Comutarea circuitelor driverului pentru alimentarea LED-urilor. Dimmerarea șoferului. Durata de viață a convertoarelor de curent

Probabil că toată lumea, chiar și un radioamator începător, știe că pentru a conecta un LED obișnuit la o sursă de alimentare, aveți nevoie de un singur rezistor. Dar dacă LED-ul este puternic? Watt deci 10. Ce să faci atunci?
Vă voi arăta o modalitate de a crea un driver simplu pentru un LED de mare putere folosind doar două componente.

Pentru driverul stabilizatorului avem nevoie de:
1. Rezistor – .
2. Microcircuit – LM317 – .

LM317 este un cip stabilizator. Excelent pentru a proiecta surse de alimentare reglementate sau drivere pentru alimentarea LED-urilor, ca în cazul nostru.

Avantajele LM317

• Gama de stabilizare a tensiunii este de la 1,7 (inclusiv tensiunea LED-ului - 3 V) la 37 V. O caracteristică excelentă pentru șoferi: luminozitatea nu va fluctua cu nicio viteză;
• Curent de ieșire de până la 1,5, puteți conecta mai multe LED-uri puternice;
  Stabilizatorul are încorporat un sistem de protecție împotriva supraîncălzirii și scurtcircuitului.
• Puterea negativă a LED-ului din circuitul de comutare este preluată de la sursa de alimentare, astfel încât atunci când este atașat la caroseria mașinii, numărul de fire de montare este redus, iar corpul poate acționa ca un radiator mare pentru LED.

Circuit de driver pentru LED de mare putere

Voi conecta un LED de 3 wați. Ca urmare, va trebui să calculăm rezistența LED-ului nostru. Un LED de 1 W consumă 350 mA, iar un LED de 3 W consumă 700 mA ( îl puteți vedea în fișa tehnică). Microcircuitul LM317 are o tensiune de referință a stabilizatorului de 1,25 - acest număr este constant. Trebuie împărțit la curent și obțineți rezistența rezistenței. Adică: 1,25 / 0,7 = 1,78 Ohm. Luăm curentul în amperi. Selectăm cel mai apropiat rezistor din punct de vedere al rezistenței, deoarece nu există rezistențe cu o rezistență de 1,78. Luăm 1.8 și asamblam circuitul.

Dacă puterea LED-ului dvs. depășește 1 W, atunci cipul trebuie instalat pe un radiator. În general, LM317 este proiectat pentru curent de până la 1,5.
Circuitul nostru poate fi alimentat cu o tensiune de la 3 la 37 volți. De acord, se obține o gamă solidă de nutriție. Dar cu cât tensiunea este mai mare, cu atât microcircuitul se încălzește mai mult, țineți cont de acest lucru.

Capacitatea de a regla fluxul de lumină din sursele de lumină artificială vă permite să: economisiți energie, economisiți resursele surselor de lumină și obțineți efectul artistic necesar.

Reducerea nivelului de iluminare în încăperi atunci când acestea nu sunt utilizate, sau când lumina naturală intră în cameră, poate economisi semnificativ resursele materiale și energetice. Abilitatea de a schimba zonal dinamic iluminarea vă permite să obțineți accente artistice/de marketing, să atrageți atenția asupra detaliilor sau să le ascundeți. Utilizarea controlului fluxului luminos bazat pe semnale de la senzorii de lumină și prezență, pe lângă economisirea resurselor, vă permite să obțineți efectul de interactivitate și inteligență a spațiului.

La iluminarea spațiilor surse artificiale lumina, exista doua metode eficiente si accesibile pentru reglarea nivelului de iluminare: reglarea numarului de surse de lumina implicate in iluminare (pornite) si reglarea fluxului luminos emis de sursele de lumina.

Prima metodă, sub forma celei mai simple implementări, ne este familiară din candelabrele din apartamente, în care un comutator cu mai multe chei (în mare parte două) ar putea oferi mai multe niveluri de iluminare în cameră. Pentru spațiile industriale și comerciale mari, această metodă se transformă în împărțirea întregului număr de corpuri de iluminat utilizate în grupuri, astfel încât, la funcționarea oricărui număr de grupuri, iluminatul să rămână cât mai uniform posibil, iar numărul de niveluri de luminozitate să îndeplinească cerințele. Această metodă nu este întotdeauna implementată calitativ sau implementarea ei este ineficientă din punct de vedere economic. Astfel, cea mai uniformă iluminare se obține printr-un număr mare de surse de lumină de putere redusă, iar controlul luminii se obține fără diferențe semnificative de nivel de iluminare pe zonă. Dar, în același timp, atunci când înlocuirea mai multor surse de lumină cu putere redusă cu una puternică oferă atât un câștig în costul lămpilor, cât și în eficiența luminii, stingerea mai multor astfel de lămpi poate perturba radical uniformitatea luminii.

Datorită dezavantajelor evidente ale primei metode de reglare, a doua metodă câștigă popularitate - reglarea fluxului luminos emis de lampă. Această metodă poate avea mai multe implementări esențial diferite: modificarea numărului de elemente emițătoare de lumină implicate în lampă, modificarea luminozității elementelor, iluminarea intermitentă a elementelor (control PWM). Prima opțiune implementează în esență ideea împărțirii surselor de lumină în grupuri și are două dezavantaje principale: un număr limitat de niveluri de luminozitate și, cu un model de directivitate complex al sursei de lumină, imposibilitatea de a o reproduce pe întregul interval de control al luminozității. . A doua și a treia opțiune implică reglarea puterii furnizate elementelor radiante cu două diverse metode, pe care o vom analiza mai detaliat mai târziu.

Dimmerul în traducerea directă în rusă ar trebui înțeles ca „regulator de lumină”. În forma lor cea mai simplă, mulți au întâlnit deja dimmere în lămpile cu incandescență. Astfel de dispozitive au făcut posibilă schimbarea fără probleme a luminozității unei lămpi de masă, a unui candelabru etc. Un dimmer clasic (tiristor) reglează cantitatea de energie transferată de la rețeaua de alimentare la sursa de lumină. Odată cu apariția surselor de lumină cu surse de alimentare (cum ar fi LED, fluorescent etc.), utilizarea dimmerelor clasice a devenit însoțită de dificultăți, iar majoritatea surselor de lumină moderne cu un dimmer clasic nu funcționează corect. Trebuie recunoscut faptul că în clasa de dispozitive de uz casnic, unii producători produc surse de alimentare cu LED-uri reglabile cu un dimmer clasic.

Dezvoltare în continuare dimmerele le-au condus la două tipuri moderne: cele conectate între sursa de alimentare și sarcină (LED-uri) și cele care controlează sursa de alimentare. Primul tip reglează direct cantitatea de energie transferată de la sursa de alimentare la sarcină și, datorită caracteristici specifice, se foloseste mai ales in sursele de lumina cu tensiune fixa (benzi LED, etc.), in timp ce pentru sursele de lumina cu curent stabilizat prin LED-uri se foloseste cu precadere al doilea tip.

Primul tip de variatoare folosește în principal reglarea PWM, în care energia este furnizată de la sursă la sarcină în impulsuri, a căror lățime determină cantitatea de energie de la minim, atunci când nu există impulsuri (sau au o durată foarte scurtă). ) la maximum, când impulsurile se îmbină sau există pauze minime între ele scurte. În al doilea caz, sunt utilizate atât controlul PWM, cât și controlul curentului. Să ne uităm la amândouă.

LED alb are un astfel de dezavantaj precum dependența nuanței de culoare de curentul care trece prin ea (de luminozitate). Deci, atunci când curentul scade sub valoarea nominală, LED-ul devine galben, iar când crește, devine albastru. Acest lucru se datorează faptului că cristalul semiconductor dintr-un LED alb emite lumină albastră (cel mai adesea), iar fosforul aplicat acestuia transformă o parte din el în alte culori de la roșu la verde. Ca urmare, la ieșirea diodei, o parte din lumina albastră din cristal este amestecată cu lumina din fosfor în proporții corecteîn lumină albă cu o anumită temperatură de culoare. La reglarea cantității de lumină din cristal, aceste proporții sunt încălcate.

Astfel, la reglarea luminii prin schimbarea curentului prin LED-uri, pe langa modificarea cantitatii de lumina, se obtine si o schimbare a culorii insotitoare. La reglarea luminii cu PWM, adică prin aplicarea de impulsuri repetate frecvent de amplitudine constantă (dar lățime reglabilă) LED-urilor, LED-ul funcționează la curentul nominal, dar pentru un timp mai scurt și nu există nicio schimbare de culoare. De remarcat că această metodă de estompare, cu un avantaj atât de clar și, în unele cazuri, o mai mare ușurință de implementare, are și dezavantaje evidente, precum efecte stroboscopice (foarte periculoase în industrie), oboseală vizuală crescută și un nivel ridicat de radiație. interferență. Cele de mai sus, ținând cont de reducerea efectelor schimbărilor de culoare în diodele moderne, a condus la faptul că controlul PWM este utilizat din ce în ce mai puțin, iar controlul curentului este folosit din ce în ce mai des.

Pe în acest moment toate driverele LED reglabile produse de Argos-Electron reglează curentul care curge prin LED-uri. Astfel de drivere LED sunt fabricate atât în ​​versiuni sigilate, cât și nesigilate. Pentru driverele nesigilate, numărul de contacte din blocul de ieșire a fost crescut, iar pentru driverele sigilate, a fost adăugat un pin de control suplimentar cu un cablu separat.

Driver IPS50-350TU IP20

Fragment din carcasa driverului IPS50-350TU (bloc de ieșire mare).

Fragment din carcasa etanșă a driverului (partea de ieșire a fost mărită).

Circuitul intern al intrării de reglare a luminii driverului în versiunea IP20 (aproximativ).

Driverele sigilate nu au un comutator SB1.

Pentru conectarea la driverul dispozitivului de control, sunt utilizate trei circuite: +10V, +DIM și -DIM. Curentul de ieșire este reglat prin schimbarea tensiunii la pinul +DIM în raport cu -DIM în intervalul 0 - 10 volți. La tensiuni sub aproximativ 1 volt, driverul reduce puterea de ieșire la zero, iar la tensiuni de ordinul 9,5 - 10 volți, puterea de ieșire este maximă. Pinul +DIM permite tensiune de până la 12 volți. Pinul +10V este folosit pentru reglare folosind un rezistor variabil extern sau pentru reglarea PWM și, de asemenea, vă permite să porniți driverul putere deplină fără circuite suplimentare.

Pentru a porni un driver sigilat la putere maximă fără un circuit de control, trebuie să conectați pinii +DIM și +10V împreună, iar într-un driver nesigilat, trebuie doar să închideți comutatorul de lângă blocul de ieșire.

Dependența puterii de ieșire a driverului de tensiunea de la intrarea de reglare (normalizată la puterea maximă).

Domeniul de tensiune admisibil la pinul +DIM este 0 – 12 V.

Rezistența de intrare între +DIM și -DIM este de cel puțin 240 kOhm.

Curentul maxim de curgere al ieșirii de +10 V nu este mai mare de 100 µA.

Există mai multe moduri de a modifica potențialul la bornele de reglare a luminii.

Reglare folosind un rezistor variabil (valoare recomandată 100 kOhm)

Reglementare cu rezistor variabil cu o valoare nominală de 100 kOhm. Pentru această opțiune, puteți utiliza, de exemplu, un rezistor variabil instalat în corpul unui dimmer clasic sau regulator de casă. Trebuie remarcat faptul că puterea maximă de ieșire a driverului în acest circuit va fi de 95 - 100% din plăcuța de identificare, ceea ce se datorează particularităților funcționării driverului în acest circuit.

Un exemplu de variator clasic (tiristor).

Reglare folosind o sursă de tensiune de 0 - 10 volți.

În al doilea caz, orice sursă de tensiune reglabilă, ieșiri ale senzorilor industriali sau controlerelor industriale din standardul 0-10 V (1-10 V), precum și panouri de control de uz casnic (de exemplu, „Touch Panel LN-120E-IN” ) poate fi folosit. Tensiunea este furnizată între +DIM și -DIM, iar circuitele +10V și +DIM nu trebuie scurtcircuitate unul la celălalt.

Panou tactil LN-120E-IN

Reglare folosind o ieșire standard de colector deschis.

În al treilea caz, este posibil să se utilizeze atât controlere industriale cu o ieșire de tip „colector deschis”, cât și utilizarea variatoarelor pentru Benzi LED 12 volți. De la regulator, impulsurile PWM cu o amplitudine de 10–12 volți pot fi furnizate la intrarea de reglare a driverului între +DIM și -DIM (circuitele +10V și +DIM nu trebuie conectate). În acest caz, pe măsură ce lățimea impulsului crește, puterea de ieșire a driverului va crește.

Un comutator „colector deschis” trebuie conectat între -DIM și +DIM, iar pinii +DIM și +10V ar trebui conectați unul la altul. Într-un astfel de circuit de comutare, o creștere a timpului de deschidere al tranzistorului va duce la o scădere a curentului de ieșire. Pentru a schimba dependența puterii de ieșire de lățimea impulsului la opus, este necesar să porniți cheia de reglare PWM între +10V și +DIM și, în plus, instalați un rezistor de 100 - 500 kOhm între +DIM și -DIM.

În toate cazurile, pentru ca driverul să funcționeze corect, frecvența PWM trebuie să fie de cel puțin 300 hertzi ( Fpw>300Hz).

Dacă capacitatea de încărcare a ieșirii controlerului este insuficientă pentru a controla numărul necesar de drivere, atunci pe unele dintre ele puteți deschide circuitele +DIM și +10V (vezi diagrama).

Un exemplu de dimmer pentru benzi LED de 12 volți.

Folosind un dimmer de bandă LED de 12 volți pentru a-l controla.

Dacă utilizați un controler RGB (RGBW) împreună cu drivere reglabile încărcate pe panouri cu culorile corespunzătoare, puteți obține controlul complet al luminii (de exemplu, pentru fațade).

Deoarece intrarea de reglare a luminii este conformă cu nivelurile de semnal standard 0-10V din industrie, este tolerantă la 12V și are un nivel ridicat impedanta de intrare, o gamă foarte largă de produse industriale și aparate de uz casnic de la controlere RGB pentru benzi LED și adaptoare DALI-0-10V până la senzori și controlere industriali.

Controlul șoferului prin contactele întrerupătoarelor sau senzorilor.

Dacă este necesar, driverul reglabil poate fi controlat folosind dispozitive de contact dispozitive de automatizare, senzori (mișcare, lumină etc.) sau întrerupătoare. Pentru a face acest lucru, este posibil să utilizați una dintre cele două scheme:

1) pentru șofer oprit la închiderea contactelor comutatorului, este necesar să conectați circuitele +10V și +DIM între ele și să conectați comutatorul între +DIM și -DIM;

2) în ordine pentru șofer aprins la închiderea contactelor comutatorului, comutatorul trebuie conectat între +10V și +DIM și trebuie instalat un rezistor suplimentar de 100 - 500 kOhm între +DIM și -DIM.

Driverele pot fi combinate în circuite de gradare dacă nu sunt conectate la aceeași sarcină. Este interzisă combinarea circuitelor de reglare a luminii ale driverelor care funcționează pentru o sarcină comună. Un dimmer poate fi pornit peste 40 de șoferi. Nu vă recomandăm să folosiți o linie de reglare mai lungă 50 de metri.

Pentru utilizarea împreună cu driverele produse de Argos-Electron, pot fi potrivite următoarele dispozitive de control:

Arlight LN120E.

Arlight DIM105A

Arlight LN015

Arlight ROTARY SR-2202-IN

Arlight LN016

Arlight SENS CT-201-IN

(atenție la sursa de alimentare a panoului în sine)

În calitate de convertoare standard DALI, am acordat atenție următoarelor dispozitive:

LUNATONE 86458508-PWM DALI auf 0-10V PWM Interfață

Întrebări frecvente:

Este posibil să folosiți un dimmer cu tiristor pentru a controla driverele reglabile produse de Argos-Electron?

Cum depinde puterea de ieșire a driverului de tensiunea de la intrarea de reglare a luminii?

Puterea de ieșire crește pe măsură ce tensiunea dintre +DIM și -DIM crește.

Este posibil să utilizați reglarea PWM pentru a controla driverul, care ar trebui să fie parametrii acestuia?

Pentru a regla puterea pe întreaga gamă, impulsurile PWM furnizate trebuie să aibă o amplitudine de 10 - 12 volți. Astfel de impulsuri sunt furnizate între +DIM și -DIM. Dacă se folosește un „colector deschis”, acesta este conectat între +DIM și -DIM, iar +DIM și +10V trebuie scurtcircuitati împreună. Este posibil să conectați un comutator PWM între +DIM și +10V între +DIM și -DIM trebuie să conectați un rezistor cu o valoare nominală de 100 - 500 kOhm. Această conexiune vă va permite să schimbați dependența puterii de ieșire de lățimea impulsului la opus. În toate cazurile, frecvența purtătoarei PWM trebuie să fie mai mare de 300 de herți.

Cum pot porni driverul la putere maximă dacă nu am un dimmer?

Dacă aveți un driver sigilat, trebuie să conectați două fire în cablul de reglare, galben-verde și maro (circuite +10V și +DIM) și lăsați firul albastru neconectat (-DIM). Dacă aveți un driver IP20, mutați comutatorul de lângă blocul de ieșire în poziția ON.

Cum pot conecta un întrerupător astfel încât când se închide, lampa să se stingă?

Conectați circuitele +DIM și +10V și conectați comutatorul între +DIM și -DIM.

Cum pot conecta un întrerupător astfel încât atunci când se închide, lampa să se aprindă?

Conectați un rezistor cu o valoare de 100 - 500 kOhm între +DIM și -DIM și conectați un comutator între +DIM și +10V.

Utilizarea LED-urilor ca surse de iluminare necesită de obicei un șofer specializat. Dar se întâmplă că șoferul necesar nu este la îndemână, dar trebuie să organizați iluminarea, de exemplu, într-o mașină, sau să testați LED-ul pentru luminozitate. În acest caz, o puteți face singur pentru LED-uri.

Cum se face un driver pentru LED-uri

Circuitele de mai jos folosesc cele mai comune elemente care pot fi achiziționate de la orice magazin radio. Nu este nevoie de echipament special pentru asamblare - totul instrumentele necesare sunt disponibile pe scară largă. În ciuda acestui fapt, cu o abordare atentă, dispozitivele funcționează destul de mult timp și nu sunt cu mult inferioare modelelor comerciale.

Materiale și instrumente necesare

Pentru a asambla un driver de casă, veți avea nevoie de:

• Fier de lipit cu o putere de 25-40 W. Puteți folosi mai multă putere, dar acest lucru crește riscul de supraîncălzire a elementelor și defecțiunea acestora. Cel mai bine este să folosiți un fier de lipit cu un încălzitor ceramic și un vârf care nu arde, deoarece... un vârf obișnuit de cupru se oxidează destul de repede și trebuie curățat.
• Flux pentru lipit (colofoniu, glicerina, FKET etc.). Se recomanda folosirea unui flux neutru – spre deosebire de fluxurile active (acizi fosforic si clorhidric, clorura de zinc etc.), nu oxideaza contactele in timp si este mai putin toxic. Indiferent de fluxul folosit, după asamblarea dispozitivului, este mai bine să-l spălați cu alcool. Pentru fluxurile active această procedură este obligatorie, pentru cele neutre - într-o măsură mai mică.
• Lipire. Cel mai comun este lipitul staniu-plumb cu punct de topire scăzut POS-61. Lipiturile fără plumb sunt mai puțin dăunătoare dacă vaporii sunt inhalați în timpul lipirii, dar au mai mult temperatură ridicată topindu-se cu mai puțină fluiditate și cu tendința de degradare a cusăturii în timp.
• Clești mici pentru îndoirea cablurilor.
• Dispozitive de tăiat sârmă sau tăietoare laterale pentru tăierea capete lungi ale cablurilor și sârmelor.
• Firele de instalare sunt izolate. Cele cu mai multe șuvițe sunt cele mai potrivite fire de cupru secțiune transversală de la 0,35 la 1 mm2.
• Multimetru pentru monitorizarea tensiunii la punctele nodale.
• Bandă electrică sau tub termocontractabil.
• O placă prototip mică din fibră de sticlă. O placă de 60x40 mm va fi suficientă.

Placă de dezvoltare PCB pentru instalare rapidă

Circuit de driver simplu pentru LED de 1 W

Unul dintre cele mai simple circuite pentru alimentarea unui LED puternic este prezentat în figura de mai jos:

După cum puteți vedea, pe lângă LED, acesta include doar 4 elemente: 2 tranzistoare și 2 rezistențe.

Puternicul tranzistor cu efect de câmp cu canal n VT2 acționează aici ca un regulator al curentului care trece prin LED. Rezistorul R2 determină curentul maxim care trece prin LED și acționează, de asemenea, ca un senzor de curent pentru tranzistorul VT1 în circuitul de feedback.

Cu cât trece mai mult curent prin VT2, cu atât mai mare scade tensiunea pe R2, în consecință, VT1 se deschide și scade tensiunea la poarta VT2, reducând astfel curentul LED. În acest fel, se realizează stabilizarea curentului de ieșire.

Circuitul este alimentat de la o sursă de tensiune constantă de 9 - 12 V, un curent de cel puțin 500 mA. Tensiunea de intrare ar trebui să fie cu cel puțin 1-2 V mai mare decât căderea de tensiune pe LED.

Rezistorul R2 ar trebui să disipeze 1-2 W de putere, în funcție de curentul și tensiunea de alimentare necesare. Tranzistorul VT2 este cu canale n, proiectat pentru un curent de cel puțin 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – orice npn bipolar de putere redusă: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 etc. R1 - putere 0,125 - 0,25 W cu o rezistență de 100 kOhm.

Datorită numărului mic de elemente, asamblarea poate fi efectuată prin instalație suspendată:

încă unul circuit simplu drivere bazate pe stabilizatorul de tensiune controlat liniar LM317:

Aici tensiunea de intrare poate fi de până la 35 V. Rezistența rezistenței poate fi calculată folosind formula:

unde I este puterea curentului în amperi.

În acest circuit, LM317 va disipa o putere semnificativă, având în vedere diferența mare dintre tensiunea de alimentare și căderea LED-ului. Prin urmare, va trebui așezat pe unul mic. Rezistorul trebuie să fie, de asemenea, nominal pentru cel puțin 2 W.

Această schemă este discutată mai clar în următorul videoclip:

Aici vă arătăm cum să conectați un LED puternic folosind baterii cu o tensiune de aproximativ 8 V. Când scăderea de tensiune pe LED este de aproximativ 6 V, diferența este mică, iar cipul nu se încălzește mult, așa că puteți face fără un radiator.

Vă rugăm să rețineți că, dacă există o diferență mare între tensiunea de alimentare și căderea pe LED, este necesar să plasați microcircuitul pe un radiator.

Circuit driver de putere cu intrare PWM

Mai jos este un circuit pentru alimentarea LED-urilor de mare putere:

Driverul este construit pe un comparator dublu LM393. Circuitul în sine este un convertor buck, adică un convertor de tensiune cu scădere în impulsuri.

Caracteristicile driverului

• Tensiune de alimentare: 5 - 24 V, constanta;
• Curent de ieșire: până la 1 A, reglabil;
• Putere de ieșire: până la 18 W;
• Protecție la scurtcircuit la ieșire;
• Capacitatea de a controla luminozitatea folosind un semnal PWM extern (va fi interesant de citit cum).

Principiul de funcționare

Rezistorul R1 cu dioda D1 formează o sursă de tensiune de referință de aproximativ 0,7 V, care este reglată suplimentar de rezistența variabilă VR1. Rezistoarele R10 și R11 servesc ca senzori de curent pentru comparator. De îndată ce tensiunea pe ele o depășește pe cea de referință, comparatorul se va închide, închizând astfel perechea de tranzistoare Q1 și Q2, iar ei, la rândul lor, vor închide tranzistorul Q3. Cu toate acestea, inductorul L1 în acest moment tinde să reia fluxul de curent, astfel încât curentul va curge până când tensiunea la R10 și R11 devine mai mică decât referința, iar comparatorul deschide din nou tranzistorul Q3.

Perechea Q1 și Q2 acționează ca un tampon între ieșirea comparatorului și poarta Q3. Acest lucru protejează circuitul de false pozitive din cauza interferenței pe poarta Q3 și stabilizează funcționarea acestuia.

A doua parte a comparatorului (IC1 2/2) este utilizată pentru controlul suplimentar al luminozității folosind PWM. Pentru a face acest lucru, semnalul de control este aplicat la intrarea PWM: atunci când sunt aplicate niveluri logice TTL (+5 și 0 V), circuitul se va deschide și se va închide Q3. Frecvența maximă a semnalului la intrarea PWM este de aproximativ 2 KHz. Această intrare poate fi folosită și pentru a porni și opri dispozitivul folosind telecomanda.

D3 este o diodă Schottky evaluată pentru curent de până la 1 A. Dacă nu găsiți o diodă Schottky, puteți utiliza o diodă cu impuls, de exemplu FR107, dar puterea de ieșire va scădea ușor.

Curentul maxim de ieșire este ajustat prin selectarea R2 și pornirea sau oprirea R11. Astfel, puteți obține următoarele valori:

• 350 mA (LED 1 W): R2=10K, R11 dezactivat,
• 700 mA (3 W): R2=10K, R11 conectat, nominal 1 Ohm,
• 1A (5W): R2=2.7K, R11 conectat, nominal 1 Ohm.

În limite mai înguste, reglarea se face folosind un rezistor variabil și un semnal PWM.

Asamblarea si configurarea driverului

Componentele driverului sunt instalate pe panou. Mai întâi este instalat cipul LM393, apoi cele mai mici componente: condensatoare, rezistențe, diode. Apoi sunt instalate tranzistoare și, în sfârșit, un rezistor variabil.

Este mai bine să plasați elementele pe placă în așa fel încât să minimizați distanța dintre pinii conectați și să utilizați cât mai puține fire, cât mai multe jumperi.

La conectare, este important să se respecte polaritatea diodelor și pinout-ul tranzistorilor, care pot fi găsite în descrierea tehnica la aceste componente. Diodele pot fi folosite și în modul de măsurare a rezistenței: în direcția înainte, dispozitivul va afișa o valoare de ordinul 500-600 Ohmi.

Pentru alimentarea circuitului, puteți utiliza o sursă externă de tensiune DC de 5-24 V sau baterii. 6F22 („coroană”) și alte baterii au o capacitate prea mică, astfel încât utilizarea lor este nepractică atunci când se utilizează LED-uri de mare putere.

După asamblare, trebuie să reglați curentul de ieșire. Pentru a face acest lucru, LED-urile sunt lipite la ieșire, iar motorul VR1 este setat în poziția cea mai de jos conform diagramei (verificat cu un multimetru în modul „testare”). Apoi, aplicăm tensiunea de alimentare la intrare, iar prin rotirea butonului VR1 obținem luminozitatea necesară a strălucirii.

Lista elementelor:

Concluzie

Primele două dintre circuitele luate în considerare sunt foarte simplu de fabricat, dar nu asigură protecție la scurtcircuit și au o eficiență destul de scăzută. Pentru utilizare pe termen lung, se recomandă al treilea circuit pe LM393, deoarece nu are aceste dezavantaje și are capacități mai mari de reglare a puterii de ieșire.

Au funcționat cât se poate de strălucitor și eficient, folosind module speciale - drivere. Oricine poate asambla singur un circuit de driver pentru LED-uri, dacă, desigur, are cunoștințe de inginerie electrică. Scopul dispozitivului este de a transforma tensiunea alternativă care curge în rețea în tensiune directă (redusă). Dar înainte de a începe asamblarea, trebuie să decideți ce cerințe sunt impuse dispozitivului - analizați caracteristicile și tipurile de dispozitive.

Pentru ce sunt șoferii?

Scopul principal al driverelor este de a stabiliza curentul care trece prin LED. Mai mult, trebuie avut în vedere că puterea curentului care trece prin cristalul semiconductor trebuie să fie exact aceeași cu cea a LED-ului conform pașaportului. Acest lucru asigură o iluminare stabilă. Cristalul din LED va dura mult mai mult. Pentru a afla tensiunea necesară pentru alimentarea LED-urilor, trebuie să utilizați caracteristica curent-tensiune. Acesta este un grafic care arată relația dintre tensiunea de alimentare și curent.

Dacă intenționați să iluminați un spațiu rezidențial sau de birou cu lămpi LED, atunci șoferul trebuie să fie alimentat de la o rețea de curent alternativ de uz casnic cu o tensiune de 220 V. Dacă LED-urile sunt utilizate în automobile sau motociclete, trebuie să utilizați șoferi alimentați de o constantă. tensiune, valoare 9-36 V. V în unele cazuri (dacă lampă cu led putere redusă și este alimentat de la o rețea de 220 V), este posibil să demontați circuitul driverului LED. Dacă dispozitivul este alimentat de la rețea, este suficient să includeți un rezistor constant în circuit.

Setările driverului

Înainte de a cumpăra un dispozitiv sau de a-l realiza singur, trebuie să vă familiarizați cu care sunt principalele sale caracteristici:

1. Consum nominal de curent.
2. Putere.
3. Tensiune de ieșire.

Tensiunea la ieșirea convertorului depinde direct de metoda aleasă de conectare a sursei de lumină și de numărul de LED-uri. Curentul are o relație directă cu luminozitatea și puterea elementelor.

Convertorul trebuie să furnizeze un curent la care LED-urile vor funcționa la aceeași luminozitate. Circuitul driver LED PT4115 este implementat destul de simplu - este cel mai comun convertor de tensiune pentru utilizarea cu elemente LED. Puteți face literalmente un dispozitiv bazat pe acesta „în genunchi”.

Puterea șoferului

Puterea dispozitivului este cea mai mare caracteristică importantă. Cu cât driverul este mai puternic, cu atât este mai mare numărul de LED-uri care pot fi conectate la acesta (desigur, va trebui să efectuați calcule simple). O condiție prealabilă este ca puterea driverului să fie mai mare decât cea a tuturor LED-urilor în total. Aceasta se exprimă prin următoarea formulă:

Р = Р(св) x N,

unde P, W - puterea driverului;

P(sv), W - puterea unui LED;

N este numărul de LED-uri.

De exemplu, atunci când asamblați un circuit de driver pentru un LED de 10 W, puteți conecta în siguranță elemente LED cu o putere de până la 10 W ca sarcină. Cu siguranță trebuie să aveți o rezervă de putere mică - aproximativ 25%. Prin urmare, dacă intenționați să conectați un LED de 10 W, driverul trebuie să ofere o putere de cel puțin 12,5-13 W.

Culori LED

Asigurați-vă că țineți cont de culoarea pe care o emite LED-ul. Aceasta determină ce cădere de tensiune vor avea la aceeași putere a curentului. De exemplu, cu un curent de alimentare de 0,35 A, căderea de tensiune pentru elementele LED roșii este de aproximativ 1,9-2,4 V. Puterea medie este de 0,75 W. Un model similar cu culoarea verde va avea deja o scădere în intervalul 3,3-3,9 V și o putere de 1,25 W. Prin urmare, dacă utilizați un circuit de driver LED de 220V cu conversie la 12V, puteți conecta maxim 9 elemente cu culoare verde sau 16 cu culoare roșie.

Tipuri de șoferi

În total, există două tipuri de drivere pentru LED-uri:

1. Puls. Cu ajutorul unor astfel de dispozitive, se creează impulsuri de înaltă frecvență în partea de ieșire a dispozitivului. Funcționarea se bazează pe principiile modulării PWM. Valoarea medie a curentului depinde de ciclul de funcționare (raportul dintre durata unui impuls și frecvența repetării acestuia). Curentul de ieșire se modifică datorită faptului că ciclul de lucru fluctuează în intervalul 10-80%, iar frecvența rămâne constantă.
2. Linear - circuitul și structura tipice sunt realizate sub forma unui generator de curent folosind tranzistori cu un canal p. Cu ajutorul lor, puteți asigura o stabilizare cât mai lină posibilă a curentului de alimentare dacă tensiunea de intrare este instabilă. Sunt ieftine, dar au o eficiență scăzută. Se remarcă în timpul funcționării număr mare căldură, deci poate fi folosit numai pentru LED-uri de putere redusă.

Cele cu puls au devenit mai răspândite, deoarece eficiența lor este mult mai mare (poate ajunge la 95%). Dispozitivele sunt compacte, iar intervalul de tensiune de intrare este destul de larg. Dar există un mare dezavantaj - influența mare a diferitelor tipuri de interferențe electromagnetice.

La ce să cauți la cumpărare?

Este imperativ să achiziționați un driver atunci când alegeți LED-uri. Pe PT4115, circuitul driver LED permite funcționarea normală Dispozitivele care utilizează modulatoare PWM, construite folosind circuite cu un singur cip, sunt utilizate în principal în aplicațiile auto. În special, pentru conectarea luminilor de fundal și a farurilor. Dar calitatea unor astfel de dispozitive simple este destul de scăzută - nu sunt potrivite pentru utilizarea în sistemele de uz casnic.

Driver reglabil

Aproape toate modelele de convertoare vă permit să reglați luminozitatea elementelor LED. Cu aceste dispozitive puteți face următoarele:

1. Reduceți intensitatea luminii în timpul zilei.
2. Ascundeți sau subliniați anumite elemente interioare.
3. Zonarea camerei.

Datorită acestor calități, puteți economisi semnificativ energie electrică și puteți crește durata de viață a elementelor.

Tipuri de drivere reglabile

Tipuri de drivere reglabile:

1. Conectați-vă între sursa de alimentare și sursa de lumină. Ele vă permit să controlați energia care merge către elementele LED. Designul se bazează pe modulatoare PWM cu control prin microcontroler. Toată energia ajunge la LED-uri în impulsuri. Energia care ajunge direct la LED-uri depinde de lungimea impulsurilor. Astfel de modele de drivere sunt utilizate în principal pentru modulele de operare cu alimentare stabilizată. De exemplu, pentru panglici sau tickere.
2. Al doilea tip de dispozitiv vă permite să controlați sursa de alimentare. Controlul se realizează folosind un modulator PWM. Cantitatea de curent care trece prin LED-uri se modifică. De regulă, astfel de modele sunt folosite pentru a alimenta acele dispozitive care necesită curent stabilizat.

Este necesar să se țină cont de faptul că reglementarea PWM are un efect negativ asupra vederii. Cel mai bine este să folosiți circuite de driver pentru a alimenta LED-urile în care curentul este reglat. Dar iată o avertizare - în funcție de magnitudinea curentului, strălucirea va fi diferită. La o valoare scăzută, elementele vor emite lumină cu o tentă galbenă la o valoare mai mare, va emite o nuanță albăstruie.

Ce microcircuit ar trebui să aleg?

Dacă nu doriți să căutați un dispozitiv gata făcut, îl puteți face singur. Mai mult, faceți calcule pentru anumite LED-uri. Există destul de multe microcircuite pentru fabricarea driverelor. Tot ce ai nevoie este capacitatea de a citi scheme electriceși lucrează cu un fier de lipit. Pentru cele mai simple dispozitive (putere de până la 3 W), puteți folosi cipul PT4115. Este ieftin și foarte ușor de obținut. Caracteristicile elementului sunt:

1. Tensiune de alimentare - 6-30 V.
2. Curent de ieșire - 1,2 A.
3. Eroarea admisă la stabilizarea curentului nu este mai mare de 5%.
4. Protecție la întreruperea sarcinii.
5. Concluzii pentru estompare.
6. Eficiență - 97%.

Desemnarea pinii microcircuitului:

1. SW - conectarea comutatorului de ieșire.
2. GND - terminalul negativ al surselor de putere și semnal.
3. DIM - controlul luminozității.
4. CSN - senzor de curent de intrare.
5. VIN este pinul pozitiv conectat la sursa de alimentare.

Opțiuni pentru circuitul driverului

Opțiuni dispozitiv:

1. Dacă există o sursă de alimentare cu o tensiune constantă de 6-30 V.
2. Alimentat de o tensiune alternativă de 12-18 V. În circuit sunt introduse o punte de diode și un condensator electrolitic. În esență, un circuit redresor în punte „clasic” cu tăierea componentei variabile.

Trebuie remarcat faptul că condensatorul electrolitic nu netezește ondulațiile de tensiune, dar vă permite să scăpați de componenta variabilă din el. În circuitele echivalente (conform teoremei lui Kirchhoff), condensatorul electrolitic din circuitul de curent alternativ este un conductor. Dar într-un circuit DC este înlocuit cu o întrerupere (nu există niciun element).

Puteți asambla circuitul driver 220 LED cu propriile mâini numai dacă utilizați o sursă de alimentare suplimentară. Implică în mod necesar un transformator, care scade tensiunea la valoarea necesară de 12-18 V. Vă rugăm să rețineți că nu puteți conecta drivere la LED-uri fără un condensator electrolitic în sursa de alimentare. Dacă este necesar să instalați inductanța, este necesar să o calculați. De obicei, valoarea este de 70-220 μH.

Procesul de construire

Toate elementele utilizate în circuit trebuie selectate pe baza fișei de date ( documentatia tehnica). De obicei, oferă chiar diagrame practice pentru utilizarea dispozitivelor. Asigurați-vă că utilizați condensatori cu impedanță scăzută în circuitul redresor (valoarea ESR ar trebui să fie scăzută). Utilizarea altor analogi reduce eficiența regulatorului. Capacitatea trebuie să fie de cel puțin 4,7 µF (dacă se utilizează un circuit cu DC) și de la 100 µF (pentru funcționarea într-un circuit de curent alternativ).

Puteți asambla un driver pentru LED-uri cu propriile mâini în funcție de circuit în doar câteva minute, tot ce aveți nevoie este disponibilitatea elementelor. Dar trebuie să cunoașteți și specificul instalării. Este recomandabil să plasați inductorul lângă ieșirea microcircuitului SW. Îl poți face singur, ai nevoie doar de câteva elemente:

1. Inel de ferită - poate fi folosit de la vechile surse de alimentare ale computerului.
2. Sârmă tip PEL-0,35 în izolație cu lac.

Încercați să plasați toate elementele cât mai aproape de microcircuit, acest lucru va elimina aspectul de interferență. Nu conectați niciodată elemente folosind fire lungi. Ele nu numai că creează o mulțime de interferențe, dar sunt și capabile să le primească. Ca urmare, un microcircuit care nu este rezistent la aceste interferențe nu va funcționa corect și reglementarea actuală va fi perturbată.

Opțiune de aspect

Toate elementele pot fi plasate în carcasa unei lămpi fluorescente vechi. Conține deja totul - carcasa, cartușul, placa (care poate fi refolosită). În interior, puteți aranja toate elementele sursei de alimentare și microcircuitul fără mare dificultate. Și în exterior, instalați un LED pe care intenționați să îl alimentați de la dispozitiv. Pot fi utilizate aproape orice circuite de driver pentru LED-uri de 220 V, principalul lucru este să scădeți tensiunea. Acest lucru se poate face cu ușurință cu un simplu transformator.

Este recomandabil să folosiți o nouă placă de circuit. Și este mai bine să te descurci fără ea cu totul. Designul este foarte simplu, este permisă utilizarea instalării pe perete. Asigurați-vă că tensiunea la ieșirea redresorului este în limite acceptabile, altfel microcircuitul se va arde. După asamblare și conectare, măsurați consumul de curent. Vă rugăm să rețineți că dacă curentul de alimentare scade, durata de viață a elementului LED va crește.

Selectați cu atenție circuitul de driver pentru alimentarea LED-urilor, calculați fiecare componentă de proiectare - durata de viață și fiabilitatea depind de aceasta. La selecție corectă drivere, caracteristicile LED-urilor vor rămâne cât mai ridicate, iar resursa nu va fi afectată. Circuitele driverului pentru LED-uri de mare putere diferă prin faptul că conțin un număr mai mare de elemente. Modulația PWM este adesea folosită, dar acasă, așa cum se spune, „pe genunchi”, astfel de dispozitive sunt deja dificil de asamblat.

Reveni