Верига на LED лампата: прост дизайн на драйвера

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

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

Как работи LED лампата?

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

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

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

Но след като е изучил веригата и има основни умения за работа с електроника, дори начинаещ ще може да разглоби лампата, да замени счупени части, възстановявайки функционалността на устройството.За да намерите подробни инструкции как сами да идентифицирате повреда и да ремонтирате LED лампа, моля, отидете на чрез тази връзка.

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

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

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

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

Ако погледнете далеч от обичайната форма, можете да забележите само един познат елемент - цокъл. Диапазонът на размерите на цоклите остава същият, така че те пасват на традиционните контакти и не изискват промяна на електрическата система. Но тук приликите свършват: вътрешната структура на LED устройствата е много по-сложна от тази на лампите с нажежаема жичка.

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

Видове схеми и техните характеристики

За да създадете оптимално напрежение за работа на диод, шофьор сглобени на базата на верига с кондензатор или понижаващ трансформатор.Първият вариант е по-евтин, вторият се използва за оборудване на мощни лампи.

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

Вариант #1 - с кондензатори за намаляване на напрежението

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

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

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

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

За проверка на кондензатора Често се използва мултицет.

Недостатъци на верига с кондензатори:

1. Диодите могат да изгорят, тъй като не се наблюдава стабилност на текущото захранване. Товарното напрежение е напълно зависимо от захранващото напрежение.
2. Няма галванична изолация, така че има риск от токов удар. Не се препоръчва да се пипат тоководещи елементи при разглобяване на лампи, тъй като те са под фаза.
3. Почти невъзможно е да се постигнат високи токове на светене, защото това ще изисква увеличаване на капацитета на кондензатора.

Има обаче и много предимства, поради което кондензаторите остават популярни. Предимствата са лесен монтаж, широк диапазон от изходни напрежения и ниска цена.

Можете спокойно да експериментирате да го направите сами, особено след като някои от частите могат да бъдат намерени в стари приемници или телевизори.

Вариант №2 - с импулсен драйвер

За разлика от линейния драйвер с кондензатор, импулсният ефективно предпазва светодиодите от пренапрежения на напрежението и смущения в мрежата.

Пример за импулсно устройство е популярният електронен модел CPC9909. Нека разгледаме по-отблизо неговите характеристики. Ефективността на използването му достига 98% - показател, при който наистина можем да говорим за енергоспестяване и икономии.

Чипът CPC9909, разработен от Clare, често се използва за самостоятелно сглобяване на LED лампи, включително такива с повишена мощност. Контролерът е поставен в компактен пластмасов корпус

Устройството може да се захранва директно от високо напрежение - до 550 V, тъй като драйверът е оборудван с вграден стабилизатор. Благодарение на същия стабилизатор веригата е станала по-проста и цената е по-ниска.

Светодиодна драйверна схема, базирана на чипа CPC9909. Предимства на схемата: възможност за работа в температурен диапазон от -55 °C до +85 °C и захранване от променлив ток

Микросхемата се използва успешно за разработване на електрически мрежи за аварийно и резервно осветление, тъй като е подходяща за вериги на усилвателни преобразуватели.

Вкъщи лампите, захранвани от батерии или драйвери с мощност, която не надвишава 25 V, най-често се сглобяват въз основа на CPC9909.

Вариант #3 - с димируем драйвер

Регулирането на яркостта на осветителните тела ви позволява да зададете желаното ниво на осветление в стаята. Това е удобно при създаване на отделни зони, намаляване на яркостта на светлината през деня или за подчертаване на интериорни елементи.

Като се използва димер използването на електроенергия става по-рационално, а експлоатационният живот на електроуреда се увеличава.

Мостра на лампа в ретро стил с димер. На външен вид настолното осветително устройство прилича на керосинова лампа и има копче за регулиране на яркостта отстрани.

Има два типа димируеми драйвери, всеки със своите предимства. Първите работят с ШИМ управление.

Монтират се между лампата и захранването. Енергията се доставя под формата на импулси с различна продължителност. Пример за използване на драйвер с PWM регулиране е пълзяща линия.

Тестване на 40W димируем драйвер. Предназначен е за офис лампи, както и устройства за паркинги и обществени сгради, където се изисква енергоспестяващ режим

Димируемите драйвери от втори тип действат директно върху източника на захранване и се използват за устройства със стабилизиран ток.

При регулиране на тока сянката на сиянието може да се промени: белите диоди започват да излъчват леко жълта светлина, когато токът намалява, и син, когато се увеличава.

Кратък преглед и тестване на популярни LED лампи

Въпреки че принципите на конструиране на драйверни вериги за различни осветителни устройства са сходни, между тях има разлики както в последователността на свързване на елементите, така и в техния избор.

Нека да разгледаме схемите на 4 лампи, които се продават в публичното пространство. Ако желаете, можете да ги ремонтирате сами.

Ако имате опит в работата с контролери, можете да замените елементите на веригата, да я запоите и леко да я подобрите.

Педантичната работа и усилията за намиране на елементи обаче не винаги са оправдани - по-лесно е да си купите ново осветително тяло.

Вариант №1 – LED лампа BBK P653F

Марката BBK има две много сходни модификации: лампата P653F се различава от модела P654F само в дизайна на излъчващия блок. Съответно, както схемата на драйвера, така и дизайнът на устройството като цяло във втория модел са изградени според принципите на проектиране на първия.

Дъската има компактни размери и добре обмислено разположение на елементите, за чието закрепване се използват и двете равнини. Наличието на вълни се обяснява с липсата на филтърен кондензатор, който трябва да бъде на изхода

Лесно е да забележите недостатъци в дизайна. Например мястото на монтаж на контролера: частично в радиатора, ако няма изолация, частично в основата. Монтажът на чипа SM7525 произвежда изход от 49,3 V.

Вариант №2 – LED лампа Ecola 7w

Радиаторът е изработен от алуминий, основата е от термоустойчив сив полимер. На печатна платка с дебелина половин милиметър има 14 последователно свързани диода.

Между радиатора и платката има слой топлопроводима паста. Основата е фиксирана с помощта на самонарезни винтове.

Схемата на контролера е проста, изпълнена на компактна платка. Светодиодите загряват основната платка до +55 ºС. Практически няма пулсации, радиосмущенията също са изключени

Платката е поставена изцяло в основата и свързана със скъсени проводници. Възникването на късо съединение е невъзможно, тъй като наоколо има пластмаса - изолационен материал. Резултатът на изхода на контролера е 81 V.

Вариант №3 – сгъваема лампа Ecola 6w GU5.3

Благодарение на сгъваемия дизайн можете самостоятелно да извършвате ремонти или да подобрявате драйвера на устройството.

Неестетичният външен вид и дизайн на устройството обаче развалят впечатлението. Големият радиатор увеличава теглото, така че се препоръчва допълнителна фиксация при закрепване на лампата към гнездото.

Дъската има компактни размери и добре обмислено разположение на елементите, за чието закрепване се използват и двете равнини. Наличието на вълни се обяснява с липсата на филтърен кондензатор, който трябва да бъде на изхода

Недостатъкът на веригата е наличието на забележими пулсации на светлинния поток и висока степен на радиосмущения, което със сигурност ще повлияе на експлоатационния живот. Контролерът е базиран на микросхема BP3122, изходната стойност е 9,6 V.

Разгледахме повече информация за LED крушки с марка Ecola в нашата друга статия.

Вариант #4 – Лампа Jazzway 7.5w GU10

Външните елементи на лампата се отделят лесно, така че можете да стигнете до контролера достатъчно бързо, като развиете два чифта винтове. Защитното стъкло се държи на място с ключалки. Платката съдържа 17 диода със серийна комуникация.

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

Недостатъкът на схемата е, че функцията на ограничител на тока се изпълнява от конвенционален кондензатор. Когато лампата е включена, възникват токови удари, което води до изгаряне на светодиодите или повреда на LED моста

Няма радиосмущения - всичко това благодарение на липсата на импулсен контролер, но при честота от 100 Hz има забележими светлинни пулсации, достигащи до 80% от максималната стойност.

Резултатът от контролера е 100 V изход, но според общата оценка лампата е по-скоро слабо устройство. Цената му е очевидно надценена и е равна на цената на марките, които се отличават със стабилно качество на продукта.

Изброихме други характеристики и характеристики на лампите от този производител в следващата статия.

Изводи и полезно видео по темата

Как са проектирани драйверите за светодиоди, какви са техните характеристики и функции, можете да намерите във видеоклиповете по-долу.

Анализ на веригата на LED лампата MR-16:

Драйверна схема за самосглобяване на лампи с мощност до 15W:

Как изглежда и прави драйверът FT833A:

Домашно изработени от скрап елементи:

Днес в търговските интернет сайтове можете да закупите комплекти и отделни елементи за сглобяване на осветителни тела с различна мощност.

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

Имате ли още въпроси, след като прочетете материала по-горе? Или искате да добавите ценна информация и други схеми на електрически крушки въз основа на вашия личен опит в ремонта на LED лампи? Напишете вашите препоръки, добавете снимки и диаграми, задайте въпроси в блока за коментари по-долу.