Arco-systems.ru

Журнал Арко Системс
52 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Доработка драйвера светодиодной лампы ограничение тока

Все о драйверах для светодиодных светильников

Светодиодные светильники весьма практичны, экономны и долговечны, однако для стабильности их работы требуется подача электрического тока со строго заданными параметрами, для чего и применяется специальный драйвер. Рассмотрим, каково основное назначение такого устройства и сфера его использования, на каких принципах основана его работа, какими отличительными характеристиками оно обладает, какие виды существуют, как выглядит его классическая схема и какими правилами нужно руководствоваться при выборе.

Разборка светодиодной лампы

Обычным канцелярским ножом с узким лезвием очень аккуратно подрезаем клей, крепящий стеклянный плафон лампы к пластиковому корпусу. Плафон не придавливаем, он очень хрупкий и легко ломается. После подрезания клея плафон легко снимается.

Весь клей, а его там не мало, с обеих частей разобранной светодиодной лампы лучше удалить. Он нам не понадобится.

Что мы видим. На тонкой плате установлено шесть светодиодов, хотя возможна установка еще трех. Очевидно, что мы имеем дело с уже классическим подключением светодиодов к драйверу, такое же применяется в светодиодных лентах, по три последовательных светодиода. То есть, в данную лампу возможно установить всего 9 светодиодов, три группы по три светодиода в каждой. Это снизит нагрузку на светодиоды и продлит срок службы светодиодной лампы.

Плата прижата саморезами к пластиковому корпусу, в котором имеются вентиляционные отверстия, через алюминиевый радиатор.

Отпаиваем провода от платы и разбираем этот слоеный пирог. Термопаста между платой и радиатором отсутствует. Вопрос нужна ли она там риторический.

Под радиатором обнаруживаем плату драйвера. Обратите внимание на обесцвечивание красного плюсового провода. Это явно вызвано повышенной температурой.

В принципе дальше разбирать светодиодную лампу смысла нет, можно просто проверить работоспособность драйвера. При подаче на вход драйвера напряжения 220 В переменного тока, на выходе должно быть около 9 В постоянного.

Соблюдайте правила электробезопасности!

Как я запускал мощный светодиодик. Драйвер 100Вт светодиода.

Решил проапгрейдить свою систему освещения. Для этого прикупил на DX светодиодик.

Данный светодиодик достаточно мощный и светит чистым белым цветом, без всякого постороннего желтоватого или синеватого оттенка.

Что было до этого

Юзал я для освещения вот такую сборку из 10 белых светодиодиков по 1 Вт.

В качестве драйвера — вот такой сундучок)

Там небольшой трансик, платка управления на меге, линейный драйвер светодиодика (после ШИМа и RC-цепочки). В общем, всё довольно тупо. Из-за небольшой мощности, небольшого падения напряжения и большого радиатора, ничего не грелось. Кроме трансика)

Впрочем, решено было данную систему проапгрейдить. 10 Вт — фии для светолюбивого человека вроде мя.)

Первый вариант схемы

В качестве драйвера мощного светодиодика я решил применить бустерный стабилизатор. Бустер хорошо умеет регулировать ток и может повысить напряжение до требуемых светодиодику 32 вольт.

В инете нарылся калькулятор бустера, в который я вбил приблизительные данные.

Вот, что получилось.

Что же, выбираем детальки.

Для управления подойдёт тинька 26L — дешёвая, имеющая быстрый асинхронный таймер, тактируемый от 64 МГц, АЦП.

Из силовухи — мосфитик IRLU024N, с логическим управлением, непрерывный ток стока до 17 А. Дросселей решил сделать несколько разных, потом методом тыка выбрать наиболее удачный.

В качестве нагрузки, которую не жалко (да и не просто) убить — обычная лампочка на 36 вольт. Вот такая схемка получилась.

Недолго думая, собрал. Дроссель, который на фотке — от какого-то китайского компового блока питания, с выхода 3.3 В. Он, кстати, и остался в окончательной версии.

Тиньку пока повесил просто на проводочках. Прошивка считывает положение переменного резистора и выставляет соответствующее заполнение ШИМа. Частота ШИМа — 125 кГц.

Читать еще:  Почему не горят все лампочки от двухклавишного выключателя

Что же, смотрим напряжение на лампочке и повышаем заполнение до тех пор, пока не получим нужные 36 вольт. Выходная мощность — 60 Вт. Лампочка ярко светит секунд 30, затем кондёры немножко надуваются, а силовой транзистор выпаивается из платки. Фейл. (

Второй вариант схемы

Оказывается, у мосфитов есть очень вредный параметр — заряд затвора (Qg). Например, для нашего IRLU024N он равен 15 нКул. То есть, затвор полностью заряжается за 15 нс током 1 А. А жалкие 20 мА с тинькиной ножки зарядят затвор куда медленней, где-то за 750 нс. Учитывая, что период ШИМа при частоте 125 кГц составляет 8000 нс, заряд-разряд отъедает почти 40% времени ton (при заполнении 50%), вот транзистор и греется как самовар.

Чтобы ускорить этот процесс, юзаются специальные драйверы затвора. Например, IR4428 (IR4426, IR4427). Такой драйвер может выдать импульс в несколько ампер, который быстро перезарядит затвор. А ещё у драйвера есть триггер Шмитта на входе, так что кривая форма входного сигнала ему не страшна.

От «логических» мосфитиков я решил отказаться. В конце концов, был выбран дубовый IRF3205.

Входные и выходные конденсаторы зашунтированы мелкой керамикой, для фильтрации мощных импульсных токов.

Вот что получилось.

Дорожки силового контура пропаял толстым проводом.

Без этого дорожки будут жутко греться)

Новая схемка заработала куда лучше. Выходная мощность 60 Вт, схемка чуть греется (без радиатора). КПД чуть меньше 90%. Поставил на транзистор и диод небольшой радиатор и подцепил вторую лампочку. Выходная мощность 120 Вт, схемка греется, но опасений за её жизнь не возникает)

Испытания

Собрал платку управления.

Прошивка считывает рабочие ток и напряжение светодиодика и компенсирует разницу между текущим и заданным значением, изменяя заполнение ШИМа.

Требуемая мощность выбирается кнопочками и отображается светодиодной линейкой. DS1820 прицеплен к радиатору светодиодика. При нажатии двух кнопочек сразу, на светодиодной линейке отображается температура.

При превышении рабочего напряжения, тока или температуры, девайс уходит в защиту.

Второй канал ШИМа заюзан для регулировки оборотов вентилятора, обдувающего радиатор светодиодика. Вентилятор подключен к такому простенькому драйверу.

Запихал всё в ту же коробочку)

Кнопочками задаётся мощность — 3.2, 6.4, 12.8, 25.6, 51.2 или 102.4 Вт.

Сам светодиодик приделан к какому-то радиатору, купленному в ДНСе рублей за 50.

Что можно сказать о мощности?)

3.2 Вт. Полумрак. Мона юзать как фоновую подсветку при работе за компом.

12.8 Вт. Аналог моей предыдущей лампочки. Вполне мона работать.

51.2 Вт. Уже посветлее. Можно возиться с SMD мелочёвкой и не обязательно придвигать лампочку близко к себе. Удобно)

102.4 Вт. Визуально не очень сильно отличается от 51.2 Вт. Но самому девайсу явно приходится куда туже) Светодиодик пышет жаром, подводящие провода сильно греются. Руку под светодиодиком нельзя держать дольше нескольких секунд. В нескольких сантиметрах перед светодиодиком плавится целофановый пакетик.

Полная моща. Дело было ночью.

Спасиб Vga за помощь в разработке девайса!

upd: Выяснилось, что разнести контроллер и силовую часть на разные платки — далеко не лушчая идея. Лучше всё сделать на одной платке, и силовые линии сделать потолще.

Ремонт драйвера

Слабым местом драйверов являются токоограничивающие резисторы. Их проверяют в первую очередь. Заменить сгоревшие элементы можно такими же или ближайшими по величине сопротивления.

Проверка полупроводниковых диодов выпрямителя и конденсатора производится мультиметром в режиме проверки сопротивления. Однако есть более быстрый способ проверить исправность этого участка схемы. Для этого измеряется напряжение на конденсаторе фильтра. Ожидаемая величина подсчитывается путем умножения паспортного напряжения на одном диоде на их количество. Если измеренное напряжение не соответствует требуемому или равно нулю, поиск продолжается: проверяется конденсатор и диоды. Если напряжение в норме – ищите обрыв между светодиодами и драйвером.

Читать еще:  Энергосберегающие лампы моргают с диодным выключателем

Проверку диодов мультиметром можно провести, не выпаивая их из платы. Короткое замыкание в диоде или его обрыв будут видны. При замыкании прибор в обоих направлениях покажет ноль, при обрыве сопротивление в прямом направлении будет не соответствовать сопротивлению открытого p-n-перехода. Его вы узнаете на исправных элементах. Короткое замыкание в диодах дополнительно приводит к выходу из строя ограничительного резистора.

Виды драйверов светодиодных ламп

Ремонт трансформаторного драйвера немногим сложнее обычного. А вот с инверторным придется повозиться. Деталей в нем больше, а главное – в его состав всегда входит микросхема. Для того, чтобы сделать заключение о ее неисправности, понадобится либо изучит в деталях принцип работы драйвера, либо убедиться в исправности всех окружающих ее деталей.

Моргание светодиодной лампочки

Вопрос вынесен в отдельный пункт, потому что эта проблема часто встречается в быту, и многие не знают, как починить светодиодную лампу в этом случае. Причем моргание бывает двух типов:

  • В выключенном состоянии лампочка ярко мигает, периодичность разная – от раза в секунду до нескольких раз в минуту, а то и в час. На этом месте продолжает мигать даже замененная лампа. Возможны случаи, когда в темноте она едва заметно, слабо горит – это также приводит к постепенно перегорающим светодиодам, и необходим ремонт.
  • Во включенном состоянии периодически гаснет на секунду или даже на несколько минут, затем загорается вновь.

Первый случай возникает из-за наличия выключателя с индикатором. Его работа обеспечивается протеканием малого тока сквозь слабый диод, поэтому он светится. Этот ток продолжает свой путь в люстру, заряжая конденсатор в лампочках. Когда накапливается достаточный заряд, драйвер пытается запустить свечение, но оно мгновенно прекращается после разряда конденсатора. Можно ли решить такую проблему в домашних условиях? В такой ситуации нужно использовать параллельно подключенный между выключателем и лампочкой резистор, который гасит слабый ток. Как дополнительную нагрузку используют лампу накаливания в этой же цепи, хватает миниатюрного варианта буквально на 10 Вт. Еще можно поменять выключатель на вариант без индикатора.

Бывает, что мигание наблюдается даже при обычном выключателе. Это вызвано неправильным подключением контактов – фаза подается на лампочку постоянно, а размыкается ноль. Правильно будет, если выключатель размыкает фазу, а ноль постоянный. В лампе современного типа на 220 вольт (например, Gauss) светодиоды защищены от такого воздействия установленными резисторами.

Если возникает периодическое отключение ламп во время их работы, это может быть вызвано двумя причинами: постоянно изменяющееся напряжение в сети или неисправность в контактах. Первая проблема решается стабилизацией напряжения с помощью соответствующих приборов или заменой лампочки на ту, которая имеет больший диапазон работы. Вторая – способом, который описан в пункте ремонта LED-ламп (прозвонка и протирка контактов, перепайка поврежденных резисторов и конденсаторов).

Драйвер светодиода из КЛЛ своими руками

Наверняка у многих без дела лежат сгоревшие компактные люминисцентные лампы (КЛЛ), у которых сгорела нить накала в колбе люминисцентной лампы. Как правило, у таких ламп преобразователь напряжения исправен, и его можно заиспользовать в качестве импульсного блока питания или драйвера светодиода. Типовая схема импульсного преобразователя КЛЛ представлена ниже

Для переделки импульсного преобразователя КЛЛ в драйвер светодиода, достаточно удалить «лишние детали», обведённые красной пунктирной линией. Это цепи запуска лампы.

Читать еще:  Определите мощность тока в электрической лампе карманного фонаря

Повисший в воздухе вывод дросселя L1 подпаять к плюсовой дорожке блока, намотать на него вторичную обмотку, и добавить диодный мост, спаянный из быстродействующих диодов серии HER, FR, UF и им подобных.

Для начала на дроссель наматываем 10 витков провода в лаковой изоляции, подпаиваем выводы намотанной обмотки к диодному мосту, подаём на лампу сетевое напряжение и замеряем выходное напряжение. В моём случае блок выдал 6,5В. Этого напряжения явно маловато для запитки 10Вт светодиода. Я домотал ещё 10В и подключил светодиод через амперметр, который показал проходящий через светодиод ток в 1А. У моего светодиода рабочий ток равен 900мА. Я отмотал 1 виток с дросселя и получил нужный ток. Собрал диодный мост на плате навесным способом, подпаял 2 провода, удалил стеклянный балон КЛЛ и собрал корпус преобразователя.

В КЛЛ мощность преобразователя ограничено габаритной мощностью сердечника установленного дросселя, и мощностью транзисторов. Для переделки я взял 15Вт лампу, дроссель которой с лёгкостью может отдать в нагрузку 15Вт. Для 10Вт светодиода больше никаких переделок не требуется. Если планируется запитать более мощный светодиод, требуется взять преобразователь от более мощной лампы, либо установить дроссель с большим сердечником.

Светодиод укрепил на радиаторе, предварительно смазав его термопастой.

Радиатор закрепил проволокой к корпусу преобразователя. Таким образом собрал светодиодную лампу, затратив минимум средств.

В результате несложной переделки КЛЛ, мы получили отличный драйвер для мощного светодиода, Продлили жизнь преобразователя КЛЛ.

  • Назад
  • Вперед

Связанные статьи

Мощный Шокер-Фонарь своими руками

При создании любой конструкции возникает вопрос о корпусе. Для шокера, ещё и вопрос маскировки под безобидное устройство. Оригинальное решение — это разместить схему.

Мощный шокер на 555 таймере

Шокер состоит из обратноходового импульсного преобразователя, нагруженного на 4-х каскадный умножитель. Источником питания служат две аккумуляторные батареи Varta 6F22 9V.

Мощный электрошокер на К555ЛН1

Ради интереса попробовал собрать шокер на микросхеме К555ЛН1. Шокер получился достаточно мощным, с питанием 7,2 Вольт (пальчиковые аккумуляторы размера АА).

Паяльник из электронного трансформатора

Паяльник изготовлен из готового блока питания для галогеновых ламп китайского производства, мощностью 180Вт. Схема — это классический полумостовой преобразователь. Блок.

Так работают ли светодиодные лампы в обычных фарах? Мнение специалистов журнала «За рулем»

Чтобы не прибегать к мнению только одного иностранного эксперта, приведем доводы отечественных специалистов из журнала «За рулем». В крайне показательной и очень интересной обзорной статье-эксперименте «Светодиоды вместо галогенок в штатных фарах: полный провал!» экспертами были описаны результаты испытаний пяти моделей светодиодов.

Эксперимент состоял из нескольких испытаний. Кратко дадим их описание и результаты (подробнее о тесте читайте на «За рулем», перейдя по ссылке выше).

1. Реглоскоп (прибор, знакомый всем по прохождению ТО) — проверяет светораспределение: три LED-лампы из пяти провалили тест ;

2. Второе, заключительно практическое испытание проводили на соответствие требований Правил ЕЭК ООН № 112–00 в отношении ближнего света. То есть по ГОСТу или Национальному стандарту РФ, предписывающему единообразие для работы автомобильных фар. Результат удивил даже видавших виды тестировщиков: ТЕСТ ПРОВАЛИЛИ ВСЕ ЛАМПЫ! Даже самые дорогие.

«Все светодиодные источники света, поочередно размещенные сотрудниками испытательной лаборатории в фаре ГАЗели, слепили встречного водителя, а самые дешевые вдобавок отказались нормально освещать правую обочину», – пишут эксперты автомобильного журнала.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector