наших светодиодов.
В конце концов, входное напряжение равно нашему максимальному выходному напряжению для нашего драйвера после того, как мы примем во внимание служебное напряжение схемы драйвера.Убедитесь, что вы знаете минимальное и максимальное входное напряжение для драйверов светодиодов. В качестве примера мы будем использовать проводной BuckPuck 1000 мА, который может принимать входное напряжение от 7 до 32 В постоянного тока. Чтобы определить, каким должно быть ваше входное напряжение для приложения, вы можете использовать эту простую формулу.
V o + (V f x LED n ) = V в
Где:
В o = дополнительное напряжение для драйверов – 2, если вы используете драйвер постоянного тока LuxDrive, или 4, если вы используете драйвер переменного тока LuxDrive
В f = прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите запитать
LED n = Количество светодиодов, которые вы хотите подключить
В в = Входное напряжение драйвера
Спецификации продукта со страницы продукта Cree XPG2
Например, если вам нужно запитать 6 светодиодов Cree XPG2 от источника постоянного тока и вы используете описанный выше Wired BuckPuck, то напряжение V в должно быть не менее 20 В постоянного тока на основе следующего расчета.
2 + (3,0 х 6) = 20
Определяет минимальное входное напряжение, которое необходимо обеспечить. Нет никакого вреда в использовании более высокого напряжения вплоть до максимального номинального входного напряжения драйвера, поэтому, поскольку у нас нет источника питания 20 В постоянного тока, вы, вероятно, будете использовать блоки питания 24 В постоянного тока для работы этих светодиодов.
Теперь это помогает нам убедиться, что напряжение работает, но чтобы найти правильный источник питания, нам также нужно найти мощность всей светодиодной схемы.Расчет мощности светодиода:
В f x Ток привода (в амперах)
Используя 6 светодиодов XPG2 сверху, мы можем найти наши ватты.
3,0 В x 1 А = 3 Вт на светодиод
Общая мощность цепи = 6 x 3 = 18 Вт
При расчете подходящей мощности источника питания для вашего проекта важно предусмотреть 20-процентную «амортизацию» при расчете мощности. Добавление этой 20-процентной подушки предотвратит перегрузку источника питания.Перегрузка блока питания может привести к мерцанию светодиодов или преждевременному выходу из строя блока питания. Просто рассчитайте подушку, умножив общую мощность на 1,2. Таким образом, для нашего приведенного выше примера нам потребуется не менее 21,6 Вт (18 x 1,2 = 21,6). Ближайший общий размер блока питания будет 25 Вт, поэтому в ваших интересах получить блок питания на 25 Вт с выходным напряжением 24 В.
Что делать, если у меня недостаточно напряжения?
Использование повышающего драйвера светодиодов (FlexBlock)
Драйверы светодиодов FlexBlock являются повышающими драйверами, что означает, что они могут выдавать более высокое напряжение, чем то, которое на них подается.Это позволяет подключать больше светодиодов с помощью одного драйвера светодиодов. Это чрезвычайно полезно в приложениях, где ваше входное напряжение ограничено, и вам нужно получить
ФлексБлок
больше мощности светодиодам.
Как и в случае с драйвером BuckPuck, максимальное количество светодиодов, которое вы можете подключить с помощью одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение ваших светодиодов. FlexBlock может быть подключен в двух различных конфигурациях и различаться по входному напряжению.В режиме Buck-Boost (стандартный) FlexBlock может работать со светодиодными нагрузками, которые выше, ниже или равны напряжению источника питания. Максимальное выходное напряжение драйвера в этом режиме находится по формуле:
48 В постоянного тока – В в
Итак, при использовании источника питания 12 В постоянного тока и светодиодов XPG2 сверху, сколько мы можем работать с 700 мА FlexBlock? Ваше максимальное выходное напряжение составляет 36 В постоянного тока (48-12), а прямое напряжение XPG2, работающего при 700 мА, составляет 2,9, поэтому, разделив 36 В постоянного тока на это, мы увидим, что этот драйвер может питать 12 светодиодов.
В режиме Boost-Only FlexBlock может выдавать до 48 В постоянного тока всего от 10 В постоянного тока. Таким образом, если бы вы были в режиме Boost-Only, вы могли бы включить до 16 светодиодов (48/2,9). Здесь мы подробно рассмотрим использование повышающего драйвера FlexBlock для питания ваших светодиодов.
Проверка мощности драйверов переменного тока высокой мощности
Теперь с входными драйверами переменного тока они выделяют определенное количество ватт для работы, поэтому вам нужно найти мощность ваших светодиодов. Вы можете сделать это, используя эту формулу:
[Vf x ток (в амперах)] x LEDn = мощность
Таким образом, если мы попытаемся запитать те же 6 светодиодов Cree XPG2 при токе 700 мА, ваша мощность будет…
[2.9 х 0,7] х 6 = 12,18
Это означает, что вам нужно найти драйвер переменного тока, который может работать до 13 Вт, например, наш светодиодный драйвер Phihong 15 Вт.
ПРИМЕЧАНИЕ.
При разработке приложения важно учитывать минимальное выходное напряжение автономных драйверов. Например, приведенный выше драйвер имеет минимальное выходное напряжение 15 вольт. Поскольку минимальное выходное напряжение больше, чем у нашего одиночного светодиода XPG2 (2,9 В), вам потребуется соединить не менее 6 таких светодиодов последовательно для работы с этим конкретным драйвером.
Инструменты для понимания и поиска правильного светодиодного драйвера
Итак, теперь у вас должно быть довольно хорошее представление о том, что такое драйвер светодиодов, и о том, на что следует обращать внимание при выборе драйвера с источником питания, достаточным для вашего приложения. Я знаю, что еще будут вопросы, и для этого вы можете связаться с нами по телефону (802) 728-6031 или по электронной почте [email protected].
У нас также есть этот инструмент выбора драйвера, который помогает рассчитать, какой драйвер будет лучше всего, введя характеристики вашей схемы.
Если для вашего приложения требуется нестандартный размер и мощность, свяжитесь с LEDdynamics. Их подразделение LUXdrive быстро спроектирует и изготовит индивидуальные светодиодные драйверы прямо здесь, в Соединенных Штатах.
Спасибо за внимание, и я надеюсь, что этот пост поможет всем тем, кто интересуется, что такое светодиодные драйверы.
20-45 В пост. тока 1400 мА схема переключающего светодиодного драйвера с диммируемой дали, 20-45 В пост. тока 1400 мА схема импульсного светодиодного драйвера с диммируемой дали Производители
Светодиодный драйвер Smarts DALI с регулируемой яркостью 1400 мА хорошо совместим с большинством диммеров dali (марки: Lutron, Leviton, Clipsal, HDL, ABB, DALITEK и т. д.
| Фетура | |
·Выход постоянного тока · Диапазон 100-265 В переменного тока · Встроенная функция PFC, PF> 0,9 · Эффективность >90% · Защита: короткое замыкание/перегрузка по току/перегрев · Охлаждение свободной конвекцией воздуха ·Функция затемнения: DALI с регулируемой яркостью · Подходит для светодиодного освещения благодаря выходу ШИМ ·Соответствие мировым нормам безопасности для освещения · Подходит для сухих/влажных/влажных помещений ·5 лет гарантии |
Спецификация
Модель | СМТ-120-0500СМ | СМТ-070-0900СМ | СМТ-045-1400СМ | СМТ-036-1750СМ | ||||
Вывод | Напряжение постоянного тока | 80-120В | 40-70В | 20-45В | 20-36В | |||
Точность напряжения | ±0. | |||||||
Номинальный ток | 0~500мА | 0~900мА | 0~1400мА | 0~1750мА | ||||
Номинальная мощность | 60 Вт | 63 Вт | 63 Вт | 63 Вт | ||||
Вход | Диапазон напряжения | 100-265 В переменного тока | ||||||
Диапазон частот | 47 ~ 63 Гц | |||||||
Коэффициент мощности (тип. | Коэффициент мощности ≧ 0,92/120 В / коэффициент мощности ≧ 0,95/220 В | |||||||
Эффективность при полной нагрузке (тип.) | >86%(120В) / >88%(220В) | >86%(120В) / >89%(220В) | >88%(120В) / >90%(220В) | >88%(120В) / >90%(220В) | ||||
Ток переменного тока (тип.) | 0,990 А (120 В) 0,960 А (220 В) | 1,055 А (120 В) 1,042 А (220 В) | 1,047 А (120 В) 1,031 А (220 В) | 1. 1,031 А (220 В) | ||||
Ток утечки | ﹤0,65 мА/120 В переменного тока/﹤0,75 мА/220 В переменного тока | |||||||
Защита | Короткое замыкание | Тип защиты: режим икоты, автоматически восстанавливается после устранения неисправности. | ||||||
Превышение текущего | ≦1.4*выхожу | |||||||
Перегретый | 100 ℃ ± 10 ℃ выключите рабочее напряжение, повторно включите питание для восстановления | |||||||
Окружающая обстановка | Рабочая ТЕМП. | -40~+50℃ | ||||||
Рабочая влажность | 20~95% относительной влажности, без конденсации | |||||||
Хранение ТЭМ.,Влажность | -40~+80℃, относительная влажность 10~95% | |||||||
ТЕМП.коэффициент | ±0,03%/℃(0~50℃) | |||||||
Вибрация | 10 ~ 500 Гц, 5G 12 мин. | |||||||
Безопасность и электромагнитная совместимость | Стандарты безопасности | EN61347-1 EN61347-2-13 IP67 | ||||||
Выдержать напряжение | И/П-О/П:3.75 кВ переменного тока I/P-FG: 1,88 кВ переменного тока O/P-FG: 0,5 кВ переменного тока | |||||||
Сопротивление изоляции | I/P-O/P I/P-FG O/P-FG: 100 МОм/500 В постоянного тока/25 ℃/70% относительной влажности | |||||||
ЭМС-ИЗЛУЧЕНИЕ | Соответствие EN55015, EN61000-3-2 (≧ 50% нагрузки) | |||||||
ЭМС-УСТОЙЧИВОСТЬ | Соответствие EN61000-4-2,3,4,5,6 ,11, EN61547, уровень легкой промышленности (surge4KV) | |||||||
Другие | Масса | 1 кг | ||||||
Размер | 210*69*45мм(Д*Ш*В) | |||||||
упаковка | 355*215*215мм/10пкс/КТН, 220*70*50мм для внутренней коробки | |||||||
Примечания | 1. 2. Пульсации и шум измеряются при полосе пропускания 20 МГц с использованием 12-дюймовой витой пары с параллельным конденсатором 0,1 мкФ и 47 мкФ. 3. Допуск: включает установленный нами допуск, линейное регулирование и регулирование нагрузки. | |||||||
5В
)
056А(120В)
/1 цикл, период 72 мин.по осям X,Y,Z
Все параметры, НЕ указанные особо, измеряются при входном напряжении 220 В переменного тока, номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25℃.Заявка:
- внутренние светодиодные светильники, светодиодные неоновые
- Светодиодное городское украшение, светодиодная реклама
- Светодиодный дисплей, защитное устройство
- Телекоммуникации, Сети
- Автомобильные фары, панели управления
220 В переменного тока постоянного тока LED DRIVER CIRCUIT, для уличного освещения, название/номер модели: от 5 Вт до 30 Вт, 10000 рупий / заказ Вт, 10000 рупий /заказ | ID: 22208386062
Спецификация продукта
| Модель Имя / номер | 5 Вт до 30 Вт | ||
| 12765 | 12765 | ||
| Уличный свет | Уличный свет | ||
| Напряжение питания | 220 В AC | ||
| Максимальный выходной мощность | 12 V | 12 V | |
| One | |||
| типа | Постоянный ток | ||
| Тип подачи | Светодиодные драйверы | ||
| Операция Dimming | не | ||
| Выходное напряжение | 12 | ||
| Гарантия LIFE TIME | |||
| Освещение Цвет | Холодный белый | ||
| Освещение Тип | |||
| Длина дюймов | 21 | ||
| миним um Количество для заказа | 1 Заказ |
Описание продукта
Мы привели схемы драйвера Rearch так 5 Вт до 50 Вт.
Заинтересованы в этом товаре?Уточнить цену у продавца
Связаться с продавцом
Изображение продукта
О компании
Год основания2015
Юридический статус фирмы Физическое лицо — собственник
Характер деятельностиКонсультанты
Количество сотрудниковДо 10 человек
Годовой оборотДо рупий.50 лакхов
IndiaMART Участник с июня 2018 г.
Вернуться к началу
1
Есть потребность?
Лучшая цена
1
Есть потребность?
Лучшая цена
Osram Led Driver Ote 18/220-240/350 Phase Cut 350mA 405289
48 PennElcomOnline.ком
ОТе 18/220-240/350 ПК
Дополнительный оранжевый кабельный зажим типа E для независимого монтажа заказывается отдельно
Преимущества продукта
Компактный корпус для монтажа в очень ограниченном пространстве
Совместимо с самым распространенным ведущим и задним краемным фазом Dimmers
Особенности продукта
Dimmable через передний край / задний край
Области применения
Подходит для внутренних установок
EAN: 405289
48
Номинальная выходная мощность: 19 Вт
Частичная нагрузка: 9.
5 — 19 Вт
Входное напряжение переменного тока: 198–264 В
Частота сети: 50 — 60 Гц
Номинальное выходное напряжение: 27 — 54 В
Номинальный выходной ток: 350 мА (+/- 10%)
Номинальное напряжение: 220–240 В
Потери мощности устройства (макс.): 4,0 Вт
Фактор силы ? (полная/минимальная нагрузка при 230 В): 0,95/ 0,9
Эффективность ЭПРА (полная нагрузка при 230 В): 84 %
Пусковой ток: 5 А
Максимум. нет. ЭПРА на выключателе 10 А: 52
Максимум.нет. ЭПРА на выключателе 16 А: 84
Гальваническая развязка первичная/вторичная (эквивалент SELV): 3,75 кВ
Перенапряжение (L/N-земля): 1 кВ
Перенапряжение (L-N): 1 кВ
Длина: 95 мм
Ширина: 53 мм
Высота: 30 мм
Вес продукта: 100 г
Поперечное сечение кабеля, входная сторона: 0,75–1,5 мм2 (гибкие/твердые провода)
Поперечное сечение кабеля, выходная сторона: 0,5–1,5 мм2 (гибкие/твердые провода)
Длина подготовки провода, входная сторона: 8.
0–9,0 мм
Материал корпуса: пластик
Диапазон температур окружающей среды: -20 +55 C
Диапазон температур при хранении: -25 +75 С
Максимальная температура в контрольной точке tc: макс. 80 С
Макс.температура корпуса в случае неисправности: 110 C
Срок службы ЭКГ (при Tcase = 70°C в точке Tc/частота отказов 10%): 50000 ч
Диммируемый: Да
Диапазон диммирования: 10 — 100 %
Подходит для светильников с прот. класс: I/II
Интерфейс затемнения: Phase Cut (передний край/задний край)
Защита от перегрева: автоматическая реверсивная
Защита от перегрузки: автоматическая реверсивная
Защита от короткого замыкания: автоматическая реверсивная
Защита от холостого хода: Да
Максимум.длина кабеля к лампе/светодиодному модулю: 2,0 м
Тип защиты: IP20
Стандарты: Согл. с IEC 61347-1/Согласн. с IEC 61347-2-13/Согласн. с IEC 62384/Согласн. СИСПР 15/Согл. с IEC 61000-3-2/Согл. с IEC 61000-3-3/Согл. МЭК 61547
Знаки одобрения — одобрение: CE / ENEC 10 / VDE / CB
Сайт производителя: www.
osram.com/osram_com/products/electronics/electronic-control-gears-for-led-modules-and-dimmers/indoor-ecg-for-led-modules-and-dimmers/constant-current-dimmable /cc-источники-питания-с-фазерезом
Листы данных
Свет универсальный — Драйвера для светодиодов OptotronicСкачать
Что это такое и как это работает?
Разработка и внедрение технологии светодиодов (LED) во всем спектре осветительных приборов за последние несколько лет были захватывающими дух.Несмотря на присущую светодиодам высокую эффективность электрооптического преобразования, качество светодиодного светильника зависит от его драйвера. Потенциал этой революционной технологии освещения может быть раскрыт только тогда, когда показатели производительности драйверов светодиодов постоянно соответствуют электрическим характеристикам светодиодного источника света. Система светодиодного освещения представляет собой синергетическую комбинацию источника света, драйверов светодиодов, систем управления температурным режимом и оптики.
Будучи единственным компонентом, который характерным образом влияет на фотометрические характеристики и качество света светодиодов в системе освещения, драйверы играют решающую роль в более обширных и интенсивных применениях светодиодной технологии.
Что такое светодиодный драйвер?
Драйвер светодиодов — это электронное устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки (или цепочек) светодиодов. Светодиоды представляют собой твердотельные полупроводниковые устройства, пропитанные или легированные слоями для создания p-n перехода. При протекании тока через легированные слои дырки из p-области и электроны из n-области инжектируются в p-n-переход. Они рекомбинируют, генерируя фотоны, которые мы воспринимаем как видимый свет. Преобразование тока в световой выход почти линейно, увеличение входного тока позволяет большему количеству электронов и дырок рекомбинировать в p-n переходе и, таким образом, генерируется больше фотонов.
В отличие от обычных источников света, которые питаются непосредственно от источника питания переменного тока (AC), светодиоды работают на входе постоянного тока или на входе модулированной прямоугольной волны, поскольку диоды имеют полярность.
Вход сигнала переменного тока приведет к тому, что светодиод загорится только примерно в половине случаев, когда сигнал переменного тока имеет правильную полярность, и сразу же погаснет при отрицательном смещении. Следовательно, постоянная подача постоянного электрического тока при фиксированном выходе или переменном выходе в допустимом диапазоне должна применяться к светодиодной матрице для стабильного немерцающего освещения.
Драйверы светодиодов
обеспечивают интерфейс между источником питания (линии) и светодиодом (нагрузкой), преобразуя входящее питание переменного тока с частотой 50 Гц или 60 Гц при таких напряжениях, как 120 В, 220 В, 240 В, 277 В или 480 В, в регулируемый постоянный ток на выходе. Существуют драйверы, предназначенные для работы с другими типами источников питания, например, питание постоянного тока от микросетей постоянного тока или питание через Ethernet (PoE). Схема драйвера светодиода должна быть невосприимчива к скачкам напряжения и другим помехам в сети переменного тока в заданном расчетном диапазоне, а также отфильтровывать гармоники в выходном токе, чтобы они не влияли на качество выходного сигнала светодиодного источника света.
Драйвер — это не просто преобразователь энергии. Некоторые типы драйверов светодиодов имеют дополнительную электронику, обеспечивающую точное управление светоотдачей или поддержку интеллектуального освещения.
Постоянный ток или постоянное напряжение?
Электрическая цепь, которая регулирует поступающую мощность для обеспечения постоянного выходного напряжения, обычно называется источником питания, тогда как светодиодный драйвер в строгом смысле относится к электрической цепи, обеспечивающей постоянный выходной ток. Сегодня «драйвер светодиода» и «источник питания светодиода» — очень неоднозначные термины, которые используются взаимозаменяемо.Несмотря на терминологическую неоднозначность, мы не можем позволить себе пренебрегать внутренними различиями между схемами постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV) для регулирования нагрузки светодиодов.
Драйверы светодиодов постоянного тока
обеспечивают постоянный ток (например, 50 мА, 100 мА, 175 мА, 350 мА, 525 мА, 700 мА или 1 А) независимо от нагрузки по напряжению для светодиодного модуля в определенном диапазоне напряжений.
Драйвер может питать один модуль со светодиодами, соединенными последовательно, или несколько светодиодных модулей, соединенных параллельно.Последовательное соединение предпочтительнее в схемах CC, потому что оно гарантирует, что все светодиоды имеют одинаковый ток, протекающий через их полупроводниковые переходы, и световой поток одинаков для всех светодиодов. Для параллельной работы нескольких светодиодных модулей требуется резистор в каждом светодиодном модуле, что приводит к снижению эффективности и плохому согласованию токов. Большинство драйверов CC можно запрограммировать на работу в диапазоне выходного тока для точного сопряжения между драйвером и конкретным светодиодным модулем. Драйверы светодиодов постоянного тока используются, когда световой поток не должен зависеть от колебаний входного напряжения.Они используются во многих типах продуктов общего освещения, таких как потолочные светильники, трофферы, настольные/торшеры, уличные фонари и светильники для высоких пролетов, для которых приоритетными являются высокое качество тока и точный контроль выходной мощности.
Драйверы CC поддерживают диммирование как с широтно-импульсной модуляцией (PWM), так и с уменьшением постоянного тока (CCR). Работа источника питания в режиме CC обычно требует защиты от перенапряжения только в случае обнаружения чрезмерного сопротивления нагрузки или при отключении нагрузки.
Драйверы светодиодов с постоянным напряжением
предназначены для работы светодиодных модулей с фиксированным напряжением, обычно 12 В или 24 В.Каждый светодиодный модуль имеет свой собственный линейный или импульсный регулятор тока для ограничения тока и поддержания постоянной мощности. Обычно предпочтительнее подавать постоянное напряжение на несколько светодиодных модулей или светильников, соединенных параллельно. Максимальное количество светодиодов или светодиодных модулей и прямое напряжение на них не должны превышать мощность источника электроэнергии постоянного тока. Цепь CV должна выдерживать рассеивание мощности при коротком замыкании нагрузки. Ограничители тока обычно имеют тепловое отключение для защиты цепи, когда на ограничитель тока подается напряжение выше максимально допустимого.
Драйверы CV часто используются в низковольтных светодиодных осветительных приборах, требующих простоты группового подключения при параллельном управлении, например, для управления светодиодными лентами, модулями светодиодных вывесок для лайтбоксов. Драйверы постоянного напряжения могут быть затемнены только ШИМ.
Импульсный источник питания (SMPS)
Поскольку светодиоды очень чувствительны к колебаниям тока и напряжения, одной из наиболее важных функций драйвера светодиодов является уменьшение колебаний прямого напряжения на полупроводниковом переходе светодиодов.Импульсные источники питания работают путем модуляции электрического сигнала с использованием одного или нескольких переключающих элементов, таких как силовые полевые МОП-транзисторы, на высокой частоте, тем самым генерируя заданную величину мощности постоянного тока при изменении напряжения питания или нагрузки. Импульсные преобразователи, используемые в драйверах светодиодов, требуют накопления энергии в виде тока с помощью катушек индуктивности и/или в виде напряжения с помощью конденсаторов, чтобы поддерживать выходной ток или напряжение на нагрузке во время цикла включения/выключения.
Драйвер светодиодов AC-DC SMPS выпрямляет мощность переменного тока в мощность постоянного тока, которая затем преобразуется в мощность постоянного тока, способную правильно управлять светодиодами.
Для импульсного преобразования мощности в драйверах светодиодов доступны различные топологии схемы, отвечающие требованиям светодиодной нагрузки. Среди всех топологий SMPS наиболее часто используемыми типами являются buck, boost, buck-boost и flyback.
Понижающая схема, также известная как понижающий преобразователь, регулирует входное постоянное напряжение до требуемого постоянного напряжения, используя ряд методов управления током, включая синхронное переключение, гистерезисное управление, управление пиковым током и управление средним током.Понижающая топология разработана для драйверов светодиодов с питанием от сети, которые необходимы для управления длинной цепочкой светодиодов, при этом напряжение нагрузки поддерживается ниже напряжения питания. Понижающие схемы также часто встречаются в устройствах с низким напряжением, где входное напряжение питания относительно низкое (например, 12 В постоянного тока для автомобильного освещения) и работает только один светодиод.
Понижающая топология позволяет проектировать схемы с меньшим количеством компонентов, сохраняя при этом высокую эффективность (90–95%). Однако напряжение нагрузки понижающей цепи должно быть менее 85 % от напряжения питания.Более того, понижающие драйверы светодиодов не обеспечивают развязки между входной и выходной цепями.
Повышающий преобразователь предназначен для повышения входного напряжения до более высокого выходного напряжения примерно на 20 % или более. Для цепей повышения обычно требуется один индуктор, и они работают либо в режиме непрерывной проводимости (CCM), либо в режиме прерывистой проводимости (DCM), что определяется формой волны тока индуктора. В маломощных повышающих преобразователях может использоваться зарядный насос, а не индуктор, в котором используются конденсаторы и переключатели для повышения выходного напряжения выше напряжения питания.Преобразователи на основе индуктора предлагают преимущество малого количества компонентов и высокой эффективности работы (более 90%).
Недостатком этой топологии является отсутствие изоляции между входными и выходными цепями. Повышающий преобразователь выдает импульсный сигнал, поэтому для уменьшения пульсаций тока требуется большой выходной конденсатор. ШИМ-управление яркостью затруднено из-за большого выходного конденсатора, а также управления с обратной связью, которое требует широкой полосы пропускания для стабилизации преобразователя.
Понижающе-повышающие преобразователи
могут обеспечить выходное напряжение выше или ниже входного, что делает их идеальными для приложений, где входное напряжение возрастает и падает с большими колебаниями (не более 20%).Колебания входного напряжения такого типа обычно возникают в осветительных приборах с батарейным питанием, например, автомобильное освещение строительной и сельскохозяйственной техники (вилочные погрузчики, тракторы, комбайны, экскаваторы, снегоочистители и т. д.), а также грузовиков и автобусов. Два типа преобразователей, которые часто используются в повышающе-понижающих устройствах, известны как SEPIC (однотактный преобразователь первичной индуктивности) и Cuk.
Преобразователь SEPIC характеризуется использованием двух катушек индуктивности, предпочтительно катушки индуктивности с двумя обмотками, которая имеет небольшую площадь основания, низкую индуктивность рассеяния и возможность увеличения связи обмоток для повышения эффективности схемы.В архитектуре SEPIC повышающая секция обеспечивает коррекцию коэффициента мощности (PFC), а понижающая секция создает напряжение, равное, ниже или выше входного напряжения, в то время как выходная полярность обеих секций остается одинаковой. Топология Cuk сочетает в себе непрерывный выходной ток понижающего преобразователя и непрерывный входной ток повышающего преобразователя, что дает Cuk наилучшие характеристики электромагнитных помех и позволяет по мере необходимости уменьшать емкость. Понижающе-повышающий преобразователь представляет собой неизолированную схему драйвера.Как и повышающие преобразователи, повышающе-понижающие преобразователи требуют защиты от перенапряжения, чтобы предотвратить повреждения от чрезмерно высокого напряжения в случае разомкнутой нагрузки.
Обратноходовая коммутационная схема представляет собой преобразователь с прерывистой проводимостью, который обеспечивает изоляцию сети переменного тока, накопление энергии и масштабирование напряжения. Он очень похож на повышающе-понижающий преобразователь, но с раздельной индуктивностью, образующей трансформатор. Трансформатор обратного хода, по крайней мере, с двумя обмотками не только обеспечивает полную изоляцию между входными и выходными цепями, но также допускает более одного выходного напряжения с разной полярностью.Первичная обмотка подключена к вводу питания, вторичная обмотка подключена к нагрузке. Магнитная энергия накапливается в трансформаторе, пока переключатель включен, и в то же время диод смещен в обратном направлении (т. е. заблокирован). Когда переключатель выключен, диод смещен в прямом направлении, и магнитная энергия высвобождается током, протекающим из вторичной обмотки. В некоторых обратноходовых схемах для питания микросхемы управления используется третья обмотка, называемая вспомогательной или вспомогательной обмоткой. Для более точного управления средним напряжением на конденсаторе, которое используется для поддержания протекания тока в светодиодной нагрузке, когда преобразователь находится на первой ступени, требуется изолированная обратная связь, обычно через оптопару.Схемы обратноходового переключения могут быть рассчитаны на очень широкий диапазон питающих и выходных напряжений с изоляцией от опасно высоких напряжений. Однако эти схемы менее эффективны (75 — 85 %, более высокий КПД возможен при использовании дорогих деталей).
Линейный источник питания
В линейном источнике питания используется управляющий элемент (например, резистивная нагрузка), который работает в своей линейной области для регулирования выходного сигнала. В схемах управления светодиодами этого типа напряжение, протекающее через чувствительный к току резистор, сравнивается с опорным напряжением в контуре обратной связи для получения управляющего сигнала.Контроллер, работающий в линейной области замкнутой системы обратной связи, регулирует выходное напряжение до тех пор, пока ток, протекающий через измерительный резистор, не совпадет с напряжением обратной связи. Таким образом, ток, подаваемый на цепочку светодиодов, сохраняется до тех пор, пока прямое напряжение не превышает выходное напряжение, ограниченное падением напряжения. Линейные драйверы обеспечивают только понижающее преобразование, что означает, что напряжение нагрузки должно быть ниже напряжения питания. Если напряжение нагрузки выше, чем напряжение питания, или напряжение питания колеблется в широких пределах, необходим импульсный стабилизатор.
В устройствах с питанием от сети переменного тока, в которых предъявляются высокие требования к регулированию напряжения, обычно используются импульсные линейные стабилизаторы для управления светодиодными лампами с длинной цепочкой светодиодов, соединенных последовательно. Импульсные линейные регуляторы представляют собой комбинацию нескольких линейных регуляторов, которые либо интегрированы, либо каскадированы в модульной форме. Эти линейные регуляторы, обычно разрабатываемые в корпусах ИС для поверхностного монтажа, используются для интеллектуальной регулировки количества светодиодов, подключенных к нагрузке, в цепочке во время цикла питания, чтобы напряжение нагрузки соответствовало мгновенному напряжению сети переменного тока.
Линейные драйверы светодиодов
представляют собой чрезвычайно простое решение, которое устраняет необходимость в громоздких и дорогостоящих катушках, конденсаторах и реактивных (например, индуктивных и/или емкостных) входных фильтрующих элементах EMI/EMC. Значительно меньшее количество деталей и использование полупроводниковых компонентов позволяют уменьшить размер переключаемого линейного регулятора до компактной микросхемы. Это делает линейные драйверы конкурентоспособными для светодиодных ламп, стоимость и физические размеры которых являются важными факторами при проектировании.Благодаря способности генерировать резистивную диммерную нагрузку, аналогичную лампе накаливания, линейные драйверы светодиодов имеют общую совместимость с устаревшими диммерами с фазовой отсечкой (TRIAC), которые были разработаны для диммирования резистивных нагрузок.
Топология линейного привода, отличающаяся конкурентоспособностью по цене, устойчивостью к электромагнитным помехам/электромагнитным помехам, компактностью и простотой конструкции, вызывает все больший интерес в отрасли. Тем не менее, линейные драйверы борются с присущими им недостатками, которые мешают им войти в основные приложения во многих категориях продуктов.
1. Линейный драйвер светодиодов может иметь низкий КПД, если напряжение питания существенно превышает напряжение нагрузки.
2. Избыточная мощность высвобождается в виде тепловой энергии, что приводит к увеличению тепловой нагрузки на схему драйвера и, весьма вероятно, на светодиоды, если тепло не рассеивается эффективно.
3. Ограничение, связанное с необходимостью поддерживать напряжение нагрузки ниже напряжения питания в определенном диапазоне, приводит к еще одному недостатку, заключающемуся в разрешении только ограниченного диапазона напряжения питания.
4. Доступные на рынке линейные драйверы представляют собой в основном недорогие схемы, в которых не уделяется особого внимания устранению мерцания.
5. Неизолированная топология не обеспечивает электрической изоляции от сети переменного тока.
Переключенный Против. Линейный
Конструкция драйвера светодиодов включает в себя множество компромиссов. При выборе между импульсными и линейными драйверами необходимо учитывать стоимость, эффективность, управление, срок службы, диммирование, размер, коэффициент мощности, мерцание, вход/выход, изоляцию от сети переменного тока и различные другие факторы.
Импульсные источники питания явно более эффективны, чем линейные, из-за их модуляции «0/1» (переключение ВКЛ/ВЫКЛ). Они могут быть разработаны для обеспечения высокой энергоэффективности, а также освещения без мерцания при сохранении высокого коэффициента мощности и низкого общего гармонического искажения (THD). В то время как линейные драйверы светодиодов рассматривались как перспективное решение для управления светодиодами, в обозримом будущем импульсные источники питания по-прежнему остаются предпочтительным решением для управления светодиодами для приложений, в которых эффективность, управление освещением, качество света и электрическая безопасность имеют первостепенное значение.В частности, цифровая управляемость драйверов SMPS, оснащенных технологией интеллектуальных датчиков и беспроводной связью, обещает обеспечить возможность использования различных приложений Интернета вещей (IoT). Цифровая модуляция позволяет кодировать данные в двоичном формате для высокоскоростной оптической беспроводной связи (LiFi), что значительно расширяет возможности применения драйверов SMPS.
Тем не менее, привлекательные характеристики драйверов SMPS достигаются за счет их зависимости от громоздких, дорогих и ненадежных реактивных компонентов, таких как трансформаторы, катушки индуктивности и конденсаторы.Высокоскоростная коммутация вызывает много шума, что приводит к относительно высокому уровню электромагнитных помех, которые необходимо фильтровать и экранировать с помощью дополнительных цепей. Эти дополнительные схемы могут значительно увеличить физические размеры и удвоить общую стоимость драйвера светодиода.
Самым большим недостатком драйверов SMPS, который также является наиболее привлекательной чертой линейных драйверов, является их надежность. В цепи управления SMPS используется большое количество компонентов, включая фильтры, выпрямители, схемы корректора коэффициента мощности (PFC) и т. д.Сложная конструкция может снизить надежность схемы. Широкое использование алюминиевых электролитических конденсаторов в ККМ в качестве компонента для накопления энергии вызывает наибольшую озабоченность по поводу надежности драйвера SMPS. Электролитические конденсаторы известны своей высокой емкостью и высоким напряжением. Тем не менее, электролит в конденсаторе со временем испарится. Скорость испарения линейно коррелирует с температурой. Высокая температура ускорит испарение электролита, что приведет к уменьшению емкости и увеличению ESR (эквивалентного последовательного сопротивления).Повышенное ESR приводит к высоким пульсациям выходного напряжения и шуму. А конденсатор в итоге выходит из строя при высыхании электролита, что приводит к преждевременному выходу из строя всей системы освещения. Высокоскоростное переключение может создавать электромагнитные помехи (EMI), которые отрицательно влияют на окружающие элементы цепи. Это создает дополнительную проблему проектирования, которую необходимо решить. Использование шумового фильтра приводит к увеличению объема и веса, а также стоимости производства.
С другой стороны, линейные драйверы обладают большим потенциалом благодаря ранее упомянутым преимуществам.Как правило, они переживают драйверы SMPS, упрощают конструкцию лампы, снижают затраты и значительно сокращают спецификацию. Однако сложно разработать линейный драйвер с эффективностью преобразования и подавлением мерцания, сравнимой с схемами SMPS. Эта технология в настоящее время используется не по назначению. Большинство производителей освещения рассматривают его только как недорогое решение для вождения. Хотя допустимо использовать линейные драйверы в светодиодных светильниках для приложений, где высокое качество света и изоляция от сети переменного тока не являются главным приоритетом (например,г. наружное освещение), некоторые производители пытаются внедрить это недорогое решение для управления светодиодами в визуально требовательных, чувствительных к безопасности приложениях внутреннего освещения, не улучшая качество выходного сигнала драйвера (контроль мерцания) и повышая электрическую безопасность и рассеивание тепла в системе освещения.
Бортовой водитель (DOB)
DOB является типичной реализацией топологии линейного привода. Светодиодный модуль DOB, также называемый светодиодным двигателем переменного тока, содержит светодиоды и всю электронику драйвера на печатной плате с металлическим сердечником (MCPCB).Технология DOB использует преимущества возможности монтажа на MCPCB микросхем высоковольтных драйверов (импульсные линейные регуляторы). В отличие от схемы драйвера SMPS, которая должна быть установлена на печатной плате FR4 с разводкой, эти микросхемы драйвера для поверхностного монтажа могут быть припаяны к MCPCB, установленной на светодиоде, без разводки схемы. Это полностью устраняет необходимость в специальном блоке драйверов и, таким образом, обеспечивает компактный форм-фактор. Еще одним преимуществом конструкции DOB является то, что отличная теплопроводность MCPCB может способствовать быстрому рассеиванию тепла, выделяемого из-за неэффективного преобразования линейного драйвера.
Энергопотребление
Обработка мощности, происходящая внутри SMPS, обычно приводит к неравномерному потреблению мощности из-за модуляции импульсов тока. То, как импульсные регуляторы потребляют импульсы тока из сети электроснабжения, может привести к перегибам и искажениям формы волны тока в линии электропередачи, а также к срабатыванию предохранителей и автоматических выключателей при уровнях мощности ниже, чем возможности линии электропередачи. Наличие этих гармонических искажений и нелинейных нагрузок может привести к различным проблемам, таким как перегрев нейтральных проводников и распределительных трансформаторов, отказ или неисправность оборудования для производства и распределения электроэнергии, помехи в цепях связи и т. д.С точки зрения коммунальных услуг эти разрушительные помехи от нижележащего электрического оборудования должны быть запрещены. Поэтому коммунальные предприятия предъявляют нормативные требования к коэффициенту мощности (PF) и полному гармоническому искажению (THD) электрооборудования, в том числе светодиодных светильников с питанием от сети.
Коэффициент мощности представляет собой отношение потребляемой мощности к отдаваемой мощности и выражается числом от 0 до 1. Чисто резистивная нагрузка имеет коэффициент мощности 1, поскольку потребляет ток точно в фазе с линейным напряжением.Тем не менее, реактивные элементы, такие как конденсаторы и катушки индуктивности драйвера светодиодов, потребляют дополнительный реактивный ток, который трудно измерить и, следовательно, коммунальные предприятия не могут получать от него доход. Что наиболее важно, эта реактивная мощность приведет к тому, что отдаваемая мощность (полная мощность) будет больше, чем мощность, фактически требуемая светодиодным светильником. Это может привести к тому, что инфраструктура коммунального предприятия будет работать с превышением пропускной способности, и может привести к потенциальному ущербу, если не будут приняты меры для защиты инфраструктуры от перегрузки дополнительной реактивной мощностью.Чем ближе коэффициент мощности к 1, тем более точно совпадают формы сигналов тока и напряжения. По мере уменьшения коэффициента мощности больше энергии тратится впустую в виде реактивной мощности. В коммерческом и промышленном секторах коммунальные предприятия часто взимают дополнительную плату с конечных пользователей, которые работают с электрическим оборудованием с низким коэффициентом мощности, чтобы компенсировать возросшие затраты на генерацию и передачу.
Коэффициент мощности светодиодной лампы или светильника стал требованием спецификаций на многих рынках. Директива ЕС требует, чтобы светодиодный продукт с потребляемой мощностью более 25 Вт имел PF выше 0.9. В США и Design Light Consortium (DLC), и Energy Star имеют правила PF, аналогичные европейским. В штате Калифорния действуют четкие правила для значения PF, которое должно быть больше 0,9 для всех уровней мощности бытового и коммерческого светодиодного освещения. Чтобы соответствовать нормативным значениям коэффициента мощности, драйверы светодиодов с питанием от сети, предназначенные для сетей переменного тока, должны использовать некоторую форму коррекции коэффициента мощности для поддержания высокого коэффициента мощности в широком диапазоне входного напряжения. Схема коррекции коэффициента мощности (PFC) обычно используется для минимизации реактивной мощности и максимизации доступной мощности от источника и распределительных кабелей.Цепи PFC, которые включают в себя активные и пассивные PFC, формируют и синхронизируют входной ток в синусоидальную форму волны, которая находится в фазе с линейным напряжением.
Общее гармоническое искажение (THD) часто ставится на одном дыхании с проблемой низкого коэффициента мощности. THD — это измерение искажения формы волны тока, вызванного нелинейными электрическими нагрузками, такими как нагрузки выпрямителя. Искаженные формы сигналов тока могут уменьшить коэффициент мощности, а также создать гармонические искажения. Гармонические искажения также возникают, когда нагрузка потребляет ток, который не похож на настоящую синусоиду.THD представлен в процентах. Чем ниже значение, тем лучше. Высокий коэффициент нелинейных искажений может вызвать проблемы в оборудовании распределения электроэнергии. Поэтому важно, чтобы драйверы светодиодов соответствовали нормативным значениям THD (обычно менее 20%) во всем диапазоне входного напряжения. Коэффициент нелинейных искажений подавляется схемой коррекции коэффициента мощности, которая должна эффективно формировать входной ток, чтобы обеспечить генерацию минимальной энергии на более высоких частотах.
Диммирование может влиять как на PF, так и на THD. Следовательно, необходимо измерять PF и THD на полном и диммированном выходах.
Управление затемнением
Переход от традиционной технологии освещения к полупроводниковому освещению обусловлен необходимостью большей эффективности, контроля и взаимодействия. В основе управления освещением лежит технология диммирования, которая является неотъемлемой частью систем управления освещением. Одним из преимуществ светодиодов является способность мгновенно реагировать на изменения потребляемой мощности, которая регулируется драйвером светодиода. Эффективность диммирования светодиодного драйвера становится все более важной, поскольку освещение становится все более связанным и адаптивным к потребностям и предпочтениям пользователя.Наиболее часто используемые элементы управления диммером-драйвером включают симистор (триод для переменного тока), 0–10 В и DALI (цифровой адресуемый интерфейс освещения). Широтно-импульсная модуляция (PWM) и подавление постоянного тока (CCR) являются наиболее распространенными методами, используемыми для диммирования светодиодных нагрузок от драйвера.
Диммеры с управлением фазой работают, отключая части цикла переменного напряжения для управления светоотдачей. Цепи управления фазой включают 2-проводное управление прямой фазой (передний фронт), 2-проводное управление обратной фазой (задний фронт) и 3-проводное управление прямой фазой (передний фронт).Диммирование с фазовым управлением часто используется при модернизации, когда прокладка новой или дополнительной проводки ответвленной цепи или внутренней проводки управления может быть сложной и дорогостоящей. Однако драйвер светодиода должен быть спроектирован так, чтобы распознавать и реагировать на сигналы напряжения от схемы диммирования. Неспособность интерпретировать выходной сигнал переменного фазового угла при управлении фазой затемнения, вероятно, приведет к мерцанию и уменьшению диапазона затемнения.
0–10 В — это 4-проводной (горячий и нейтральный, плюс 2 низковольтных управляющих провода) метод диммирования, который иногда называют диммированием 1–10 В, поскольку большинство типичных драйверов с диммированием 0–10 В можно диммировать только от 100 % ( 10В) до 10% (1В), а 0В выключает лампу.В этом методе драйвер является источником тока для сигнала постоянного тока и, таким образом, надежен при диммировании, происходящем в драйвере. Схема управления посылает управляющие сигналы низкого напряжения для регулировки входного сигнала драйвера путем изменения напряжения в диапазоне от 1 В до 10 В постоянного тока. Поскольку управляющий сигнал представляет собой низкое аналоговое напряжение, длинные провода могут привести к падению напряжения и снижению уровня сигнала. 0-10V — это универсальный протокол управления в светотехнической промышленности, который пользуется популярностью в коммерческих приложениях освещения.Однако стандарты диммирования 0–10 В для архитектурных приложений в США не определяют значение минимального светоотдачи и не касаются формы кривой диммирования. Это может привести к несовместимости элементов управления и устройств разных производителей.
DALI, способный обеспечить адресацию отдельных приборов и обратную связь о состоянии от нагрузок, обеспечивает большую гибкость в управлении освещением с помощью 4-проводной системы (горячий и нейтральный плюс 2 низковольтных канала передачи данных без топологии) системы.DALI обычно используется, когда стратегия управления требует, чтобы осветительная арматура реагировала более чем на один контроллер (например, ручной переключатель управления и датчик присутствия). DALI является двунаправленным протоколом, и система освещения DALI может управлять до 64 точками управления (драйверы, диммеры, реле) без использования центрального блока управления. Протокол DALI использует логарифмическое затемнение, которое обеспечивает 256 ступеней яркости со стандартизированной кривой затемнения в диапазоне от 0,1% до 100%.
PWM управляет яркостью светодиода, изменяя рабочий цикл постоянного тока с частотой импульсов, достаточно высокой, чтобы быть незаметным для человеческого глаза.Отношение времени включения ко времени выключения определяет воспринимаемую интенсивность света. Широтно-импульсная модуляция поддерживает постоянный прямой ток, что устраняет проблему сдвига цвета и, таким образом, является преимуществом для приложений, требующих постоянной CCT в широком диапазоне диммирования. ШИМ-диммирование обычно используется как для статической, так и для динамической регулировки интенсивности источников белого света, а также светодиодов RGB. В приложениях для смешивания цветов RGB ШИМ-затемнение позволяет точно регулировать яркость отдельных источников для получения желаемого цвета.Однако высокоскоростное переключение может создавать электромагнитные помехи. Драйверы ШИМ не могут быть установлены удаленно от источника света, потому что увеличенное расстояние передачи от драйвера до источника света может мешать высокочастотным, чувствительным ко времени рабочим циклам.
CCR или аналоговое затемнение регулирует интенсивность света, изменяя ток привода постоянного тока, протекающий через светодиод. Поскольку ток изменяется линейно, CCR практически не мерцает. Диммирование с постоянным током также может работать в более широком диапазоне светоотдачи, чем обычное диммирование с отсечкой фазы.К недостаткам CCR относятся низкая производительность при малых токах (менее 10%), изменение цвета светодиодов при уменьшении яркости светодиодов до 20% от номинальной мощности и асинхронный отклик при более высоких токах из-за эффекта спада. Схема диммирования CCR может управляться с помощью различных протоколов, таких как 0-10 В, DALI и ZigBee. CCR и PWM можно комбинировать для обеспечения гибридного затемнения, чтобы можно было использовать преимущества обоих методов.
Подавление мерцания
Мерцание — это амплитудная модуляция светового потока, которая может быть вызвана колебаниями напряжения в сети переменного тока, остаточными пульсациями выходного тока, подаваемого на светодиодную нагрузку, или несовместимым взаимодействием между цепями диммирования и источниками питания светодиодов.Мерцание может вызывать другие временные световые артефакты (TLA), в том числе стробоскопический эффект (неправильное восприятие движения) и фантомный массив (рисунок появляется при движении глаз). TLA бывают как видимыми, так и невидимыми. Мерцание, возникающее на частотах 80 Гц и ниже, непосредственно видно глазу, а невидимое мерцание — это временные вариации, возникающие на частотах 100 Гц и выше. Стробоскопический эффект и фантомный массив обычно возникают в диапазоне частот от 80 Гц до 2 кГц, их видимость варьируется в зависимости от населения.Хотя невидимые TLA не воспринимаются человеческим глазом, они все же могут иметь ряд негативных последствий.
Мерцание и другие TLA представляют собой нежелательные временные паттерны светоотдачи, которые могут вызывать зрительное напряжение, нечеткость зрения, зрительный дискомфорт, снижение зрительной работоспособности и, в некоторых случаях, даже мигрень и светочувствительные эпилептические припадки. Поэтому они являются одним из ключевых соображений при оценке качества света. Играет роль предполагаемое использование искусственного освещения. Различные сценарии освещения могут допускать разный уровень временных световых артефактов.TLA могут быть менее опасны для проезжей части, парковки и наружного архитектурного освещения или других приложений, где продолжительность воздействия искусственного света ограничена. Искусственный свет с высоким процентом мерцания не следует использовать как для общего освещения, так и для рабочего освещения в домах, офисах, учебных классах, гостиницах, лабораториях и производственных помещениях. Освещение без мерцания имеет решающее значение не только для визуальных задач, требующих точного позиционирования глаз, и в условиях, где восприимчивые люди проводят значительное время, но и для вещания HDTV, цифровой фотографии и замедленной записи в студиях, на стадионах и в спортзалах.Видеокамеры могут улавливать TLA так же, как человеческий глаз обнаруживает эти эффекты.
Ключ к уменьшению мерцания лежит в драйвере светодиодов, который предназначен для преобразования переменного тока в постоянный ток и фильтрации любых нежелательных пульсаций тока. Достаточно большие пульсации, которые обычно возникают при удвоенной частоте сетевого напряжения переменного тока, в постоянном токе, подаваемом на светодиодную нагрузку, приводят к мерцанию и другим визуальным аномалиям на частоте 100/120 Гц. Таким образом, допустимый уровень пульсаций тока в светодиодах, например пульсации ±15% (всего 30%), должен быть определен в драйверах светодиодов для различных приложений, где мерцание имеет значение.Пульсации можно сгладить с помощью фильтрующего конденсатора. Одной из основных задач при разработке драйвера является фильтрация пульсаций и гармоник без использования громоздких, недолговечных высоковольтных электролитических конденсаторов на первичной стороне. Двигатели со светодиодами переменного тока по своей природе подвержены мерцанию, потому что светодиоды на самом деле работают от того, что по сути является промежуточным напряжением постоянного тока, которое было бы в системе светодиодного освещения на основе SMPS. Быстрое изменение полярности вызывает мерцание интенсивности с частотой, вдвое превышающей синусоидальную частоту переменного тока.Несмотря на простоту схемотехники, для эффективного уменьшения временных колебаний источника питания требуются дополнительные схемы.
Стандарты ограничения мерцания для различных приложений еще не установлены. Компания IES установила две метрики для количественной оценки мерцания. Мерцание в процентах измеряет относительное изменение модуляции света (глубину модуляции). Индекс мерцания — это показатель, который характеризует изменение интенсивности по всему периодическому сигналу (или рабочему циклу для сигналов прямоугольной формы).Процентное мерцание более известно широкому потребителю. В целом, мерцание 10% или менее при частоте 120 Гц или мерцание 8% или менее при частоте 100 Гц допустимо для большинства людей, за исключением групп риска, мерцание 4% или менее при частоте 120 Гц или мерцание 3% или менее при 100 Гц. считается безопасным для всех групп населения и очень желательным в приложениях с интенсивным зрением. К сожалению, большое количество светодиодных ламп и светильников, поставляемых в настоящее время на рынок, имеют высокий процент мерцания. В частности, светодиодные лампы переменного тока имеют мерцание, обычно превышающее 30 процентов при частоте 120 Гц.
Защита цепи
В зависимости от топологии драйвера, конструкции схемы и условий применения драйверы светодиодов могут столкнуться с аномалиями нагрузки и ненормальными условиями работы, такими как перегрузка по току, перенапряжение, пониженное напряжение, короткое замыкание, обрыв цепи, неправильная полярность, потеря нейтрали, перегрев и т. д. Таким образом, драйверы светодиодов должны включать механизмы защиты для решения этих проблем.
Выходное напряжение некоторых драйверов постоянного тока, особенно импульсных повышающих преобразователей, может значительно превышать номинальное напряжение привода из-за отключения нагрузки или чрезмерного сопротивления нагрузки.Защита от обрыва цепи или защита от перенапряжения на выходе (OOVP) обеспечивает механизм отключения, который использует стабилитрон для обеспечения обратной связи и направления выходного тока на землю, когда выходное напряжение превышает определенный предел. Более предпочтительным методом защиты от обрыва цепи является использование схемы активной обратной связи по напряжению для отключения питания при достижении точки срабатывания по перенапряжению.
Защита от перенапряжения на входе (IOVP) предназначена для разгрузки цепи управления от перенапряжения в результате коммутационных операций/изменения нагрузки в электросети, ударов молнии поблизости, ударов молнии непосредственно в систему освещения или электростатического разряда.В сетях переменного тока небольшое, но продолжительное перенапряжение может вызвать высокие токи (энергетические импульсы) в драйвере светодиодов и светодиодах, что может привести к отказу драйвера светодиодов и интерфейсов управления, а также к преждевременному старению светодиодов. Металлооксидный варистор (MOV) или ограничитель переходного напряжения (TVS) могут быть размещены на входе для поглощения энергии путем ограничения напряжения. Конденсатор из пластиковой пленки, который обычно подключается к линии переменного тока для снижения электромагнитных помех, также помогает поглощать часть энергии импульсов перенапряжения.
Драйверы светодиодов
обычно имеют ограниченный уровень защиты от перенапряжения благодаря встроенным схемам защиты от перенапряжения. В некоторых приложениях, таких как уличное освещение, к драйверу должны быть добавлены дополнительные устройства защиты от перенапряжения, способные выдерживать множественные перенапряжения или удары, чтобы защитить последующие компоненты от высоких перенапряжений. УЗИП должен быть рассчитан на снижение или разряд высокой энергии импульса минимум 10 кВ и 10 кА в соответствии с ANSI C136.2.
Короткое замыкание на нагрузке линейного источника питания может привести к перегреву, но не влияет на ток, подаваемый на каждый светодиод, поскольку схемы ограничения тока обеспечивают автоматическую защиту от короткого замыкания.Однако в импульсном понижающем стабилизаторе короткое замыкание приведет к выходу из строя светодиода или всего модуля, в зависимости от схемы. Выход из строя одного светодиода обычно оказывает минимальное влияние на общий световой поток. Изменение напряжения можно компенсировать с помощью саморегулирующейся схемы распределения тока, которая по-прежнему равномерно распределяет ток. С другой стороны, короткое замыкание на нагрузке светодиодной цепочки может существенно повлиять на общий световой поток. Механизм обнаружения отказа защиты от короткого замыкания может быть реализован путем контроля рабочего цикла.Короткое замыкание обычно приводит к очень короткому рабочему циклу.
Защита от перегрева для светодиодных систем включает в себя защиту от перегрева модуля (MTP) и ограничение температуры драйвера (DTL). DTC использует резистор NTC (отрицательный температурный коэффициент) для снижения выходного тока, когда максимальная температура точки корпуса драйвера в приложении превышает заданный предел. МТС отслеживает температуру светодиодного модуля и взаимодействует с драйвером, который автоматически снижает ток, подаваемый на светодиоды, когда МТС обнаруживает пороговую температуру.DTL также может использоваться как альтернатива MTP, если точка TC драйвера и температура светодиодного модуля могут быть связаны.
Электромагнитные помехи и электромагнитная совместимость
Электромагнитные помехи (EMI), также называемые радиочастотными помехами (RFI), воздействуют на другие электрические цепи вследствие либо электромагнитной проводимости, либо электромагнитного излучения, испускаемого электронными устройствами, например драйверами светодиодов, радиоприемниками CB и сотовыми телефонами. Любой светодиодный драйвер, подключенный к сети переменного тока, должен соответствовать стандартам излучения, например, определенным в IEC 61000-6-3.В схеме управления светодиодом переключение полевого МОП-транзистора обычно является основным источником электромагнитных помех. Компоновка печатной платы с короткими и компактными путями для коммутационных токов также важна для ограничения электромагнитных помех. В некоторых приложениях требуется входной фильтр для снижения высокочастотных гармоник, и конструкция этой схемы имеет решающее значение для поддержания низкого уровня электромагнитных помех. Заземляющий слой на печатной плате должен оставаться непрерывным, чтобы избежать создания токовой петли, вызывающей высокие уровни электромагнитных помех. Металлический экран может быть установлен над зоной коммутации, чтобы обеспечить ограждение, препятствующее электромагнитному излучению.
Электромагнитная совместимость (ЭМС) — это способность устройства или системы работать в своей электромагнитной среде, не создавая электромагнитных помех, которые мешают соседнему оборудованию, или не подвергаясь воздействию электромагнитных помех, излучаемых соседним оборудованием. Характеристики электромагнитной совместимости драйвера светодиодов часто автоматически обеспечиваются хорошей конструкцией электромагнитных помех. Однако электростатический разряд (ЭСР) и устойчивость к импульсным перенапряжениям, которые не учитываются в методах защиты от электромагнитных помех, также влияют на характеристики ЭМС.
Вопросы безопасности
Безопасность всегда должна оставаться приоритетом номер один при оценке водителя и системы освещения, которой он управляет.Крайне желателен драйвер светодиодов с питанием от сети с диэлектрической изоляцией, например, 1500 В RMS (50 или 60 Гц) от входа до выхода. Изоляция входной/выходной цепи может быть выполнена только с помощью трансформатора, имеющего первичную и вторичную обмотки с хорошей гальванической развязкой. Выходное напряжение должно поддерживаться ниже предела безопасного сверхнизкого напряжения (SELV) 60 В постоянного тока в соответствии с IEC 61140. Однако растет число продуктов светодиодного освещения, в которых реализована неизолированная топология с целью снижения затрат.Риск поражения электрическим током является серьезной проблемой для светодиодных продуктов, управляемых недорогими линейными стабилизаторами. Эти цепи не обеспечивают изоляцию между входными и выходными цепями, а электрическая изоляция систем освещения может быть недостаточно проверена.
Для изделий с питанием от переменного тока необходимо учитывать пути утечки и воздушные зазоры. Путь утечки между первичной и вторичной цепями должен соответствовать требованиям по расстоянию, в противном случае может произойти поражение электрическим током или возгорание.Зазор, который определяется как кратчайшее расстояние между двумя токопроводящими частями, должен учитываться для предотвращения искрения между электродами, вызванного ионизацией воздуха. Поскольку размеры электронных схем продолжают уменьшаться, хорошая конструкция печатной платы имеет важное значение для схемы драйвера, чтобы не только уменьшить излучение электромагнитных помех, но и уменьшить проблемы с утечкой тока и зазорами.
Все токопроводящие и осязаемые части драйвера светодиодов класса защиты I с питанием от сети должны быть заземлены.Драйверы светодиодов, предназначенные для управления системами светодиодного освещения для жилых и коммерческих помещений, обычно относятся к классу II. Для драйверов светодиодов класса II нет заземления корпуса, но все проводники внутри драйверов класса II должны иметь двойную или усиленную изоляцию, чтобы обеспечить хорошую изоляцию между цепью питания от сети и выходной стороной или металлическим корпусом драйвера.
Тепловые аспекты
Драйвер светодиода сконфигурирован для максимально эффективного преобразования сетевого напряжения переменного тока в постоянное, а любая энергия, потерянная в процессе преобразования, будет преобразована в тепло.Это означает, что драйверу светодиодов с КПД 90% требуется входная мощность 100 Вт/0,9 = 111 Вт для управления нагрузкой 100 Вт. Среди входной мощности 11 Вт есть потери мощности, которые улетучиваются в виде тепла. Это создает высокую тепловую нагрузку на схему драйвера светодиода. Когда драйвер находится внутри корпуса светильника, тепловая нагрузка от светодиодов приводит к дополнительному повышению температуры драйвера. В дополнение к использованию компонентов, рассчитанных на высокие температуры, драйвер должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от термочувствительных компонентов.Избыточное накопление тепла вызовет проблемы с надежностью компонентов, включая электролитические конденсаторы, которые высыхают при воздействии тепла. Поэтому температура, при которой работает светодиодный драйвер, принципиально важна для определения срока его службы. Для облегчения рассеивания тепла в светодиодных драйверах для светодиодных светильников высокой мощности используются алюминиевые корпуса, которые могут поставляться с ребрами высокой плотности и теплопроводной заливкой.
Пылевлагозащита
Драйверы светодиодов
для дорожного, уличного, наружного и ландшафтного освещения должны быть герметизированы для защиты от попадания пыли, влаги, воды и других предметов, которые могут проникнуть внутрь изделия.Высокая степень защиты от проникновения (IP) для светодиодных драйверов имеет решающее значение для внутренних помещений, таких как автомойки, чистые помещения, заводы по розливу и консервированию, предприятия пищевой промышленности, фармацевтические заводы или любое промышленное применение, требующее ежедневной мойки под высоким давлением. Автономные светодиодные драйверы для влажных помещений обычно заливаются силиконом для повышения целостности корпуса, а также для обеспечения электрической изоляции и управления температурой. Эти драйверы обычно имеют степень защиты от проникновения IP65, IP66 или IP67.
Место воздействия
Драйверы светодиодов
могут устанавливаться удаленно или совместно с корпусами ламп или светильников. В совмещенных системах без DOB драйвер должен быть термически изолирован от светодиодов, которые выделяют огромное количество тепла. При проектировании корпуса светильника необходимо учитывать техническое обслуживание драйвера. В удаленно установленных системах драйверы ШИМ могут испытывать потери производительности на большом расстоянии. Таким образом, CCR является предпочтительным методом диммирования для удаленно установленных систем.
Компактные драйверы EZI-Set (220–240 В) — Cuvee Systems
Серия компактных светодиодных драйверов EZI-Set (без диммирования) предлагает превосходную производительность в ультракомпактном размере и 4 форм-факторах. Настраиваемый выходной ток с помощью микропереключателей на устройстве обеспечивает максимальную гибкость применения и простоту использования
Особенности:
- 5 Формовые факторы в Ультра компактный размер
- 17W (275-450 мА)
- 30W (450-800 мА)
- 40 Вт (900 мА-1050 мА)
- Пластиковый корпус, тэка в разъемах
- Отличный процент мерцания <3%
Приложения:
Для большинства категорий общего освещения, использующих COB и специализирующихся на гладких низкопрофильных светильниках малого диаметра
- Потолочные светильники
- Прожекторы
- Трековые светильники
Серия DIT: Драйвер с адаптером трека
- Совместимость треков:
- Nordic алюминий (глобальный Trac Pro / Global Trac Pulse),
- Stucchi (Onetrack, 3 цепной дорожки)
- Power: 17/30 / 40W
- вход: 220-240V ( 50–60 Гц)
- DIP-переключатель Настраиваемые параметры тока:
- 17 Вт: 275 / 300 / 325 / 350 / 375 / 400 / 425 / 450 мА
Серия DRP: прямоугольный драйвер светодиодов
- Power: 17/30 / 40W
- вход: 220-240V (50-60HZ)
- DIP-коммутатор Настройки настраиваемых тока
- 17W: 275 / 300/200/425 / 450 MA
- 30W: 450/500/550/600/650 / 700/150 / 600/650/700/750/800 мА
- 40 Вт: 900/950/1000 / 1,050 мА
Datasheet (11/2021, Rev 6)
Серия DRP-SR: прямоугольный драйвер светодиодов с компенсатором натяжения
- Power: 17/30 / 40W
- вход: 220-240V (50-60HZ)
- DIP-коммутатор Настройки настраиваемых тока
- 17W: 275 / 300/200/425 / 450 MA
- 30W: 450/500/550/600/650 / 700/150 / 600/650/700/750/800 мА
- 40 Вт: 900/950/1000 / 1,050 мА
Datasheet (11/2021, Rev 6)
Серия DCP: круглый светодиодный драйвер
- Power: 17 / 30W
- вход: 220-240V (50-60HZ)
- DIP-выключатель настраивает настройки тока
- 17W: 275 / 300/200/45 / 350 / 375/400/425 / 450 мА
- 30W : 450 / 500 / 550 / 600 / 650 / 700 / 750 / 800 мА
Лист данных (11/2021, ред.
