IN напоследъкПотребителите все повече се интересуват от LED осветление. Популярността на LED лампите е добре обоснована – нова технологияосветлението не излъчва ултравиолетово лъчение, е икономично и експлоатационният живот на такива лампи е повече от 10 години. В допълнение, с помощта на LED елементи в интериора на дома и офиса е лесно да се създават оригинални светлинни текстури на открито.

Ако решите да закупите такива устройства за вашия дом или офис, тогава трябва да знаете, че те са много взискателни към параметрите на електрическите мрежи. За оптимална производителностосветление ще ви трябва LED драйвер. Тъй като строителният пазар е пренаселен от устройства с различно качество и цена, преди да закупите LED устройства и захранване за тях, добре е да се запознаете с основните съвети, дадени от специалисти по този въпрос.

Първо, нека да разгледаме защо е необходимо такова устройство като драйвер.

Каква е целта на драйверите?

Драйвер (захранване) е устройство, което изпълнява функциите за стабилизиране на тока, протичащ през светодиодната верига, и е отговорно да гарантира, че закупеното от вас устройство работи за броя часове, гарантиран от производителя. Когато избирате захранване, първо трябва внимателно да проучите неговите изходни характеристики, включително ток, напрежение, мощност, ефективност, както и степента на защита и излагане на външни фактори.

Например, яркостта на светодиода зависи от характеристиките на текущия поток. Цифровият символ за напрежение отразява диапазона, в който драйверът работи по време на възможни скокове на напрежението. И разбира се, колкото по-висока е ефективността, толкова по-ефективно ще работи устройството и експлоатационният му живот ще бъде по-дълъг.

Къде се използват LED драйвери?

Електронно устройство - драйвер - обикновено се захранва от 220V електрическа мрежа, но е проектирано да работи с много ниско напрежение v10, 12 и 24V. Диапазонът на работното изходно напрежение в повечето случаи е от 3V до няколко десетки волта. Например, трябва да свържете седем 3V светодиода. В този случай ще ви е необходим драйвер с изходно напрежение от 9 до 24V, което е номинално на 780 mA. Моля, имайте предвид, че въпреки своята гъвкавост, такъв драйвер ще има ниска ефективност, ако му дадете минимално натоварване.

Ако трябва да монтирате осветление в кола, да поставите лампа във фар на велосипед или мотоциклет, в една или две малки улични лампи или в ръчна лампа, захранване от 9 до 36V ще ви бъде достатъчно.

Ще трябва да изберете по-мощни LED драйвери, ако възнамерявате да свържете LED система, състояща се от три или повече устройства на открито, сте я избрали да украсите интериора си или ако имате офис настолни лампи, които работят поне 8 часа на ден.

Как работи драйверът?

Както вече казахме, LED драйверът действа като източник на ток. Източникът на напрежение произвежда определено напрежение на своя изход, в идеалния случай независимо от товара.

Например, нека свържем резистор от 40 ома към източник на 12 V. През него ще тече ток от 300mA.

Сега нека включим два резистора наведнъж. Общият ток ще бъде 600mA.

Захранването поддържа определения ток на изхода си. В този случай напрежението може да се промени. Нека също да свържем резистор 40 Ohm към драйвера 300 mA.

Захранването ще създаде спад на напрежението от 12 V на резистора.

Ако свържете два резистора паралелно, токът също ще бъде 300mA и напрежението ще падне наполовина.

Какви са основните характеристики LED драйвери?

Когато избирате драйвер, не забравяйте да обърнете внимание на такива параметри като изходно напрежение, мощност, консумирана от товара (ток).

— Изходното напрежение зависи от спада на напрежението върху светодиода; брой светодиоди; в зависимост от начина на свързване.

— Токът на изхода на захранването се определя от характеристиките на светодиодите и зависи от тяхната мощност и яркост, количество и цветова схема.

Нека се спрем на цветовите характеристики на LED лампите. Между другото, мощността на натоварване зависи от това. Например, средната консумация на енергия на червен светодиод варира в рамките на 740 mW. За зелено средната мощност ще бъде около 1,20 W. Въз основа на тези данни можете предварително да изчислите колко мощност на драйвера ще ви е необходима.

P=Pled x N

където Pled е мощността на светодиода, N е броят на свързаните диоди.

Друго важно правило. гЗа стабилна работа на захранването резервът на мощност трябва да бъде най-малко 25%. Тоест трябва да бъде изпълнена следната връзка:

Pmax ≥ (1,2…1,3)xP

където Pmax е максималната мощност на захранващия източник.

Как правилно да свържете светодиодите?

Има няколко начина за свързване на светодиоди.

Първият метод е последователно приложение. Тук ще ви е необходим драйвер с напрежение 12V и ток 300mA. При този метод светодиодите в лампата или на лентата горят еднакво ярко, но ако решите да свържете повече светодиоди, ще ви трябва драйвер с много високо напрежение.

Вторият метод е паралелно свързване. 6V захранване е подходящо за нас и токът ще се консумира приблизително два пъти повече, отколкото при серийна връзка. Има и недостатък - една верига може да свети по-ярко от другата.

Последователно-паралелно свързване - среща се в прожектори и други мощни лампи, работещи както на постоянно, така и на променливо напрежение.

Четвъртият метод е да свържете драйвера последователно, два наведнъж. Той е най-малко предпочитан.

Има и хибриден вариант. Той съчетава предимствата на последователното и паралелна връзкасветодиоди.

Експертите съветват да изберете драйвер, преди да купите светодиоди, а също така е препоръчително първо да определите тяхната схема на свързване. По този начин захранването ще работи по-ефективно за вас.

Линейни и импулсни драйвери. Какви са техните принципи на работа?

Днес се произвеждат линейни и импулсни драйвери за LED лампи и ленти.
Линейният изход е генератор на ток, който осигурява стабилизиране на напрежението без създаване електромагнитни смущения. Такива драйвери са лесни за използване и не са скъпи, но тяхната ниска ефективност ограничава обхвата им на приложение.

Превключващите драйвери, напротив, имат висока ефективност (около 96%) и също са компактни. Драйвер с такива характеристики е за предпочитане да се използва за преносими осветителни устройства, което ви позволява да увеличите времето за работа на източника на захранване. Но има и минус - поради високото ниво на електромагнитни смущения, той е по-малко привлекателен.

Имате ли нужда от 220V LED драйвер?

Произвеждат се линейни и импулсни драйвери за включване в мрежа 220V. Освен това, ако захранващите устройства имат галванична изолация (пренос на енергия или сигнал между електрически веригибез електрически контакт между тях), демонстрират висока ефективност, надеждност и безопасност при работа.

Без галванична изолация захранването ще ви струва по-евтино, но няма да е толкова надеждно и ще изисква повишено внимание при свързване поради опасност от токов удар.

При избора на параметри на мощността експертите препоръчват да изберете LED драйвери с мощност, надвишаваща необходимия минимум с 25%. Такъв резерв на мощност ще предотврати бързото повреда на електронното устройство и захранването.

Струва ли си да купувате китайски драйвери?

Произведено в Китай – днес на пазара можете да намерите стотици драйвери с различни характеристики, произведени в Китай. какви са те Това са предимно устройства с източник на импулсен ток от 350-700mA. Ниската цена и наличието на галванична изолация позволяват на такива драйвери да бъдат търсени сред купувачите. Но има и недостатъци на китайското устройство. Те често нямат корпус, използването на евтини елементи намалява надеждността на драйвера, а също така няма защита срещу прегряване и колебания в захранването.

Китайските драйвери, подобно на много продукти, произведени в Средното кралство, са краткотрайни. Ето защо, ако искате да инсталирате висококачествена осветителна система, която да ви служи години наред, най-добре е да закупите LED конвертор от доверен производител.

Какъв е експлоатационният живот на LED драйвер?

Драйверите, като всяка електроника, имат свой собствен живот. Гарантираният експлоатационен живот на LED драйвера е 30 000 часа. Но не забравяйте, че времето за работа на устройството също ще зависи от нестабилността на мрежовото напрежение, нивото на влажност и температурни промени и влиянието на външни фактори върху него.

Непълното натоварване на драйвера също намалява живота на устройството. Например, ако LED драйверът е проектиран за 200 W, но работи при натоварване от 90 W, половината от неговата мощност се връща към електрическа мрежа, което води до претоварване. Това провокира чести прекъсвания на захранването и устройството може да изгори, след като ви е служило само една година.

Следвайте нашите съвети и тогава няма да се налага често да сменяте LED устройства.

Светодиодите за тяхното захранване изискват използването на устройства, които ще стабилизират тока, преминаващ през тях. В случай на индикатор и други светодиоди с ниска мощност можете да се справите с резистори. Тяхното просто изчисление може да бъде допълнително опростено с помощта на LED калкулатора.

За да използвате светодиоди с висока мощност, не можете да използвате устройства за стабилизиране на тока - драйвери. Правилните драйвери имат много висока ефективност - до 90-95%. Освен това осигуряват стабилен ток дори при промяна на захранващото напрежение. И това може да е от значение, ако светодиодът се захранва, например, от батерии. Най-простите ограничители на тока - резистори - не могат да осигурят това по своята същност.

Запознайте се с теорията на линейните и стабилизатори на импулсаток можете да намерите в статията "Драйвери за светодиоди".

Разбира се, можете да закупите готов драйвер. Но е много по-интересно да го направите сами. Това ще изисква основни умения за четене. електрически схемии притежаване на поялник. Нека да разгледаме няколко прости домашно направени драйверни схеми за светодиоди с висока мощност.

Прост драйвер. Сглобен на макет, захранва мощния Cree MT-G2

Много проста схемалинеен драйвер за LED. Q1 - N-канален полев транзистор с достатъчна мощност. Подходящ, например, IRFZ48 или IRF530. Q2 е биполярен NPN транзистор. Използвах 2N3004, можете да използвате всеки подобен. Резистор R2 е 0,5-2W резистор, който ще определи тока на драйвера. Съпротивление R2 2.2Ohm осигурява ток от 200-300mA. Входното напрежение не трябва да е много високо - препоръчително е да не надвишава 12-15V. Драйверът е линеен, така че ефективността на драйвера ще се определя от съотношението V LED / V IN, където V LED е спадът на напрежението върху светодиода, а V IN е входно напрежение. Колкото по-голяма е разликата между входното напрежение и спада на светодиода и колкото по-голям е токът на драйвера, толкова повече транзисторът Q1 и резисторът R2 ще се нагреят. Въпреки това V IN трябва да е по-голямо от V LED с поне 1-2V.

За тестове сглобих веригата на макетна платка и я захранвах с мощен светодиод CREE MT-G2. Захранващото напрежение е 9V, спадът на напрежението върху светодиода е 6V. Шофьорът веднага заработи. И дори при толкова малък ток (240mA), мосфета отделя 0.24 * 3 = 0.72 W топлина, което не е никак малко.

Схемата е много проста и дори в готово устройствоможе да се сглоби чрез висящ монтаж.

Веригата на следващия домашен драйвер също е изключително проста. Това включва използването на понижаващ преобразувател на напрежение чип LM317. Тази микросхема може да се използва като стабилизатор на ток.

Още по-прост драйвер на чипа LM317

Входното напрежение може да бъде до 37V, то трябва да е поне 3V по-високо от спада на напрежението на светодиода. Съпротивлението на резистора R1 се изчислява по формулата R1 = 1,2 / I, където I е необходимият ток. Токът не трябва да надвишава 1,5A. Но при този ток резисторът R1 трябва да може да разсее 1,5 * 1,5 * 0,8 = 1,8 W топлина. Чипът LM317 също ще стане много горещ и няма да е възможен без радиатор. Драйверът също е линеен, така че за да бъде ефективността максимална, разликата между V IN и V LED трябва да е възможно най-малка. Тъй като веригата е много проста, тя може да бъде сглобена и чрез висяща инсталация.

На същата макетна платка беше сглобена верига с два едноватови резистора със съпротивление 2,2 ома. Силата на тока се оказа по-малка от изчислената, тъй като контактите в макета не са идеални и добавят съпротивление.

Следващият драйвер е импулсен драйвер. Той е сглобен на чипа QX5241.

Веригата също е проста, но се състои от малко по-голям брой части и тук без производство печатна платкане мога да мина. В допълнение, самият чип QX5241 е направен в доста малък пакет SOT23-6 и изисква внимание при запояване.

Входното напрежение не трябва да надвишава 36V, максималният стабилизиращ ток е 3A. Входният кондензатор C1 може да бъде всичко - електролитен, керамичен или танталов. Капацитетът му е до 100 µF, максималното работно напрежение е не по-малко от 2 пъти по-голямо от входното. Кондензатор C2 е керамичен. Кондензатор C3 е керамичен, капацитет 10 μF, напрежение - не по-малко от 2 пъти по-голямо от входното. Резистор R1 трябва да има мощност най-малко 1W. Неговото съпротивление се изчислява по формулата R1 = 0,2 / I, където I е необходимият ток на драйвера. Резистор R2 - всяко съпротивление 20-100 kOhm. Диодът на Шотки D1 ​​трябва да издържа на обратното напрежение с резерв - поне 2 пъти стойността на входа. И трябва да е проектиран за ток не по-малък от необходимия ток на водача. Един от най-важните елементи на веригата е полевият транзистор Q1. Това трябва да бъде N-канално полево устройство с минимално възможно съпротивление в отворено състояние, разбира се, трябва да издържа на входното напрежение и необходимата сила на тока с резерв. Добър вариант са полевите транзистори SI4178, IRF7201 и др. Индукторът L1 трябва да има индуктивност 20-40 μH и максимален работен ток не по-малък от необходимия ток на водача.

Броят на частите на този драйвер е много малък; всички те са компактни по размер. Резултатът може да бъде доста миниатюрен и в същото време мощен драйвер. това импулсен драйвер, неговата ефективност е значително по-висока от тази на линейните драйвери. Въпреки това се препоръчва да изберете входно напрежение, което е само 2-3 V по-високо от спада на напрежението на светодиодите. Драйверът също е интересен, защото изход 2 (DIM) на чипа QX5241 може да се използва за димиране - регулиране на тока на драйвера и съответно яркостта на светодиода. За да направите това, към този изход трябва да се подадат импулси (PWM) с честота до 20 KHz. Всеки подходящ микроконтролер може да се справи с това. Резултатът може да бъде драйвер с няколко режима на работа.

(13 оценки, средно 4,58 от 5)

Използването на светодиоди като източници на осветление обикновено изисква специализиран драйвер. Но се случва така необходимия драйверНямам го под ръка, но трябва да организирам осветление, например в кола, или да тествам светодиода за яркост. В този случай можете да го направите сами за светодиоди.

Как да направите драйвер за светодиоди

Веригите по-долу използват най-често срещаните елементи, които могат да бъдат закупени във всеки магазин за радио. Не се изисква специално оборудване по време на монтажа; всички необходими инструменти са широко достъпни. Въпреки това, с внимателен подход, устройствата работят доста дълго време и не са много по-ниски от търговските модели.

Необходими материали и инструменти

За да сглобите домашен драйвер, ще ви трябва:

• Поялник с мощност 25-40 W. Може също да се използва повече мощност, но в същото време се увеличава опасността от прегряване на елементите и повредата им. Най-добре е да използвате поялник с керамичен нагревател и негорящ накрайник, тъй като... обикновеният меден накрайник се окислява доста бързо и трябва да се почиства.
• Флюс за запояване (колофон, глицерин, FKET и др.). Препоръчително е да използвате неутрален флюс - за разлика от активните флюсове (фосфорна 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 активните потоци тази процедура е задължителна, за неутралните - в по-малка степен.
• Спойка. Най-често срещаният е нискотопим калаено-оловен припой POS-61. Безоловните припои са по-малко вредни, ако изпаренията се вдишат по време на запояване, но имат повече висока температуратопене с по-малко течливост и тенденция за разграждане на шева с течение на времето.
• Малки клещи за огъване на кабели.
• Ножи за тел или странични ножове за рязане на дълги краища на кабели и проводници.
• Инсталационните проводници са изолирани. Многонишковите са най-подходящи медни проводницисечение от 0,35 до 1 mm2.
• Мултиметър за следене на напрежението във възлови точки.
• Електрическа лента или термосвиваема тръба.
• Малка прототипна дъска от фибростъкло. Ще бъде достатъчна дъска с размери 60x40 mm.

PCB развойна платка за бърз монтаж

Проста драйверна схема за 1 W LED

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

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

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

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

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

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

Поради малкия брой елементи, монтажът може да се извърши чрез окачен 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 предвид голямата 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 W.

Тази схема е разгледана по-ясно в следния видеоклип:

Тук показваме как да свържете мощен светодиод с помощта на батерии с напрежение около 8 V. Когато спадът на напрежението на светодиода е около 6 V, разликата е малка и чипът не се нагрява много, така че можете да го направите без радиатор.

Моля, обърнете внимание, че ако има 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 схема за захранване на светодиоди с висока мощност:

Драйверът е изграден на базата на двоен компаратор LM393. Самата схема е преобразувател на долара, тоест импулсен преобразувател на напрежение.

Характеристики на драйвера

• Захранващо напрежение: 5 - 24 V, постоянно;
• Изходен ток: до 1 A, регулируем;
• Изходна мощност: до 18 W;
• 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

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

Втората част на компаратора (IC1 2/2) се използва за допълнителен контрол на яркостта с помощта на ШИМ. За да направите това, управляващият сигнал се прилага към входа PWM: 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 за ток до 1 A. Ако не можете да намерите диод на Шотки, можете да използвате импулсен диод, например FR107, но тогава изходната мощност ще намалее леко.

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

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

В по-тесни граници настройката се извършва с помощта на променлив резистор и PWM сигнал.

Сглобяване 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 монтират 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 pinout на транзисторите, които могат да бъдат намерени в техническо описаниекъм тези компоненти. Диодите могат да се използват и в режим на измерване на съпротивление: в посока напред устройството ще покаже стойност от порядъка на 500-600 ома.

За захранване на веригата можете да използвате външен източник DC напрежение 5-24 V или батерии. 6F22 („корона“) и други батерии имат твърде малък капацитет, така че използването им е непрактично при използване на светодиоди с висока мощност.

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 „тестване“). След това прилагаме захранващото напрежение към входа и чрез завъртане на копчето VR1 постигаме необходимата яркост.

Списък на елементите:

Заключение

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

Наскоро един приятел ме помоли да помогна с проблем. Той разработва LED лампи, като ги продава по пътя. Той е натрупал няколко лампи, които не работят правилно. Външно това се изразява по следния начин: когато се включи, лампата мига за кратко (по-малко от секунда), изгасва за секунда и така се повтаря безкрайно. Той ми даде три такива лампи за изследване, аз реших проблема, повредата се оказа много интересна (съвсем в стила на Еркюл Поаро) и искам да ви разкажа за начина за намиране на повредата.

LED лампата изглежда така:

Фиг. 1. Външен видразглобена LED лампа

Разработчикът е използвал интересно решение - топлината от работещите светодиоди се отнема от топлинна тръба и се прехвърля към класически алуминиев радиатор. Според автора това решение позволява правилните топлинни условия за светодиодите, минимизирайки термичната деградация и осигурявайки възможно най-дълъг експлоатационен живот на диодите. В същото време експлоатационният живот на диодния захранващ драйвер се увеличава, тъй като платката на драйвера е отстранена от термичната верига и температурата на платката не надвишава 50 градуса по Целзий.

Това решение - за разделяне на функционалните зони на излъчване на светлина, отвеждане на топлина и генериране на ток - направи възможно получаването на високи характеристики на лампата по отношение на надеждност, издръжливост и поддръжка.
Недостатъкът на такива лампи, колкото и да е странно, пряко произтича от неговите предимства - производителите не се нуждаят от издръжлива лампа :). Всички ли си спомнят историята за конспирацията между производителите на лампи с нажежаема жичка за максималния експлоатационен живот от 1000 часа?

Е, няма как да не отбележа характерния външен вид на продукта. Моят „държавен контрол“ (съпруга) не ми позволи да сложа тези лампи в полилея, където се виждат.

Да се ​​върнем на проблемите с драйверите.

Ето как изглежда драйверната платка:

Фигура 2. Външен вид на LED драйверната платка от страната на повърхностния монтаж

И на обратната страна:

Фигура 3. Външен вид на LED драйверната платка от страната на захранващите части

Изследването му под микроскоп позволи да се определи вида на контролния чип - това е MT7930. Това е контролен чип за обратен преобразувател (Fly Back), покрит с различни защити, като напр коледна елха- играчки.

MT7930 има вградена защита:

От излишък на ток на ключовия елемент
намаляване на захранващото напрежение
увеличаване на захранващото напрежение
късо съединение в товара и прекъсване на товара.
от превишаване на температурата на кристала

Декларирането на защита срещу късо съединение в товара за източник на ток е по-скоро от маркетингов характер :)

Не беше възможно да се получи схематична диаграма точно за такъв драйвер, но търсене в Интернет даде няколко много подобни диаграми. Най-близкият е показан на фигурата:

Фигура 4. LED драйвер MT7930. Електрическа схема

Анализът на тази схема и внимателното четене на ръководството за микросхемата ме доведе до заключението, че източникът на проблема с мигането е активирането на защитата след стартиране. Тези. първоначалната процедура за стартиране преминава (лампата мига - това е), но след това преобразувателят се изключва поради една от защитите, захранващите кондензатори се разреждат и цикълът започва отново.

внимание! Веригата съдържа животозастрашаващи напрежения! Не повтаряйте без правилното разбиране на това, което правите!

За да изучавате сигнали с осцилоскоп, трябва да отделите веригата от мрежата, така че да няма галваничен контакт. За това използвах изолационен трансформатор. На балкона в резервите са открити два съветски трансформатора TN36 от 1975 г. Е, това са вечни устройства, масивни, покрити с изцяло зелен лак. Свързах го по схемата 220 – 24 – 24 -220. Тези. Първо намалих напрежението до 24 волта (4 вторични намотки по 6,3 волта всяка) и след това го увеличих. Наличието на няколко първични намотки с откъсване ми даде възможност да играя с различни захранващи напрежения - от 110 волта до 238 волта. Това решение, разбира се, е донякъде излишно, но доста подходящо за еднократни измервания.

Фигура 5. Снимка на изолационния трансформатор

От описанието на старта в ръководството следва, че когато се подаде захранване, кондензаторът C8 започва да се зарежда през резистори R1 и R2 с общо съпротивление от около 600 kohms. От съображения за безопасност се използват два резистора, така че ако единият се повреди, токът през тази верига да не надвишава безопасната стойност.

И така, захранващият кондензатор се зарежда бавно (това време е около 300-400 ms) и когато напрежението върху него достигне 18,5 волта, започва процедурата за стартиране на преобразувателя. Микросхемата започва да генерира последователност от импулси към ключовия полеви транзистор, което води до появата на напрежение върху намотката на Na. Това напрежение се използва по два начина - за генериране на импулси за обратна връзка за управление на изходния ток (верига R5 R6 C5) и за генериране на работното захранващо напрежение на микросхемата (верига D2 R9). В същото време в изходната верига възниква ток, което води до запалване на лампата.

Защо работи защитата и по какъв параметър?

Първо предположение

Задействане на защита при превишаване на изходното напрежение?

За да тествам това предположение, разпоих и тествах резисторите в разделителната верига (R5 10 kohm и R6 39 kohm). Не можете да ги проверите без да ги запоявате, тъй като те са паралелни през намотката на трансформатора. Елементите се оказаха наред, но по някое време веригата заработи!

Проверих формите и напреженията на сигналите във всички точки на преобразувателя с осцилоскоп и с изненада видях, че всички са напълно сертифицирани. Няма отклонения от нормата...

Оставих веригата да работи един час - всичко беше наред.

Ами ако го оставите да изстине? След 20 минути в изключено състояние не работи.

Много добре, явно е въпрос на нагряване на някакъв елемент?

Но кое? И какви параметри на елемента могат да изплуват?

В този момент заключих, че има някакъв чувствителен към температура елемент на преобразувателната платка. Нагряването на този елемент напълно нормализира работата на веригата.
Какъв е този елемент?

Второ предположение

Подозрението падна върху трансформатора. Проблемът беше обмислен по следния начин: трансформаторът, поради производствени неточности (да речем, намотката е навита под няколко оборота), работи в областта на насищане и поради рязък спад на индуктивността и рязко увеличение на ток, токовата защита на превключвателя на полето се задейства. Това е резистор R4 R8 R19 в дренажната верига, сигналът от който се подава към щифт 8 (CS, очевидно Current Sense) на микросхемата и се използва за веригата за текуща обратна връзка и, когато настройката от 2,4 волта е превишена, изключва генерацията за защита полеви транзистори трансформатор от повреда. На изследваната платка има два резистора R15 R16 паралелно с еквивалентно съпротивление 2,3 ома.

Но доколкото знам, параметрите на трансформатора се влошават при нагряване, т.е. Поведението на системата трябва да е различно - включва се, работи 5-10 минути и се изключва. Трансформаторът на платката е доста масивен и топлинната му константа е не по-малко от няколко минути.
Може би, разбира се, съдържа късо съединение, който изчезва при нагряване?

Презапояването на трансформатора към гарантирано работещ беше невъзможно в този момент (все още не бяха доставили гарантирано работеща платка), така че оставих тази опция за по-късно, когато изобщо не останаха версии :). Освен това интуитивното усещане не е това. Вярвам на инженерната си интуиция.

В този момент тествах хипотезата за действието на токовата защита чрез намаляване на резистора за ток наполовина чрез запояване на същия успоредно с него - това по никакъв начин не повлия на мигането на лампата.

Това означава, че всичко е нормално с тока на полевия транзистор и няма излишен ток. Това ясно се виждаше от формата на сигнала на екрана на осцилоскопа. Пикът на зъбния сигнал беше 1,8 волта и очевидно не достигна стойността от 2,4 волта, при която микросхемата изключва генерирането.

Веригата също се оказа нечувствителна към промените в натоварването - нито свързването на втората глава паралелно, нито превключването на топла глава към студена и обратно промени нищо.

Трето предположение

Проверих захранващото напрежение на микросхемата. При работа в нормален режим всички напрежения бяха абсолютно нормални. И в мигащ режим, доколкото може да се прецени от вълните на екрана на осцилоскопа.

Както и преди, системата мига в студено състояние и започва да работи нормално, когато кракът на трансформатора се затопли с поялник. Загрейте го за 15 секунди и всичко започва добре.

Загряването на микросхемата с поялник не направи нищо.

И краткото време за нагряване беше много объркващо... какво може да се промени за 15 секунди?

В един момент седнах и методично, логично отрязах всичко, което гарантирано работеше. След като лампата светне, това означава, че стартовите вериги работят.
След като загряването на платката успее да стартира системата и работи с часове, това означава, че захранващите системи работят правилно.
Изстива и спира да работи - нещо зависи от температурата...
Има ли пукнатина на платката във веригата за обратна връзка? Охлажда и се свива, прекъсва се контакта, загрява се, разширява се и контактът се възстановява?
Катерих студен борд с тестер - няма счупвания.

Какво друго може да попречи на преминаването от режим на стартиране в режим на работа?!!!

От пълна безнадеждност, интуитивно запоих електролитен кондензатор от 10 uF 35 волта паралелно на същото захранване за микросхемата.

И тогава дойде щастието. Работи!

Замяната на кондензатор от 10 uF с кондензатор от 22 uF напълно реши проблема.

Ето го и виновника за проблема:

Фигура 6. Кондензатор с неправилен капацитет

Сега стана ясен механизмът на неизправността. Веригата има две захранващи вериги за микросхемата. Първият, задействащ, бавно зарежда кондензатор C8, когато 220 волта се подават през резистор 600 kΩ. След като се зареди, микросхемата започва да генерира импулси за полевия оператор, стартирайки силовата част на веригата. Това води до генериране на мощност за микросхемата в работен режим на отделна намотка, която се подава към кондензатора чрез диод с резистор. Сигналът от тази намотка също се използва за стабилизиране на изходния ток.

Докато системата достигне режим на работа, микросхемата се захранва от съхранената енергия в кондензатора. И липсваше съвсем малко - буквално няколко-три процента.
Спадът на напрежението беше достатъчен, за да може системата за защита на микросхемата да се задейства при ниска мощност и да изключи всичко. И цикълът започна отново.

Не беше възможно да се открие този спад в захранващото напрежение с осцилоскоп - беше твърде груба оценка. Струваше ми се, че всичко е наред.

Загряването на платката увеличи капацитета на кондензатора с липсващия процент - и вече имаше достатъчно енергия за нормално стартиране.

Ясно е защо само част от драйверите отказаха, въпреки че елементите бяха напълно изправни. Странна комбинация от следните фактори изигра роля:

Нисък капацитет на захранването. Толерансът за капацитета на електролитните кондензатори (-20% +80%) изигра положителна роля, т.е. капацитети с номинална стойност 10 микрофарада в 80% от случаите имат реален капацитет от около 18 микрофарада. С течение на времето капацитетът намалява поради изсъхването на електролита.
Положителна температурна зависимост на капацитета на електролитни кондензатори от температурата. Повишена температура в контролната точка на изхода - само няколко градуса са достатъчни и капацитетът е достатъчен за нормално стартиране. Ако приемем, че на мястото на изходния контрол не беше 20 градуса, а 25-27, то това се оказа достатъчно за почти 100% преминаване на изходния контрол.

Производителят на драйвера спести пари, разбира се, като използва кондензатори с по-ниска номинална стойност в сравнение с референтния дизайн от ръководството (там е посочено 22 µF), но свежите кондензатори при повишени температури и като се вземе предвид +80% разпространение позволиха партида от драйвери, които се доставят на клиента. Клиентът получи привидно работещи драйвери, но с течение на времето те започнаха да се провалят по неизвестна причина. Би било интересно да се знае дали инженерите на производителя са взели предвид особеностите на поведението на електролитните кондензатори с повишаване на температурата и естественото разсейване или това се е случило случайно?

Светодиодните източници на светлина бързо набират популярност и заменят неикономичните лампи с нажежаема жичка и опасните флуоресцентни аналози. Те използват енергия ефективно, издържат дълго време, а някои от тях могат да бъдат ремонтирани след повреда.

За да замените правилно или поправите счупен елемент, ще ви е необходима схема на LED лампа и познаване на дизайнерските характеристики. И ние разгледахме тази информация подробно в нашата статия, като обърнахме внимание на видовете лампи и техния дизайн. Ние също донесохме кратък прегледустройства от най-популярните LED модели от известни производители.

Близко запознаване с дизайна на LED лампа може да се наложи само в един случай - ако е необходимо да се ремонтира или подобри източникът на светлина.

Домашните занаятчии, които имат под ръка набор от елементи, могат да използват светодиоди, но начинаещ не може да го направи.

Като се има предвид, че LED устройствата са се превърнали в основата на осветителните системи за модерни апартаменти, способността да се разбере структурата на лампите и да се ремонтират може да спести значителна част от семейния бюджет

Но след като е изучил веригата и има основни умения за работа с електроника, дори начинаещ ще може да разглоби лампата, да замени счупени части, възстановявайки функционалността на устройството. Да се ​​запознаете подробни инструкцииЗа да идентифицирате повреда и сами да ремонтирате LED лампа, моля, отидете на.

Има ли смисъл от ремонт на LED лампа? Несъмнено. За разлика от аналозите с нишки с нажежаема жичка за 10 рубли на брой, LED устройствата са скъпи.

Да приемем, че „крушата“ на GAUSS струва около 80 рубли, а по-добрата алтернатива OSRAM струва 120 рубли. Смяната на кондензатор, резистор или диод ще струва по-малко, а животът на лампата може да бъде удължен чрез навременна подмяна.

Има много модификации на LED лампи: свещи, круши, топки, прожектори, капсули, ленти и др. Те се различават по форма, размер и дизайн. За да видите ясно разликата от лампа с нажежаема жичка, помислете за обикновения крушовиден модел.

Вместо стъклена крушка има матов дифузьор, нажежаемата жичка се заменя с "дългоиграещи" диоди на платката, излишната топлина се отстранява от радиатор, а стабилността на напрежението се осигурява от драйвера

Ако погледнете далеч от обичайната форма, можете да забележите само един познат елемент - . Гама размериОсновите остават същите, така че пасват на традиционните контакти и не изискват промяна в електрическата система. Но тук приликите свършват: вътрешна структура LED устройствата са много по-сложни от лампите с нажежаема жичка.

Светодиодните лампи не са проектирани да работят директно от мрежа от 220 V, така че вътре в устройството е разположен драйвер, който е едновременно захранващ и управляващ блок. Състои се от много малки елементи, чиято основна задача е да коригират тока и да намалят напрежението.

Видове схеми и техните характеристики

За да се създаде оптимално напрежение за работа на устройството, диодите се сглобяват на базата на верига с кондензатор или понижаващ трансформатор. Първият вариант е по-евтин, вторият се използва за оборудване на мощни лампи.

Има и трети тип - инверторни схеми, които се изпълняват или за сглобяване на димируеми лампи, или за устройства с голям бройдиоди.

Вариант #1 - с кондензатори за намаляване на напрежението

Нека разгледаме пример, включващ кондензатор, тъй като такива вериги са често срещани в домашните лампи.

Елементарна схема на драйвер за LED лампа. Основните елементи, които намаляват напрежението, са кондензатори (C2, C3), но резистор R1 също изпълнява същата функция

Кондензатор C1 предпазва от електрически смущения, а C4 изглажда вълните. В момента на подаване на ток два резистора - R2 и R3 - го ограничават и в същото време предпазват от късо съединение, а елементът VD1 преобразува променливо напрежение.

Когато токът спре, кондензаторът се разрежда с помощта на резистор R4. Между другото, R2, R3 и R4 не се използват от всички производители на LED продукти.

Вариант #4 – Лампа Jazzway 7.5w GU10

Външните елементи на лампата се отделят лесно, така че можете да стигнете до контролера достатъчно бързо, като развиете два чифта винтове. Предпазно стъклодържани с резета. Платката съдържа 17 диода със серийна комуникация.

Самият контролер обаче, разположен в основата, е щедро напълнен с компаунд, а проводниците са притиснати в клемите. За да ги освободите, трябва да използвате бормашина или да използвате разпояване.

Изводи и полезно видео по темата

Домашно изработени от скрап елементи:

Днес можете да закупите комплекти и отделни елементиза монтаж на осветителни тела с различна мощност.

Ако желаете, можете да ремонтирате повредена LED лампа или да модифицирате нова, за да получите по-добър резултат. При покупка препоръчваме внимателно да проверите характеристиките и годността на частите.

Имате ли още въпроси, след като прочетете материала по-горе? Или искате да добавите ценна информация и други диаграми на електрически крушки, базирани на личен опит ремонт на светодиодилампи? Напишете вашите препоръки, добавете снимки и диаграми, задайте въпроси в блока за коментари по-долу.