Микросхемы драйверы светодиодов: схема изолированного led driver постоянного тока для мощного светодиода, как сделать своими руками
Источник:
|
Благодаря большому ассортименту источников света на основе светодиодов началось производство драйверов. Они требуются при подключении к сети 220 В и к источникам на 9-36 В. В помещениях используются лампы с цоколями и ленты, для них предпочтительнее импульсные блоки. Для лампочек в переносных фонариках, велосипедных и автомобильных фарах лучше линейные блоки. Схема драйвера для светодиодов полностью зависит от его вида. Своими руками проще сделать линейный блок, не требующий пайки микросхемы.
Содержание
- 1 Зачем нужны драйверы для светодиодов и что это такое
- 2 Принцип работы схемы драйвера светодиодной лампы 220 в
- 3 Схема драйвера светодиодной лампы 220 в
- 4 Как изготовить драйвер для светодиодов своими руками
- 5 Основные выводы
Зачем нужны драйверы для светодиодов и что это такое
Светодиод является полупроводником, преобразующим электроэнергию в свет, причем яркость излучения зависит от тока. Чтобы диод излучал заявленный поток света, нужно обеспечить соответствующее значение электротока. По принципу действия драйвер является блоком питания, ограничивающим и преобразующим ток из сети в соответствии с требуемыми для конкретного светодиода параметрами.
Основной показатель выходного тока – стабильность, обеспеченная микросхемой на основе транзисторов или ШИМ-преобразованием. Не менее важна способность поддерживать стабильность выходного потока во время работы. Качественный драйвер способен так же обеспечить диммирование и защитить источники света от избытка тепла и короткого замыкания.
Важно! Светодиоды с небольшой мощностью можно присоединить через резистор. Это самый простой и дешевый вариант благодаря небольшому количеству компонентов. Недостатком считается разброс значений элктротока, влекущий за собой колебания светового луча независимо от точности расчетов.
Принцип работы схемы драйвера светодиодной лампы 220 в
Все блоки питания для светодиодов условно делятся на линейные и импульсные. В первых на входе электроток проходит сопротивление, стабилизатор и выпрямитель (диодный мост), на выходе стоит генератор, обеспечивающий стабильность тока. Блоки этого типа простые и дешевые, но из-за низкого КПД (менее 80%) используются только с маломощными светодиодными лампами и лентами.
Импульсные драйверы выдают высокочастотные импульсы. Работа основана на ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Это значит, что ток определяется соотношением ширины импульсов к временному периоду, согласно которому они следуют друг за другом. Такие блоки более компактные, КПД достигает 95%, но создается большой объем электромагнитных помех.
Схема драйвера светодиодной лампы 220 в
Светодиодная лампа общего назначения состоит из корпуса, системы охлаждения и электронной части.
К корпусу относится:
- цоколь;
- пластиковая колба;
- рассеиватель света.
Справка! В дорогих моделях сравнительно много места занимает алюминиевый и пластиковый радиатор, которому при помощи термопасты прикреплена плата с диодами. В дешевых моделях этот элемент располагается внутри или его совсем нет.
Электрическая часть, расположенная в цоколе, тоже различная, количество компонентов зависит от цены:
- при стоимости лампы 2-3$ микросхема без трaнcформатора (только выпрямители и конденсаторы), напряжение снижается, выпрямляется и сглаживается, ток ограничивает SMD-резистор, установленный на плате с диодами;
- у фирменных лампочек у драйвера может быть одна из двух микросхем:
- с импульсным трaнcформатором и стабилизатором;
- с ЧИМ (частотно-импульсным модулятором) или ШИМ.
Это более сложные и дорогие конструкции, обеспечивающие функцию диммирования.
Важно! Если вольтаж светодиода больше напряжения драйвера, он должен быть импульсивный повышающий.
Как изготовить драйвер для светодиодов своими руками
Чтобы своими руками сделать драйвер для светодиодов, используются радиоэлементы, которые можно купить в обычных радиомагазинах и интернет-магазинах. Если отнестись к работе внимательно и выполнить ее аккуратно, можно создать устройства с достаточно длительным сроком эксплуатации.
Для работы требуется:
- маломощный паяльник (25-40 Вт) ;
- флюс (желательно нейтральный) ;
- оловянно-свинцовый припой;
- кусачки и пласкогубцы;
- многожильные медные провода в изоляции с сечением 0,35-1 м2;
- изолента (термоусадочная трубка) ;
- мультиметр;
- печатная плата.
Перечень компонентов зависит от того, какой блок питания необходимо сделать.
Пример расчета
Самая простая схема для подключения светодиодов к источникам с низким напряжением. Прежде всего, рассчитывается мощность блока, базируясь на параметры источников света. Вольтаж должен быть на 20-30% выше показателя подключаемой лампочки или ленты. На выходе напряжение зависит от падения вольтажа на светодиоде.
Если нужно подключить 6 светодиодов, падение напряжения в которых 2 В (на каждом), требуется блок на 12 В и 300 мА при последовательном размещении. Чтобы подключить те же элементов в 2 параллельные линии, необходимы другие показатели – напряжение 6 В, ток 600 мА. Для таких диодов подойдет простой драйвер, состоящий из диодного моста, 2-х конденсаторов и резистора.
Диодный мост состоит из 4-х разнонаправленные диодов, задача которых – превратить синусоидальный переменный электроток в пульсирующий. К плюсу моста (со стороны входа) присоединяется пленочный конденсатор, к минусу – сопротивление, параллельно –электролитический конденсатор (для сглаживания перепадов напряжения). Значение электротока зависит от метода подключения (если диодов несколько, их можно соединить последовательно или параллельно).
Для мощного светодиода (например, 3Вт) подойдет стабилизатор-драйвер, созданный на основе микросхемы LM317 и резистора. У стабилизатора LM317 постоянный вольтаж 1,25. Если лампа новая, ей требуется ток 700 мА (максимальное значение). Чтобы рассчитать сопротивление резистора, нужно напряжение разделить на ток:
1,25/0,7 = 1,78 Ом.
Такого резистора нет, поэтому нужно купить элемент на 1,8 Ом.
Так как микросхема LM317 предназначена для тока до 1,5 А, потребуется радиатор.
Внимание! При расчетах обязательно учитываются условия эксплуатации. Драйвер для уличного фонаря не такой, как для лампочки или ленты, используемых для подсветки в отапливаемом помещении.
Драйвер для трех led по 1 Втможно сделать из зарядного устройства мобильного телефона, если немного усовершенствовать микросхему. Нужно снять корпус и выпаять имеющийся резистор и припаять другой (на 5 кОм). Светодиоды соединить последовательно и подключить к выходному каналу. Входные каналы заменить шнуром для присоединения к сети.
Читайте также Что лучше ксенон или светодиодные лампы для автоДля светодиодного источника с мощностью 10 Вт можно собрать блок питания на электронной плате люминесцентной лампы на 20 Вт. Купить нужно дроссели, диоды, конденсаторы и транзисторы.
Важные нюансы сборки
Падение напряжения на светодиодах 3-30 В. Это очень мало, если сравнивать с вольтажом сети. Готовые микросхемы отличаются только показателями входного напряжения. При выборе необходимо учесть, что падения напряжения на источниках света должно составлять 10-20% от вольтажа драйвера. Поэтому не стоит делать на основе микросхемы блок для подключения к сети, если имеется 1 или 2 диода на 3-6 В.
Все элементы на плате размещаются так, чтобы между ними было минимальное расстояние и количество перемычек. Полярность и распиновку лучше проверить в технической документации. Если элементы не новые, обязательна проверка мультиметром. Паяльник лучше выбрать небольшой, способный нагреваться до 260оС.
Конденсаторы, резисторы, диоды, микросхемы паять достаточно сложно, если их нельзя предварительно закрепить на плате. Чтобы повысить качество пайки, желательно залудить места, куда будут ставиться компоненты. Для этого капается немного флюса, на паяльник берется припой и наносится на то же место.
Каждый элемент нужно брать пинцетом за ножку, которую нужно припаять, и приставить к месту пайки. Потом на ножку наносится капля флюса, берется паяльник и подносится к припаиваемой ножке. Прикоснуться достаточно примерно на секунду, так как припой и флюс уже есть. Ножка сразу погружается в припой, нанесенный в процессе лужения.
Если элементы можно закрепить на плате, припой должен быть с флюсом. В одну руку нужно взять паяльник, в другую – проволоку. Место пайки греется 3-4 секунды, потом к нему подносится припой. При соприкосновении элемента, паяльника и проволоки последняя плавится, флюс вытекает, через секунду паяльник можно убрать.
Внимание! Хорошая пайка блестящая, припой закрывает ножку элемента со всех сторон, нет ни бугорка, ни рытвин. Если используется жидкий флюс, требуется жидкость, которой промывают платы.
Одновременно с паяльником желательно купить специальный oтcoc и очки. Если случится, что элемент припаялся не туда или на месте пайки образовался огромный бугор, нужно разогреть припой, взять oтcoc и нажать на кнопку. Все лишнее с платы моментально исчезнет. При работе с проводами и ножками элементов они могут отпружинить. Чтобы горячий припой не попал в глаза, работать желательно в очках.
Основные выводы
Светодиоды более требовательны к качеству электроэнергии, чем другие лампы. При превышении значения постоянного тока на 10-20 % в лучшем случае у них сокращается срок службы, в худшем они сгорают. Поэтому делать или выбирать driver нужно на основе точных расчетов.
Пайка резисторов, конденсаторов и готовых микросхем требует определенной сноровки. Проще сделать блок из простых элементов, не требующих создания микросхем с использованием паяльника. Микросхемы лучше покупать в виде готовой сборки, хотя конечная стоимость будет выше, но и качество тоже. Попробовать паять сложные микросхемы можно после того, как будет приобретен опыт в выполнении этой работы.
Комментарии:
Пришельцы из южных стран требуют особых условий и повышенного внимания, но даже при такой заботе не всегда радуют хорошим ростом, цветением и плодоношением...
04 05 2024 9:15:31
Как и когда высаживать тюльпаны и нарциссы Тюльпаны И мороз не страшен! Кстати, если вам по случаю достались не слишком пересушенные луковицы тюльпанов в октябре, ноябре и даже в январе, берите...
03 05 2024 22:20:35
Казалось бы, пришло время отложить тяпки, лейки, плоскорезы и выдохнуть… Как бы не так! Осенние работы в огороде не менее важны для будущего урожая, чем весенние...
02 05 2024 3:58:57
Через 4 года кусты становятся старыми, перестают давать урожай, заболевают...
01 05 2024 14:12:58
Под этой грядкой проходила труба «обратки» от радиаторного отопления...
30 04 2024 13:34:22
И ампельных цветов гораздо больше, чем кажется на первый взгляд...
29 04 2024 3:42:33
Кроме того, по сравнению с другими видами, гортензия метельчатая хорошо переносит холодный климат...
28 04 2024 5:46:33
По внешнему виду плод напоминает клубнику, но в середине у него белая мякоть и крупная продолговатая косточка...
27 04 2024 2:23:13
Нарушения светового и температурного режима, долгие периоды жары и засухи, ведут к образованию на фрезии пустых, нераскрывающихся бутонов или полному отказу от цветения...
26 04 2024 14:17:26
Известно почти 200 разновидностей данной культуры, каждая из которых используется для различных целей...
25 04 2024 16:21:13
Но к сожалению, возможностей для сбора целебного сырья у горожанина не так уж много...
24 04 2024 13:32:30
Овощ этот отличается высокой питательностью, улучшает почву и насыщает ее азотом...
23 04 2024 15:42:16
Оно издавна культивируется во многих странах с тёплым климатом...
22 04 2024 18:46:55
Посадка и выращивание овощей и фруктов, уход за садом, строительство и ремонт дачи — все своими руками...
21 04 2024 13:47:58
В дикой природе растет в тропических лесах Южной Америки...
20 04 2024 2:10:52
Период, когда цветут кувшинки на пруду, продолжается с июля по сентябрь...
19 04 2024 1:55:18
В дикой природе растет в тропических лесах Южной Америки...
18 04 2024 17:42:36
Сибирские садоводы тоже выращивают культуру, хоть и не в таких масштабах, как их южные коллеги...
17 04 2024 5:52:34
Популярность культура получила благодаря красивому продолжительному цветению и крайне необычному виду...
16 04 2024 13:16:32
Причина понятна – красота растения на приусадебной территории не может не привлекать взгляды посетителей, гостей и просто прохожих...
15 04 2024 13:48:10
В прошлых статьях мы рассматривали способы определения и измерения ph почвы...
14 04 2024 21:42:32
Оно приобретает тем большее значение, чем шире междурядия и больше разница между шириной междурядия и расстоянием между кустами...
13 04 2024 7:46:31
И если повлиять на погоду мы никак не можем, то создать удивительно красивую клумбу из первоцветов вполне в наших силах...
12 04 2024 2:37:54
Если все сделать правильно, то растения быстро приживутся, будут хорошо расти и дадут богатый урожай...
11 04 2024 21:55:49
Он соединяет в себе два преимущества – эстетическую красоту и полезность...
10 04 2024 18:10:32
Имеет прямостоячий стебель, не покрытый листьями, ползучую корневую систему...
09 04 2024 20:11:43
Правила подбора культур, советы по созданию композиций и ухода за ними, схемы и названия миксбордеров из многолетников приведены ниже...
08 04 2024 14:59:39
Чтобы до самых морозов любоваться привлекательным садом, нужно «поселить» в нем поздние цветы...
07 04 2024 16:53:41
И не страшно, если подоконник будет просто купаться в солнечных лучах — такой «световой душ» только подстегнет цветение мушмулы...
06 04 2024 7:13:32
По внешнему виду плод напоминает клубнику, но в середине у него белая мякоть и крупная продолговатая косточка...
05 04 2024 17:40:37
Вы узнаете, как выращивать шафран на подоконнике, какой сорт нужно выбрать...
04 04 2024 17:32:47
Но можно ли выращивать нут на даче? Опытные садоводы утверждают, что культура неприхотлива в уходе и подходит для выращивания пpaктически на всей территории России...
03 04 2024 20:14:58
Однако некоторые культуры можно посеять под зиму и уже в начале лета получить первые плоды...
02 04 2024 23:51:54
Во втором случае она зацветет раньше...
01 04 2024 18:34:38
И в этом нет ничего удивительного, ведь плоды этой распространенной культуры не только чрезвычайно вкусные, но еще и могут приносить определенную прибыль...
31 03 2024 19:53:57
Выращивая это необычное для Средней Полосы растение, можно купаться в нежном облаке тонкого аромата постоянно, создавать неповторимую ауру уюта и благополучия...
30 03 2024 4:56:34
Это стимуляция образования сильных прикорневых побегов...
29 03 2024 23:48:13
Местом её обитания являются водоемы с застойной или тихо текущей водой: озера, старицы, пруды, тихие прибрежные заводи речек...
28 03 2024 18:32:18
Его родиной считаются Северная и Южная Америка...
27 03 2024 16:59:46
Лобулярию высаживают на клумбах, вдоль дорожек или грядок, а также «селят» в подвесные кашпо, где она образует пушистый, ароматный и плотный шарик...
26 03 2024 1:26:50
Названий у этого цветка несколько: китайская роза, суданская роза, египетская роза, каркаде...
25 03 2024 0:23:13
Все секреты опытных огородников (схема посадки, пасынкование, подвязка, формирование и другое) раскрыты на RBlogs...
24 03 2024 6:24:52
Некоторые огородные культуры отлично растут на грунтах с высоким маркером кислотности, но все же большинство растений предпочитает нейтральные показатели почвы...
22 03 2024 18:16:43
Такую почву нужно разpaбатывать, улучшать ее структуру...
21 03 2024 3:47:27
Часто его можно увидеть в прибрежных зарослях, на пустырях...
20 03 2024 0:12:48
Снежноцвет виргинский Популярные материалы Today’s: Требования к газовой котельной в частном доме 2021 снип...
19 03 2024 6:50:44
Чаще всего встречаются в Украине и России, где их называют «Чернобрывцы»...
18 03 2024 3:30:43
Обрезка является важной составляющей процесса, так как без нее аккуратный кустарник довольно быстро превращается в густые заросли с затрудненным цветением...
17 03 2024 2:10:35
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::