Мощни мрежови драйвери за светодиоди. Как да изберем LED драйвер. Обозначение на диаграмата

Стандартната схема на драйвера на LED PT4115 е показана на фигурата по-долу:

Захранващото напрежение трябва да бъде поне 1,5-2 волта по-високо от общото напрежение на светодиодите. Съответно, в диапазона на захранващото напрежение от 6 до 30 волта, от 1 до 7-8 светодиода могат да бъдат свързани към драйвера.

Максималното захранващо напрежение на микросхемата е 45 V, но работата в този режим не е гарантирана (по-добре обърнете внимание на подобен чип).

Токът през светодиодите има триъгълна форма с максимално отклонение от средната стойност ±15%. Средният ток през светодиодите се задава от резистор и се изчислява по формулата:

I LED = 0,1 / R

Минималната допустима стойност R = 0,082 Ohm, което съответства на максимален ток от 1,2 A.

Отклонението на тока през светодиода от изчисления не надвишава 5%, при условие че резисторът R е инсталиран с максимално отклонение от номиналната стойност от 1%.

И така, за да включим светодиода за постоянна яркост, оставяме DIM изхода да виси във въздуха (той се изтегля до ниво 5V вътре в PT4115). В този случай изходният ток се определя единствено от съпротивлението R.

Ако се свърже кондензатор между DIM щифта и масата, ще получим ефекта на плавно светене на светодиодите. Времето за достигане на максимална яркост ще зависи от капацитета на кондензатора, колкото по-голям е той, толкова по-дълго ще свети лампата.

За справка:всеки нанофарад капацитет увеличава времето за включване с 0,8 ms.

Ако искате да направите димируем драйвер за светодиоди с контрол на яркостта от 0 до 100%, тогава можете да прибягвате до един от двата метода:

Първи начинвключва подаване на постоянно напрежение в диапазона от 0 до 6V към DIM входа. В този случай настройката на яркостта от 0 до 100% се извършва при напрежение на щифта DIM от 0,5 до 2,5 волта. Увеличаването на напрежението над 2,5 V (и до 6 V) не влияе на тока през светодиодите (яркостта не се променя). Напротив, намаляването на напрежението до ниво от 0,3 V или по-ниско води до изключване на веригата и прехвърлянето й в режим на готовност (консумацията на ток пада до 95 μA). По този начин е възможно ефективно да се контролира работата на драйвера, без да се премахва захранващото напрежение.
Втори начинпредполага сигнал от преобразувател на ширина на импулса с изходна честота 100-20000 Hz, яркостта ще се определя от работния цикъл (работен цикъл на импулса). Например, ако високото ниво се задържи за 1/4 от периода, а ниското ниво, съответно, 3/4, тогава това ще съответства на ниво на яркост от 25% от максимума. Трябва да се разбере, че честотата на драйвера се определя от индуктивността на индуктора и по никакъв начин не зависи от честотата на затъмняване.

Схемата на драйвера на LED PT4115 с димер за постоянно напрежение е показана на фигурата по-долу:

Тази схема за димиране на светодиоди работи чудесно, защото щифтът DIM вътре в чипа е "изтеглен" към 5V шината чрез резистор от 200 kΩ. Следователно, когато плъзгачът на потенциометъра е в най-ниската си позиция, се образува делител на напрежение от 200 + 200 kΩ и се формира потенциал от 5/2=2.5V на DIM извода, което съответства на 100% яркост.

Как работи схемата

В първия момент от времето, когато се приложи входното напрежение, токът през R и L е нула и изходният ключ, вграден в микросхемата, е отворен. Токът през светодиодите започва постепенно да се увеличава. Скоростта на нарастване на тока зависи от стойността на индуктивността и захранващото напрежение. Вътрешният компаратор сравнява потенциалите преди и след резистора R и щом разликата стане 115 mV, на изхода му се появява ниско ниво, което затваря изходния ключ.

Благодарение на енергията, съхранявана в индуктивността, токът през светодиодите не изчезва моментално, а започва постепенно да намалява. Постепенно намалява и спадът на напрежението на резистора R. Веднага щом достигне стойност от 85 mV, компараторът отново ще даде сигнал за отваряне на изходния ключ. И целият цикъл се повтаря отначало.

Ако е необходимо да се намали пулсацията на тока през светодиодите, е разрешено да се свърже кондензатор паралелно на светодиодите. Колкото по-голям е неговият капацитет, толкова повече триъгълната форма на тока през светодиодите ще се изглади и толкова повече ще прилича на синусоидална. Кондензаторът не влияе на работната честота или ефективността на драйвера, но увеличава времето за установяване на желания ток през светодиода.

Важни подробности за монтажа

Важен елемент от веригата е кондензаторът C1. Той не само изглажда вълните, но и компенсира енергията, натрупана в индуктора в момента, в който изходният превключвател е затворен. Без C1 енергията, съхранявана в индуктора, ще тече през диода на Шотки към захранващата шина и може да причини повреда на микросхемата. Следователно, ако включите драйвера без кондензатор, шунтиращ захранването, почти гарантирано е, че микросхемата ще бъде покрита. И колкото по-голяма е индуктивността на индуктора, толкова по-вероятно е да изгори микруха.

Минималният капацитет на кондензатора C1 е 4,7 uF (а когато веригата се захранва от пулсиращо напрежение след диодния мост, той е най-малко 100 uF).

Кондензаторът трябва да бъде поставен възможно най-близо до чипа и да има възможно най-ниската стойност на ESR (т.е. танталовите тръби са добре дошли).

Също така е много важно да се подходи отговорно към избора на диод. Той трябва да има нисък спад на напрежението, кратко време за възстановяване по време на превключване и стабилна работа, когато температурата на p-n прехода се повиши, за да се предотврати увеличаване на тока на утечка.

По принцип можете да вземете обикновен диод, но диодите на Шотки са най-подходящи за тези изисквания. Например STPS2H100A в SMD версия (напрежение в права посока 0,65V, обратно - 100V, импулсен ток до 75A, работна температура до 156°C) или FR103 в корпус DO-41 (напрежение в обратна посока до 200V, ток до 30A, температура до 150 °C). Обикновените SS34 се показаха много добре, които можете да извадите от стари дъски или да купите цял пакет за 90 рубли.

Индуктивността на индуктора зависи от изходния ток (вижте таблицата по-долу). Неправилно избраната стойност на индуктивността може да доведе до увеличаване на разсейваната мощност на микросхемата и извън работния температурен диапазон.

При прегряване над 160 ° C, микросхемата автоматично ще се изключи и ще остане в изключено състояние, докато се охлади до 140 ° C, след което ще започне автоматично.

Въпреки наличните таблични данни е позволено да се монтира намотка с отклонение на индуктивността нагоре от номиналната стойност. Това променя ефективността на цялата верига, но тя остава работеща.

Индукторът може да бъде взет от фабриката или можете да го направите сами от феритен пръстен от изгоряла дънна платка и проводник PEL-0.35.

Ако максималната автономност на устройството е важна (преносими лампи, фенери), тогава, за да се увеличи ефективността на веригата, има смисъл да отделите време за внимателен избор на дросела. При ниски токове индуктивността трябва да бъде по-голяма, за да се сведат до минимум грешките при управление на тока, дължащи се на забавянето на превключването на транзистора.

Индукторът трябва да бъде разположен възможно най-близо до SW терминала, в идеалния случай свързан директно към него.

И накрая, най-точният елемент от веригата на драйвера на светодиода е резисторът R. Както вече споменахме, неговата минимална стойност е 0,082 ома, което съответства на ток от 1,2 A.

За съжаление, не винаги е възможно да се намери резистор с подходяща стойност, така че е време да си припомним формулите за изчисляване на еквивалентното съпротивление, когато резисторите са свързани последователно и паралелно:

R последно \u003d R 1 + R 2 + ... + R n;
R двойки = (R 1 xR 2) / (R 1 + R 2).

Чрез комбиниране на различни методи за превключване можете да получите необходимото съпротивление от няколко резистора под ръка.

Важно е да отделите платката, така че токът на диода на Шотки да не тече по пистата между R и VIN, тъй като това може да доведе до грешки при измерването на тока на натоварване.

Ниската цена, високата надеждност и стабилност на драйвера PT4115 допринасят за широкото му използване в LED лампи. Почти всяка втора 12-волтова LED лампа с основа MR16 е сглобена на PT4115 (или CL6808).

Съпротивлението на резистора за настройка на тока (в ома) се изчислява по същата формула:

R = 0,1 / I LED[A]

Типичната електрическа схема изглежда така:

Както можете да видите, всичко е много подобно на веригата на LED лампата с драйвер PT4515. Описанието на работата, нивата на сигнала, характеристиките на използваните елементи и оформлението на печатната платка са абсолютно същите като тези, така че няма смисъл да се повтаря.

CL6807 се продава на 12 рубли / бр, просто трябва да гледате, така че да не се плъзгат запоени (препоръчвам да го вземете).

SN3350

SN3350 - друг евтин чип за LED драйвери (13 рубли / брой). Това е почти пълен аналог на PT4115 с единствената разлика, че захранващото напрежение може да варира от 6 до 40 волта, а максималният изходен ток е ограничен до 750 милиампера (продължителният ток не трябва да надвишава 700 mA).

Подобно на всички горепосочени микросхеми, SN3350 е импулсен понижаващ преобразувател с функция за стабилизиране на изходния ток. Както обикновено, токът в товара (и в нашия случай един или повече светодиоди действат като товар) се задава от съпротивлението на резистора R:

R = 0,1 / I LED

За да не се надвишава стойността на максималния изходен ток, съпротивлението R не трябва да бъде по-ниско от 0,15 ома.

Микросхемата се предлага в два пакета: SOT23-5 (максимум 350 mA) и SOT89-5 (700 mA).

Както обикновено, чрез прилагане на постоянно напрежение към щифта ADJ, ние превръщаме веригата в прост регулируем драйвер за светодиоди.

Характеристика на тази микросхема е малко по-различен диапазон на регулиране: от 25% (0,3 V) до 100% (1,2 V). Когато потенциалът на щифта ADJ падне до 0,2 V, микросхемата преминава в режим на заспиване с консумация в района на 60 μA.

Типична превключваща верига:

За други подробности вижте спецификацията на чипа (pdf файл).

ZXLD1350

Въпреки факта, че тази микросхема е друг клонинг, някои разлики в техническите характеристики не позволяват директната им замяна един с друг.

Ето основните разлики:

микросхемата започва вече при 4.8V, но влиза в нормална работа само когато захранващото напрежение е от 7 до 30 волта (разрешено е да се захранва до 40V за половин секунда);
максимален ток на натоварване - 350 mA;
съпротивление на изходния ключ в отворено състояние - 1,5 - 2 Ohm;
Чрез промяна на потенциала на щифта ADJ от 0,3 до 2,5 V, можете да промените изходния ток (светодиодната яркост) в диапазона от 25 до 200%. При напрежение от 0,2 V за най-малко 100 µs, драйверът преминава в режим на заспиване с ниска консумация на енергия (около 15-20 µA);
ако настройката се извършва чрез PWM сигнал, тогава при честота на повторение на импулса под 500 Hz диапазонът на промяна на яркостта е 1-100%. Ако честотата е над 10 kHz, тогава от 25% до 100%;

Максималното напрежение, което може да бъде приложено към входа за димиране (ADJ) е 6V. В този случай, в диапазона от 2,5 до 6V, драйверът извежда максималния ток, който се задава от резистора за ограничаване на тока. Съпротивлението на резистора се изчислява точно по същия начин, както във всички горепосочени микросхеми:

R = 0,1 / I LED

Минималното съпротивление на резистора е 0,27 ома.

Типичната превключваща верига не се различава от своите колеги:

НЕВЪЗМОЖНО е захранването на веригата без кондензатор C1 !!! В най-добрия случай чипът ще прегрее и ще даде нестабилни характеристики. В най-лошия случай веднага ще се провали.

По-подробни характеристики на ZXLD1350 можете да намерите в листа с данни за този чип.

Цената на микросхемата е неоправдано висока (), въпреки факта, че изходният ток е доста малък. Общо взето силно на фен. Не бих се свързал.

QX5241

QX5241 е китайски аналог на MAX16819 (MAX16820), но в по-удобна опаковка. Предлага се и под наименованията KF5241, 5241B. Има маркировка "5241a" (вижте снимката).

В един известен магазин те се продават почти на тегло (10 броя за 90 рубли).

Драйверът работи на абсолютно същия принцип като всички по-горе (непрекъснат понижаващ преобразувател), но не съдържа изходен превключвател, следователно за работа е необходим външен транзистор с полеви ефекти.

Можете да използвате всеки N-канален MOSFET с подходящ дрейн ток и напрежение дрейн към източник. Подходящи са например: SQ2310ES (до 20V !!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Като цяло, колкото по-ниско е напрежението на отваряне, толкова по-добре.

Ето някои ключови характеристики на QX5241 LED драйвера:

максимален изходен ток - 2,5 A;
Ефективност до 96%;
максимална честота на димиране - 5 kHz;
максимална работна честота на преобразувателя - 1 MHz;
точност на стабилизиране на тока чрез светодиоди - 1%;
захранващо напрежение - 5,5 - 36 волта (работи добре дори при 38!);
изходният ток се изчислява по формулата: R = 0,2 / I LED

Прочетете повече в спецификацията (на английски).

LED драйверът на QX5241 съдържа малко детайли и винаги се сглобява съгласно следната схема:

Микросхемата 5241 се предлага само в пакета SOT23-6, така че е по-добре да не се доближавате до нея с поялник за тигани за запояване. След монтажа платката трябва да се измие старателно от потока, всяко неясно замърсяване може да повлияе неблагоприятно на работата на микросхемата.

Разликата между захранващото напрежение и общия спад на напрежението на диодите трябва да бъде 4 волта (или повече). Ако е по-малко, тогава има някои проблеми в работата (текуща нестабилност и свирене на газта). Така че вземете го с резерв. Освен това, колкото по-голям е изходният ток, толкова по-голям е маржът на напрежението. Въпреки че може би току-що получих неуспешно копие на микросхемата.

Ако входното напрежение е по-малко от общия спад на светодиодите, тогава генерирането е неуспешно. В същото време превключвателят на изходното поле се отваря напълно и светодиодите светят (естествено, не при пълна мощност, тъй като напрежението не е достатъчно).

AL9910

Diodes Incorporated създаде една много интересна интегрална схема за LED драйвер: AL9910. Любопитно е, че неговият работен диапазон на напрежение ви позволява да го свържете директно към 220V мрежа (чрез обикновен диоден токоизправител).

Ето основните му характеристики:

входно напрежение - до 500V (до 277V за промяна);
вграден регулатор на напрежението за захранване на микросхемата, който не изисква охлаждащ резистор;
възможността за регулиране на яркостта чрез промяна на потенциала на контролния крак от 0,045 до 0,25 V;
вградена защита от прегряване (задейства се при 150°С);
работната честота (25-300 kHz) се задава от външен резистор;
за работа е необходим външен транзистор с полеви ефекти;
Предлага се в кутии SO-8 и SO-8EP с 8 крака.

Драйверът, сглобен на чипа AL9910, няма галванична изолация от мрежата, поради което трябва да се използва само там, където директният контакт с елементите на веригата е невъзможен.

За проектирането на LED лампи постоянно се изискват източници на енергия - драйвери. При голям обем е напълно възможно сами да организирате сглобяването на драйвери, но цената на такива драйвери не е толкова ниска, а производството и запояването на двустранни печатни платки с SMD компоненти е доста трудоемък процес у дома .

Реших да мина с готов драйвер. Имахме нужда от евтин драйвер без калъф, за предпочитане с възможност за регулиране на тока и затъмняване.

Схемата е преначертана и леко модифицирана

Характеристики без кондензатори ~ 0.9V и 8.7% (пулсация на светлинния поток)

Очаква се изходният кондензатор да намали наполовина пулсациите ~ 0,4 V и 4%

Но кондензатор от 10uF на входа намалява пулсациите с коефициент от 9 ~ 0,1 V и 1%, въпреки че добавянето на този кондензатор значително намалява PF (фактор на мощността)

И двата кондензатора доближават характеристиките на изходната пулсация до табелката ~ 0,05 V и 0,6%

Така пулсациите са победени с помощта на два кондензатора от старото захранване.

Уточнение №2. Настройка на изходния ток на драйвера

Основната цел на драйверите е да поддържат стабилен ток на светодиодите. Този драйвер постоянно извежда 600mA.

Понякога искате да промените тока на драйвера. Това обикновено се прави чрез избор на резистор или кондензатор във веригата за обратна връзка. Как са тези шофьори? И защо тук са инсталирани три паралелни резистора с ниско съпротивление R4, R5, R6?

Всичко е точно. Те могат да задават изходния ток. Явно всички драйвери с еднаква мощност, но за различни токове се различават точно по тези резистори и изходния трансформатор, който дава различни напрежения.

Ако внимателно премахнем резистора от 1,9 Ω, получаваме изходен ток от 430 mA, като премахнем и двата резистора от 300 mA.

Можете също да отидете по друг начин, като запоите друг резистор паралелно, но този драйвер произвежда напрежение до 35V и при по-висок ток ще получим излишък на мощност, което може да доведе до повреда на драйвера. Но 700mA е напълно възможно да се изтръгне.

Така че, като изберете резистори R4, R5 и R6, можете да намалите изходния ток на драйвера (или да го увеличите много леко), без да променяте броя на светодиодите във веригата.

Усъвършенстване 3. Затъмняване

На платката на драйвера има три пина, означени с DIMM, което предполага, че този драйвер може да контролира мощността на светодиодите. Листът с данни за микросхемата също говори за същото, въпреки че в тях няма типични схеми за затъмняване. От листа с данни можете да получите информация, че чрез прилагане на напрежение от -0,3 - 6V към крака 7 на микросхемата можете да получите плавен контрол на мощността.

Свързването на променлив резистор към щифтовете на DIMM не прави нищо, освен това крак 7 на драйверния чип не е свързан с нищо. Така че отново подобрения.

Запояваме резистор 100K към крака 7 на микросхемата

Сега прилагайки напрежение от 0-5V между земята и резистора, получаваме ток от 60-600mA

За да намалите минималния ток на димиране, трябва да намалите и резистора. За съжаление, нищо не е написано за това в листа с данни, така че ще трябва да изберете всички компоненти експериментално. Аз лично бях доволен от димиране от 60 до 600mA.

Ако трябва да организирате затъмняване без външно захранване, тогава можете да вземете захранващото напрежение на драйвера ~ 15V (крак 2 на микросхемата или резистора R7) и да го приложите съгласно следната схема.

И накрая, прилагам ШИМ от D3 arduino към входа за затъмняване.

Пиша проста скица, която променя нивото на ШИМ от 0 до максимум и обратно:

#включи

void setup()(
pinMode(3, ИЗХОД);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

void loop() (
за (int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
забавяне (500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
забавяне (500);
}
}

Получавам димиране с помощта на ШИМ.

PWM затъмняването увеличава изходната пулсация с около 10-20% в сравнение с DC управлението. Максималната пулсация се удвоява приблизително, когато токът на драйвера е настроен на половината от максимума.

Проверка на драйвера за късо съединение

Текущият драйвер трябва да реагира правилно на късо съединение. Но е по-добре да проверите китайците. Не обичам такива неща. Залепете нещо под натиск. Но изкуството изисква жертви. Скъсяваме изхода на драйвера по време на работа:

Драйверът нормално толерира къси съединения и възстановява работата си. Има защита от късо съединение.

Обобщаване

Предимства на драйвера

Малки размери
Ниска цена
Възможност за регулиране на тока
Димируем

минуси

Висока пулсация на изхода (елиминирана чрез добавяне на кондензатори)
Входът за димиране трябва да бъде запоен
Няма достатъчно нормална документация. Непълен лист с данни
По време на работата беше открит още един минус - смущения в радиото в FM диапазона. Третира се чрез инсталиране на драйвера в алуминиев корпус или облепен с фолио или алуминиева лента

Драйверите са доста подходящи за тези, които са приятели с поялник или за тези, които не са приятели, но са готови да издържат изходни вълни от 3-4%.

полезни връзки

От цикъла - котките са течни. Тимъти - 5-6 литра)))

Използването на светодиоди като източници на светлина обикновено изисква специализиран драйвер. Но се случва необходимият драйвер да не е под ръка, но трябва да организирате подсветката, например в кола, или да тествате светодиода за яркостта на блясъка. В този случай можете да го направите сами за светодиоди.

Как да си направим LED драйвер

Диаграмите по-долу използват най-често срещаните артикули, които могат да бъдат закупени от всеки радиомагазин. Сглобяването не изисква специално оборудване - всички необходими инструменти са широко достъпни. Въпреки това, с внимателен подход, устройствата работят дълго време и не са много по-ниски от търговските проби.

Необходими материали и инструменти

За да сглобите домашен драйвер, ще ви трябва:

Поялник с мощност 25-40 вата. Можете да използвате повече мощност, но това увеличава риска от прегряване на елементите и тяхната повреда. Най-добре е да използвате поялник с керамичен нагревател и незапалим накрайник, т.к. обикновеното медно жило се окислява доста бързо и трябва да се почиства.
Флюс за запояване (колофон, глицерин, FKET и др.). Препоръчително е да използвате неутрален поток - за разлика от активните флюсове (ортофосфорна и солна киселина, цинков хлорид и др.), Той не окислява контактите с течение на времето и е по-малко токсичен. Независимо от използвания поток, след сглобяването на устройството е по-добре да го измиете с алкохол. За активни потоци тази процедура е задължителна, за неутрални потоци - в по-малка степен.
Спойка. Най-често срещаният е нискотопим калаено-оловен припой POS-61. Безоловните припои са по-малко вредни при вдишване по време на запояване, но имат по-висока точка на топене с по-малка течливост и тенденция за разграждане на заваръчния шев с течение на времето.
Малки клещи за огъване на кабелите.
Щипки или странични ножове за захапване на дългите краища на кабели и проводници.
Инсталационни проводници в изолация. Най-подходящи са многожилни медни проводници със сечение от 0,35 до 1 mm2.
Мултиметър за контрол на напрежението във възлови точки.
Изолационна лента или термосвиваема тръба.
Малък макет от фибростъкло. Дъска с размери 60х40 мм ще бъде достатъчна.

Бред от текстолит за бърз монтаж

Диаграма на прост драйвер за 1W LED

Една от най-простите схеми за захранване на светодиод с висока мощност е показана на фигурата по-долу:

Както можете да видите, в допълнение към светодиода, той включва само 4 елемента: 2 транзистора и 2 резистора.

В ролята на регулатор на тока, преминаващ през светодиода, тук е мощен полеви n-канален транзистор VT2. Резисторът R2 определя максималния ток, преминаващ през светодиода, и също така работи като сензор за ток за транзистора VT1 във веригата за обратна връзка.

Колкото повече ток преминава през VT2, толкова повече пада напрежението на R2, съответно VT1 се отваря и понижава напрежението на вратата на VT2, като по този начин намалява тока на светодиода. Така се постига стабилизиране на изходния ток.

Веригата се захранва от източник на постоянно напрежение 9-12 V, ток не по-малък от 500 mA. Входното напрежение трябва да бъде поне 1-2 V по-голямо от спада на напрежението върху светодиода.

Резистор R2 трябва да разсейва 1-2 вата мощност, в зависимост от необходимия ток и захранващо напрежение. Транзистор VT2 - n-канален, номинален за ток най-малко 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 - всеки двуполюсен npn с ниска мощност: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 и др. R1 - с мощност 0,125 - 0,25 W със съпротивление 100 kOhm.

Поради малкия брой елементи, монтажът може да се извърши чрез повърхностен монтаж:

Друга проста драйверна схема, базирана на линейно контролиран регулатор на напрежението LM317:

Тук входното напрежение може да бъде до 35 V. Съпротивлението на резистора може да се изчисли по формулата:

където I е силата на тока в ампери.

В тази схема LM317 ще разсее значителна мощност с голяма разлика между захранващото напрежение и спада на светодиода. Следователно ще трябва да се постави на малък. Резисторът също трябва да е с мощност поне 2 вата.

Тази схема е по-ясно разгледана в следния видеоклип:

Това показва как да свържете мощен светодиод с помощта на батерии с напрежение около 8 V. При спад на напрежението на светодиода от около 6 V, разликата е малка и микросхемата се нагрява леко, така че можете да правите без радиатор.

Моля, обърнете внимание, че при голяма разлика между захранващото напрежение и спада на светодиода е необходимо да поставите микросхемата върху радиатор.

Верига на захранващ драйвер с вход PWM

По-долу е дадена диаграма за захранване на светодиоди с висока мощност:

Драйверът е базиран на двоен компаратор LM393. Самата верига е преобразувател на пари, тоест импулсен преобразувател на напрежение на стъпка надолу.

Характеристики на драйвера

Захранващо напрежение: 5 - 24 V, постоянно;
Изходен ток: до 1A, регулируем;
Изходна мощност: до 18W;
Защита от късо съединение на изхода;
Възможността за управление на яркостта с помощта на външен PWM сигнал (ще бъде интересно да прочетете как).

Принцип на действие

Резисторът R1 с диод D1 образува референтно напрежение от около 0,7 V, което допълнително се регулира от променлив резистор VR1. Резисторите R10 и R11 служат като сензори за ток за компаратора. Веднага щом напрежението върху тях надвиши еталонното, компараторът ще се затвори, като по този начин ще затвори двойка транзистори Q1 и Q2, а тези от своя страна ще затворят транзистора Q3. Въпреки това, индукторът L1 в този момент има тенденция да възобнови преминаването на ток, така че токът ще тече, докато напрежението през R10 и R11 стане по-малко от еталонното и компараторът отново не отваря транзистора Q3.

Двойката Q1 и Q2 действа като буфер между изхода на компаратора и портата на Q3. Това предпазва веригата от фалшиви положителни резултати, дължащи се на смущения на портата на Q3, и стабилизира нейната работа.

Втората част на компаратора (IC1 2/2) се използва за допълнително димиране с ШИМ. За да направите това, към входа на PWM се прилага управляващ сигнал: когато се прилагат логически нива на TTL (+5 и 0 V), веригата ще се отвори и затвори Q3. Максималната честота на сигнала на входа на ШИМ е около 2 kHz. Този вход може да се използва и за включване и изключване на устройството с помощта на дистанционното управление.

D3 е диод на Шотки, номинален до 1 A. Ако не можете да намерите диода на Шотки, можете да използвате превключващ диод, като FR107, но тогава изходната мощност ще бъде леко намалена.

Максималният изходен ток се регулира чрез избиране на R2 и включване или изключване на R11. По този начин можете да получите следните стойности:

350mA (1W LED): R2=10K, R11 деактивиран,
700mA (3W): R2=10K, R11 свързан, 1 ом номинален,
1A (5W): R2=2,7K, R11 свързан, номинален 1 ом.

В по-тесни граници настройката се извършва чрез променлив резистор и ШИМ сигнал.

Изграждане и конфигуриране на драйвера

Компонентите на драйвера са монтирани на макетна платка. Първо се инсталира чипът LM393, след това най-малките компоненти: кондензатори, резистори, диоди. След това се поставят транзистори и накрая променлив резистор.

По-добре е да поставите елементи на платката по такъв начин, че да сведете до минимум разстоянието между свързаните щифтове и да използвате възможно най-малко проводници като джъмпери.

При свързване е важно да се спазва полярността на диодите и разводката на транзисторите, които можете да намерите в техническото описание на тези компоненти. Диодите могат да се използват и в режим на измерване на съпротивлението: в посока напред устройството ще покаже стойност от порядъка на 500-600 ома.

За захранване на веригата можете да използвате външен източник на постоянно напрежение 5-24 V или батерии. Батериите 6F22 ("корона") и други имат твърде малък капацитет, така че използването им не е препоръчително при използване на мощни светодиоди.

След сглобяването трябва да регулирате изходния ток. За да направите това, светодиодите са запоени към изхода и двигателят VR1 е настроен на най-ниската позиция според диаграмата (проверено с мултицет в режим „звънене“). След това прилагаме захранващо напрежение към входа и чрез завъртане на копчето VR1 постигаме необходимата яркост на сиянието.

Списък с артикули:

Заключение

Първите две от разглежданите вериги са много лесни за производство, но не осигуряват защита срещу късо съединение и имат доста ниска ефективност. За продължителна употреба се препоръчва третата верига на LM393, тъй като тя няма тези недостатъци и има повече възможности за регулиране на изходната мощност.

Статията е посветена на ремонта на драйвери за LED прожектори. Напомням ви, че наскоро вече имах статия за, препоръчвам ви да я прочетете.

Статия за вериги на светодиодни драйвери и техния ремонт

Саша, здравей.

По-специално, по темата за осветлението - схеми на два модула от автомобилни LED прожектори с напрежение 12V. В същото време искам да задам на вас и читателите няколко въпроса относно компонентите на тези модули.

Не съм достатъчно силен, за да пиша статии, пиша за опита от ремонта на някои електронни устройства (това е главно силова електроника) само във форуми, отговаряйки на въпроси от участници във форума. На същото място споделям схеми, които копирах от устройства, които трябваше да ремонтирам. Надявам се, че веригите на светодиодния драйвер, които нарисувах, ще помогнат на читателите с техните ремонти.

Обърнах внимание на веригите на тези два LED драйвера, защото те са прости, като скутер, и са много лесни за повторение със собствените си ръце. Ако нямаше въпроси с драйвера на модула YF-053CREE-40W, тогава има няколко от тях според топологията на веригата на втория модул на LED прожектора TH-T0440C.

YF-053CREE-40W LED схема на драйвера

Външният вид на този прожектор е даден в началото на статията, но ето как тази лампа изглежда отзад, радиаторът се вижда:

LED модулите на този прожектор изглеждат така:

Имам много опит в чертането на схеми от реални сложни устройства, така че начертах веригата на този драйвер лесно, ето я:

Драйвер за LED прожектор YF-053 CREE, електрическа схема

Принципна схема на LED драйвер TH-T0440C

Как изглежда този модул (това е автомобилен LED фар):

Електрическа схема:

В тази схема има повече неразбираемо, отколкото в първата.

Първо, поради необичайната схема на превключване на PWM контролера, не успях да идентифицирам тази микросхема. Той е подобен на AL9110 в някои връзки, но тогава не е ясно как работи без свързване на своите Vin (1), Vcc (Vdd) (6) и LD (7) щифтове към веригата?

Има и въпрос относно свързването на MOSFET-a Q2 и всичките му връзки. В крайна сметка той има N-канал и е свързан с обратна полярност. С тази връзка работи само неговият антипаралелен диод, а самият транзистор и цялата му „свита“ са напълно безполезни. Достатъчно беше вместо това да поставите мощен диод на Шотки или „акордеон“ от по-малки.

И какво е свежото в групата VK SamElectric.ru ?

Абонирайте се и прочетете статията допълнително:

Светодиоди за светодиодни драйвери

Не можах да избера светодиодите. И в двата модула са еднакви, но производителите им са различни. Няма надписи на светодиодите (също и на обратната страна). Търсих от различни продавачи линията „Супер ярки светодиоди за LED прожектори и LED полилеи“. Те продават куп различни светодиоди, но всички са или без лещи, или с 60º, 90º и 120º лещи.

Никога не съм виждал такъв, който да прилича на моя.

Всъщност и двата модула имат една неизправност - частично или пълно разграждане на LED кристали. Мисля, че причината е максималния ток от драйверите, зададен от производителите (китайците) с маркетингова цел. Например, вижте колко ярки са нашите полилеи. А това, че блестят от силата на 10 часа не им пречи.

Ако има оплаквания от купувачи, те винаги могат да отговорят, че прожекторите не работят от треперене, защото такива „полилеи“ се купуват главно от собственици на джипове и те карат не само по магистралата.

Ако успея да намеря светодиоди, ще намаля тока на драйвера, докато яркостта на светодиодите видимо намалее.

По-добре е да търсите светодиоди на Aliexpress, има голям избор. Но това е рулетка, както късметът ще го има.

Таблиците с данни (техническа информация) за някои светодиоди с висока мощност ще бъдат в края на статията.

Мисля, че основното нещо за дългосрочната работа на светодиодите не е да гоните яркостта, а да настроите оптималния работен ток.

Довиждане, Сергей.

P.S. „Болен“ съм от електрониката от 1970 г., когато сглобих първия си детекторен приемник на урок по физика.

Още схеми на драйвери

По-долу ще публикувам малко информация за схемите и ремонтите от мен (авторът на блога SamElektrik.ru)

LED прожектор Navigator, обсъден в статията (вече е дадена връзка в началото на статията).

Веригата е стандартна, изходният ток варира в зависимост от номиналните стойности на лентовите елементи и мощността на трансформатора:

LED драйвер MT7930 типичен. Типична електрическа схема за LED прожектор

Веригата е взета от листа с данни за този чип, ето я:

/ Описание, типова комутационна схема и параметри на микросхемата за драйвери на светодиодни модули и матрици., pdf, 661.17 kB, изтеглено: 1684 пъти./

Листът с данни описва подробно какво и как да промените, за да получите желания изходен ток на драйвера.

Ето по-подробна диаграма на драйвера, близка до реалността:

Виждате ли формулата отляво на диаграмата? Показва от какво зависи изходния ток. На първо място, от резистора Rs, който е в източника на транзистора и се състои от три паралелни резистора. Тези резистори и в същото време транзисторът изгарят.

Имайки диаграма, можете да започнете да ремонтирате драйвера.

Но дори и без диаграма, можете веднага да кажете, че преди всичко трябва да обърнете внимание на:

входни вериги
диоден мост,
електролити,
мощен транзистор,
запояване.

Самият аз ремонтирах няколко пъти точно такива драйвери. Понякога само пълната подмяна на микросхемата, транзистора и почти целия сноп помогна. Това е много трудоемко и икономически неоправдано. Като правило - това е много по-лесно и по-евтино - да закупите и инсталирате нов Led Driver или изобщо да откажете ремонт.

Изтеглете и купете

Ето таблици с данни (техническа информация) за някои мощни светодиоди:

/ Техническа информация за мощен светодиод за фарове и прожектори, pdf, 689.35 kB, свален: 727 пъти./

/ Техническа информация за мощен светодиод за фарове и прожектори, pdf, 1.82 MB, изтеглен: 911 пъти./

Специални благодарности на тези, които имат схеми на истински LED драйвери, за колекцията. Ще ги публикувам в тази статия.

Гаранцията за яркостта на сиянието, ефективността и издръжливостта на светодиодните източници е правилното захранване, което може да се осигури от специални електронни устройства - драйвери за светодиоди. Те преобразуват променливотоковото напрежение в мрежата 220V в постояннотоково напрежение със зададената стойност. За да разберете каква функция изпълняват преобразувателите и какво да търсите при избора им, ще ви помогне анализ на основните видове и характеристики на устройствата.

Основната функция на LED драйвера е да осигури постоянен ток през LED устройството. Стойността на тока, протичащ през полупроводниковия кристал, трябва да съответства на паспортните параметри на светодиода. Това ще гарантира стабилността на блясъка на кристала и ще помогне да се избегне преждевременното му разграждане. В допълнение, за даден ток спадът на напрежението ще съответства на стойността, необходима за p-n прехода. Можете да разберете съответното захранващо напрежение на светодиода, като използвате характеристиката ток-напрежение.

При осветяване на жилищни и офис помещения с LED лампи и тела се използват драйвери, които се захранват от 220V AC. В автомобилното осветление (фарове, DRL и др.), Велосипедни фарове, преносими лампи, DC захранвания се използват в диапазона от 9 до 36V. Някои светодиоди с ниска мощност могат да бъдат свързани без драйвер, но тогава трябва да се добави резистор към 220-волтовата мрежа за свързване на светодиода.

Изходното напрежение на драйвера е посочено в диапазона от две крайни стойности, между които се осигурява стабилна работа. Има адаптери с интервал от 3V до няколко десетки. За да захранвате верига от 3 последователно свързани бели светодиода, всеки от които има мощност 1 W, ви е необходим драйвер с изходни стойности U - 9-12V, I - 350 mA. Спадът на напрежението за всяка матрица ще бъде около 3,3 V, за общо 9,9 V, което е в обхвата на драйвера.

Основни характеристики на преобразувателите

Преди да купите драйвер за светодиоди, трябва да се запознаете с основните характеристики на устройствата. Те включват изходно напрежение, номинален ток и мощност. Изходното напрежение на преобразувателя зависи от големината на спада на напрежението в светодиодния източник, както и от метода на свързване и броя на светодиодите във веригата. Токът зависи от мощността и яркостта на излъчващите диоди. Драйверът трябва да осигури на светодиодите ток, от който се нуждаят, за да поддържат необходимата яркост.

Една от важните характеристики на драйвера е мощността, която устройството произвежда под формата на товар. Изборът на мощност на драйвера се влияе от мощността на всяко LED устройство, общия брой и цвят на светодиодите. Алгоритъмът за изчисляване на мощността е, че максималната мощност на устройството не трябва да бъде по-ниска от консумацията на всички светодиоди:

P = P(led) × n,

където P(led) е мощността на един светодиоден източник, а n е броят на светодиодите.

Освен това трябва да бъде изпълнено задължително условие, при което да се осигури резерв на мощност от 25-30%. По този начин стойността на максималната мощност не трябва да бъде по-малка от стойността (1,3 x P).

Трябва също да вземете предвид цветовите характеристики на светодиодите. В края на краищата полупроводниковите кристали с различни цветове имат различен спад на напрежението, когато през тях преминава ток със същата сила. Така че спадът на напрежението на червен светодиод при ток от 350 mA е 1,9-2,4 V, тогава средната стойност на неговата мощност ще бъде 0,75 W. За зелен аналог спадът на напрежението е в диапазона от 3,3 до 3,9V, а при същия ток мощността вече ще бъде 1,25 вата. Това означава, че 16 червени LED източника или 9 зелени могат да бъдат свързани към 12V LED драйвер.

Полезен съвет! Когато избирате драйвер за светодиоди, експертите съветват да не пренебрегвате максималната стойност на мощността на устройството.

Какви са драйверите за светодиоди според типа устройство

Драйверите за светодиоди се класифицират според вида на устройството на линейни и импулсни. Структурата и типичната драйверна верига за светодиоди от линеен тип е генератор на ток, базиран на p-канален транзистор. Такива устройства осигуряват плавна стабилизация на тока при нестабилно напрежение на входния канал. Те са прости и евтини устройства, но се характеризират с ниска ефективност, генерират много топлина по време на работа и не могат да се използват като драйвери за мощни светодиоди.

Импулсните устройства създават серия от високочестотни импулси в изходния канал. Работата им се основава на принципа на ШИМ (широчинно-импулсна модулация), когато средната стойност на изходния ток се определя от работния цикъл, т.е. съотношението на продължителността на импулса към броя на повторенията. Промяната в стойността на средния изходен ток се дължи на факта, че честотата на импулса остава непроменена, а работният цикъл варира от 10-80%.

Поради високата ефективност на преобразуване (до 95%) и компактността на устройствата, те се използват широко за преносими LED дизайни. В допълнение, ефективността на устройствата има положителен ефект върху продължителността на функциониране на устройствата за автономно захранване. Преобразувателите от импулсен тип са компактни по размер и имат широк диапазон от входни напрежения. Недостатъкът на тези устройства е високото ниво на електромагнитни смущения.

Полезен съвет! Трябва да закупите LED драйвер на етапа на избор на LED източници, като предварително сте решили LED веригата от 220 волта.

Преди да изберете драйвер за светодиоди, трябва да знаете условията за неговата работа и местоположението на светодиодните устройства. Драйверите с ширина на импулса, които се основават на една микросхема, са с миниатюрни размери и са проектирани да се захранват от автономни източници на ниско напрежение. Основното приложение на тези устройства е настройка на автомобили и LED осветление. Въпреки това, поради използването на опростена електронна схема, качеството на такива преобразуватели е малко по-ниско.

Димируеми LED драйвери

Съвременните LED драйвери са съвместими с полупроводникови устройства за димиране. Използването на димируеми драйвери ви позволява да контролирате нивото на осветеност в помещенията: намалете интензивността на сиянието през деня, подчертайте или скрийте отделни елементи в интериора, зонирайте пространството. Това от своя страна дава възможност не само за рационално използване на електроенергия, но и за спестяване на ресурса на светодиодния източник на светлина.

Димируемите драйвери се предлагат в два вида. Някои са свързани между захранването и светодиодните източници. Такива устройства контролират енергията, идваща от захранването към светодиодите. Такива устройства се основават на PWM управление, при което енергията се подава към товара под формата на импулси. Продължителността на импулсите определя количеството енергия от минималната до максималната стойност. Драйверите от този тип се използват главно за LED модули с фиксирано напрежение, като LED ленти, тикери и др.

Драйверът се управлява с помощта на или PWM

Димируемите преобразуватели от втори тип управляват директно захранването. Принципът на тяхното действие е както в регулиране на ШИМ, така и в управление на количеството ток, протичащ през светодиодите. Димируеми драйвери от този тип се използват за LED тела с постоянен ток. Струва си да се отбележи, че при управление на светодиоди с помощта на PWM управление се наблюдават отрицателни ефекти върху зрението.

Сравнявайки тези два метода за управление, заслужава да се отбележи, че при регулиране на тока чрез LED източници се наблюдава не само промяна в яркостта на сиянието, но и промяна в цвета на сиянието. И така, белите светодиоди излъчват жълтеникава светлина при по-нисък ток и светят в синьо при увеличаване. При управление на светодиоди с PWM управление има отрицателни ефекти върху зрението и високо ниво на електромагнитни смущения. В това отношение ШИМ управлението се използва доста рядко, за разлика от сегашното регулиране.

Схеми на светодиоден драйвер

Много производители произвеждат интегрални схеми на драйвери за светодиоди, които ви позволяват да захранвате източници от ниско напрежение. Всички съществуващи драйвери са разделени на прости, направени на базата на 1-3 транзистора, и по-сложни, използващи специални микросхеми с модулация на ширината на импулса.

ON Semiconductor предлага широка гама от интегрални схеми като основа за драйвери. Те се отличават с разумна цена, отлична ефективност на преобразуване, икономичност и ниски EMI. Производителят представя импулсен драйвер UC3845 с изходен ток до 1A. На такъв чип можете да реализирате драйверна схема за 10W LED.

Електронните компоненти HV9910 (Supertex) са популярна интегрална схема на драйвера поради простата си разделителна способност на веригата и ниската цена. Има вграден регулатор на напрежението и изходи за управление на димирането, както и изход за програмиране на честотата на превключване. Стойността на изходния ток е до 0,01A. На този чип е възможно да се внедри прост драйвер за светодиоди.

Въз основа на чипа UCC28810 (произведен от Texas Instruments), можете да създадете драйверна верига за светодиоди с висока мощност. В такава схема на LED драйвер може да се създаде изходно напрежение от 70-85V за LED модули, състоящи се от 28 LED източника с ток от 3 A.

Полезен съвет! Ако планирате да закупите суперярки 10W светодиоди, можете да използвате превключващ драйвер на чипа UCC28810 за техния дизайн.

Clare предлага създаването на прост драйвер от импулсен тип, базиран на чипа CPC 9909. Той включва контролер на конвертора, поставен в компактен пакет. Благодарение на вградения стабилизатор на напрежението, преобразувателят може да се захранва от напрежение 8-550V. Чип CPC 9909 ви позволява да работите с драйвера в широк диапазон от температурни условия от -50 до 80°C.

Как да изберем драйвер за светодиоди

На пазара има широка гама от LED драйвери от различни производители. Много от тях, особено произведените в Китай, имат ниска цена. Закупуването на такива устройства обаче не винаги е изгодно, тъй като повечето от тях не отговарят на декларираните характеристики. Освен това такива драйвери не са придружени от гаранция и ако се открие дефект, те не могат да бъдат върнати или заменени с висококачествени.

Така че има възможност за придобиване на драйвер, чиято декларирана мощност е 50 W. Но в действителност се оказва, че тази характеристика е непостоянна и такава мощност е само краткотрайна. Реално такова устройство ще работи като 30W LED драйвер или максимум 40W. Може също да се окаже, че в пълнежа няма да има някои от компонентите, отговорни за стабилната работа на драйвера. Освен това могат да се използват компоненти с ниско качество и с кратък експлоатационен живот, което по същество е брак.

Когато купувате, обърнете внимание на обозначението на марката на продукта. На качествен продукт ще бъде посочен производителят, който ще предостави гаранция и ще бъде готов да носи отговорност за своите продукти. Трябва да се отбележи, че експлоатационният живот на драйверите от надеждни производители ще бъде много по-дълъг. Следното е очакваното време на работа на драйверите в зависимост от производителя:

драйвер от съмнителни производители - не повече от 20 хиляди часа;
устройства със средно качество - около 50 хиляди часа;
конвертор от доказан производител с качествени компоненти - над 70 хил. часа.

Полезен съвет! Какво качество ще бъде светодиодният драйвер - вие избирате. Все пак трябва да се отбележи, че е особено важно да закупите марков конвертор, когато става въпрос за използването му за LED прожектори и осветителни тела с висока мощност.

Изчисляване на драйвери за светодиоди

За да определите изходното напрежение на LED драйвер, трябва да изчислите съотношението мощност (W) към ток (A). Например драйверът има следните характеристики: мощност 3 W и ток 0,3 A. Изчисленото съотношение е 10V. Така това ще бъде максималното изходно напрежение на този преобразувател.

Свързана статия:

Видове. Схеми на свързване на LED източници. Изчисляване на съпротивление за светодиоди. Проверка на светодиода с мултицет. Направи си сам LED дизайн.

Ако е необходимо да се свържат 3 LED източника, токът на всеки от тях е 0,3 mA при захранващо напрежение 3V. Свързвайки едно от устройствата към LED драйвера, изходното напрежение ще бъде 3V и ток 0,3 A. Чрез сглобяване на два светодиодни източника последователно, изходното напрежение ще бъде 6V и ток 0,3 A. Добавяйки трети светодиод към серийната верига, ние получавате 9V и 0,3 A. При паралелно свързване 0,3 A ще бъдат равномерно разпределени между светодиодите при 0,1 A. Свързвайки светодиодите към устройството при 0,3 A при текуща стойност 0,7, те ще получат само 0,3 A.

Това е алгоритъмът за работа на LED драйверите. Те доставят толкова ток, колкото са предназначени. Методът за свързване на LED устройства в този случай не играе роля. Има модели драйвери, които включват произволен брой светодиоди, свързани към тях. Но тогава има ограничение за мощността на светодиодните източници: тя не трябва да надвишава мощността на самия драйвер. Налични са драйвери, предназначени за определен брой свързани светодиоди.Те могат да свързват по-малък брой светодиоди. Но такива драйвери имат ниска ефективност, за разлика от устройствата, предназначени за определен брой LED устройства.

Трябва да се отбележи, че драйверите, предназначени за фиксиран брой излъчващи диоди, имат защита срещу аварийни ситуации. Такива преобразуватели не работят правилно, ако свържете към тях по-малък брой светодиоди: те ще мигат или изобщо няма да светят. По този начин, ако свържете напрежение към драйвера без подходящ товар, той ще работи нестабилно.

Къде да купя LED драйвери

Можете да закупите LED драйвер в специализирани пунктове за продажба на радиокомпоненти. Освен това е много по-удобно да се запознаете с продуктите и да поръчате необходимия продукт, като използвате каталозите на съответните сайтове. Освен това в онлайн магазините можете да закупите не само преобразуватели, но и LED осветителни устройства и свързани продукти: контролни устройства, инструменти за свързване, електронни компоненти за ремонт и сглобяване на драйвер за светодиоди със собствените си ръце.

Фирмите изпълнители представят огромна гама от драйвери за светодиоди, чиито технически характеристики и цени могат да се видят в ценовите листи. По правило цените на продуктите са ориентировъчни и се уточняват при поръчка от ръководителя на проекта. Гамата включва преобразуватели с различна мощност и степен на защита, използвани за външно и вътрешно осветление, както и за осветление и настройка на автомобили.

Когато избирате драйвер, трябва да вземете предвид условията за неговото използване и консумацията на енергия на LED дизайна. Ето защо е необходимо да закупите драйвер, преди да закупите светодиоди. Така че, преди да закупите 12-волтов LED драйвер, трябва да вземете предвид, че той трябва да има резерв на мощност от около 25-30%. Това е необходимо, за да се намали рискът от повреда или пълна повреда на устройството по време на късо съединение или пренапрежения в мрежата. Цената на преобразувателя зависи от броя на закупените устройства, начина на плащане и времето за доставка.

Таблицата показва основните параметри и размери на 12-волтови стабилизатори на напрежение за светодиоди, като посочва тяхната прогнозна цена:

Модификация LD DC/AC 12 V	Размери, мм (в/ш/д)	Изходен ток, A	Мощност, W	цена, търкайте.
1x1W 3-4VDC 0.3A MR11	8/25/12	0,3	1x1	73
3x1W 9-12VDC 0.3A MR11	8/25/12	0,3	3x1	114
3x1W 9-12VDC 0.3A MR16	12/28/18	0,3	3x1	35
5-7x1W 15-24VDC 0.3A	12/14/14	0,3	5-7x1	80
10W 21-40V 0.3A AR111	21/30	0,3	10	338
12W 21-40V 0.3A AR11	18/30/22	0,3	12	321
3x2W 9-12VDC 0.4A MR16	12/28/18	0,4	3x2	18
3x2W 9-12VDC 0.45A	12/14/14	0,45	3x2	54

Създаване на драйвери за светодиоди със собствените си ръце

Използвайки готови микросхеми, радиолюбителите могат самостоятелно да сглобяват драйвери за светодиоди с различна мощност. За да направите това, трябва да можете да четете електрически вериги и да имате умения да работите с поялник. Например, можете да разгледате няколко опции за светодиодни драйвери за светодиоди „направи си сам“.

Веригата на драйвера за 3W LED може да бъде реализирана на базата на китайския чип PowTech PT4115. Микросхемата може да се използва за захранване на LED устройства над 1 W и включва контролни блокове, които имат достатъчно мощен транзистор на изхода. Базираният на PT4115 драйвер е високоефективен и има минимум тръбопроводни компоненти.

Преглед на PT4115 и техническите параметри на неговите компоненти:

функция за контрол на яркостта на светене (затъмняване);
входно напрежение - 6-30V;
стойност на изходния ток - 1.2 A;
отклонение на текущата стабилизация до 5%;
защита срещу счупване на товара;
наличието на изводи за затъмняване;
ефективност - до 97%.

Микросхемата има следните заключения:

за изходния ключ - SW;
за сигналната и захранващата част на веригата - GND;
за контрол на яркостта - DIM;
датчик за входен ток - CSN;
захранващо напрежение - VIN;

Направи си сам светодиодна драйверна схема, базирана на PT4115

Драйверните схеми за захранване на LED устройства с разсейваща мощност 3 W могат да бъдат изпълнени в два варианта. Първият предполага наличието на захранване с напрежение от 6 до 30V. В друга верига захранването се осигурява от източник на променлив ток с напрежение от 12 до 18V. В този случай във веригата се въвежда диоден мост, на изхода на който е инсталиран кондензатор. Помага за изглаждане на колебанията на напрежението, неговият капацитет е 1000 микрофарада.

За първата и втората верига кондензаторът (CIN) е от особено значение: този компонент е предназначен да намали пулсациите и да компенсира енергията, съхранявана в индуктора, когато MOP транзисторът е изключен. При липса на кондензатор цялата енергия на индуктивността през полупроводниковия диод DSHB (D) ще отиде към изхода на захранващото напрежение (VIN) и ще доведе до повреда на микросхемата спрямо захранването.

Полезен съвет! Трябва да се има предвид, че свързването на драйвера за светодиоди при липса на входен кондензатор не е разрешено.

Като се има предвид броят и колко консумират светодиодите, се изчислява индуктивността (L). Във веригата на светодиодния драйвер трябва да се избере индуктивност, чиято стойност е 68-220 μH. Това се доказва от техническата документация. Може да се допусне леко увеличение на стойността на L, но трябва да се има предвид, че тогава ефективността на веригата като цяло ще намалее.

Веднага щом се приложи напрежение, количеството ток, преминаващ през резистора RS (действа като токов сензор) и L ще бъде нула. Освен това CS компараторът анализира потенциалните нива преди и след резистора - в резултат на това на изхода се появява висока концентрация. Токът, протичащ в товара, се повишава до определена стойност, контролирана от RS. Токът нараства в зависимост от стойността на индуктивността и стойността на напрежението.

Сглобяване на компоненти на драйвера

Тръбните компоненти на чипа RT 4115 са избрани според инструкциите на производителя. За CIN трябва да се използва кондензатор с нисък импеданс (кондензатор с нисък ESR), тъй като използването на други аналози ще повлияе неблагоприятно на ефективността на драйвера. Ако устройството се захранва от блок със стабилизиран ток, на входа ще е необходим един кондензатор с капацитет от 4,7 uF или повече. Препоръчително е да го поставите до чипа. Ако токът е променлив, ще трябва да въведете танталов кондензатор в твърдо състояние с капацитет най-малко 100 микрофарада.

В превключващата верига за 3 W светодиоди е необходимо да се инсталира индуктор от 68 μH. Той трябва да бъде разположен възможно най-близо до SW терминала. Можете да направите своя собствена намотка. Това ще изисква пръстен от повреден компютър и намотаващ проводник (PEL-0.35). Като диод D може да се използва диод FR 103. Параметрите му са: капацитет 15 pF, време за възстановяване 150 ns, температура от -65 до 150°C. Може да издържа на ударни токове до 30А.

Минималната стойност на резистора RS във веригата на светодиодния драйвер е 0,082 ома, токът е 1,2 A. За да изчислите резистора, трябва да използвате тока, необходим на светодиода. По-долу е формулата за изчисление:

RS = 0,1 / I,

където I е номиналният ток на светодиодния източник.

Стойността на RS във веригата на светодиодния драйвер е 0,13 ома, съответно текущата стойност е 780 mA. Ако такъв резистор не може да бъде намерен, могат да се използват няколко компонента с ниско съпротивление, като при изчислението се използва формулата за съпротивление за паралелно и последователно свързване.

Направи си сам схема на драйвера за 10 W LED

Можете сами да сглобите драйвер за мощен светодиод, като използвате електронни платки от повредени флуоресцентни лампи. Най-често в такива лампи лампите изгарят. Електронната платка остава работеща, което ви позволява да използвате нейните компоненти за домашни захранвания, драйвери и други устройства. За да работите, може да се нуждаете от транзистори, кондензатори, диоди, индуктори (дросели).

Дефектната лампа трябва да бъде внимателно разглобена с отвертка. За да направите драйвер за 10W LED, трябва да използвате флуоресцентна лампа с мощност 20W. Това е необходимо, за да може дроселът да издържи натоварването с марж. За по-мощна лампа трябва или да изберете подходящата платка, или да замените самия индуктор с аналог с голямо ядро. За светодиодни източници с по-малка мощност можете да регулирате броя на завъртанията на намотката.

След това върху първичните завъртания на намотката е необходимо да направите 20 завъртания на проводника и да използвате поялник, за да свържете тази намотка към диодния мост на токоизправителя. След това трябва да подадете напрежение от мрежата 220V и да измерите изходното напрежение на токоизправителя. Стойността му беше 9.7V. Светодиодният източник консумира през амперметъра 0,83 A. Номиналният ток на този светодиод е 900 mA, но за да се подцени консумацията на ток, той ще увеличи ресурса си. Сглобяването на диодния мост се извършва чрез повърхностен монтаж.

Новата платка и диоден мост могат да се поставят в стойката от старата настолна лампа. По този начин светодиодният драйвер може да бъде сглобен независимо от наличните радиокомпоненти от повредени устройства.

Поради факта, че светодиодите са доста взискателни към източниците на захранване, е необходимо да изберете правилния драйвер за тях. Ако преобразувателят е избран правилно, можете да сте сигурни, че параметрите на светодиодните източници няма да се влошат и светодиодите ще издържат определения период.