Kaj je gonilnik LED luči? Gonilniki za LED: vrste, namen, povezava. Zasnova vezja gonilnikov LED svetilk.

Najbolj optimalen način za priključitev na 220V, 12V je uporaba tokovnega stabilizatorja ali gonilnika LED. V jeziku nameravanega sovražnika se piše "vodeni voznik". Če tej zahtevi dodate želeno moč, lahko preprosto najdete ustrezen izdelek na Aliexpressu ali Ebayu.

• 1. Značilnosti kitajščine
• 2. Življenjska doba
• 3. LED gonilnik 220V
• 4. RGB gonilnik 220V
• 5. Modul za montažo
• 6. Gonilnik za LED svetilke
• 7. Napajalnik za LED trak
• 8. DIY gonilnik LED
• 9. Nizka napetost
• 10. Nastavitev svetlosti

Značilnosti kitajščine

Mnogi ljudje radi kupujejo na največjem kitajskem bazarju Aliexpress. Cene in izbor so zadovoljni. LED gonilnik je najpogosteje izbran zaradi nizke cene in dobrega delovanja.

Toda z dvigom tečaja dolarja je postalo nerentabilno kupovati pri Kitajcih, stroški so postali enaki ruskim, garancije ali možnosti menjave pa ni bilo. Pri poceni elektroniki so lastnosti vedno precenjene. Na primer, če je navedena moč 50 vatov, je to v najboljšem primeru največja kratkotrajna moč, ne konstantna. Nominalna moč bo 35W - 40W.

Poleg tega veliko prihranijo pri polnilu, da znižajo ceno. Ponekod ni dovolj elementov, ki zagotavljajo stabilno delovanje. Uporabljajo se najcenejše komponente s kratko življenjsko dobo in nizko kakovostjo, zato je stopnja okvar razmeroma visoka. Komponente praviloma delujejo na meji svojih parametrov, brez rezerve.

Če proizvajalec ni naveden, potem ni odgovoren za kakovost in o njegovem izdelku ne bo napisana ocena. In isti izdelek proizvaja več tovarn v različnih konfiguracijah. Pri dobrih izdelkih mora biti navedena blagovna znamka, kar pomeni, da se ne boji prevzeti odgovornosti za kakovost svojih izdelkov.

Ena najboljših je blagovna znamka MeanWell, ki ceni kakovost svojih izdelkov in ne proizvaja smeti.

Življenska doba

Kot vsaka elektronska naprava ima tudi gonilnik LED življensko dobo, ki je odvisna od pogojev delovanja. Sodobne LED diode z blagovno znamko že delujejo do 50-100 tisoč ur, tako da napajanje prej izpade.

Razvrstitev:

1. blago široke potrošnje do 20.000 ur;
2. povprečna kakovost do 50.000 ur;
3. do 70.000h. napajanje z visokokakovostnimi japonskimi komponentami.

Ta kazalnik je pomemben pri izračunu dolgoročnega vračila. Dovolj je potrošnih dobrin za gospodinjstvo. Čeprav skopuh plača dvakrat, se to odlično obnese v LED reflektorjih in svetilkah.

LED gonilnik 220V

Sodobni gonilniki LED so zasnovani z uporabo krmilnika PWM, ki lahko zelo dobro stabilizira tok.

Glavni parametri:

1. Nazivna moč;
2. delovni tok;
3. število priključenih LED;
4. stopnja zaščite pred vlago in prahom
5. Faktor moči;
6. Učinkovitost stabilizatorja.

Ohišja za zunanjo uporabo so izdelana iz kovine ali plastike, odporne na udarce. Ko je ohišje izdelano iz aluminija, lahko deluje kot hladilni sistem za elektronske komponente. To še posebej velja pri polnjenju telesa s spojino.

Oznake pogosto označujejo, koliko LED diod je mogoče priključiti in kakšno moč. Ta vrednost je lahko ne le fiksna, ampak tudi v obliki razpona. Na primer, možni so 4 do 7 kosov po 1W. Odvisno je od zasnove gonilnika LED.

RGB gonilnik 220V

Tribarvne RGB LED diode se od enobarvnih LED diod razlikujejo po tem, da vsebujejo kristale različnih barv (rdeče, modre in zelene) v enem ohišju. Da bi jih nadzorovali, je treba prižgati vsako barvo posebej. Pri diodnih trakovih se za to uporablja krmilnik RGB in napajalnik.

Če je za RGB LED navedena moč 50 W, je to skupna moč za vse 3 barve. Če želite izvedeti približno obremenitev vsakega kanala, delite 50 W s 3, dobimo približno 17 W.

Poleg močnih led gonilnikov so na voljo tudi 1W, 3W, 5W, 10W.

Obstajata 2 vrsti daljinskih upravljalnikov. Z infrardečim nadzorom, kot TV. Pri radijskem upravljanju daljinskega upravljalnika ni treba usmeriti proti sprejemniku signala.

Montažni modul

Če vas zanima LED gonilnik za sestavljanje LED reflektorja ali svetilke z lastnimi rokami, potem lahko uporabite LED gonilnik brez ohišja.

Preden naredite 50W led gonilnik z lastnimi rokami, je vredno malo poiskati, na primer, vsaka diodna svetilka ga vsebuje. Če imate pokvarjeno žarnico, katere diode so okvarjene, potem lahko uporabite gonilnik iz nje.

Nizka napetost

Podrobno bomo analizirali vrste nizkonapetostnih gonilnikov ledu, ki delujejo od napetosti do 40 voltov. Naši kitajski bratje v mislih ponujajo veliko možnosti. Stabilizatorji napetosti in tokovni stabilizatorji so izdelani na osnovi krmilnikov PWM. Glavna razlika je v tem, da ima modul z možnostjo stabilizacije toka na plošči 2-3 modre regulatorje, v obliki spremenljivih uporov.

Tehnične značilnosti celotnega modula so označene s parametri PWM mikrovezja, na katerem je sestavljen. Na primer, zastareli, a priljubljeni LM2596 po svojih specifikacijah drži do 3 ampere. Toda brez radiatorja bo vzdržal samo 1 amper.

Sodobnejša možnost z izboljšano učinkovitostjo je krmilnik XL4015 PWM, zasnovan za 5A. Z miniaturnim hladilnim sistemom lahko deluje do 2,5 A.

Če imate zelo močne, super svetle LED diode, potem potrebujete gonilnik LED za LED sijalke. Dva radiatorja hladita diodo Schottky in čip XL4015. V tej konfiguraciji lahko deluje do 5A z napetostjo do 35V. Priporočljivo je, da ne deluje v ekstremnih pogojih, kar bo znatno povečalo njegovo zanesljivost in življenjsko dobo.

Če imate majhno svetilko ali žepni reflektor, potem je za vas primeren miniaturni stabilizator napetosti s tokom do 1,5 A. Vhodna napetost od 5 do 23V, izhodna do 17V.

Nastavitev svetlosti

Za uravnavanje svetlosti LED lahko uporabite kompaktne LED zatemnilnike, ki so se pojavili pred kratkim. Če njegova moč ni dovolj, lahko namestite večji zatemnilnik. Običajno delujejo v dveh območjih: 12V in 24V.

Upravljate ga lahko z infrardečim ali radijskim daljinskim upravljalnikom (RC). Stanejo od 100 rubljev za preprost model in od 200 rubljev za model z daljinskim upravljalnikom. V osnovi se takšni daljinci uporabljajo za 12V diodne trakove. Vendar ga je mogoče enostavno povezati z nizkonapetostnim pogonom.

Zatemnitev je lahko analogna v obliki vrtljivega gumba ali digitalna v obliki gumbov.

Standardno vezje gonilnika LED RT4115 je prikazano na spodnji sliki:

Napajalna napetost mora biti vsaj 1,5-2 volta višja od skupne napetosti na LED. V skladu s tem je v območju napajalne napetosti od 6 do 30 voltov na gonilnik mogoče priključiti od 1 do 7-8 LED.

Največja napajalna napetost mikrovezja 45 V, vendar delovanje v tem načinu ni zagotovljeno (bolje bodite pozorni na podobno mikrovezje).

Tok skozi LED ima trikotno obliko z največjim odstopanjem od povprečne vrednosti ±15%. Povprečni tok skozi LED se nastavi z uporom in izračuna po formuli:

I LED = 0,1 / R

Najmanjša dovoljena vrednost je R = 0,082 Ohm, kar ustreza največjemu toku 1,2 A.

Odstopanje toka skozi LED od izračunanega ne presega 5%, pod pogojem, da je upor R nameščen z največjim odstopanjem od nazivne vrednosti 1%.

Torej, da vklopimo LED pri konstantni svetlosti, pustimo zatič DIM viseti v zraku (v notranjosti PT4115 je potegnjen do nivoja 5V). V tem primeru je izhodni tok določen izključno z uporom R.

Če priključimo kondenzator med DIM pin in maso, dobimo učinek gladkega svetenja LED. Čas, ki je potreben za doseganje največje svetlosti, je odvisen od kapacitete kondenzatorja; večja kot je, dlje bo žarnica svetila.

Za referenco: Vsak nanofarad kapacitivnosti poveča čas vklopa za 0,8 ms.

Če želite izdelati zatemnjen gonilnik za LED z nastavitvijo svetlosti od 0 do 100%, se lahko zatečete k eni od dveh metod:

1. Prvi način predvideva, da se na vhod DIM dovaja konstantna napetost v območju od 0 do 6 V. V tem primeru se prilagoditev svetlosti od 0 do 100% izvede pri napetosti na zatiču DIM od 0,5 do 2,5 voltov. Povečanje napetosti nad 2,5 V (in do 6 V) ne vpliva na tok skozi LED (svetlost se ne spremeni). Nasprotno, zmanjšanje napetosti na raven 0,3 V ali nižje vodi do izklopa vezja in preklopa v stanje pripravljenosti (poraba toka pade na 95 μA). Tako lahko učinkovito nadzorujete delovanje gonilnika, ne da bi odstranili napajalno napetost.
2. Drugi način vključuje dovajanje signala iz pretvornika širine impulza z izhodno frekvenco 100-20000 Hz, bo svetlost določena z delovnim ciklom (delovni cikel impulza). Na primer, če visoka raven traja 1/4 obdobja, nizka stopnja pa 3/4, potem bo to ustrezalo ravni svetlosti 25% največje. Zavedati se morate, da je delovna frekvenca gonilnika določena z induktivnostjo induktorja in nikakor ni odvisna od frekvence zatemnitve.

Vezje gonilnika LED PT4115 z zatemnilnikom konstantne napetosti je prikazano na spodnji sliki:

To vezje za prilagajanje svetlosti LED diod deluje odlično zaradi dejstva, da je znotraj čipa DIM pin "povlečen" na 5V vodilo skozi upor 200 kOhm. Zato, ko je drsnik potenciometra v najnižjem položaju, se oblikuje napetostni delilnik 200 + 200 kOhm in na DIM pinu se oblikuje potencial 5/2 = 2,5 V, kar ustreza 100% svetlosti.

Kako shema deluje

V prvem trenutku, ko se uporabi vhodna napetost, je tok skozi R in L enak nič in izhodno stikalo, vgrajeno v mikrovezje, je odprto. Tok skozi LED diode začne postopoma naraščati. Hitrost naraščanja toka je odvisna od velikosti induktivnosti in napajalne napetosti. V vezju primerjalnik primerja potenciale pred in za uporom R in takoj, ko je razlika 115 mV, se na njegovem izhodu pojavi nizek nivo, ki zapre izhodno stikalo.

Zahvaljujoč energiji, shranjeni v induktivnosti, tok skozi LED diode ne izgine takoj, ampak se začne postopoma zmanjševati. Padec napetosti na uporu R se postopoma zmanjšuje Takoj, ko doseže vrednost 85 mV, bo primerjalnik ponovno izdal signal za odpiranje izhodnega stikala. In celoten cikel se ponavlja znova.

Če je treba zmanjšati obseg tokovnih valov skozi LED, je možno priključiti kondenzator vzporedno z LED. Večja kot je njegova zmogljivost, bolj se bo trikotna oblika toka skozi LED diode zgladila in bolj bo podobna sinusni obliki. Kondenzator ne vpliva na delovno frekvenco ali učinkovitost gonilnika, vendar poveča čas, potreben za vzpostavitev določenega toka skozi LED.

Pomembne podrobnosti sestavljanja

Pomemben element vezja je kondenzator C1. Ne le zgladi valovanje, ampak tudi kompenzira energijo, nakopičeno v induktorju v trenutku, ko je izhodno stikalo zaprto. Brez C1 bo energija, shranjena v induktorju, tekla skozi Schottky diodo do napajalnega vodila in lahko povzroči okvaro mikrovezja. Torej, če vklopite gonilnik brez kondenzatorja, ki ranžira napajanje, je skoraj zagotovljeno, da se bo mikrovezje izklopilo. In večja kot je induktivnost induktorja, večja je možnost, da mikrokrmilnik zgori.

Najmanjša kapacitivnost kondenzatorja C1 je 4,7 µF (in ko se vezje napaja z pulzirajočo napetostjo po diodnem mostu - najmanj 100 µF).

Kondenzator naj bo nameščen čim bližje čipu in naj ima čim nižjo vrednost ESR (torej tantalovi kondenzatorji so dobrodošli).

Prav tako je zelo pomembno, da odgovorno pristopite k izbiri diode. Imeti mora nizek padec napetosti naprej, kratek čas obnovitve med preklapljanjem in stabilnost parametrov, ko se temperatura p-n spoja poveča, da se prepreči povečanje toka uhajanja.

Načeloma lahko vzamete običajno diodo, vendar so Schottky diode najbolj primerne za te zahteve. Na primer STPS2H100A v SMD izvedbi (napetost naprej 0,65 V, vzvratno - 100 V, impulzni tok do 75 A, delovna temperatura do 156 ° C) ali FR103 v ohišju DO-41 (napetost vzvratno do 200 V, tok do 30 A, temperatura do 150 °C). Zelo dobro so se izkazali običajni SS34, ki jih lahko izvlečete iz starih plošč ali kupite cel paket za 90 rubljev.

Induktivnost induktorja je odvisna od izhodnega toka (glejte spodnjo tabelo). Nepravilno izbrana vrednost induktivnosti lahko povzroči povečanje razpršene moči na mikrovezju in prekoračitev meja delovne temperature.

Če se pregreje nad 160 °C, se mikrovezje samodejno izklopi in ostane v izklopljenem stanju, dokler se ne ohladi na 140 °C, nato pa se samodejno zažene.

Kljub razpoložljivim tabelarnim podatkom je dovoljena vgradnja tuljave z odstopanjem induktivnosti, večjim od nazivne vrednosti. V tem primeru se učinkovitost celotnega vezja spremeni, vendar ostane delujoča.

Lahko vzamete tovarniško dušilko ali pa jo naredite sami iz feritnega obroča iz zgorele matične plošče in žice PEL-0,35.

Če je pomembna največja avtonomija naprave (prenosne svetilke, luči), je za povečanje učinkovitosti vezja smiselno skrbno izbrati induktor. Pri nizkih tokovih mora biti induktivnost večja, da se zmanjšajo napake krmiljenja toka, ki so posledica zakasnitve pri preklopu tranzistorja.

Induktor mora biti nameščen čim bližje zatiču SW, v idealnem primeru mora biti neposredno povezan z njim.

In končno, najbolj natančen element gonilnega vezja LED je upor R. Kot že omenjeno, je njegova najmanjša vrednost 0,082 Ohma, kar ustreza toku 1,2 A.

Na žalost ni vedno mogoče najti upora ustrezne vrednosti, zato je čas, da se spomnimo formul za izračun ekvivalentnega upora, ko so upori povezani zaporedno in vzporedno:

• R zadnji = R 1 +R 2 +…+R n;
• R parov = (R 1 x R 2) / (R 1 +R 2).

S kombiniranjem različnih načinov povezovanja lahko dobite zahtevano upornost iz več uporov pri roki.

Pomembno je, da ploščo usmerite tako, da tok diode Schottky ne teče po poti med R in VIN, saj lahko to privede do napak pri merjenju bremenskega toka.

Nizki stroški, visoka zanesljivost in stabilnost gonilnikov na RT4115 prispevajo k njegovi široki uporabi v LED-sijalkah. Skoraj vsaka druga 12-voltna LED svetilka z osnovo MR16 je sestavljena na PT4115 (ali CL6808).

Upornost upora za nastavitev toka (v Ohmih) se izračuna po popolnoma enaki formuli:

R = 0,1 / I LED[A]

Tipičen diagram povezave izgleda takole:

Kot lahko vidite, je vse zelo podobno vezju LED svetilke z gonilnikom RT4515. Opis delovanja, nivoji signalov, značilnosti uporabljenih elementov in postavitev tiskanega vezja so popolnoma enaki, zato se nima smisla ponavljati.

CL6807 se prodaja za 12 rubljev / kos, le paziti morate, da ne zdrsnejo spajkani (priporočam, da jih vzamete).

SN3350

SN3350 je še en poceni čip za gonilnike LED (13 rubljev/kos). Je skoraj popoln analog PT4115 z edino razliko, da se lahko napajalna napetost giblje od 6 do 40 voltov, največji izhodni tok pa je omejen na 750 miliamperov (trajni tok ne sme presegati 700 mA).

Tako kot vsa zgoraj opisana mikrovezja je tudi SN3350 impulzni padajoči pretvornik s funkcijo stabilizacije izhodnega toka. Kot običajno je tok v obremenitvi (in v našem primeru ena ali več LED deluje kot obremenitev) nastavljen z uporom upora R:

R = 0,1 / I LED

Da preprečite prekoračitev največjega izhodnega toka, upor R ne sme biti nižji od 0,15 Ohm.

Čip je na voljo v dveh paketih: SOT23-5 (maksimalno 350 mA) in SOT89-5 (700 mA).

Kot običajno, z uporabo konstantne napetosti na zatiču ADJ spremenimo vezje v preprost nastavljiv gonilnik za LED.

Značilnost tega mikrovezja je nekoliko drugačno območje nastavitve: od 25% (0,3 V) do 100% (1,2 V). Ko potencial na zatiču ADJ pade na 0,2 V, preide mikrovezje v način mirovanja s porabo približno 60 µA.

Tipični diagram povezave:

Za druge podrobnosti glejte specifikacije za mikrovezje (pdf datoteka).

ZXLD1350

Kljub dejstvu, da je to mikrovezje še en klon, nekatere razlike v tehničnih lastnostih ne omogočajo njihove neposredne zamenjave med seboj.

Tu so glavne razlike:

• mikrovezje se začne pri 4,8 V, vendar doseže normalno delovanje le z napajalno napetostjo od 7 do 30 voltov (do 40 V se lahko napaja pol sekunde);
• največji tok obremenitve - 350 mA;
• upornost izhodnega stikala v odprtem stanju je 1,5 - 2 Ohma;
• S spreminjanjem potenciala na priključku ADJ iz 0,3 na 2,5 V lahko spremenite izhodni tok (svetlost LED) v območju od 25 do 200%. Pri napetosti 0,2 V za najmanj 100 µs gonilnik preide v način mirovanja z nizko porabo energije (približno 15-20 µA);
• če je nastavitev izvedena s signalom PWM, potem je pri hitrosti ponavljanja impulza pod 500 Hz obseg sprememb svetlosti 1-100%. Če je frekvenca nad 10 kHz, potem od 25% do 100%;

Največja napetost, ki jo je mogoče uporabiti na vhodu ADJ, je 6 V. V tem primeru gonilnik v območju od 2,5 do 6 V proizvaja največji tok, ki ga nastavi upor za omejevanje toka. Upornost upora se izračuna na popolnoma enak način kot v vseh zgornjih mikrovezjih:

R = 0,1 / I LED

Najmanjši upor upora je 0,27 Ohm.

Tipičen povezovalni diagram se ne razlikuje od svojih kolegov:

Brez kondenzatorja C1 je NEMOGOČE napajati vezje!!! V najboljšem primeru se bo mikrovezje pregrelo in povzročilo nestabilne lastnosti. V najslabšem primeru bo takoj propadel.

Podrobnejše značilnosti ZXLD1350 najdete v podatkovnem listu za ta čip.

Stroški mikrovezja so nerazumno visoki (), kljub dejstvu, da je izhodni tok precej majhen. Na splošno je zelo za vsakogar. Ne bi se vpletal.

QX5241

QX5241 je kitajski analog MAX16819 (MAX16820), vendar v bolj priročnem paketu. Na voljo tudi pod imeni KF5241, 5241B. Ima oznako "5241a" (glej sliko).

V eni znani trgovini se prodajajo skoraj po teži (10 kosov za 90 rubljev).

Gonilnik deluje po popolnoma enakem principu kot vsi zgoraj opisani (zvezni padajoči pretvornik), vendar ne vsebuje izhodnega stikala, zato je za delovanje potreben priklop zunanjega tranzistorja na efekt polja.

Lahko vzamete kateri koli N-kanalni MOSFET z ustreznim odtočnim tokom in napetostjo odvodnega vira. Primerni so na primer: SQ2310ES (do 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Na splošno velja, da nižja kot je odpiralna napetost, tem bolje.

Tukaj je nekaj ključnih funkcij gonilnika LED na QX5241:

• največji izhodni tok - 2,5 A;
• Učinkovitost do 96%;
• največja frekvenca zatemnitve - 5 kHz;
• največja delovna frekvenca pretvornika je 1 MHz;
• natančnost trenutne stabilizacije skozi LED - 1%;
• napajalna napetost - 5,5 - 36 voltov (normalno deluje pri 38!);
• izhodni tok se izračuna po formuli: R = 0,2 / I LED

Za več podrobnosti preberite specifikacijo (v angleščini).

Gonilnik LED na QX5241 vsebuje malo delov in je vedno sestavljen po tej shemi:

Čip 5241 je na voljo samo v paketu SOT23-6, zato je najbolje, da se mu ne približate s spajkalnikom za spajkalne posode. Po namestitvi je treba ploščo temeljito oprati, da odstranite fluks; morebitna neznana kontaminacija lahko negativno vpliva na delovanje mikrovezja.

Razlika med napajalno napetostjo in skupnim padcem napetosti na diodah mora biti 4 volte (ali več). Če je manj, potem opazimo nekaj napak v delovanju (trenutna nestabilnost in žvižganje induktorja). Zato vzemite z rezervo. Poleg tega večji kot je izhodni tok, večja je rezerva napetosti. Čeprav sem morda le naletel na slabo kopijo mikrovezja.

Če je vhodna napetost manjša od skupnega padca na LED diodah, potem generiranje ne uspe. V tem primeru se stikalo izhodnega polja popolnoma odpre in LED diode zasvetijo (seveda ne s polno močjo, ker napetost ni dovolj).

AL9910

Podjetje Diodes Incorporated je ustvarilo en zelo zanimiv gonilniški čip LED: AL9910. Zanimiv je v tem, da njegovo delovno napetostno območje omogoča neposredno priključitev na omrežje 220 V (prek preprostega diodnega usmernika).

Tukaj so njegove glavne značilnosti:

• vhodna napetost - do 500V (do 277V za izmenično);
• vgrajen stabilizator napetosti za napajanje mikrovezja, ki ne potrebuje dušilnega upora;
• možnost prilagajanja svetlosti s spreminjanjem potenciala na krmilni nogi od 0,045 do 0,25 V;
• vgrajena zaščita pred pregrevanjem (sproži se pri 150°C);
• delovna frekvenca (25-300 kHz) se nastavi z zunanjim uporom;
• za delovanje je potreben zunanji poljski tranzistor;
• Na voljo v osemkrakih paketih SO-8 in SO-8EP.

Gonilnik, sestavljen na čipu AL9910, nima galvanske izolacije od omrežja, zato ga je treba uporabljati le tam, kjer je neposreden stik z elementi vezja nemogoč.

LED osvetlitev je razmeroma nova in obetavna smer pri oblikovanju notranjosti in zunanjosti. Hkrati je velika odgovornost pri izbiri komponent za tak umetni vir. Pravilno izbrana elektronika, kamor sodi tudi led driver, zagotavlja dolgotrajno in nemoteno delovanje celotnega nabora naprav.

Značilnosti dela

Diagram povezave LED predvideva prisotnost vira stalnega toka. V skladu s tem obstoječi trakovi zahtevajo vir napajanja ne 220 V omrežja, ampak bistveno nižjo raven enosmernega toka. LED gonilnik, poseben usmernik, pomaga vrniti vse v normalno stanje.

Za vsako vezje so značilni fizični parametri:

• lastna moč, W;
• jakost toka, A;
• napetost, V.

Zato je treba izračunati in izbrati ustrezen gonilnik LED. Pogosto se uporabniki soočajo z dejstvom, da je osnutek diagrama povezave pripravljen, LED diode so na voljo, vendar ni mogoče izbrati ali kupiti optimalnega gonilnika za napajanje LED.

Pravzaprav je napajalnik majhna naprava, ki oddaja napetost in tok na kontaktih, ki so jih določili proizvajalci. V idealnem primeru ti parametri niso odvisni od obremenitve.

Vzporedna povezava dveh uporov

S poznavanjem fizikalnih zakonov lahko izračunamo, da ko porabnik z uporom 40 ohmov priključimo na tokovni vir z napetostjo 12 V (slednji je lahko upor), bo skozi tokokrog steklo 0,3 A. Če a par takšnih vzporednih uporov vključen v vezje, potem bo amperaža narasla na 0,6 A.

Gonilnik LED deluje tako, da vzdržuje stabilen tok. Vrednost napetosti v tem primeru se lahko spreminja. Če nanj priključimo 40 ohmski upor ob točenju 0,3 A, bo porabnik napajan z napetostjo 12 V. Če vzporedno dodate še drugi upor, bo napetost padla na 6 V, tok pa bo ostal 0,3 A.

Najboljši gonilniki LED zagotavljajo kakršno koli obremenitev s tokom, ki ga določi proizvajalec, ne glede na znaten padec napetosti. Hkrati bodo porabniki, ko se vrednost napetosti zniža na 2 V in prejmejo 0,3 A, enako svetli kot pri 3 V in 0,3 A.

Možnosti za izbiro

Tehnični parametri izdelka vam pomagajo izbrati pravi gonilnik za vaš LED trak. Eden od njih je moč. Izračuna se za kateri koli vir energije. Moč je neposredno odvisna od parametrov komponent in njihove količine. Najvišja dovoljena vrednost je navedena na sprednji strani embalaže ali hrbtni strani samega izdelka.

Moč za vire energije je treba izbrati večjo od razpoložljive vrednosti vezja. V nasprotnem primeru se bo temperatura bloka povečala.

Pozorni smo tudi na tok in napetost. Vsaka tovarna označuje svoje izdelke z nazivno amperažo. Za LED diode sami izberemo ustrezen gonilnik LED. Najbolj priljubljene so diode, ki porabijo 0,35 A ali 0,7 A. V tem primeru proizvajalci trakov ponujajo 12 V ali 24 V. Oznake na napajalnikih se izvajajo v obliki napetosti in moči.

Ker se gonilniki za LED diode zdaj lahko nahajajo v vseh pogojih, je pomembno biti pozoren na odpornost proti vlagi in razred tesnosti.

Pogosto je potrebna uporaba diod v mokrih razmerah, na primer ob ali neposredno v bazenu. Potem morate biti pozorni na oceno IP, ki označuje zaščito pred prodiranjem vlage. Ocena IPX6 dokazuje sposobnost začasne poplave, medtem ko IPX9 omogoča, da prenese znatne pritiske.

VIDEO: LED diode - napajanje (gonilniki LED)

Možnosti povezave

Oglejmo si nekaj primerov, kako izbrati gonilnik za LED. V vezju šestih diod lahko razstavite vse. Lahko se povežejo na več načinov, kar daje želeni rezultat.

Dosledno

V tem primeru izberemo vir z napetostjo 12 V in jakostjo toka 0,3 A. Glavna prednost metode je, da se do porabnikov v celotnem tokokrogu dovaja enaka amperaža. V tem primeru vsi elementi oddajajo enako svetlost. Pomanjkljivost povezave je, da je pri znatnem povečanju diod potreben vir z višjo nazivno napetostjo.

Vzporedno

V takšni situaciji zadostuje gonilnik LED, ki proizvaja 6 V na kontaktih, vendar se bo tok, ki ga bo porabilo vezje, podvojil na 0,6 A v primerjavi s podobno serijsko povezavo. Slabosti so, da bodo tokovi, ki tečejo za vsak odsek, fizično različni zaradi fizičnih parametrov diod. Rezultat bo majhna razlika v sijaju območij.

V teh vezjih DIY lahko uporabite gonilnike za LED, podobno kot pri vzporedni povezavi. To bo nastavilo enakomerno svetlost za vsak del vezja. Shema ima pomembno pomanjkljivost. Očitno je, saj se bodo ob zagonu zaradi majhnih razlik v značilnostih nekateri elementi zagnali prej kot drugi. V tem času bo skozi njih stekel tok dvojne nazivne vrednosti. Proizvajalci dovoljujejo kratkoročno preseganje vrednosti, vendar še vedno ni priporočljivo uporabljati te sheme v praksi. Preden izberete gonilnik za LED, morate oceniti vsa tveganja.

V nobenem primeru na ta način ne smete povezati več kot dveh diod, ker bodo nekatere nosile izjemno veliko amperažo, kar bo privedlo do njihove takojšnje okvare.

V navedenih primerih je bil gonilnik LED v vsakem primeru vzet z močjo 3,6 W. Ta vrednost ni vplivala na načine povezave. Na podlagi resničnega primera je razvidno, da je treba v procesu nakupa diod izbrati vir napajanja. Verjetnost izbire v naslednjih fazah bistveno zmanjša možnosti za iskanje želenega bloka.

Klasifikacija elementov

Na prodajnih policah sta dve glavni vrsti gonilnikov LED:

• pulzni tip
• linearni.

Prvi so naprave, ki na izhodu zagotavljajo kaskado visokofrekvenčnih impulzov. Najnovejša generacija uporablja princip modulacije širine impulza. Pravzaprav se parameter povprečnega toka izračuna kot razmerje med širino impulza in njihovim obdobjem. Parameter je določen s faktorjem polnjenja.

Linearni izhodi zagotavljajo vrednost iz generatorja toka. Oblikuje se trenutna stabilizacija, napetost pa bo spremenljiva. Vse nastavitve se izvajajo v gladkem načinu brez nastajanja elektromagnetnih visokofrekvenčnih motenj. Tudi z relativno nizko učinkovitostjo (približno 85%) in preprostostjo zasnove je njihov obseg delovanja omejen na nizkoenergijske trakove ali LED svetilke.

Gonilniki PWM so bolj priljubljeni zaradi svojih pozitivnih lastnosti delovanja:

• dolga življenjska doba;
• Učinkovitost do 95%;
• minimalne dimenzije.

Pomanjkljivost slednjih je visoka stopnja motenj, za razliko od linearnih.

Gonilniki se razlikujejo glede na prisotnost ali odsotnost galvanske izolacije. V prvem primeru je zagotovljena večja učinkovitost, večja zanesljivost in zadostna varnost.

Za priključitev LED diod na standardno napajanje lahko uporabite obe vrsti gonilnikov, vendar so prednostni tisti z galvansko izolacijo. Ona je odgovorna za varno delovanje svetilk. Če takšne izolacije ni, vedno obstaja nevarnost električnega udara.

Življenska doba

Tudi proizvajalci sami trdijo, da voznik zdrži manj kot optika. Če je slednji zasnovan za 30 tisoč ur, bo usmernik v najboljšem primeru deloval 1000 ur. Ta časovna vrzel je posledica naslednjih okoliščin:

• padci napetosti v električnem omrežju, tako navzgor kot navzdol, za več kot 5%;
• razlika v delovni temperaturi med delovanjem;
• visoka vlažnost, če govorimo o takih prostorih;
• intenzivnost - bolj ko deluje in manj ko se izklaplja, daljša je delovna doba.

Prva stvar, ki prevzame največji udarec, je gladilni kondenzator, v katerem pri visoki vlažnosti, temperaturi in med napetostnimi sunki začne elektrolit intenzivno izhlapevati. Ob njegovem pomanjkanju se poveča raven valovanja, kar vodi do okvare pogona ledu.

Najbolj zanimivo pa je, da krajši delovni čas skrajša delovno dobo. Če ste kupili 150-vatni element in obremenitev ne presega 70, se bo preostalih 80 vrnilo v omrežje in povzročilo njegovo preobremenitev. Vedno izberite pravilne delovne elemente, da se zmogljivost najbolje ujema z dejanskimi pogoji.

VIDEO: Preprost napajalnik za LED

Za načrtovanje LED svetilk so nenehno potrebni viri energije – gonilniki. Z velikim obsegom je gonilnike povsem mogoče sestaviti sami, vendar stroški takšnih gonilnikov niso tako nizki, izdelava in spajkanje dvostranskih tiskanih vezij s komponentami SMD pa je precej delovno intenziven postopek doma.

Odločil sem se zadovoljiti s pripravljenim gonilnikom. Potreben je bil poceni gonilnik brez ohišja, po možnosti z možnostjo nastavitve toka in zatemnitve.

Diagram sem prerisal in ga malo spremenil

Karakteristike brez kondenzatorjev ~0,9V in 8,7% (valovanje svetlobnega toka)

Pričakuje se, da bo izhodni kondenzator zmanjšal valovanje za polovico ~0,4 V in 4 %

Toda kondenzator 10 uF na vhodu zmanjša valovanje za 9-krat ~0,1 V in 1 %, čeprav dodajanje tega kondenzatorja znatno zmanjša PF (faktor moči)

Oba kondenzatorja približata značilnosti izhodnega valovanja specifikacijam ~ 0,05 V in 0,6 %

Torej, valovanje je bilo premagano s pomočjo dveh kondenzatorjev iz starega napajalnika.

Izboljšava št. 2. Nastavitev izhodnega toka gonilnika

Glavni namen gonilnikov je vzdrževati stabilen tok do LED. Ta gonilnik dosledno proizvaja 600 mA.

Včasih želite spremeniti trenutni gonilnik. To običajno naredimo z izbiro upora ali kondenzatorja v povratnem vezju. Kako gre tem voznikom? In zakaj so tukaj nameščeni trije vzporedni upori z nizkim uporom R4, R5, R6?

Vse je pravilno. Lahko nastavijo izhodni tok. Očitno so vsi gonilniki enake moči, vendar za različne tokove in se razlikujejo ravno po teh uporih in izhodnem transformatorju, ki daje različne napetosti.

Če previdno odstranimo upor 1,9 Ohm, dobimo z odstranitvijo obeh uporov 300 mA izhodni tok 430 mA.

Lahko greste tudi obratno, tako da vzporedno spajkate še en upor, vendar ta gonilnik proizvede napetost do 35 V in z večjim tokom bomo dobili presežek moči, kar lahko privede do okvare gonilnika. Toda 700 mA je povsem mogoče iztisniti.

Torej, z izbiro uporov R4, R5 in R6, lahko zmanjšate izhodni tok gonilnika (ali ga zelo rahlo povečate), ne da bi spremenili število LED v verigi.

Revizija 3. Zatemnitev

Na gonilniški plošči so trije zatiči z oznako DIMM, kar nakazuje, da lahko ta gonilnik nadzoruje moč LED. Podatkovni list za mikrovezje govori o isti stvari, čeprav ne vsebuje tipičnih zatemnitvenih vezij. Iz podatkovnega lista lahko razberete informacije, da lahko z uporabo napetosti -0,3 - 6V na nogi 7 mikrovezja dosežete gladek nadzor moči.

Priključitev spremenljivega upora na zatiče DIMM ne vodi do ničesar, poleg tega noga 7 gonilnega čipa ni povezana z ničemer. Torej spet izboljšave.

Prispajkajte upor 100K na krak 7 mikrovezja

Z uporabo napetosti 0-5 V med ozemljitvijo in uporom dobimo tok 60-600 mA

Če želite zmanjšati najmanjši tok zatemnitve, morate zmanjšati tudi upor. Na podatkovnem listu o tem žal ni nič napisanega, zato boste morali vse komponente izbrati eksperimentalno. Osebno sem bil zadovoljen z zatemnitvijo od 60 do 600mA.

Če morate organizirati zatemnitev brez zunanjega napajanja, lahko vzamete napajalno napetost gonilnika ~ 15 V (noga 2 mikrovezja ali upora R7) in jo uporabite v skladu z naslednjim vezjem.

No, končno sem napajal PWM iz D3 Arduina na vhod za zatemnitev.

Pišem preprosto skico, ki spreminja raven PWM od 0 do največje in nazaj:

#vključi

void setup() (
pinMode(3, IZHOD);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

void loop() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
zamuda (500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
zamuda (500);
}
}

Zatemnitev dobim s pomočjo PWM.

Zatemnitev PWM poveča izhodno valovanje za približno 10-20 % v primerjavi z DC krmiljenjem. Največje valovanje se poveča približno dvakrat, ko je pogonski tok nastavljen na polovico največjega.

Preverjanje gonilnika za kratek stik

Trenutni voznik se mora pravilno odzvati na kratek stik. Ampak bolje je preveriti Kitajce. Ne maram takih stvari. Prilepi nekaj pod napetostjo. Toda umetnost zahteva žrtvovanje. Med delovanjem naredimo kratek stik na izhodu gonilnika:

Gonilnik normalno prenaša kratke stike in obnovi svoje delovanje. Obstaja zaščita pred kratkim stikom.

Naj povzamemo

Prednosti voznika

• Majhne dimenzije
• Poceni
• Možnost nastavitve toka
• Možnost zatemnitve

Minusi

• Visoko izhodno valovanje (odpravi z dodajanjem kondenzatorjev)
• Vhod za zatemnitev je treba spajkati
• Malo običajne dokumentacije. Nepopoln podatkovni list
• Med delovanjem je bila odkrita še ena pomanjkljivost - motnje radia v območju FM. Rešujemo ga tako, da gonilnik namestimo v aluminijasto ohišje ali ohišje, prekrito s folijo ali aluminijastim trakom.

Gonilniki so zelo primerni za tiste, ki se dobro znajdejo s spajkalnikom, ali za tiste, ki niso, vendar so pripravljeni tolerirati izhodne valove 3-4%.

koristne povezave

Iz serije - mačke so tečne. Timofey - 5-6 litrov)))