Драйвер за LED захранване. Драйвер за светодиоди от енергоспестяваща лампа

Днес вероятно нито един апартамент или частна къща не може без LED осветление. И уличното осветление постепенно преминава към икономични и издръжливи LED елементи. Но гледайки днешната тема на разговор, човек се пита - какво общо има шофьорът (от английски „водач“ се превежда така)? Това е първият въпрос, който идва на ум на човек, който не е запознат с LED осветителното устройство. Всъщност без такова устройство светлинните диоди не работят с напрежение от 220 V. Днес ще разберем каква функция изпълнява LED драйверът, как да свържете това устройство и дали е възможно да го направите сами.

Прочетете в статията:

Защо се нуждаем от драйвери за светодиоди и какво е това

Отговорът на въпроса какво е LED драйвер е доста прост. Това е устройство, което стабилизира напрежението и му придава характеристиките, които са необходими за работата на LED елементи. За да стане по-ясно, нека направим аналогия с баласта на флуоресцентна лампа, която също не може да работи без допълнително оборудване. Единствената разлика е, че драйверът е с компактни размери и се побира в корпуса на осветителното тяло. Всъщност може да се нарече стабилизиращо стартово устройство или честотен преобразувател.

Къде се използват стабилизиращи устройства за LED елементи?

LED драйверите за светодиоди се използват в различни области:

• улични светлини;
• Лампи за битово осветление;
• LED ленти и различно осветление;
• офис лампи с формата на луминесцентни лампи.

Дори дневните светлини на автомобила изискват инсталирането на такова устройство, но тук всичко е много по-просто, можете да минете с един резистор. И въпреки че драйверът за LED лента (например) се различава по характеристики от регулатора на напрежението на електрическата крушка, те изпълняват същата функция.

Принцип на работа на 220V верига на драйвера на LED лампата

Принципът на работа на устройството е да поддържа даден ток на изходното напрежение (независимо от неговата стойност). Това е разликата от стабилизиращото захранване, което отговаря за напрежението.

Като се има предвид веригата, виждаме, че токът, преминаващ през съпротивленията, се стабилизира и кондензаторът му дава желаната честота. Тогава в действие влиза изправителният диоден мост. Получаваме стабилизиран постоянен ток на светодиодите, който отново е ограничен от резистори.

Забележителни характеристики на драйвера

Необходимите в конкретния случай характеристики на преобразувателите се определят въз основа на параметрите на LED консуматорите. Основните са:

1. Номинална мощност на водача- този параметър трябва да надвишава общата мощност, консумирана от светлинните диоди, които ще бъдат в неговата верига.
2. Изходно напрежение- зависи от големината на спада на напрежението на всеки от светлинните диоди.
3. Номинален ток, което зависи от яркостта на сиянието и консумацията на енергия на елемента.

Важно е да се знае!Спадът на напрежението върху светодиод зависи от неговия цвят. Например, ако можете да свържете 16 червени светодиода към 12 V захранване, тогава максималният брой зелени светодиоди ще бъде 9.

Разделяне на LED драйвери по тип устройство

Преобразувателите могат да бъдат разделени на два вида - линейни и импулсни. И двата вида са приложими за светлинни диоди, но разликите между тях са забележими както в цената, така и в техническите характеристики.

Линейните преобразуватели се характеризират с прост дизайн и ниска цена. Но такива драйвери имат значителен недостатък - възможността за свързване само на светлинни елементи с ниска мощност. Част от енергията се изразходва за генериране на топлина, което допринася за намаляване на коефициента на ефективност (COP).

Импулсните преобразуватели се основават на принципа на широчинно-импулсната модулация (PWM) и по време на тяхната работа големината на изходните токове се определя от такъв параметър като работния цикъл. Това означава, че няма промяна в честотата на импулса, но работният цикъл може да варира със стойности от 10 до 80%. Такива драйвери ви позволяват да удължите живота на светлинните диоди, но те имат един недостатък. По време на тяхната работа е възможно да се предизвикат електромагнитни смущения. Нека се опитаме да разберем какво заплашва човек с прост пример.

Човек, живеещ в апартамент или къща, има инсталиран пейсмейкър. В същото време в малка стая беше инсталиран полилей с много устройства, работещи на импулсни лед драйвери за. В този случай пейсмейкърът може да започне да се поврежда. Разбира се, това е преувеличено и за да се създадат толкова силни смущения са необходими много лампи, които са на по-малко от метър от пейсмейкъра, но все пак има риск.

Как да изберем драйвер за светодиод: някои нюанси

Преди да закупите преобразувател, изчислете мощността, консумирана от светодиодите. Номиналната мощност на устройството трябва да надвишава тази цифра с 25 ÷ 30%. Също така стабилизаторът трябва да съответства на изходното напрежение.

Ако се планира скрито поставяне, по-добре е да изберете конвертор без калъф - цената ще бъде по-ниска със същите технически характеристики.

важно!Драйверите, произведени в Китай, обикновено не отговарят на декларираните характеристики. Не пестете от закупуването на преобразувател "made in". По-добре е да се даде предпочитание на руския производител.

Как да свържете LED елементи към преобразувателя: методи и диаграми

Светодиодите се свързват към драйвера по два начина - последователно или паралелно. Например, нека вземем 6 LED излъчвателя с напрежение от 2 V. При последователно свързване се нуждаете от драйвер за 12 V и 300 mA. В този случай блясъкът ще бъде равномерен за всички елементи.

Свързвайки емитерите паралелно в група от 3, получаваме възможност да използваме 6 V преобразувател, но вече при 600 mA. Проблемът е, че поради неравномерното падане на напрежението една линия ще свети по-ярко от другата.

Изчисляваме характеристиките на преобразувателя за светодиоди

За точно изчисление първо определяме консумацията на енергия на светодиодите. След като се реши проблема със схемата на свързване - паралелно ли ще е или последователно. Изходното напрежение и номиналната мощност на необходимия преобразувател ще зависят от това. Това е цялата работа, която трябва да се свърши. Сега в магазин за електротехника или на онлайн ресурс избираме драйвер според изчислените показатели.

Добре е да се знае!Когато купувате конвертор, поискайте от продавача сертификат за съответствие за продукта. Ако липсва, по-добре е да се въздържате от покупка.

Какво е димируем LED драйвер

Dimmable е драйвер за LED лампа, който поддържа промяна на параметрите на входния ток и може да променя изхода в зависимост от това. Това се постига чрез промяна на интензитета на светене на LED излъчватели. Пример за това е контролер за LED лента с дистанционно управление. Ако желаете, става възможно да "приглушите" осветлението в стаята, да дадете почивка на очите. Подходящо е и ако в стаята спи дете.

Димирането се извършва от дистанционното управление или от обикновен механичен безстепенен превключвател.

Китайски конвертори - какво е особеното при тях

Китайските приятели са известни със способността си да фалшифицират оборудване, така че да стане невъзможно за използване. Същото може да се каже и за шофьорите. Когато купувате китайско устройство, бъдете подготвени за завишени спецификации, ниско качество и бърза повреда на преобразувателя. Ако ще изградите първата LED лампа в живота си, практикувайте и придобивайте умения в радиоелектрониката, такива продукти са незаменими поради ниската им цена и лекотата на изпълнение.

Какво влияе върху експлоатационния живот на конверторите

Причините за повредата на преобразувателя са:

1. Внезапни скокове на тока в мрежата.
2. Висока влажност, ако устройството не отговаря на степента на защита.
3. Температурни колебания.
4. Недостатъчна вентилация.
5. Повишена запрашеност.
6. Неправилно изчисляване на потребителската мощност.

Всяка от тези причини може да бъде предотвратена или коригирана. Това означава, че е в силата на домашния майстор да удължи живота на стабилизиращото устройство.

PT4115 LED драйверна схема с димер

Говорим за китайски производител, което е изключение от правилото. Микросхема, на базата на която е възможно да се сглоби най-простият преобразувател само с производството му. Микропроцесорът PT4115 има добра производителност и набира популярност в Русия.

Свързана статия:

Ако осветлението е LED и конвенционалните регулатори не са подходящи, тогава се монтират такива, които са малко по-различни структурно и технически. Днес ще разберем какви са те, как да изберем и дори да направим такова устройство сами.

Фигурата показва най-простата драйверна схема PT4115 за светодиоди, която начинаещ домашен майстор без опит с радиоелектрониката може да сглоби. Интересно в чипа е допълнителен изход (DIM), който ви позволява да свържете димер (димер).

Как да направите Направи си сам LED драйвер

Всеки начинаещ майстор може да сглоби схема на драйвер за LED лампа. Но това ще изисква точност и търпение. От първия път стабилизиращото устройство може да не работи. За да стане по-ясно за читателя как се извършва работата, предлагаме няколко прости схеми.

Както можете да видите, няма нищо сложно в драйверните схеми за светодиоди от 220 V мрежа. Нека се опитаме да разгледаме стъпка по стъпка всички етапи на работа.

Направи си сам стъпка по стъпка инструкции за създаване на драйвер за светодиоди

Снимка пример	Действие, което да предприемете
	За да работи, се нуждаем от редовно захранване за телефона. Прави всичко бързо и лесно.
	След като разглобихме зарядното устройство в ръцете си, вече имаме почти пълен драйвер за три едноватови светодиода, но трябва да бъде леко модифициран.
	Запояваме ограничителен резистор от 5 kOhm, който се намира близо до изходния канал. Той е този, който не позволява на зарядното устройство да приложи твърде много напрежение към мобилния телефон.
	Вместо ограничителен резистор, ние запояваме резистор за настройка, като зададем същите 5 kOhm върху него. След това добавете напрежение до необходимото.
	Към изходния канал са запоени 3 светодиода по 1 W, свързани последователно, което ще ни даде общо 3 W.
	Намираме входните контакти и разпояваме от печатната платка. Вече не ни трябват...
	... и на тяхно място запояваме захранващия кабел, през който ще се подава 220 V.
	Ако желаете, можете да поставите резистор от 1 Ohm в пролуката, да зададете всички индикатори с амперметър. В този случай диапазонът на затихване на светодиодите ще бъде по-широк.
	След пълно сглобяване проверяваме производителността. Изходното напрежение е 5 V, светодиодите все още не светят.
	Чрез завъртане на копчето на резистора виждаме как светодиодните елементи започват да „пламват“.

Бъди внимателен. От такъв преобразувател можете да получите разряд не само от 220 V (от захранващия кабел), но и шок от около 450 V, което е доста неприятно (тествано върху себе си).

Много важно!Преди да проверите LED драйвера за производителност и да го свържете към източник на захранване, трябва още веднъж да проверите визуално правилността на сглобената верига. Електрическият удар е животозастрашаващ и светкавицата от късо съединение може да причини увреждане на очите.

Преобразуватели на ток за светлинни диоди: къде да купя и каква е цената

Такива устройства се купуват в електрически магазини или в интернет ресурси. Вторият вариант е по-рентабилен. Освен това много производители предлагат безплатна доставка. Помислете за някои модели с входно напрежение 220 V със спецификации и цени от декември 2017 г.

Разглеждайки цените, можем да кажем, че независимото производство на токов преобразувател е по-подходящо за тези, за които това е само хоби. Можете да закупите такова устройство доста евтино.

Обобщете

Когато избирате токов преобразувател за LED лампи, трябва внимателно да изчислите всичко. Всяка грешка може да доведе до намаляване на експлоатационния живот на закупеното устройство. Въпреки ниската цена на стабилизатора, е доста неприятно постоянно да хвърляте пари. Само в този случай водачът ще изтърпи дължимия срок. И когато го правите сами, спазвайте правилата за електрическа безопасност и бъдете внимателни и внимателни, когато сглобявате веригата.

Надяваме се, че предоставената днес информация е била полезна за нашия читател. Можете да зададете всякакви въпроси в дискусията - ние определено ще им отговорим. Пишете, питайте, споделяйте опита си с други читатели.

И накрая, кратко видео по днешната тема:

трябва да бъдат свързани към мрежата чрез специални устройства, които стабилизират тока - драйвери за светодиоди. Това са преобразуватели на напрежение 220 V AC към DC с необходимите параметри за работа на светлинни диоди. Само ако са налични, е възможно да се гарантира стабилна работа, дълъг експлоатационен живот на LED източниците, декларирана яркост, защита срещу късо съединение и прегряване. Изборът на драйвери е малък, така че е по-добре първо да закупите конвертор и след това да го изберете за него. Можете сами да сглобите устройството по проста схема. За това какво е драйвер за светодиод, кой да купите и как да го използвате правилно, прочетете нашия преглед.

са полупроводникови елементи. Токът, а не напрежението, е отговорен за яркостта на тяхното сияние. За да работят, се нуждаете от стабилен ток с определена стойност. При p-n преход напрежението пада с еднакъв брой волта за всеки елемент. Задачата на водача е да осигури оптимална работа на светодиодните източници, като вземе предвид тези параметри.

Какъв вид мощност е необходима и колко пада по време на p-n кръстовището трябва да бъде посочено в паспортните данни на LED устройството. Диапазонът на параметрите на инвертора трябва да отговаря на тези стойности.

Всъщност водачът е. Но основният изходен параметър на това устройство е стабилизиран ток. Те се произвеждат на принципа на PWM преобразуване с помощта на специални микросхеми или на базата на транзистори. Последните се наричат ​​прости.

Преобразувателят се захранва от конвенционална мрежа, на изхода произвежда напрежение от даден диапазон, което е посочено под формата на две числа: минималната и максималната стойност. Обикновено от 3 V до няколко десетки. Например, използвайки преобразувател с изходно напрежение 9 ÷ 21 V и мощност 780 mA, е възможно да се осигури работата на 3 ÷ 6, всеки от които създава 3 V спад в мрежата.

По този начин драйверът е устройство, което преобразува тока от мрежата 220 V към зададените параметри на осветителното устройство, осигурявайки неговата нормална работа и дълъг експлоатационен живот.

Къде се прилага

Търсенето на преобразуватели нараства заедно с популярността на светодиодите. са икономични, мощни и компактни устройства. Те се използват за различни цели:

• за фенери;
• вкъщи;
• за подреждане;
• в автомобилни и велосипедни фарове;
• в малки фенери;

При свързване към мрежа от 220 V винаги е необходим драйвер, в случай на използване на постоянно напрежение е допустимо да се мине с резистор.

Как работи устройството

Принципът на работа на светодиодните драйвери за светодиоди е да поддържат даден изходен ток, независимо от промените в напрежението. Токът, преминаващ през съпротивленията вътре в устройството, се стабилизира и придобива желаната честота. След това преминава през изправителен диоден мост. На изхода получаваме стабилен ток напред, достатъчен за работа на определен брой светодиоди.

Основни характеристики на драйверите

Основни параметри на устройствата за преобразуване на ток, на които трябва да разчитате при избора:

1. Номинална мощност на устройството.Посочен е в диапазона. Максималната стойност трябва задължително да бъде малко по-голяма от консумацията на енергия на свързаното осветително устройство.
2. Изходно напрежение.Стойността трябва да е по-голяма или равна на общия спад на напрежението във всеки елемент на веригата.
3. Номинален ток.Тя трябва да съответства на мощността на устройството, за да осигури достатъчна яркост.

В зависимост от тези характеристики се определя кои светодиодни източници могат да бъдат свързани с конкретен драйвер.

Видове токови преобразуватели по тип устройство

Произвеждат се два вида драйвери: линейни и импулсни. Те имат една функция, но обхватът, техническите характеристики и цената се различават. Сравнението на преобразувателите от различни типове е представено в таблицата:

Как да изберем драйвер за светодиоди и да изчислим техническите му параметри

Драйверът за LED лентата не е подходящ за мощна улична лампа и обратно, следователно е необходимо да се изчислят основните параметри на устройството възможно най-точно и да се вземат предвид условията на работа.

Конверторите се предлагат със или без корпус. Първите изглеждат по-естетични и са защитени от влага и прах, вторите се използват за скрит монтаж и са по-евтини. Друга характеристика, която трябва да се вземе предвид, е допустимата работна температура. При линейните и импулсните преобразуватели е различно.

важно!На опаковката с устройството трябва да бъдат посочени неговите основни параметри и производител.

Начини за свързване на токови преобразуватели

Светодиодите могат да бъдат свързани към устройството по два начина: паралелно (няколко вериги с еднакъв брой елементи) и последователно (един по един в една верига).

За да свържете 6 елемента, чийто спад на напрежението е 2 V, паралелно в две линии, ви е необходим драйвер 6 V 600 mA. И когато е свързан последователно, преобразувателят трябва да е проектиран за 12 V и 300 mA.

Серийната връзка е по-добра, защото всички светодиоди ще светят еднакво, докато при паралелна връзка яркостта на линиите може да варира. При последователно свързване на голям брой елементи е необходим драйвер с голямо изходно напрежение.

Димируеми преобразуватели на ток за светодиоди

- Това е регулирането на интензитета на светлината, излъчвана от осветителното устройство. Димируемите драйвери ви позволяват да променяте параметрите на входния и изходния ток. Поради това яркостта на светодиодите се увеличава или намалява. При използване на регулиране е възможно да се промени цвета на блясъка. Ако мощността е по-малка, тогава белите елементи могат да станат жълти, ако са повече, тогава сини.

Китайски шофьори: струва ли си да се спестява

Драйверите се произвеждат в Китай в огромни количества. Те са с ниска цена, така че са доста търсени. Имат галванична изолация. Техните технически параметри често са надценени, така че когато купувате евтино устройство, трябва да вземете това предвид.

Най-често това са импулсни преобразуватели, с мощност 350 ÷ 700 mA. Те не винаги имат калъф, което е дори удобно, ако устройството е закупено с цел експериментиране или обучение.

Недостатъци на китайските продукти:

• като основа се използват прости и евтини микросхеми;
• устройствата нямат защита срещу колебания в мрежата и прегряване;
• създават радиосмущения;
• създайте пулсации на високо ниво на изхода;
• Те не издържат дълго и не са гарантирани.

Не всички китайски драйвери са лоши, произвеждат се и по-надеждни устройства, например на базата на PT4115. Те могат да се използват за свързване на битови LED източници, фенерчета, панделки.

Живот на водача

Срокът на експлоатация на LED драйвера за LED лампи зависи от външните условия и първоначалното качество на устройството. Прогнозният срок на експлоатация на водача е от 20 до 100 хиляди часа.

Следните фактори могат да повлияят на експлоатационния живот:

• температурни колебания;
• висока влажност;
• токови удари;
• непълно зареждане на устройството (ако драйверът е проектиран за 100 W, но използва 50 W, напрежението се връща обратно, което причинява претоварване).

Известните производители дават гаранция за шофьорите средно за 30 хиляди часа. Но ако устройството е било използвано неправилно, тогава купувачът носи отговорност. Ако светодиодният източник не се включва или може би проблемът е в преобразувателя, неправилно свързване или неизправност на самото осветително тяло.

Как да проверите производителността на LED драйвера, вижте видеоклипа по-долу:

Направи си сам драйверна схема за светодиоди с димер на базата на PT4115

Прост преобразувател на ток може да бъде сглобен на базата на готова китайска микросхема PT4115. Той е достатъчно надежден, за да се използва. Характеристики на чипа:

• Ефективност до 97%;
• има изход за устройство, което регулира яркостта;
• защитени от счупване на товара;
• максимално стабилизиращо отклонение 5%;
• входно напрежение 6÷30 V;
• изходна мощност 1.2 A.

Чипът е подходящ за захранване на LED източник над 1W. Има минимум компоненти за ремъци.

Декодиране на изходите на микросхемата:

• SW– изходен ключ;
• DIM– затъмняване;
• GND- сигнален и захранващ елемент;
• КИН- кондензатор
• CSN– датчик за ток;
• VIN номер- захранващо напрежение.

Дори начинаещ майстор може да сглоби драйвер въз основа на тази микросхема.

Верига на драйвера на LED лампата 220V

Стабилизаторът на ток в случая е монтиран в основата на устройството. И се основава на евтини микросхеми, например CPC9909. Такива лампи трябва да бъдат оборудвани с охладителна система. Те служат много по-дълго от всички други, но е по-добре да се даде предпочитание на надеждни производители, тъй като китайските показват ръчно запояване, асиметрия, липса на термична паста и други недостатъци, които намаляват експлоатационния живот.

Как да направите драйвер за светодиоди със собствените си ръце

Устройството може да бъде направено от всяко ненужно зарядно за телефон. Струва си да направите само минимални подобрения и микросхемата може да бъде свързана към светодиоди. Достатъчно е за захранване на 3 елемента по 1 ват. За да свържете по-мощен източник, можете да използвате табла от флуоресцентни лампи.

важно!По време на работа трябва да се спазват мерките за безопасност. При докосване на голи части е възможен токов удар до 400 V.

снимка	Етапът на сглобяване на драйвера от зарядното устройство
	Извадете кутията от зарядното устройство.
	С помощта на поялник отстранете резистора, който ограничава напрежението, подадено към телефона.
	Поставете резистор за настройка на негово място, докато трябва да бъде настроен на 5 kOhm.
	Запоете светодиодите към изходния канал на устройството чрез серийно свързване.
	Отстранете входните канали с поялник, запойте захранващ кабел на тяхно място, за да се свържете към мрежа от 220 V.
	Проверете работата на веригата, задайте желаното напрежение с регулатора на резистора за настройка, така че светодиодите да светят ярко, но да не променят цвета си.

Драйвери за светодиоди: къде да купя и колко струват

Можете да закупите стабилизатори за LED лампи и микросхеми за тях в магазин за радиочасти, магазин за електрическо оборудване и на много платформи за онлайн търговия. Последният вариант е най-икономичен. Цената на устройството зависи от неговите технически характеристики, вида и производителя. Средните цени за някои видове драйвери са показани в таблицата по-долу.

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:

1. 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.
2. 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 пулсациите, 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.