V poslední době se spotřebitelé stále více zajímají o LED osvětlení. Popularita LED žárovek je zcela oprávněná - nová technologie osvětlení nevyzařuje ultrafialové záření, je ekonomická a životnost takových žárovek je více než 10 let. S pomocí LED prvků v domácích a kancelářských interiérech je navíc snadné vytvořit v exteriéru originální světelné textury.

Pokud se rozhodnete pořídit si taková zařízení domů nebo do kanceláře, pak byste měli vědět, že jsou velmi náročná na parametry elektrických sítí. Pro optimální výkon osvětlení budete potřebovat ovladač LED. Vzhledem k tomu, že stavební trh je přeplněný zařízeními různé kvality a cen, je dobré se před nákupem LED zařízení a zdroje k nim seznámit se základními radami odborníků v této věci.

Nejprve se podívejme, proč je takové zařízení jako ovladač potřeba.

Jaký je účel ovladačů?

Ovladač (napájecí zdroj) je zařízení, které plní funkce stabilizace proudu protékajícího obvodem LED a odpovídá za to, že vámi zakoupené zařízení bude fungovat po výrobcem garantovaný počet hodin. Při výběru napájecího zdroje musíte nejprve důkladně prostudovat jeho výstupní charakteristiky, včetně proudu, napětí, výkonu, účinnosti a také stupeň jeho ochrany a vystavení vnějším faktorům.

Například jas LED závisí na charakteristikách proudění. Digitální symbol napětí odráží rozsah, ve kterém ovladač pracuje během možných napěťových rázů. A samozřejmě, čím vyšší účinnost, tím efektivněji bude zařízení pracovat a jeho životnost bude delší.

Kde se používají ovladače LED?

Elektronické zařízení - driver - je obvykle napájeno z elektrické sítě 220V, ale je navrženo pro provoz s velmi nízkým napětím 10, 12 a 24V. Rozsah provozního výstupního napětí je ve většině případů od 3V do několika desítek voltů. Například je třeba připojit sedm 3V LED. V tomto případě budete potřebovat driver s výstupním napětím od 9 do 24V, které je dimenzováno na 780 mA. Vezměte prosím na vědomí, že navzdory své všestrannosti bude mít takový ovladač nízkou účinnost, pokud mu dáte minimální zatížení.

Potřebujete-li nainstalovat osvětlení do auta, vložit lampu do světlometu na kolo či motorku, do jedné či dvou malých pouličních lampiček nebo do ruční svítilny, postačí vám napájení od 9 do 36V.

Pokud máte v úmyslu připojit LED systém skládající se ze tří nebo více zařízení do exteriéru, zvolili jste si jej k dekoraci interiéru nebo pokud máte kancelářské stolní lampy, které fungují alespoň 8 hodin denně, bude nutné zvolit výkonnější LED ovladače.

Jak funguje ovladač?

Jak jsme již řekli, LED ovladač funguje jako zdroj proudu. Zdroj napětí produkuje na svém výstupu určité napětí, ideálně nezávislé na zátěži.

Připojíme například 40 Ohmový odpor ke zdroji 12 V. Poteče jím proud 300mA.

Nyní zapněte dva odpory najednou. Celkový proud bude již 600 mA.

Napájecí zdroj udržuje na svém výstupu stanovený proud. Napětí se v tomto případě může změnit. Připojíme také 40 Ohmový odpor k 300 mA driveru.

Napájecí zdroj vytvoří na rezistoru úbytek napětí 12V.

Pokud zapojíte dva odpory paralelně, proud bude také 300 mA a napětí klesne na polovinu.

Jaké jsou hlavní charakteristiky LED ovladače?

Při výběru ovladače nezapomeňte věnovat pozornost parametrům, jako je výstupní napětí, výkon spotřebovaný zátěží (proud).

— Výstupní napětí závisí na poklesu napětí na LED; počet LED diod; v závislosti na způsobu připojení.

— Proud na výstupu napájecího zdroje je určen charakteristikami LED a závisí na jejich výkonu a jasu, množství a barevném schématu.

Zastavme se u barevných charakteristik LED svítidel. Mimochodem, na tom závisí výkon zátěže. Například průměrná spotřeba energie červené LED se pohybuje v rozmezí 740 mW. U zeleného bude průměrný výkon asi 1,20 W. Na základě těchto údajů si můžete předem spočítat, jaký výkon ovladače budete potřebovat.

P=Pled x N

kde Pled je výkon LED, N je počet připojených diod.

Další důležité pravidlo. D Pro stabilní provoz zdroje musí být výkonová rezerva minimálně 25 %. To znamená, že musí být splněn následující vztah:

Pmax ≥ (1,2…1,3)xP

kde Pmax je maximální výkon napájecího zdroje.

Jak správně zapojit LED diody?

Existuje několik způsobů připojení LED.

První metodou je sekvenční podávání. Zde budete potřebovat ovladač s napětím 12V a proudem 300mA. Při této metodě svítí LED v lampě nebo na pásku stejně jasně, ale pokud se rozhodnete připojit více LED, budete potřebovat ovladač s velmi vysokým napětím.

Druhým způsobem je paralelní připojení. Vyhovuje nám 6V zdroj a proud bude spotřebován přibližně dvakrát tolik než při sériovém zapojení. Existuje také nevýhoda - jeden okruh může svítit jasněji než druhý.

Sériově paralelní zapojení - nachází se v světlometech a dalších výkonných lampách pracujících na stejnosměrné i střídavé napětí.

Čtvrtým způsobem je zapojení ovladače do série, dva najednou. Je to nejméně preferované.

K dispozici je také hybridní varianta. Spojuje výhody sériového a paralelního zapojení LED.

Odborníci radí vybrat ovladač ještě před nákupem LED a také je vhodné nejprve určit jejich schéma zapojení. Napájecí zdroj tak bude pracovat efektivněji.

Lineární a pulzní budiče. Jaké jsou principy jejich fungování?

Dnes se vyrábějí lineární a pulzní budiče pro LED lampy a pásky.
Lineární výstup je generátor proudu, který zajišťuje stabilizaci napětí bez vytváření elektromagnetického rušení. Takové ovladače se snadno používají a nejsou drahé, ale jejich nízká účinnost omezuje rozsah jejich použití.

Spínací budiče mají naopak vysokou účinnost (cca 96 %) a jsou také kompaktní. Ovladač s takovými vlastnostmi je vhodnější použít pro přenosná osvětlovací zařízení, což umožňuje prodloužit provozní dobu zdroje energie. Ale je tu také mínus - kvůli vysoké úrovni elektromagnetického rušení je méně atraktivní.

Potřebujete 220V LED ovladač?

Lineární a pulzní budiče jsou vyráběny pro zapojení do sítě 220V. Navíc, pokud mají zdroje galvanické oddělení (přenos energie nebo signálu mezi elektrickými obvody bez elektrického kontaktu mezi nimi), vykazují vysokou účinnost, spolehlivost a bezpečnost provozu.

Bez galvanického oddělení vás zdroj bude stát méně, ale nebude tak spolehlivý a bude vyžadovat opatrnost při zapojování kvůli nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

Při výběru parametrů výkonu odborníci doporučují volit ovladače LED s výkonem přesahujícím požadované minimum o 25 %. Taková výkonová rezerva zabrání rychlému selhání elektronického zařízení a napájecího zdroje.

Vyplatí se kupovat čínské ovladače?

Made in China – dnes na trhu najdete stovky ovladačů různých vlastností vyrobených v Číně. Co jsou? Jedná se především o zařízení s pulzním zdrojem proudu 350-700mA. Nízká cena a přítomnost galvanické izolace umožňují, aby takové ovladače byly mezi kupujícími žádané. Zařízení čínské výroby má ale také své nevýhody. Často nemají pouzdro, použití levných prvků snižuje spolehlivost ovladače a nechybí ani ochrana proti přehřátí a kolísání napájení.

Čínští řidiči, stejně jako mnoho produktů vyráběných v Říši středu, mají krátkou životnost. Proto, pokud chcete nainstalovat vysoce kvalitní osvětlovací systém, který vám bude sloužit roky, je nejlepší koupit LED konvertor od důvěryhodného výrobce.

Jaká je životnost LED ovladače?

Ovladače, jako každá elektronika, mají svou životnost. Garantovaná životnost LED driveru je 30 000 hodin. Nezapomeňte však, že doba provozu zařízení bude také záviset na nestabilitě síťového napětí, úrovni vlhkosti a teplotních změn a vlivu vnějších faktorů na něj.

Neúplné načtení ovladače také snižuje životnost zařízení. Pokud je například LED driver navržen na 200W, ale pracuje při zátěži 90W, polovina jeho výkonu se vrací do elektrické sítě, což způsobí jeho přetížení. To způsobuje časté výpadky proudu a zařízení může vyhořet již po roce, kdy vám bude sloužit.

Postupujte podle našich tipů a nebudete muset LED zařízení často měnit.

LED diody pro jejich napájení vyžadují použití zařízení, která budou stabilizovat proud procházející jimi. V případě indikačních a jiných nízkopříkonových LED si vystačíte s odpory. Jejich jednoduchý výpočet lze dále zjednodušit pomocí LED kalkulačky.

Chcete-li použít vysoce výkonné LED diody, neobejdete se bez použití zařízení pro stabilizaci proudu - ovladačů. Správné ovladače mají velmi vysokou účinnost - až 90-95%. Navíc poskytují stabilní proud i při změně napájecího napětí. A to může být relevantní, pokud je LED napájena například bateriemi. Nejjednodušší proudové omezovače - odpory - to ze své podstaty nemohou zajistit.

Něco málo o teorii lineárních a pulzních stabilizátorů proudu se můžete dozvědět v článku „Ovladače pro LED“.

Samozřejmě si můžete koupit již hotový ovladač. Ale mnohem zajímavější je vyrobit si to sami. To bude vyžadovat základní dovednosti při čtení elektrických schémat a používání páječky. Podívejme se na několik jednoduchých domácích obvodů ovladačů pro vysoce výkonné LED.

Jednoduchý ovladač. Sestaven na prkénku na krájení, pohání mocný Cree MT-G2

Velmi jednoduchý lineární budicí obvod pro LED. Q1 – N-kanálový tranzistor s efektem pole s dostatečným výkonem. Vhodné například IRFZ48 nebo IRF530. Q2 je bipolární tranzistor NPN. Použil jsem 2N3004, můžete použít jakýkoli podobný. Rezistor R2 je 0,5-2W rezistor, který určuje proud ovladače. Odpor R2 2,2Ohm poskytuje proud 200-300mA. Vstupní napětí by nemělo být příliš vysoké - je vhodné nepřekračovat 12-15V. Budič je lineární, takže účinnost budiče bude určena poměrem V LED / V IN, kde V LED je úbytek napětí na LED a V IN je vstupní napětí. Čím větší je rozdíl mezi vstupním napětím a poklesem na LED a čím větší je proud budiče, tím více se bude tranzistor Q1 a rezistor R2 zahřívat. V IN by však mělo být větší než V LED alespoň o 1-2V.

Pro testy jsem sestavil obvod na prkénku a napájel jej výkonnou LED CREE MT-G2. Napájecí napětí je 9V, úbytek napětí na LED je 6V. Řidič pracoval okamžitě. A i při tak malém proudu (240mA) odvede mosfet 0,24 * 3 = 0,72 W tepla, což není vůbec málo.

Obvod je velmi jednoduchý a lze jej namontovat i do hotového zařízení.

Okruh dalšího domácího řidiče je také extrémně jednoduchý. Zahrnuje použití čipu LM317 snižovacího měniče napětí. Tento mikroobvod lze použít jako stabilizátor proudu.

Ještě jednodušší ovladač na čipu LM317

Vstupní napětí může být až 37V, musí být alespoň o 3V vyšší než úbytek napětí na LED. Odpor rezistoru R1 se vypočítá podle vzorce R1 = 1,2 / I, kde I je požadovaný proud. Proud by neměl překročit 1,5A. Ale při tomto proudu by měl být rezistor R1 schopen odvést 1,5 * 1,5 * 0,8 = 1,8 W tepla. Čip LM317 se také velmi zahřeje a bez chladiče to nepůjde. Ovladač je také lineární, takže aby byla účinnost maximální, měl by být rozdíl mezi V IN a V LED co nejmenší. Jelikož je obvod velmi jednoduchý, lze jej sestavit i závěsnou instalací.

Na stejném prkénku byl sestaven obvod se dvěma jednowattovými rezistory s odporem 2,2 Ohm. Síla proudu se ukázala být menší než vypočítaná, protože kontakty v prkénku nejsou ideální a zvyšují odpor.

Dalším ovladačem je pulzní budič. Je sestaven na čipu QX5241.

Obvod je také jednoduchý, ale skládá se z o něco většího počtu dílů a zde se neobejdete bez výroby plošného spoje. Samotný čip QX5241 je navíc vyroben v docela malém pouzdru SOT23-6 a vyžaduje pozornost při pájení.

Vstupní napětí by nemělo přesáhnout 36V, maximální stabilizační proud je 3A. Vstupní kondenzátor C1 může být jakýkoliv - elektrolytický, keramický nebo tantalový. Jeho kapacita je až 100 µF, maximální provozní napětí není menší než 2x větší než vstupní. Kondenzátor C2 je keramický. Kondenzátor C3 je keramický, kapacita 10 μF, napětí - ne méně než 2krát větší než vstup. Rezistor R1 musí mít výkon alespoň 1W. Jeho odpor se vypočítá podle vzorce R1 = 0,2 / I, kde I je požadovaný proud budiče. Rezistor R2 - libovolný odpor 20-100 kOhm. Schottkyho dioda D1 musí snést zpětné napětí s rezervou - minimálně 2násobek hodnoty příkonu. A musí být navržen pro proud, který není menší než požadovaný proud řidiče. Jedním z nejdůležitějších prvků obvodu je tranzistor Q1 s efektem pole. Mělo by se jednat o N-kanálový polní přístroj s co nejnižším odporem v otevřeném stavu, samozřejmě by měl s rezervou odolávat vstupnímu napětí a požadované intenzitě proudu. Dobrou volbou jsou tranzistory s efektem pole SI4178, IRF7201 atd. Tlumivka L1 by měla mít indukčnost 20-40 μH a maximální provozní proud ne menší než požadovaný proud budiče.

Počet dílů tohoto ovladače je velmi malý, všechny jsou kompaktní velikosti. Výsledkem může být docela miniaturní a zároveň výkonný ovladač. Jedná se o pulzní budič, jeho účinnost je výrazně vyšší než u lineárních měničů. Doporučuje se však zvolit vstupní napětí, které je pouze o 2-3V vyšší než úbytek napětí na LED. Ovladač je zajímavý i tím, že výstup 2 (DIM) čipu QX5241 lze použít pro stmívání - regulaci proudu ovladače a podle toho i jasu LED. K tomu je třeba na tento výstup přivést impulsy (PWM) s frekvencí až 20 KHz. S tím si poradí každý vhodný mikrokontrolér. Výsledkem může být ovladač s několika provozními režimy.

(13 hodnocení, průměr 4,58 z 5)

Použití LED jako světelných zdrojů obvykle vyžaduje specializovaný ovladač. Stává se však, že potřebný ovladač není po ruce, ale musíte uspořádat osvětlení, například v autě, nebo otestovat jas LED. V tomto případě to můžete udělat sami pro LED.

Jak vytvořit ovladač pro LED diody

Níže uvedené obvody používají nejběžnější prvky, které lze zakoupit v každém obchodě s rádiem. Při montáži není potřeba žádné speciální vybavení, všechny potřebné nástroje jsou běžně dostupné. Navzdory tomu, s pečlivým přístupem, zařízení fungují poměrně dlouho a nejsou o moc horší než komerční vzorky.

Potřebné materiály a nástroje

K sestavení domácího ovladače budete potřebovat:

• Páječka s výkonem 25-40W. Můžete použít větší výkon, ale tím se zvyšuje riziko přehřátí prvků a jejich selhání. Nejlepší je použít páječku s keramickým topným tělesem a nehořícím hrotem, protože... běžný měděný hrot poměrně rychle oxiduje a musí se čistit.
• Tavidlo pro pájení (kalafuna, glycerin, FKET atd.). Je vhodné použít neutrální tavidlo - na rozdíl od aktivních tavidel (kyselina fosforečná a chlorovodíková, chlorid zinečnatý atd.) časem neoxiduje kontakty a je méně toxické. Bez ohledu na použité tavidlo je po sestavení zařízení lepší jej omýt alkoholem. Pro aktivní toky je tento postup povinný, pro neutrální - v menší míře.
• Pájka. Nejběžnější je nízkotavitelná cíno-olověná pájka POS-61. Bezolovnaté pájky jsou méně škodlivé při vdechování výparů při pájení, ale mají vyšší bod tání s nižší tekutostí a tendenci časem degradovat svar.
• Malé kleště na ohýbání vodičů.
• Drátové řezačky nebo boční řezačky pro řezání dlouhých konců vodičů a vodičů.
• Instalační vodiče jsou izolované. Nejlépe se hodí lankové měděné dráty o průřezu 0,35 až 1 mm2.
• Multimetr pro sledování napětí v uzlových bodech.
• Elektrická páska nebo teplem smrštitelná bužírka.
• Malá prototypová deska vyrobená ze sklolaminátu. Postačí deska o rozměrech 60x40 mm.

Vývojová deska PCB pro rychlou instalaci

Jednoduchý budicí obvod pro 1W LED

Jeden z nejjednodušších obvodů pro napájení výkonné LED je znázorněn na obrázku níže:

Jak vidíte, kromě LED obsahuje pouze 4 prvky: 2 tranzistory a 2 odpory.

Výkonný n-kanálový tranzistor s efektem pole VT2 zde funguje jako regulátor proudu procházejícího LED. Rezistor R2 určuje maximální proud procházející LED a zároveň funguje jako proudový snímač pro tranzistor VT1 ve zpětnovazebním obvodu.

Čím více proudu prochází VT2, tím větší je pokles napětí na R2, v souladu s tím VT1 otevírá a snižuje napětí na bráně VT2, čímž se snižuje proud LED. Tímto způsobem je dosaženo stabilizace výstupního proudu.

Obvod je napájen ze zdroje konstantního napětí 9 - 12 V, proudem minimálně 500 mA. Vstupní napětí by mělo být alespoň o 1-2 V větší než úbytek napětí na LED.

Rezistor R2 by měl odvádět výkon 1-2 W v závislosti na požadovaném proudu a napájecím napětí. Tranzistor VT2 je n-kanálový, navržený pro proud minimálně 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – jakýkoli bipolární npn s nízkým výkonem: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 atd. R1 - výkon 0,125 - 0,25 W s odporem 100 kOhm.

Vzhledem k malému počtu prvků lze montáž provést závěsnou instalací:

Další jednoduchý obvod ovladače založený na lineárním řízeném regulátoru napětí LM317:

Zde může být vstupní napětí až 35 V. Odpor odporu lze vypočítat pomocí vzorce:

kde I je aktuální síla v ampérech.

V tomto obvodu bude LM317 rozptylovat významný výkon vzhledem k velkému rozdílu mezi napájecím napětím a poklesem LED. Proto bude muset být umístěn na malém. Rezistor musí být také dimenzován na minimálně 2 W.

Toto schéma je podrobněji popsáno v následujícím videu:

Zde si ukážeme, jak připojit výkonnou LED pomocí baterií s napětím asi 8 V. Když je úbytek napětí na LED asi 6 V, rozdíl je malý a čip se moc nezahřívá, takže se obejdete bez chladič.

Upozorňujeme, že pokud je velký rozdíl mezi napájecím napětím a poklesem na LED, je nutné umístit mikroobvod na chladič.

Napájecí obvod se vstupem PWM

Níže je uveden obvod pro napájení vysoce výkonných LED diod:

Ovladač je postaven na duálním komparátoru LM393. Samotný obvod je buck-konvertor, to znamená pulzní snižovací měnič napětí.

Funkce ovladače

• Napájecí napětí: 5 - 24 V, konstantní;
• Výstupní proud: až 1 A, nastavitelný;
• Výstupní výkon: až 18 W;
• Ochrana proti zkratu na výstupu;
• Možnost ovládat jas pomocí externího PWM signálu (bude zajímavé si přečíst jak).

Princip fungování

Rezistor R1 s diodou D1 tvoří zdroj referenčního napětí cca 0,7 V, které je navíc regulováno proměnným rezistorem VR1. Rezistory R10 a R11 slouží jako proudové snímače pro komparátor. Jakmile napětí na nich překročí referenční, komparátor se uzavře a tím uzavře dvojici tranzistorů Q1 a Q2 a ty zase uzavřou tranzistor Q3. Induktor L1 má však v tomto okamžiku tendenci obnovit tok proudu, takže proud poteče, dokud napětí na R10 a R11 nebude nižší než referenční napětí a komparátor znovu otevře tranzistor Q3.

Dvojice Q1 a Q2 funguje jako vyrovnávací paměť mezi výstupem komparátoru a hradlem Q3. To chrání obvod před falešnými pozitivními výsledky v důsledku rušení na bráně Q3 a stabilizuje jeho provoz.

Druhá část komparátoru (IC1 2/2) slouží k dodatečné regulaci jasu pomocí PWM. K tomu je řídicí signál přiveden na vstup PWM: když jsou aplikovány logické úrovně TTL (+5 a 0 V), obvod se otevře a zavře Q3. Maximální frekvence signálu na vstupu PWM je asi 2 kHz. Tento vstup lze také použít k zapnutí a vypnutí zařízení pomocí dálkového ovladače.

D3 je Schottkyho dioda dimenzovaná na proud do 1 A. Pokud Schottkyho diodu nenajdete, můžete použít pulsní diodu, např. FR107, ale výstupní výkon se pak mírně sníží.

Maximální výstupní proud se nastavuje výběrem R2 a zapnutím nebo vypnutím R11. Tímto způsobem můžete získat následující hodnoty:

• 350 mA (1 W LED): R2=10K, R11 neaktivní,
• 700 mA (3 W): R2=10K, připojený R11, jmenovitý 1 Ohm,
• 1A (5W): R2=2,7K, připojen R11, jmenovitý 1 Ohm.

V užších mezích se nastavení provádí pomocí proměnného odporu a signálu PWM.

Sestavení a konfigurace ovladače

Komponenty ovladače jsou namontovány na prkénku. Nejprve je nainstalován čip LM393, poté nejmenší součástky: kondenzátory, odpory, diody. Poté jsou instalovány tranzistory a nakonec proměnný rezistor.

Prvky na desce je lepší umístit tak, aby se minimalizovala vzdálenost mezi připojenými piny a použít co nejméně vodičů co nejvíce propojek.

Při zapojování je důležité dodržet polaritu diod a pinout tranzistorů, které naleznete v technickém popisu těchto součástek. Diody lze použít i v režimu měření odporu: v propustném směru bude zařízení ukazovat hodnotu řádově 500-600 Ohmů.

K napájení obvodu lze použít externí zdroj stejnosměrného napětí 5-24 V nebo baterie. 6F22 („korunka“) a další baterie mají příliš malou kapacitu, takže jejich použití je nepraktické při použití vysoce výkonných LED.

Po montáži je potřeba upravit výstupní proud. K tomu jsou k výstupu připájeny LED diody a motor VR1 je nastaven do nejnižší polohy podle schématu (kontrolováno multimetrem v režimu „testování“). Dále na vstup přivedeme napájecí napětí a otáčením knoflíku VR1 dosáhneme požadovaného jasu.

Seznam prvků:

Závěr

První dva z uvažovaných obvodů jsou velmi jednoduché na výrobu, ale neposkytují ochranu proti zkratu a mají spíše nízkou účinnost. Pro dlouhodobé použití se doporučuje třetí obvod na LM393, protože nemá tyto nevýhody a má větší možnosti pro nastavení výstupního výkonu.

Nedávno mě přítel požádal o pomoc s problémem. Vyvíjí LED lampy a prodává je po cestě. Nahromadil řadu lamp, které nefungují správně. Navenek je to vyjádřeno následovně: při zapnutí lampa krátce zabliká (méně než sekundu), na sekundu zhasne a tak se donekonečna opakuje. Dal mi nastudovat tři takové lampy, problém jsem vyřešil, závada se ukázala jako velmi zajímavá (právě ve stylu Hercula Poirota) a chci vám říct, jak závadu najít.

LED lampa vypadá takto:

Obr 1. Vzhled rozložené LED lampy

Vývojář použil zajímavé řešení - teplo z provozních LED je odebíráno tepelnou trubicí a předáváno klasickému hliníkovému radiátoru. Toto řešení podle autora umožňuje správné tepelné podmínky pro LED, minimalizuje tepelnou degradaci a zajišťuje co nejdelší životnost diod. Současně se zvyšuje životnost diodového napájecího ovladače, protože deska ovladače je odstraněna z tepelného okruhu a teplota desky nepřesahuje 50 stupňů Celsia.

Toto řešení - pro oddělení funkčních zón vyzařování světla, odvodu tepla a generování elektrického proudu - umožnilo získat vysoce výkonné charakteristiky lampy z hlediska spolehlivosti, životnosti a udržovatelnosti.
Nevýhoda takových lamp, kupodivu, přímo vyplývá z jejich výhod - výrobci nepotřebují odolnou lampu :). Pamatuje si každý na historku o spiknutí mezi výrobci žárovek o maximální životnosti 1000 hodin?

Nemohu si pomoci, ale všimnout si charakteristického vzhledu produktu. Moje „státní kontrola“ (manželka) mi nedovolila dát tyto lampy do lustru, kde jsou vidět.

Vraťme se k problémům s ovladači.

Takto vypadá deska ovladače:

Obr. 2. Vzhled desky ovladače LED ze strany povrchové montáže

A na zadní straně:

Obr. 3. Vzhled desky ovladače LED ze strany výkonových částí

Jeho studium pod mikroskopem umožnilo určit typ řídicího čipu – je to MT7930. Jedná se o řídicí čip flyback převodníku (Fly Back), ověšený různými ochranami, jako vánoční stromeček s hračkami.

MT7930 má vestavěnou ochranu:

Z nadproudu klíčového prvku
snížení napájecího napětí
zvýšení napájecího napětí
zkrat v zátěži a přerušení zátěže.
z překročení teploty krystalu

Deklarování ochrany proti zkratu v zátěži u zdroje proudu je spíše marketingového charakteru :)

Schematické schéma právě pro takový ovladač nebylo možné získat, ale vyhledávání na internetu přineslo několik velmi podobných schémat. Nejbližší je znázorněn na obrázku:

Obr 4. Ovladač LED MT7930. Schéma elektrického obvodu

Rozbor tohoto obvodu a promyšlené přečtení návodu k mikroobvodu mě dovedly k závěru, že zdrojem problému s blikáním je aktivace ochrany po startu. Tito. projde proces počátečního spuštění (kontrolka bliká - to je ono), ale pak se měnič vypne kvůli jedné z ochran, vybijí se výkonové kondenzátory a cyklus začíná znovu.

Pozornost! Obvod obsahuje životu nebezpečná napětí! Neopakujte, aniž byste správně pochopili, co děláte!

Pro studium signálů osciloskopem je potřeba odpojit obvod od sítě tak, aby nedocházelo ke galvanickému kontaktu. K tomu jsem použil izolační transformátor. Na balkóně byly v rezervách nalezeny dva transformátory TN36 sovětské výroby z roku 1975. Inu, to jsou nadčasové přístroje, masivní, pokryté úplně zeleným lakem. Zapojil jsem to podle schématu 220 – 24 – 24 -220. Tito. Nejprve jsem snížil napětí na 24 voltů (4 sekundární vinutí po 6,3 voltu) a poté jej zvýšil. Tím, že jsem měl více odbočných primárních vinutí, jsem měl možnost hrát si s různými napájecími napětími - od 110 voltů do 238 voltů. Toto řešení je samozřejmě poněkud nadbytečné, ale pro jednorázové měření vcelku vhodné.

Obr. 5. Fotografie oddělovacího transformátoru

Z popisu startu v návodu vyplývá, že při připojení napájení se kondenzátor C8 začne nabíjet přes odpory R1 a R2 o celkovém odporu cca 600 kohmů. Z bezpečnostních důvodů jsou použity dva odpory, aby při poruše jednoho nepřekročil proud tímto obvodem bezpečnou hodnotu.

Výkonový kondenzátor se tedy pomalu nabíjí (tento čas je asi 300-400 ms) a když napětí na něm dosáhne 18,5 voltů, spustí se procedura spuštění převodníku. Mikroobvod začne generovat sekvenci impulsů do klíčového tranzistoru s efektem pole, což vede ke vzniku napětí na vinutí Na. Toto napětí se využívá dvěma způsoby - pro generování zpětnovazebních impulsů pro řízení výstupního proudu (obvod R5 R6 C5) a pro generování provozního napájecího napětí mikroobvodu (obvod D2 R9). Současně ve výstupním obvodu vzniká proud, který vede k zapálení lampy.

Proč ochrana funguje a jakým parametrem?

První odhad

Spuštění ochrany při překročení výstupního napětí?

Pro otestování tohoto předpokladu jsem odpájel a otestoval odpory v obvodu děliče (R5 10 kohm a R6 39 kohm). Nemůžete je zkontrolovat bez pájení, protože jsou paralelně vedeny přes vinutí transformátoru. Prvky se ukázaly být v pořádku, ale v určitém okamžiku začal obvod fungovat!

Osciloskopem jsem zkontroloval tvary a napětí signálů na všech místech převodníku a s překvapením jsem zjistil, že jsou všechny kompletně certifikované. Žádné odchylky od normy...

Nechal jsem okruh běžet hodinu - vše OK.

Co když to necháte vychladnout? Po 20 minutách ve vypnutém stavu nefunguje.

Velmi dobře, zřejmě jde o zahřívání nějakého prvku?

Ale který? A jaké parametry prvků mohou odplouvat?

V tuto chvíli jsem usoudil, že na desce převodníku je nějaký prvek citlivý na teplotu. Zahřívání tohoto prvku zcela normalizuje provoz okruhu.
Co je to za prvek?

Druhý pokus

Podezření padlo na transformátor. Problém byl myšlen takto: transformátor kvůli výrobním nepřesnostem (řekněme, vinutí je podvinuté o několik závitů) pracuje v oblasti nasycení a kvůli prudkému poklesu indukčnosti a prudkému nárůstu proudu se spustí proudová ochrana spínače pole. Jedná se o rezistor R4 R8 R19 v drenážním obvodu, jehož signál je přiváděn na pin 8 (CS, zřejmě Current Sense) mikroobvodu a je použit pro obvod proudové zpětné vazby a při překročení nastavení 2,4 V, vypne generování, aby chránil tranzistor a transformátor s efektem pole před poškozením. Na zkoumané desce jsou paralelně dva rezistory R15 R16 s ekvivalentním odporem 2,3 ohmu.

Ale pokud vím, parametry transformátoru se při zahřívání zhoršují, tzn. Chování systému by mělo být jiné - zapnout, pracovat 5-10 minut a vypnout. Transformátor na desce je poměrně masivní a jeho tepelná konstanta není menší než několik minut.
Možná je v něm samozřejmě zkratovaná zatáčka, která při zahřátí zmizí?

Přepájení transformátoru na zaručeně funkční bylo v tu chvíli nemožné (zaručenou pracovní desku ještě nedodali), takže jsem tuto možnost nechal na později, kdy už nezbyly vůbec žádné verze :). Navíc intuitivní pocit to není ono. Věřím své inženýrské intuici.

V tuto chvíli jsem hypotézu o fungování proudové ochrany otestoval snížením proudového rezistoru na polovinu připájením stejného paralelně k němu - to blikání lampy nijak neovlivnilo.

To znamená, že s proudem tranzistoru s efektem pole je vše normální a není zde žádný nadproud. To bylo jasně vidět z tvaru signálu na obrazovce osciloskopu. Špička pilového signálu byla 1,8 voltu a jednoznačně nedosáhla hodnoty 2,4 voltu, při které mikroobvod vypíná generování.

Obvod se také ukázal jako necitlivý na změny zátěže - ani zapojení druhé hlavy paralelně, ani přepnutí teplé hlavy na studenou a zpět nic nezměnilo.

Třetí odhad

Zkoumal jsem napájecí napětí mikroobvodu. Při provozu v normálním režimu byla všechna napětí naprosto normální. Také v režimu blikání, pokud lze soudit z průběhu na obrazovce osciloskopu.

Stejně jako předtím systém ve studeném stavu blikal a začal normálně fungovat, když byla noha transformátoru zahřátá páječkou. Zahřejte jej na 15 sekund a vše naběhne v pořádku.

Zahřívání mikroobvodu páječkou nic neudělalo.

A krátká doba ohřevu byla velmi matoucí... co se mohlo změnit za 15 sekund?

V určité chvíli jsem si sedl a metodicky, logicky odřízl vše, co zaručeně fungovalo. Jakmile se kontrolka rozsvítí, znamená to, že startovací obvody fungují.
Jakmile se zahřátím desky podaří nastartovat systém a funguje několik hodin, znamená to, že napájecí systémy fungují správně.
Ochladí se a přestane fungovat - něco záleží na teplotě...
Je prasklina na desce v obvodu zpětné vazby? Ochladí se a smrští, kontakt se přeruší, zahřeje se, roztáhne a kontakt se obnoví?
Vylezl jsem testerem na studenou desku - nejsou žádné přestávky.

Co ještě může překážet přechodu ze spouštěcího režimu do provozního?!!!

Z naprosté beznaděje jsem intuitivně připájel 10 uF 35 voltový elektrolytický kondenzátor paralelně k napájení stejného mikroobvodu.

A pak přišlo štěstí. Funguje to!

Výměna kondenzátoru 10 uF za kondenzátor 22 uF problém zcela vyřešila.

Tady to je, viník problému:

Obrázek 6. Kondenzátor s nesprávnou kapacitou

Nyní je mechanismus poruchy jasný. Obvod má dva silové obvody pro mikroobvod. První, spouštěcí, pomalu nabíjí kondenzátor C8, když je přes odpor 600 kΩ přivedeno napětí 220 voltů. Po nabití začne mikroobvod generovat impulsy pro operátora v poli, čímž spustí výkonovou část obvodu. To vede k generování energie pro mikroobvod v provozním režimu na samostatném vinutí, které je přiváděno do kondenzátoru přes diodu s rezistorem. Signál z tohoto vinutí se také používá ke stabilizaci výstupního proudu.

Dokud systém nedosáhne provozního režimu, je mikroobvod napájen energií uloženou v kondenzátoru. A chybělo málo – doslova pár nebo tři procenta.
Pokles napětí stačil na to, aby se systém ochrany mikroobvodu kvůli nízkému výkonu spustil a vše vypnul. A koloběh začal znovu.

Tento pokles napájecího napětí nebylo možné detekovat osciloskopem - byl to příliš hrubý odhad. Zdálo se mi, že je vše v pořádku.

Zahřátím desky se zvýšila kapacita kondenzátoru o chybějící procenta – a energie už bylo dost na běžný rozběh.

Je jasné, proč selhaly pouze některé ovladače, přestože prvky byly plně funkční. Roli sehrála bizarní kombinace následujících faktorů:

Nízká kapacita napájecího zdroje. Pozitivní roli sehrála tolerance ke kapacitě elektrolytických kondenzátorů (-20% +80%), tzn. kapacity s nominální hodnotou 10 mikrofaradů mají v 80 % případů reálnou kapacitu cca 18 mikrofaradů. Postupem času se kapacita snižuje v důsledku vysychání elektrolytu.
Pozitivní teplotní závislost kapacity elektrolytických kondenzátorů na teplotě. Zvýšená teplota na výstupním kontrolním bodě - stačí jen pár stupňů a kapacita je dostatečná pro normální spuštění. Pokud předpokládáme, že na místě výstupní kontroly nebylo 20 stupňů, ale 25-27, tak se to ukázalo jako dostatečné pro téměř 100% projetí výstupní kontroly.

Výrobce ovladačů samozřejmě ušetřil tím, že použil kondenzátory s nižší jmenovitou hodnotou oproti referenčnímu provedení z manuálu (tam je uvedeno 22 µF), ale čerstvé kondenzátory při zvýšených teplotách a zohlednění +80% rozptylu umožnily šarže ovladačů, které mají být dodány zákazníkovi. Zákazník dostal zdánlivě fungující ovladače, které ale postupem času začaly z neznámého důvodu selhávat. Bylo by zajímavé vědět, zda inženýři výrobce vzali v úvahu zvláštnosti chování elektrolytických kondenzátorů s rostoucí teplotou a přirozeným rozptylem, nebo se to stalo náhodou?

LED světelné zdroje si rychle získávají oblibu a nahrazují nehospodárné žárovky a nebezpečné analogy zářivek. Efektivně využívají energii, vydrží dlouho a některé z nich lze po poruše opravit.

Chcete-li správně vyměnit nebo opravit poškozený prvek, budete potřebovat obvod LED lampy a znalost konstrukčních prvků. A tyto informace jsme podrobně prozkoumali v našem článku, přičemž jsme věnovali pozornost typům lamp a jejich designu. Poskytli jsme také stručný přehled zařízení nejoblíbenějších LED modelů od známých výrobců.

Důkladné seznámení s designem LED lampy může být vyžadováno pouze v jednom případě - pokud je nutné opravit nebo zlepšit světelný zdroj.

Domácí řemeslníci, kteří mají po ruce sadu prvků, mohou používat LED, ale začátečník to nedokáže.

Vzhledem k tomu, že LED zařízení se stala základem osvětlovacích systémů pro moderní byty, schopnost porozumět struktuře lamp a opravit je může ušetřit významnou část rodinného rozpočtu.

Ale po prostudování obvodu a základních dovednostech v práci s elektronikou bude i začátečník schopen lampu rozebrat, vyměnit rozbité díly a obnovit funkčnost zařízení. Podrobné pokyny pro identifikaci poruchy a vlastní opravu LED lampy naleznete na adrese.

Má smysl opravovat LED lampu? Nepochybně. Na rozdíl od analogů se žhavicími vlákny za 10 rublů za kus jsou LED zařízení drahá.

Předpokládejme, že „hruška“ GAUSS stojí asi 80 rublů a lepší alternativa OSRAM stojí 120 rublů. Výměna kondenzátoru, rezistoru nebo diody bude levnější a životnost lampy lze prodloužit včasnou výměnou.

Existuje mnoho modifikací LED lamp: svíčky, hrušky, koule, reflektory, kapsle, proužky atd. Liší se tvarem, velikostí a designem. Chcete-li jasně vidět rozdíl od žárovky, zvažte běžný model ve tvaru hrušky.

Místo skleněné baňky je zde matný difuzor, vlákno je nahrazeno „dlouhohrajícími“ diodami na desce, přebytečné teplo je odváděno zářičem a stabilitu napětí zajišťuje driver

Pokud odhlédnete od obvyklé formy, můžete si všimnout pouze jednoho známého prvku - . Rozsah velikostí podnoží zůstává stejný, takže pasují do tradičních zásuvek a nevyžadují změnu elektrického systému. Zde však podobnosti končí: vnitřní struktura LED zařízení je mnohem složitější než u žárovek.

LED svítilny nejsou určeny k přímému provozu ze sítě 220 V, proto je uvnitř zařízení umístěn driver, který je zároveň zdrojem i řídicí jednotkou. Skládá se z mnoha malých prvků, jejichž hlavním úkolem je usměrnit proud a snížit napětí.

Typy schémat a jejich vlastnosti

Pro vytvoření optimálního napětí pro provoz zařízení jsou diody sestaveny na základě obvodu s kondenzátorem nebo redukčním transformátorem. První možnost je levnější, druhá se používá k vybavení výkonných lamp.

Existuje třetí typ - invertorové obvody, které jsou implementovány buď pro montáž stmívatelných lamp, nebo pro zařízení s velkým počtem diod.

Možnost #1 - s kondenzátory pro snížení napětí

Uvažujme příklad zahrnující kondenzátor, protože takové obvody jsou běžné v domácích lampách.

Základní obvod budiče LED lampy. Hlavními prvky, které tlumí napětí, jsou kondenzátory (C2, C3), ale stejnou funkci plní i rezistor R1

Kondenzátor C1 chrání před rušením elektrického vedení a C4 vyhlazuje vlnění. V okamžiku, kdy je proud přiváděn, dva odpory - R2 a R3 - jej omezují a zároveň chrání před zkratem a prvek VD1 převádí střídavé napětí.

Po zastavení dodávky proudu se kondenzátor vybije pomocí rezistoru R4. Mimochodem, R2, R3 a R4 nepoužívají všichni výrobci LED produktů.

Možnost #4 – lampa Jazzway 7,5w GU10

Vnější prvky svítilny jsou snadno odnímatelné, takže se k ovladači dostanete dostatečně rychle odšroubováním dvou párů šroubů. Ochranné sklo drží na místě západky. Deska obsahuje 17 diod se sériovou komunikací.

Samotný ovladač umístěný v základně je však bohatě naplněn směsí a vodiče jsou nalisovány do svorek. Chcete-li je uvolnit, musíte použít vrtačku nebo použít odpájení.

Závěry a užitečné video k tématu

Domácí ze šrotových prvků:

V dnešní době lze na komerčních internetových stránkách zakoupit stavebnice a jednotlivé prvky pro sestavení svítidel různých výkonů.

Pokud chcete, můžete opravit vadnou LED lampu nebo upravit novou, abyste získali lepší výsledek. Při nákupu doporučujeme pečlivě zkontrolovat vlastnosti a vhodnost dílů.

Máte po přečtení výše uvedeného materiálu ještě nějaké otázky? Nebo chcete přidat cenné informace a další schémata žárovek na základě vašich osobních zkušeností s opravami LED svítidel? Napište svá doporučení, přidejte fotografie a diagramy, položte otázky do bloku komentářů níže.