Driver de alimentare LED circuit 220 V. Driver de casă gratuit pentru alimentarea LED-urilor de la un convertor electronic de lămpi cu economie de energie

Pentru că trebuie să rezolvați cu competență două probleme simultan:

1. Limitați curentul direct prin LED pentru a preveni arderea acestuia.
2. Protejați LED-ul de defectarea prin curent invers.

Dacă ignorați oricare dintre aceste puncte, LED-ul va fi acoperit instantaneu cu un bazin de cupru.

În cel mai simplu caz, puteți limita curentul prin LED cu un rezistor și/sau condensator. Și puteți preveni defecțiunile de la tensiune inversă folosind o diodă convențională sau un alt LED.

Prin urmare, cel mai simplu circuit pentru conectarea unui LED la 220V este format din doar câteva elemente:

Dioda de protecție poate fi aproape orice, pentru că tensiunea sa inversă nu va depăși niciodată tensiunea directă pe LED, iar curentul este limitat de un rezistor.

Rezistența și puterea rezistenței de limitare (balast) depind de curentul de funcționare al LED-ului și se calculează conform legii lui Ohm:

R = (U în - U LED) / I

Și puterea de disipare a rezistenței se calculează după cum urmează:

P = (U în - U LED) 2 / R

unde Uin = 220 V,
U LED - tensiunea directă (de operare) a LED-ului. De obicei, se află în intervalul de 1,5-3,5 V. Pentru unul sau două LED-uri poate fi neglijat și, în consecință, simplificați formula la R = U în / I,
I - curent LED. Pentru LED-urile indicatoare convenționale, curentul va fi de 5-20 mA.

Exemplu de calcul al unui rezistor de balast

Să presupunem că trebuie să obținem curentul mediu prin LED = 20 mA, prin urmare rezistența ar trebui să fie:

R = 220V/0,020A = 11000 Ohm(luați două rezistențe: 10 + 1 kOhm)

P = (220V) 2 /11000 = 4,4 W(luați cu rezervă: 5 W)

Valoarea necesară a rezistenței poate fi luată din tabelul de mai jos.

Tabelul 1. Dependența curentului LED de rezistența rezistenței de balast.

Alte opțiuni de conectare

În circuitele anterioare, dioda de protecție a fost conectată spate în spate, dar poate fi plasată astfel:

Acesta este al doilea circuit pentru pornirea LED-urilor de 220 de volți fără driver. În acest circuit, curentul prin rezistor va fi de 2 ori mai mic decât în ​​prima opțiune. Și, prin urmare, va elibera de 4 ori mai puțină putere. Acesta este un plus sigur.

Dar există și un minus: tensiunea de rețea completă (amplitudinea) este aplicată diodei de protecție, astfel încât nicio diodă nu va funcționa aici. Va trebui să găsiți ceva cu o tensiune inversă de 400 V sau mai mare. Dar în zilele noastre aceasta nu este deloc o problemă. Dioda omniprezentă de 1000 de volți, 1N4007 (KD258), este perfectă, de exemplu.

În ciuda concepției greșite obișnuite, în timpul semiciclurilor negative ale tensiunii de rețea, LED-ul va fi încă într-o stare de defecțiune electrică. Dar datorită faptului că rezistența joncțiunii p-n polarizate invers a diodei de protecție este foarte mare, curentul de defectare nu va fi suficient pentru a deteriora LED-ul.

Atenţie! Toate cele mai simple circuite pentru conectarea LED-urilor de 220 volți au o conexiune galvanică directă la rețea, așa că atingerea ORICE punct al circuitului este EXTREM DE PERICULOASĂ!

Pentru a reduce valoarea curentului de atingere, trebuie să înjumătățiți rezistorul în două părți, astfel încât să iasă așa cum se arată în imagini:

Datorită acestei soluții, chiar dacă faza și zero sunt inversate, curentul care trece printr-o persoană către „pământ” (dacă este atins accidental) nu poate depăși 220/12000 = 0,018A. Și asta nu mai este atât de periculos.

Ce zici de pulsații?

În ambele scheme, LED-ul se va aprinde numai în timpul semiciclului pozitiv al tensiunii de rețea. Adică va pâlpâi la o frecvență de 50 Hz sau de 50 de ori pe secundă, iar intervalul de pulsații va fi egal cu 100% (10 ms pornit, 10 ms oprit și așa mai departe). Va fi vizibil pentru ochi.

În plus, atunci când LED-urile pâlpâitoare luminează orice obiecte în mișcare, de exemplu, palele ventilatorului, roțile de bicicletă etc., va apărea inevitabil un efect stroboscopic. În unele cazuri, acest efect poate fi inacceptabil sau chiar periculos. De exemplu, atunci când lucrezi la o mașină, poate părea că tăietorul este nemișcat, dar de fapt se rotește cu o viteză vertiginoasă și așteaptă doar să pui degetele acolo.

Pentru a face ondulația mai puțin vizibilă, puteți dubla frecvența de comutare a LED-ului folosind un redresor cu undă completă (punte de diode):

Vă rugăm să rețineți că, în comparație cu circuitul #2 cu aceeași valoare a rezistenței, am obținut de două ori curentul mediu. Și, în consecință, de patru ori puterea de disipare a rezistențelor.

Nu există cerințe speciale pentru puntea de diode, principalul lucru este că diodele care o compun pot rezista la jumătate din curentul de funcționare al LED-ului. Tensiunea inversă pe fiecare dintre diode va fi complet neglijabilă.

O altă opțiune este de a organiza comutarea spate în spate a două LED-uri. Apoi, unul dintre ei va arde în timpul semi-undului pozitiv, iar al doilea - în timpul semi-undului negativ.

Trucul este că, cu această conexiune, tensiunea inversă maximă pe fiecare dintre LED-uri va fi egală cu tensiunea directă a celuilalt LED (mai câțiva volți maxim), astfel încât fiecare dintre LED-uri va fi protejat în mod fiabil de defecțiuni.

LED-urile trebuie plasate cât mai aproape unul de celălalt. În mod ideal, încercați să găsiți un LED dual, în care ambele cristale să fie plasate într-o singură carcasă și fiecare să aibă propriile terminale (deși nu am mai văzut așa ceva).

În general, pentru LED-urile care îndeplinesc o funcție de indicator, cantitatea de ondulație nu este foarte importantă. Pentru ei, cel mai important lucru este diferența cea mai vizibilă dintre stările de pornire și oprire (indicație pornit/oprit, redare/înregistrare, încărcare/descărcare, normal/de urgență etc.)

Dar atunci când creați lămpi, ar trebui să încercați întotdeauna să reduceți pulsațiile la minimum. Și nu atât din cauza pericolelor efectului stroboscopic, cât din cauza efectelor nocive ale acestora asupra organismului.

Ce pulsații sunt considerate acceptabile?

Totul depinde de frecvență: cu cât este mai scăzută, cu atât pulsațiile sunt mai vizibile. La frecvențe de peste 300 Hz, ondulațiile devin complet invizibile și nu sunt deloc normalizate, adică chiar și 100% sunt considerate normale.

În ciuda faptului că pulsațiile luminoase la frecvențe de 60-80 Hz și mai mari nu sunt percepute vizual, cu toate acestea, ele pot provoca oboseală oculară crescută, oboseală generală, anxietate, scăderea performanței vizuale și chiar dureri de cap.

Pentru a preveni consecințele de mai sus, standard international IEEE 1789-2015 recomandă un nivel maxim de ondulație de luminanță pentru o frecvență de 100 Hz de 8% (nivel de siguranță garantat de 3%). Pentru o frecvență de 50 Hz, acestea vor fi de 1,25%, respectiv 0,5%. Dar asta este pentru perfecționiști.

De fapt, pentru ca pulsațiile de luminozitate ale LED-urilor să nu mai fie măcar oarecum enervante, este suficient ca acestea să nu depășească 15-20%. Acesta este exact nivelul de pâlpâire al lămpilor cu incandescență de putere medie și, totuși, nimeni nu s-a plâns vreodată de ele. Și SNiP nostru rusesc 23-05-95 permite o pâlpâire ușoară de 20% (și numai pentru o muncă deosebit de minuțioasă și responsabilă, cerința este crescută la 10%).

În conformitate cu GOST 33393-2015 "Clădiri și structuri. Metode de măsurare a coeficientului de pulsație de iluminare" Pentru a evalua magnitudinea pulsațiilor, se introduce un indicator special - coeficientul de pulsație (Kp).

Coeff. pulsațiile sunt în general calculate folosind o formulă complexă folosind o funcție integrală, dar pentru vibratii armonice formula se simplifică la următoarele:

K p = (E max - E min) / (E max + E min) ⋅ 100%,

unde E max este valoarea maximă de iluminare (amplitudine), iar E min este minimă.

Vom folosi această formulă pentru a calcula capacitatea condensatorului de netezire.

Puteți determina foarte precis ondulațiile oricărei surse de lumină folosind un panou solar și un osciloscop:

Cum se reduce ondulația?

Să vedem cum să conectăm un LED la o rețea de 220 de volți pentru a reduce ondulația. Pentru a face acest lucru, cel mai simplu mod este să lipiți un condensator de stocare (netezire) în paralel cu LED-ul:

Datorită rezistenței neliniare a LED-urilor, calcularea capacității acestui condensator este o sarcină destul de netrivială.

Cu toate acestea, această sarcină poate fi simplificată făcând câteva ipoteze. Mai întâi, imaginați-vă LED-ul ca un rezistor fix echivalent:

Și în al doilea rând, pretindeți că luminozitatea LED-ului (și, în consecință, iluminarea) are o dependență liniară de curent.

Calculul capacității condensatorului de netezire

Să presupunem că vrem să obținem coeficientul. ondulație de 2,5% la un curent prin LED-ul de 20 mA. Și să avem la dispoziție un LED pe care, la un curent de 20 mA, scade 2 V Frecvența rețelei, ca de obicei, este de 50 Hz.

Deoarece am decis că luminozitatea depinde liniar de curentul prin LED și am reprezentat LED-ul în sine ca un simplu rezistor, putem înlocui cu ușurință iluminarea în formula pentru calcularea coeficientului de ondulare cu tensiunea de pe condensator:

K p = (U max - U min) / (U max + U min) ⋅ 100%

Înlocuim datele originale și calculăm U min:

2,5% = (2V - U min) / (2V + U min) ⋅ 100% => U min = 1,9V

Perioada fluctuațiilor de tensiune în rețea este de 0,02 s (1/50).

Astfel, oscilograma de tensiune de pe condensator (și, prin urmare, pe LED-ul nostru simplificat) va arăta cam așa:

Să ne amintim trigonometria și să calculăm timpul de încărcare al condensatorului (pentru simplitate, nu vom ține cont de rezistența rezistorului de balast):

t sarcina = arccos(U min /U max) / 2πf = arccos(1,9/2) / (2 ⋅ 3.1415⋅ 50) = 0,0010108 s

În restul perioadei, Conderul va fi externat. Mai mult, perioada în acest caz trebuie redusă la jumătate, deoarece Folosim un redresor cu undă completă:

t descărcare = T - t încărcare = 0,02/2 - 0,0010108 = 0,008989 s

Rămâne de calculat capacitatea:

LED C=I ⋅ dt/dU = 0,02 ⋅ 0,008989/(2-1,9) = 0,0018 F (sau 1800 µF)

În practică, este puțin probabil ca cineva să instaleze un condensator atât de mare de dragul unui LED mic. Deși, dacă scopul este de a obține o ondulație de 10%, atunci este nevoie de doar 440 μF.

Creștem eficiența

Ați observat câtă putere este eliberată prin rezistența de stingere? Putere care se irosește. Este posibil să o reduceți cumva?

Se dovedește că încă se poate! Este suficient să luați o rezistență reactivă (condensator sau inductor) în loc de o rezistență activă (rezistor).

Probabil că vom scoate imediat clapeta de accelerație din cauza volumului său și a posibilelor probleme cu EMF de auto-inducție. Și te poți gândi la condensatori.

După cum știți, un condensator de orice capacitate are o rezistență infinită pentru curent continuu. Dar rezistența AC este calculată folosind această formulă:

Rc = 1/2πfC

adică cu cât capacitatea este mai mare Cși cu cât frecvența curentă este mai mare f- cu cât rezistența este mai mică.

Frumusețea este că în reactanță puterea este și reactivă, adică ireală. Pare să fie acolo, dar parcă nu este acolo. De fapt, această putere nu funcționează, ci pur și simplu se întoarce înapoi la sursa de alimentare (priză). Contoarele de uz casnic nu iau în calcul, așa că nu va trebui să plătiți pentru asta. Da, creează o încărcare suplimentară în rețea, dar este puțin probabil să vă deranjeze mult ca utilizator final =)

Astfel, circuitul nostru de alimentare cu LED-uri de la 220V ia următoarea formă:

Dar! În această formă este mai bine să nu îl utilizați, deoarece în acest circuit LED-ul este vulnerabil la zgomotul de impuls.

Pornirea sau oprirea unei sarcini inductive puternice situată pe aceeași linie cu tine (motor de aer condiționat, compresor frigider, aparat de sudură etc.) duce la apariția unor supratensiuni foarte scurte în rețea. Condensatorul C1 reprezintă o rezistență aproape zero pentru ei, prin urmare un impuls puternic va merge direct la C2 și VD5.

Un alt moment periculos apare dacă circuitul este pornit în momentul antinodului de tensiune din rețea (adică chiar în momentul în care tensiunea din priză este la valoarea sa de vârf). Deoarece C1 este complet descărcat în acest moment, determinând trecerea prea multă curent prin LED.

Toate acestea în timp duc la degradarea progresivă a cristalului și la o scădere a luminozității strălucirii.

Pentru a evita astfel de consecințe triste, circuitul trebuie completat cu un mic rezistor de stingere de 47-100 Ohmi și o putere de 1 W. În plus, rezistența R1 va acționa ca o siguranță în cazul defecțiunii condensatorului C1.

Se pare că circuitul pentru conectarea unui LED la o rețea de 220 de volți ar trebui să fie astfel:

Și mai rămâne o mică nuanță: dacă deconectați acest circuit de la priză, atunci o cantitate de încărcare va rămâne pe condensatorul C1. Tensiunea reziduală va depinde de momentul în care circuitul de alimentare a fost întrerupt și în unele cazuri poate depăși 300 de volți.

Și deoarece condensatorul nu are unde să se descarce decât prin rezistența sa internă, încărcarea poate fi reținută pentru o perioadă foarte lungă de timp (o zi sau mai mult). Și în tot acest timp Conderul te va aștepta pe tine sau pe copilul tău, prin care poate fi descărcat corespunzător. Mai mult, pentru a primi un șoc electric, nu trebuie să intri în adâncurile circuitului, trebuie doar să atingi ambele contacte ale mufei.

Pentru a ajuta condensatorul să scape de sarcina inutilă, conectăm orice rezistor de înaltă rezistență (de exemplu, 1 MOhm) în paralel cu acesta. Acest rezistor nu va avea niciun efect asupra modului de funcționare proiectat al circuitului. Nici măcar nu se va încălzi.

Astfel, diagrama completată pentru conectarea unui LED la o rețea de 220V (ținând cont de toate nuanțele și modificările) va arăta astfel:

Valoarea capacității condensatorului C1 pentru a obține curentul necesar prin LED poate fi luată imediat din, sau o puteți calcula singur.

Calculul unui condensator de stingere pentru un LED

Nu voi da calcule matematice obositoare, vă voi oferi imediat o formulă gata făcută pentru capacitate (în Farads):

C = I / (2πf√(intrare U 2 - LED U 2))[F],

unde I este curentul prin LED, f este frecvența curentului (50 Hz), U in este valoarea efectivă a tensiunii rețelei (220V), U LED este tensiunea pe LED.

Dacă calculul este efectuat pentru un număr mic de LED-uri conectate în serie, atunci expresia √(U 2 input - U 2 LED) este aproximativ egală cu U input, prin urmare formula poate fi simplificată:

C ≈ 3183 ⋅ I LED / U in[µF]

și, deoarece facem calcule pentru Uin = 220 volți, atunci:

C ≈ 15⋅I LED[µF]

Astfel, la pornirea LED-ului la o tensiune de 220 V, pentru fiecare 100 mA de curent, vor fi necesare aproximativ 1,5 μF (1500 nF) de capacitate.

Pentru cei care nu se pricep la matematică, valorile precalculate pot fi luate din tabelul de mai jos.

Tabelul 2. Dependența curentului prin LED-uri de capacitatea condensatorului de balast.

Câteva despre condensatori în sine

Se recomandă utilizarea condensatoarelor de suprimare a zgomotului din clasa Y1, Y2, X1 sau X2 pentru o tensiune de cel puțin 250 V ca condensatoare de amortizare. Au o carcasă dreptunghiulară cu numeroase marcaje de certificat. Arata asa:

În scurt:

• X1- folosit in dispozitive industriale, conectat la o rețea trifazată. Aceste condensatoare sunt garantate să reziste la o supratensiune de 4 kV;
• X2- cel mai comun. Folosit in aparate electrocasnice cu o tensiune nominală de rețea de până la 250 V, rezistă la supratensiuni de până la 2,5 kV;
• Y1- functioneaza la tensiune nominala de retea de pana la 250 V si suporta o tensiune de impuls de pana la 8 kV;
• Y2- un tip destul de comun, poate fi folosit la tensiuni de rețea de până la 250 V și poate rezista la impulsuri de 5 kV.

Este permisă utilizarea condensatoarelor cu film domestic K73-17 la 400 V (sau mai bine, la 630 V).

Astăzi, „batoanele de ciocolată” chinezești (CL21) sunt răspândite, dar datorită fiabilității lor extrem de scăzute, vă recomand cu căldură să rezistați tentației de a le folosi în circuitele dumneavoastră. Mai ales ca condensatori de balast.

Atenţie! Condensatorii polari nu trebuie folosiți niciodată ca condensatori de balast!

Deci, ne-am uitat la cum să conectăm un LED la 220V (circuite și calculele lor). Toate exemplele prezentate în acest articol sunt potrivite pentru unul sau mai multe LED-uri cu putere redusă, dar sunt complet nepotrivite pentru corpurile de iluminat de mare putere, cum ar fi lămpile sau spoturile - pentru acestea este mai bine să folosiți ceea ce se numește drivere.

Pentru a proiecta lămpi cu LED-uri, sunt necesare în mod constant surse de alimentare – drivere. Cu un volum mare, este destul de posibil să asamblați singur driverele, dar costul unor astfel de drivere nu este atât de mic, iar fabricarea și lipirea plăcilor de circuite imprimate pe două fețe cu componente SMD este un proces destul de intensiv în muncă acasă.

Am decis să mă mulțumesc cu un șofer gata făcut. Ceea ce era necesar a fost un driver ieftin, fără carcasă, de preferință cu capacitatea de a regla curentul și reglarea luminii.

Am redesenat diagrama și am modificat-o puțin

Caracteristici fără condensatori ~0,9V și 8,7% (ondulare a fluxului luminos)

Condensatorul de ieșire este de așteptat să reducă ondulația la jumătate de ~0,4V și 4%

Dar un condensator de 10uF la intrare reduce ondulația de 9 ori ~0,1V și 1%, deși adăugarea acestui condensator reduce semnificativ PF (factor de putere)

Ambii condensatori aduc caracteristicile ondulației de ieșire mai aproape de specificații ~ 0,05V și 0,6%

Deci, ripple a fost învins cu ajutorul a doi condensatori de la vechea sursă de alimentare.

Îmbunătățirea nr. 2. Setarea curentului de ieșire a driverului

Scopul principal al driverelor este de a menține un curent stabil pentru LED-uri. Acest driver produce în mod constant 600mA.

Uneori doriți să schimbați curentul driverului. Acest lucru se face de obicei prin selectarea unui rezistor sau a unui condensator în circuitul de feedback. Cum se descurcă acești șoferi? Și de ce sunt instalate aici trei rezistențe paralele de rezistență scăzută R4, R5, R6?

Totul este corect. Ele pot seta curentul de ieșire. Aparent, toate driverele au aceeași putere, dar pentru curenți diferiți și diferă tocmai prin aceste rezistențe și transformatorul de ieșire, care dă tensiuni diferite.

Dacă scoatem cu grijă rezistența de 1,9 Ohm, obținem un curent de ieșire de 430 mA prin îndepărtarea ambelor rezistențe de 300 mA.

Puteți merge pe sens invers, lipind un alt rezistor în paralel, dar acest driver produce o tensiune de până la 35V și cu un curent mai mare vom obține putere în exces, ceea ce poate duce la defecțiunea driverului. Dar 700mA este destul de posibil de stors.

Deci, selectând rezistențele R4, R5 și R6, puteți reduce curentul de ieșire a driverului (sau îl puteți crește foarte ușor) fără a modifica numărul de LED-uri din lanț.

Revizia 3. Dimming

Există trei pini pe placa de driver etichetați DIMM, ceea ce sugerează că acest driver poate controla puterea LED-urilor. Fișa de date pentru microcircuit vorbește despre același lucru, deși nu conține circuite tipice de reglare a luminii. Din fișa tehnică puteți aduna informații că prin aplicarea unei tensiuni de -0,3 - 6V la piciorul 7 al microcircuitului, puteți obține un control fluid al puterii.

Conectarea unui rezistor variabil la pinii DIMM nu duce la nimic, în plus, piciorul 7 al cipului driverului nu este conectat deloc la nimic. Deci din nou îmbunătățiri.

Lipiți o rezistență de 100K la piciorul 7 al microcircuitului

Acum, aplicând o tensiune de 0-5V între masă și rezistor obținem un curent de 60-600mA

Pentru a reduce curentul minim de reglare, trebuie să reduceți și rezistența. Din păcate, în foaia de date nu este scris nimic despre asta, așa că va trebui să selectați toate componentele experimental. Eu personal am fost mulțumit de diminuarea de la 60 la 600mA.

Dacă trebuie să organizați reglarea luminii fără alimentare externă, puteți lua tensiunea de alimentare a driverului ~15V (partea 2 a microcircuitului sau a rezistenței R7) și o puteți aplica conform următorului circuit.

Ei bine, în sfârșit, alimentez PWM de la D3 al Arduino la intrarea de reglare.

Scriu o schiță simplă care schimbă nivelul PWM de la 0 la maxim și înapoi:

#include

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

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

Obțin dimming folosind PWM.

Dimmerarea PWM crește ondulația de ieșire cu aproximativ 10-20% în comparație cu controlul DC. Ondularea maximă crește de aproximativ două ori atunci când curentul driverului este setat la jumătate din maxim.

Verificarea driverului pentru scurtcircuit

Driverul actual trebuie să răspundă corect la un scurtcircuit. Dar este mai bine să verificați chinezii. Nu-mi plac astfel de lucruri. Bagă ceva sub tensiune. Dar arta necesită sacrificii. Scurtcircuitam ieșirea driverului în timpul funcționării:

Șoferul tolerează scurtcircuite în mod normal și își restabilește funcționarea. Există protecție la scurtcircuit.

Să rezumam

Avantajele șoferului

• Dimensiuni mici
• Cost scăzut
• Posibilitate de reglare a curentului
• Reglabil

Minusuri

• Ondulări de ieșire ridicată (se elimină prin adăugarea de condensatori)
• Intrarea de reglare a luminii trebuie lipită
• Puțină documentație normală. Fișă tehnică incompletă
• În timpul funcționării, a fost descoperit un alt dezavantaj - interferența la radio în gama FM. Poate fi tratată prin instalarea driverului într-o carcasă de aluminiu sau o carcasă acoperită cu folie sau bandă de aluminiu.

Driverele sunt destul de potrivite pentru cei care se simt confortabil cu un fier de lipit sau pentru cei care nu sunt, dar sunt dispuși să tolereze ondulații de ieșire de 3-4%.

Link-uri utile

Din serie - pisicile sunt lichide. Timofey - 5-6 litri)))

trebuie conectat la rețeaua electrică prin dispozitive speciale care stabilizează curentul - drivere pentru LED-uri. Acestea sunt convertoare de tensiune de 220 V AC la tensiune DC cu parametrii necesari pentru funcționarea diodelor luminoase. Doar prin prezența lor se poate garanta funcționarea stabilă, durata de viață lungă a surselor LED, luminozitatea declarată, protecția împotriva scurtcircuitelor și supraîncălzirii. Alegerea driverelor este mică, așa că este mai bine să cumpărați mai întâi un convertor și apoi să îl selectați pentru acesta. Puteți asambla singur dispozitivul folosind o diagramă simplă. Citiți despre ce este un driver LED, care să cumpărați și cum să îl utilizați corect în recenzia noastră.

- Acestea sunt elemente semiconductoare. Luminozitatea strălucirii lor este determinată de curent, nu de tensiune. Pentru ca aceștia să funcționeze, au nevoie de un curent stabil de o anumită valoare. La o joncțiune p-n, tensiunea scade cu același număr de volți pentru fiecare element. Asigurarea funcționării optime a surselor LED ținând cont de acești parametri este sarcina șoferului.

Exact ce putere este necesară și cât de mult scade la joncțiunea p-n ar trebui să fie indicate în datele pașaportului dispozitivului LED. Intervalul parametrilor convertorului trebuie să se încadreze în aceste valori.

În esență, un șofer este un . Dar principalul parametru de ieșire al acestui dispozitiv este curentul stabilizat. Sunt produse după principiul conversiei PWM folosind microcircuite speciale sau pe bază de tranzistori. Acestea din urmă sunt numite simple.

Convertorul este alimentat de la o rețea obișnuită și emite o tensiune dintr-un interval dat, care este indicată sub formă de două numere: valorile minime și maxime. De obicei de la 3 V la câteva zeci. De exemplu, folosind un convertor cu o tensiune de ieșire de 9÷21 V și o putere de 780 mA, puteți asigura funcționarea de 3÷6, fiecare creând o cădere de 3 V în rețea.

Astfel, un driver este un dispozitiv care convertește curentul dintr-o rețea de 220 V la parametrii specificați ai dispozitivului de iluminat, asigurându-i funcționarea normală și durata de viață lungă.

Unde este folosit?

Cererea de convertoare este în creștere odată cu popularitatea LED-urilor. - Acestea sunt dispozitive economice, puternice și compacte. Ele sunt folosite pentru o varietate de scopuri:

• pentru felinare;
• acasă;
• pentru aranjare;
• faruri pentru mașini și biciclete;
• în felinare mici;

Când vă conectați la o rețea de 220 V, aveți întotdeauna nevoie de un driver, dacă utilizați tensiune constantă, vă puteți descurca cu o rezistență.

Cum funcționează dispozitivul

Principiul de funcționare al driverelor LED pentru LED-uri este de a menține un anumit curent de ieșire, indiferent de schimbările de tensiune. Curentul care trece prin rezistențele din interiorul dispozitivului este stabilizat și capătă frecvența dorită. Apoi trece printr-o punte de diodă redresoare. La ieșire obținem un curent direct stabil, suficient pentru a funcționa un anumit număr de LED-uri.

Principalele caracteristici ale șoferilor

Parametrii cheie ai dispozitivelor de conversie curente pe care trebuie să vă bazați atunci când alegeți:

1. Puterea nominală a dispozitivului. Este indicat în gamă. Valoarea maximă trebuie să fie puțin mai mare decât consumul de energie al corpului de iluminat conectat.
2. Tensiune de ieșire. Valoarea trebuie să fie mai mare sau egală cu căderea totală de tensiune pe fiecare element de circuit.
3. Curent nominal. Trebuie să se potrivească cu puterea dispozitivului pentru a oferi suficientă luminozitate.

În funcție de aceste caracteristici, se stabilește ce surse LED pot fi conectate folosind un driver specific.

Tipuri de convertoare de curent în funcție de tipul de dispozitiv

Driverele sunt produse în două tipuri: liniare și puls. Au aceeași funcție, dar domeniul de aplicare, caracteristicile tehnice și costul diferă. O comparație a convertoarelor de diferite tipuri este prezentată în tabel:

Cum să alegeți un driver pentru LED-uri și să calculați parametrii tehnici ai acestuia

Un driver pentru o bandă LED nu va fi potrivit pentru o lampă stradală puternică și invers, așa că este necesar să se calculeze parametrii principali ai dispozitivului cât mai precis posibil și să se țină cont de condițiile de funcționare.

Convertizoarele sunt disponibile cu sau fără carcasă. Primele arată mai plăcut din punct de vedere estetic și sunt protejate de umezeală și praf, cele din urmă sunt folosite pentru montaj ascuns și sunt mai ieftine. O altă caracteristică care trebuie luată în considerare este temperatura de funcționare admisă. Este diferit pentru convertoarele liniare și de impulsuri.

Important! Ambalajul cu dispozitivul trebuie să indice principalii parametri și producătorul acestuia.

Metode de conectare a convertoarelor de curent

LED-urile pot fi conectate la dispozitiv în două moduri: în paralel (mai multe lanțuri cu același număr de elemente) și în serie (unul câte unul într-un lanț).

Pentru a conecta 6 elemente cu o cădere de tensiune de 2 V în paralel pe două linii, veți avea nevoie de un driver de 6 V 600 mA. Și atunci când este conectat în serie, convertorul trebuie să fie proiectat pentru 12 V și 300 mA.

O conexiune în serie este mai bună, deoarece toate LED-urile vor străluci în mod egal, în timp ce cu o conexiune paralelă luminozitatea liniilor poate varia. Când conectați un număr mare de elemente în serie, va fi necesar un driver cu o tensiune de ieșire ridicată.

Convertoare de curent reglabile pentru LED-uri

- Aceasta este reglarea intensității luminii emanate de un dispozitiv de iluminat. Driverele reglabile vă permit să modificați parametrii curentului de intrare și de ieșire. Din acest motiv, luminozitatea LED-urilor crește sau scade. Când utilizați reglarea, este posibil să schimbați culoarea strălucirii. Dacă puterea este mai mică, atunci elementele albe pot deveni galbene, dacă sunt mai mari, atunci albastre.

Șoferi chinezi: merită salvați?

Driverele sunt produse în China în cantități uriașe. Au costuri reduse, deci sunt destul de solicitate. Au izolare galvanica. Parametrii lor tehnici sunt adesea supraestimați, așa că merită să țineți cont de acest lucru atunci când cumpărați un dispozitiv ieftin.

Cel mai adesea acestea sunt convertoare de impulsuri, cu o putere de 350÷700 mA. Ei nu au întotdeauna o carcasă, ceea ce este chiar convenabil dacă dispozitivul este achiziționat în scopul experimentării sau formării.

Dezavantajele produselor chinezești:

• ca bază sunt folosite microcircuite simple și ieftine;
• dispozitivele nu au protecție împotriva fluctuațiilor de putere și supraîncălzirii;
• creează interferențe radio;
• creați ondulație de nivel înalt la ieșire;
• Nu durează mult și nu sunt garantate.

Nu toate driverele chineze sunt proaste; sunt produse și dispozitive mai fiabile, de exemplu, pe baza PT4115. Acestea pot fi folosite pentru a conecta surse LED de uz casnic, lanterne și benzi.

Durata de viață a șoferului

Durata de viață a unui driver de gheață pentru lămpi LED depinde de condițiile externe și de calitatea originală a dispozitivului. Durata de viață estimată a șoferului este de la 20 la 100 de mii de ore.

Următorii factori pot afecta durata de viață:

• schimbări de temperatură;
• umiditate crescută;
• supratensiuni;
• sarcina incompletă a dispozitivului (dacă driverul este proiectat pentru 100 W, dar folosește 50 W, tensiunea revine înapoi, provocând o suprasarcină).

Producătorii cunoscuți oferă o garanție pentru șoferi pentru o medie de 30 de mii de ore. Dar dacă dispozitivul a fost folosit incorect, cumpărătorul este responsabil. Dacă sursa LED nu se aprinde sau poate că problema este în convertor, conexiune incorectă sau defecțiune a corpului de iluminat în sine.

Cum să verificați funcționalitatea driverului LED, vedeți videoclipul de mai jos:

Circuit de driver DIY pentru LED-uri cu un controler de luminozitate bazat pe RT4115

Un convertor de curent simplu poate fi asamblat pe baza unui microcircuit chinezesc PT4115 gata făcut. Este suficient de fiabil pentru utilizare. Caracteristicile cipului:

• Eficiență de până la 97%;
• există o ieșire pentru un dispozitiv care reglează luminozitatea;
• protejat de rupere de sarcină;
• abatere maximă de stabilizare 5%;
• tensiune de intrare 6÷30 V;
• putere de ieșire 1,2 A.

Cipul este potrivit pentru alimentarea unei surse LED peste 1 W. Are un minim de componente de prindere.

Decodificarea ieșirilor microcircuitului:

• S.W.– comutator de iesire;
• DIM– estompare;
• GND– element de semnal și putere;
• CIN– condensator
• CSN– senzor de curent;
• VIN- Tensiunea de alimentare.

Chiar și un maestru începător poate asambla un driver pe baza acestui cip.

Circuit de activare a lămpii LED 220V

Stabilizatorul de curent în cazul este instalat în baza dispozitivului. Și se bazează pe microcircuite ieftine, de exemplu, CPC9909. Astfel de lămpi trebuie să fie echipate cu un sistem de răcire. Ele durează mult mai mult decât oricare altul, dar este mai bine să acordați preferință producătorilor de încredere, deoarece cei chinezi au lipire manuală vizibilă, asimetrie, lipsă de pastă termică și alte deficiențe care reduc durata de viață.

Cum să faci un driver pentru LED-uri cu propriile mâini

Dispozitivul poate fi realizat din orice încărcător de telefon inutil. Este necesar să faceți doar îmbunătățiri minime, iar microcircuitul poate fi conectat la LED-uri. Este suficient să alimentezi 3 elemente de 1 W. Pentru a conecta o sursă mai puternică, puteți folosi plăci de la lămpi fluorescente.

Important!În timpul lucrului este necesar să se respecte măsurile de siguranță. Atingerea părților expuse poate duce la un șoc electric de până la 400 V.

Fotografie	Etapa de asamblare a șoferului de la încărcător
	Scoateți carcasa din încărcător.
	Folosind un fier de lipit, scoateți rezistența care limitează tensiunea furnizată telefonului.
	Instalați o rezistență de reglare în locul său până când trebuie setat la 5 kOhm.
	Folosind o conexiune serială, lipiți LED-urile la canalul de ieșire al dispozitivului.
	Scoateți canalele de intrare cu un fier de lipit, iar în locul lor lipiți un cablu de alimentare pentru a vă conecta la o rețea de 220 V.
	Verificați funcționarea circuitului, setați regulatorul de pe rezistența de tăiere la tensiunea necesară, astfel încât LED-urile să strălucească puternic, dar să nu își schimbe culoarea.

Drivere pentru LED-uri: de unde să cumpărați și cât costă

Puteți achiziționa stabilizatori pentru lămpi LED și microcircuite pentru acestea în magazinele de componente radio, magazinele de echipamente electrice și pe multe platforme de tranzacționare online. Ultima opțiune este cea mai economică. Costul dispozitivului depinde de caracteristicile tehnice, de tip și de producător. Prețurile medii pentru unele tipuri de șoferi sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Astăzi, probabil, nici un singur apartament sau o casă privată nu pot face fără iluminare cu LED. Iar iluminatul stradal se schimbă treptat la elemente LED economice și durabile. Dar, privind subiectul de conversație de astăzi, apare întrebarea - ce legătură are șoferul cu el (așa este tradus „șofer” din engleză)? Aceasta este prima întrebare care vine în minte unei persoane care nu cunoaște iluminarea LED. De fapt, fără un astfel de dispozitiv, diodele luminoase nu funcționează cu o tensiune de 220 V. Astăzi ne vom da seama ce funcție îndeplinește driverul pentru LED-uri, cum să conectați acest dispozitiv și dacă este posibil să îl faceți singur.

Citește în articol:

De ce avem nevoie de drivere pentru LED-uri și care sunt acestea?

Răspunsul la întrebarea ce este un driver LED este destul de simplu. Acesta este un dispozitiv care stabilizează tensiunea și îi conferă caracteristicile necesare funcționării elementelor LED. Pentru a fi mai clar, să facem o analogie cu balastul unei lămpi fluorescente, care, de asemenea, nu poate funcționa fără echipamente suplimentare. Singura diferență este că driverul are dimensiuni compacte și se potrivește în corpul dispozitivului de lumină. În esență, poate fi numit un dispozitiv de pornire stabilizatoare sau un convertor de frecvență.

Unde se folosesc dispozitivele de stabilizare pentru elementele LED?

Driverele LED pentru LED-uri sunt utilizate în diferite domenii:

• lămpi de iluminat stradal;
• lămpi de iluminat de uz casnic;
• benzi cu LED-uri și diverse lumini;
• lămpi de birou cu formă de lămpi fluorescente.

Chiar și luminile de zi ale mașinilor necesită instalarea unui astfel de dispozitiv, dar aici totul este mult mai simplu cu o singură rezistență. Și deși driverul pentru o bandă LED (de exemplu) diferă ca caracteristici de stabilizatorul de tensiune al unui bec, ele îndeplinesc aceeași funcție.

Principiul de funcționare al unui circuit de driver de lampă LED de 220 V

Principiul de funcționare al dispozitivului este menținerea unui curent dat la tensiunea de ieșire (indiferent de valoarea acestuia). Aceasta este diferența față de o sursă de alimentare stabilizatoare, care este responsabilă de tensiune.

Privind circuitul, vedem că curentul, care trece prin rezistență, este stabilizat, iar condensatorul îi conferă frecvența dorită. Apoi intră în joc puntea cu diode redresoare. Obținem un curent direct stabilizat pe LED-uri, care este din nou limitat de rezistențe.

Caracteristici ale driverului care merită luate în considerare

Caracteristicile convertoarelor necesare într-un anumit caz sunt determinate pe baza parametrilor consumatorilor LED. Cele principale pot fi numite:

1. Puterea nominală a șoferului– acest parametru trebuie să depășească puterea totală consumată de diodele luminoase care vor fi în circuitul său.
2. Tensiune de ieșire– depinde de mărimea căderii de tensiune pe fiecare dintre diodele luminoase.
3. Curent nominal, care depinde de luminozitatea strălucirii și de consumul de energie al elementului.

Este important de știut! Căderea de tensiune pe un LED depinde de culoarea acestuia. De exemplu, dacă puteți conecta 16 LED-uri roșii la o sursă de alimentare de 12 V, atunci numărul maxim de LED-uri verzi va fi de 9.

Împărțirea driverelor LED în funcție de tipul de dispozitiv

Convertizoarele pot fi împărțite în două tipuri - liniare și impuls. Ambele tipuri sunt aplicabile diodelor ușoare, dar diferențele dintre ele sunt vizibile atât în ​​ceea ce privește costul, cât și caracteristicile tehnice.

Convertizoarele liniare se caracterizează prin designul lor simplu și costul redus. Dar astfel de șoferi au un dezavantaj semnificativ - capacitatea de a conecta doar elemente de lumină cu putere redusă. O parte din energie este cheltuită pentru generarea de căldură, ceea ce ajută la reducerea coeficientului acțiune utilă(eficienţă).

Convertizoarele de impulsuri se bazează pe principiul modulării lățimii impulsului (PWM) și în timpul funcționării lor, valorile curenților de ieșire sunt determinate de un parametru precum ciclul de funcționare. Aceasta înseamnă că nu există nicio modificare a frecvenței pulsului, dar ciclul de lucru poate varia cu valori de la 10 la 80%. Astfel de drivere vă permit să prelungiți durata de viață a diodelor ușoare, dar au un dezavantaj. În timpul funcționării lor, este posibil să se inducă interferențe electromagnetice. Să încercăm să ne dăm seama cu ce amenință asta o persoană exemplu simplu.

O persoană care locuiește într-un apartament sau o casă are un stimulator cardiac. În același timp, într-o încăpere mică se află un candelabru cu multe dispozitive care funcționează pe drivere de gheață în impulsuri pt. Stimulatorul cardiac poate începe să funcționeze defectuos. Desigur, acest lucru este exagerat și pentru a crea o interferență atât de puternică aveți nevoie de o mulțime de lămpi care sunt situate la o distanță mai mică de un metru de stimulator cardiac, dar există totuși un risc.

Cum să alegi un driver pentru un LED: câteva nuanțe

Înainte de a cumpăra un convertor, calculați puterea consumată de LED-uri. Puterea nominală a dispozitivului trebuie să depășească această cifră cu 25÷30%. De asemenea, stabilizatorul trebuie să se potrivească cu tensiunea de ieșire.

Dacă intenționați să îl plasați ascuns, este mai bine să alegeți un convertor fără carcasă - costul va fi mai mic cu aceleași caracteristici tehnice.

Important! Driverele fabricate în China nu îndeplinesc de obicei specificațiile menționate. Nu ar trebui să vă zgâriți cu achiziționarea unui convertor „made in”. Este mai bine să acordați preferință unui producător rus.

Cum să conectați elementele LED la convertor: metode și diagrame

LED-urile sunt conectate la driver în două moduri - în serie sau în paralel. De exemplu, să luăm 6 emițători LED cu o cădere de tensiune de 2 V. Pentru o conexiune în serie, veți avea nevoie de un driver de 12 V și 300 mA. În acest caz, strălucirea va fi uniformă pe toate elementele.

Prin conectarea emițătorilor în paralel într-un grup de 3, vom putea folosi un convertor de 6 V, dar la 600 mA. Problema este că, din cauza căderii neuniforme de tensiune, o linie va străluci mai strălucitoare decât cealaltă.

Calculăm caracteristicile convertorului pentru LED-uri

Pentru un calcul precis, mai întâi determinăm consumul de energie al LED-urilor. Ulterior, se decide problema cu diagrama de conectare - va fi paralelă sau în serie. Tensiunea de ieșire și puterea nominală a convertorului necesar vor depinde de aceasta. Asta e toată munca care trebuie făcută. Acum, într-un magazin de electricitate sau pe o resursă online, selectăm un șofer în funcție de indicatorii calculați.

Bine de stiut! La achiziționarea unui convertor, solicitați vânzătorului un certificat de conformitate pentru produs. Dacă lipsește, este mai bine să vă abțineți de la cumpărare.

Ce este un driver LED reglabil?

Dimmable este un driver pentru o lampă LED care acceptă modificarea parametrilor curentului de intrare și este capabil să modifice parametrii curentului de ieșire în funcție de aceasta. Acest lucru se realizează prin modificarea intensității strălucirii emițătorilor LED. Un exemplu ar fi un controler pentru o bandă LED cu telecomandă. Dacă doriți, devine posibil să „stopați” iluminatul din cameră și să vă odihniți ochii. Acest lucru este potrivit și dacă un copil doarme în cameră.

Reglarea se realizează de la telecomandă sau de la un comutator mecanic standard.

Convertoare chineze - ce au special la ei

Prietenii chinezi sunt faimoși pentru capacitatea lor de a contraface echipamentul, astfel încât acesta devine imposibil de utilizat. Același lucru se poate spune despre șoferi. Când cumpărați un dispozitiv chinezesc, fiți pregătit pentru caracteristicile declarate umflate, calitate scăzută și defecțiune rapidă a convertorului. Dacă urmează să-ți construiești prima lampă cu LED, să exersezi și să dobândești abilități în domeniul electronicii radio, astfel de produse sunt indispensabile datorită costului redus și ușurinței de execuție.

Ce afectează durata de viață a convertoarelor

Cauzele defectării convertorului sunt:

1. Creșteri bruște de putere în rețea.
2. Umiditate crescută dacă dispozitivul nu respectă gradul de protecție.
3. Schimbări de temperatură.
4. Ventilatie insuficienta.
5. Creșterea prafului.
6. Calculul incorect al puterii consumatorului.

Oricare dintre aceste motive poate fi prevenit sau corectat. Aceasta înseamnă că este în puterea unui meșter de acasă să prelungească durata de viață a dispozitivului de stabilizare.

Circuit driver LED PT4115 cu dimmer

Vom vorbi despre un producător chinez, care este o excepție de la regulă. Un microcircuit pe baza căruia puteți asambla un convertor simplu realizat de el. Microprocesorul PT4115 are caracteristici buneși câștigă popularitate în Rusia.

Articol înrudit:

Dacă iluminatul cu LED-uri și regulatoarele convenționale nu sunt potrivite, atunci sunt instalate, care sunt ușor diferite din punct de vedere structural și tehnic. Astăzi ne vom da seama care sunt acestea, cum să alegeți și chiar să faceți singur un astfel de dispozitiv.

Figura arată cea mai simplă schemă Driver PT4115 pentru LED-uri, care poate fi asamblat de un bricolaj începător, fără experiență în lucrul cu electronice radio. O caracteristică interesantă a microcircuitului este o ieșire suplimentară (DIM) care permite conectarea unui dimmer.

Cum să faci un driver pentru LED-uri cu propriile mâini

Orice meșteșugar începător poate asambla un circuit de driver de lampă LED. Dar acest lucru va necesita acuratețe și răbdare. Este posibil ca dispozitivul de stabilizare să nu funcționeze prima dată. Pentru a fi mai clar pentru cititor cum se face munca, oferim câteva diagrame simple.

După cum puteți vedea, nu este nimic complicat în circuitele de driver pentru LED-urile dintr-o rețea de 220 V. Să încercăm să luăm în considerare pas cu pas toate etapele muncii.

Instrucțiuni pas cu pas pentru realizarea unui driver LED DIY

Exemplu de fotografie	Acțiune de efectuat
	Pentru a funcționa, avem nevoie de o sursă obișnuită de alimentare pentru telefon. Cu ajutorul lui, totul se face rapid și ușor.
	După ce am dezasamblat încărcătorul din mâini, avem deja un driver aproape complet pentru trei LED-uri de un watt, dar are nevoie de o mică modificare.
	Lipim un rezistor de limitare de 5 kOhm, care este situat lângă canalul de ieșire. El este cel care nu dă încărcător Aplicați prea multă tensiune pe telefonul mobil.
	În loc de un rezistor de limitare, lipim într-un rezistor de reglare, setându-l la același 5 kOhm. Ulterior, vom adăuga tensiune la nivelul necesar.
	Pe canalul de ieșire sunt lipite 3 LED-uri de 1 W fiecare, conectate în serie, ceea ce ne oferă un total de 3 W.
	Găsim contactele de intrare și le dezlipim de la placă de circuit imprimat. Nu mai avem nevoie de ele...
	...iar in locul lor lipim un cablu de alimentare prin care se va alimenta 220 V.
	Dacă doriți, puteți pune un rezistor de 1 ohm în spațiu și setați toți indicatorii cu un ampermetru. În acest caz, domeniul de atenuare a LED-urilor va fi mai larg.
	După asamblarea completă, verificăm funcționalitatea. Tensiunea de ieșire este de 5 V, LED-urile nu sunt încă aprinse.
	Prin rotirea butonului de pe rezistor, vedem cum elementele LED-urilor încep să „ardă”.

Atenție. De la un astfel de convertor puteți obține un șoc nu numai de 220 V (din cablul de alimentare), ci și un șoc de aproximativ 450 V, care este destul de neplăcut (testat pe mine).

Foarte important!Înainte de a verifica funcționalitatea driverului LED și de a-l conecta la o sursă de alimentare, ar trebui să verificați din nou vizual corectitudinea circuitului asamblat. Șocul electric pune viața în pericol, iar blițul de la un scurtcircuit poate provoca leziuni ochilor.

Convertoare de curent pentru diode luminoase: de unde să cumpăr și care este costul

Astfel de dispozitive pot fi achiziționate de la magazinele de electricitate sau resurse online. A doua opțiune este mai accesibilă. În plus, mulți producători oferă transport gratuit. Să luăm în considerare câteva modele cu o tensiune de intrare de 220 Vs caracteristici tehniceși cost din decembrie 2017.

Privind prețurile, putem spune că a face singur un convertor de curent este mai potrivit pentru cei pentru care acesta este doar un hobby. Puteți achiziționa un astfel de dispozitiv destul de ieftin.

Rezuma

Alegerea unui convertor de curent pentru Lămpi cu LED-uri, totul ar trebui calculat cu atenție. Orice eroare poate duce la o reducere a duratei de viață a dispozitivului achiziționat. În ciuda costului scăzut al stabilizatorului, este destul de neplăcut să arunci banii în mod constant. Numai în acest caz șoferul își va îndeplini durata prevăzută. Și atunci când autoproducție Respectați regulile de siguranță electrică și fiți atenți și atenți la asamblarea circuitului.

Sperăm că informațiile oferite astăzi au fost utile cititorului nostru. Orice întrebări pe care le puteți avea pot fi adresate în discuție – cu siguranță le vom răspunde. Scrieți, întrebați, împărtășiți experiența dvs. cu alți cititori.

Și, în sfârșit, un scurt videoclip pe tema de astăzi: