Драйвер для лед светодиода своими руками: Драйвер для светодиодов своими руками: простые схемы с описанием

Драйвер для светодиодов своими руками: простые схемы с описанием

Для применения светодиодов в качестве источников освещения обычно требуется специализированный драйвер. Но бывает так, что нужного драйвера под рукой нет, а требуется организовать подсветку, например, в автомобиле, или протестировать светодиод на яркость свечения. В этом случае можно сделать драйвер для светодиодов своими руками.

Как сделать драйвер для светодиодов

В приведенных ниже схемах используются самые распространенные элементы, которые можно приобрести в любом радиомагазине. При сборке не требуется специальное оборудование, — все необходимые инструменты находятся в широком доступе. Несмотря на это, при аккуратном подходе устройства работают достаточно долго и не сильно уступают коммерческим образцам.

Необходимые материалы и инструменты

Для того, чтобы собрать самодельный драйвер, потребуются:

• Паяльник мощностью 25-40 Вт. Можно использовать и большей мощности, но при этом возрастает опасность перегрева элементов и выхода их из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и необгораемым жалом, т.к. обычное медное жало довольно быстро окисляется, и его приходится чистить.
• Флюс для пайки (канифоль, глицерин, ФКЭТ, и т.д.). Желательно использовать именно нейтральный флюс, — в отличие от активных флюсов (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк и др.), он со временем не окисляет контакты и менее токсичен. Вне зависимости от используемого флюса после сборки устройства его лучше отмыть с помощью спирта. Для активных флюсов эта процедура является обязательной, для нейтральных — в меньшей степени.
• Припой. Наиболее распространенным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Бессвинцовые припои менее вредны при вдыхании паров во время пайки, но обладают более высокой температурой плавления при меньшей текучести и склонностью к деградации шва со временем.
• Небольшие плоскогубцы для сгибания выводов.
• Кусачки или бокорезы для обкусывания длинных концов выводов и проводов.
• Монтажные провода в изоляции. Лучше всего подойдут многожильные медные провода сечением от 0.35 до 1 мм2.
• Мультиметр для контроля напряжения в узловых точках.
• Изолента или термоусадочная трубка.
• Небольшая макетная плата из стеклотекстолита. Достаточно будет платы размерами 60х40 мм.

Макетная плата из текстолита для быстрого монтажа

Схема простого драйвера для светодиода 1 Вт

Одна из самых простых схем для питания мощного светодиода представлена на рисунке ниже:

Как видно, помимо светодиода в нее входят всего 4 элемента: 2 транзистора и 2 резистора.

В роли регулятора тока, проходящего через led, здесь выступает мощный полевой n-канальный транзистор VT2. Резистор R2 определяет максимальный ток, проходящий через светодиод, а также работает в качестве датчика тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.

Чем больший ток проходит через VT2, тем большее напряжение падает на R2, соответственно VT1 открывается и понижает напряжение на затворе VT2, тем самым уменьшая ток светодиода. Таким образом достигается стабилизация выходного тока.

Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения 9 — 12 В, ток не менее 500 мА. Входное напряжение должно быть минимум на 1-2 В больше падения напряжения на светодиоде.

Резистор R2 должен рассеивать мощность 1-2 Вт, в зависимости от требуемого тока и питающего напряжения. Транзистор VT2 – n-канальный, рассчитанный на ток не менее 500 мА: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – любой маломощный биполярный npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 и т.д. R1 – мощностью 0.125 — 0.25 Вт сопротивлением 100 кОм.

Ввиду малого количества элементов, сборку можно производить навесным монтажом:

Еще одна простая схема драйвера на основе линейного управляемого стабилизатора напряжения LM317:

Здесь входное напряжение может быть до 35 В. Сопротивление резистора можно рассчитать по формуле:

R=1,2/I

где I – сила тока в амперах.

В этой схеме на LM317 будет рассеиваться значительная мощность при большой разнице между питающим напряжением и падением на светодиоде. Поэтому ее придется разместить на небольшом радиаторе. Резистор также должен быть рассчитан на мощность не менее 2 Вт.

Более наглядно эта схема рассмотрена в следующем видео:

Здесь показано, как подключить мощный светодиод, используя аккумуляторы напряжением около 8 В. При падении напряжения на LED около 6 В разница получается небольшая, и микросхема нагревается несильно, поэтому можно обойтись и без радиатора.

Обратите внимание, что при большой разнице между напряжением питания и падением на LED необходимо ставить микросхему на теплоотвод.

Схема мощного драйвера с входом ШИМ

Ниже показана схема для питания мощных светодиодов:

Драйвер построен на сдвоенном компараторе LM393. Сама схема представляет собой buck-converter, то есть импульсный понижающий преобразователь напряжения.

Особенности драйвера

• Напряжение питания: 5 — 24 В, постоянное;
• Выходной ток: до 1 А, регулируемый;
• Выходная мощность: до 18 Вт;
• Защита от КЗ по выходу;
• Возможность управления яркостью при помощи внешнего ШИМ сигнала (интересно будет почитать, как регулировать яркость светодиодной ленты через диммер).

Принцип действия

Резистор R1 с диодом D1 образуют источник опорного напряжения около 0.7 В, которое дополнительно регулируется переменным резистором VR1. Резисторы R10 и R11 служат датчиками тока для компаратора. Как только напряжение на них превысит опорное, компаратор закроется, закрывая таким образом пару транзисторов Q1 и Q2, а те, в свою очередь, закроют транзистор Q3. Однако индуктор L1 в этот момент стремится возобновить прохождение тока, поэтому ток будет протекать до тех пор, пока напряжение на R10 и R11 не станет меньше опорного, и компаратор снова не откроет транзистор Q3.

Пара Q1 и Q2 выступает в качестве буфера между выходом компаратора и затвором Q3. Это защищает схему от ложных срабатываний из-за наводок на затворе Q3, и стабилизирует ее работу.

Вторая часть компаратора (IC1 2/2) используется для дополнительной регулировки яркости при помощи ШИМ. Для этого управляющий сигнал подается на вход PWM: при подаче логических уровней ТТЛ (+5 и 0 В) схема будет открывать и закрывать Q3. Максимальная частота сигнала на входе PWM — порядка 2 КГц. Также этот вход можно использовать для включения и отключения устройства при помощи пульта ДУ.

D3 представляет собой диод Шоттки, рассчитанный на ток до 1 А. Если не удастся найти именно диод Шоттки, можно использовать импульсный диод, например FR107, но выходная мощность тогда несколько снизится.

Максимальный ток на выходе настраивается подбором R2 и включением или исключением R11. Так можно получить следующие значения:

• 350 мА (LED мощностью 1 Вт): R2=10K, R11 отключен,
• 700 мА (3 Вт): R2=10K, R11 подключен, номинал 1 Ом,
• 1А (5Вт): R2=2,7K, R11 подключен, номинал 1 Ом.

В более узких пределах регулировка производится переменным резистором и ШИМ – сигналом.

Сборка и настройка драйвера

Монтаж компонентов драйвера производится на макетной плате. Сначала устанавливается микросхема LM393, затем самые маленькие компоненты: конденсаторы, резисторы, диоды. Потом ставятся транзисторы, и в последнюю очередь переменный резистор.

Размещать элементы на плате лучше таким образом, чтобы минимизировать расстояние между соединяемыми выводами и использовать как можно меньше проводов в качестве перемычек.

При соединении важно соблюдать полярность подключения диодов и распиновку транзисторов, которую можно найти в техническом описании на эти компоненты. Также диоды можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: в прямом направлении прибор покажет значение порядка 500-600 Ом.

Для питания схемы можно использовать внешний источник постоянного напряжения 5-24 В или аккумуляторы. У батареек 6F22 («крона») и других слишком маленькая емкость, поэтому их применение нецелесообразно при использовании мощных LED.

После сборки нужно подстроить выходной ток. Для этого на выход припаиваются светодиоды, а движок VR1 устанавливается в крайнее нижнее по схеме положение (проверяется мультиметром в режиме «прозвонки»). Далее на вход подаем питающее напряжение, и вращением ручки VR1 добиваемся требуемой яркости свечения.

Список элементов:

Заключение

Первые две из рассмотренных схем очень просты в изготовлении, но они не обеспечивают защиты от короткого замыкания и обладают довольно низким КПД. Для долговременного использования рекомендуется третья схема на LM393, поскольку она лишена этих недостатков и обладает более широкими возможностями по регулировке выходной мощности.

Самодельный драйвер для светодиодов: простая схема

Самый простой драйвер для питания светодиодов, который может сделать каждый своими руками, схема драйвера с описанием изготовления.

Светодиоды, в отличие от других излучающих свет приборов (ламп, светильников), не могут быть напрямую включены в бытовую сеть. Более того, светодиоды не могут питаться фиксированным напряжением, которое указано в паспорте. Устройство питания светодиода должно иметь элементы, ограничивающие ток через светодиод в соответствии с его характеристиками, или балласт. Именно поэтому диод называется «токовым прибором», и использование традиционных преобразователей напряжения неприменимо, для питания светодиодов следует использовать драйвер.

Довольно часто для подключения светодиодов в автомобиле, тех же «ангельских глазок» на COB кольцах, требуется драйвер, сделать его можно самостоятельно и обойдётся он вам сущие копейки.

У нас есть автомобильная сеть 12 V, считаем какой нам нужен резистор на примере COB кольца, мощностью 5 Вт.

Мы можем узнать силу тока, потребляемую электроприбором зная его мощность и напряжение питания.
Потребляемый ток равен мощности деленной на напряжение в сети.
COB кольцо потребляет 5 Вт.

Напряжение в автомобиле 12 Вольт.
Получаем 420 милиампер потребляемого тока таким колечком.
Дальше на любом онлайн калькуляторе, как вот этом — ledcalc.ru/lm317

рассчитаем:

• Расчетное сопротивление.
• Ближайшее стандартное.
• Ток при стандартном резисторе.
• Мощность резистора.

Вводим требуемый ток 420 милиампер и получаем:

• Расчетное сопротивление: 2.98 Ом
  Ближайшее стандартное: 3.30 Ом
  Ток при стандартном резисторе: 379 мА
  Мощность резистора: 0.582 Вт.

ЭТО РАСЧЕТ РАБОТАЕТ, КОГДА ВЫ ТОЧНО УВЕРЕНЫ В ХАРАКТЕРИСТИКАХ СВЕТОДИОДА, ЕСЛИ НЕТ, ТО ДЕЛАЕМ ЗАМЕР ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА МУЛЬТИМЕТРОМ!

К слову, выше расчет, где я взял спецификацию диода от китайца, является неверным, ибо при замере фактическое потребление тока оказалось не 420 мА, а 300мА. Потому сразу можно сделать вывод, что пятью ваттами там и не пахнет 🙂

Дальше идем в магазин и покупаем:
-LM317. Внешне как и LM7812. Корпус один, смысл несколько разный.

Его распиновка.

Резистор, который посчитали выше, и подключаем это всё дело в режиме токового стабилизатора.

В итоге получили на выходе стабилизированный ток.

Но это для идеального случая. Что касается случая с реальным автомобилем, где скачки до 14 Вольт с копейками бывают, то рассчитывайте резистор для худшего случая с запасом.

Видео обзор схемы светодиодного драйвера на LM317, включенной по схеме с ограничением тока.

Поделиться в соц. сетях

Самодельный драйвер для мощных светодиодов

Светодиоды для своего питания требуют применения устройств, которые будут стабилизировать ток, проходящий через них. В случае индикаторных и других маломощных светодиодов можно обойтись резисторами. Их несложный расчет можно еще упростить, воспользовавшись «Калькулятором светодиодов».

Для использования мощных светодиодов не обойтись без использования токостабилизирующих устройств – драйверов. Правильные драйвера имеют очень высокий КПД — до 90-95%. Кроме того, они обеспечивают стабильный ток и при изменении напряжения источника питания. А это может быть актуально, если светодиод питается, например, от аккумуляторов. Самые простые ограничители тока — резисторы — обеспечить это не могут по своей природе.

Немного ознакомиться с теорией линейных и импульсных стабилизаторов тока можно в статье «Драйвера для светодиодов».

Готовый драйвер, конечно, можно купить. Но гораздо интереснее сделать его своими руками. Для этого потребуются базовые навыки чтения электрических схем и владения паяльником. Рассмотрим несколько простых схем самодельных драйверов для мощных светодиодов.

Простой драйвер. Собран на макетке, питает могучий Cree MT-G2

Очень простая схема линейного драйвера для светодиода. Q1 – N-канальный полевой транзистор достаточной мощности. Подойдет, например, IRFZ48 или IRF530. Q2 – биполярный npn-транзистор. Я использовал 2N3004, можно взять любой похожий. Резистор R2 – резистор мощностью 0.5-2Вт, который будет определять силу тока драйвера. Сопротивление R2 2.2Ом обеспечивает ток в 200-300мА. Входное напряжение не должно быть очень большим – желательно не превышать 12-15В. Драйвер линейный, поэтому КПД драйвера будет определяться отношением V_LED / V_IN, где V_LED – падение напряжения на светодиоде, а V_IN – входное напряжение. Чем больше будет разница между входным напряжением и падением на светодиоде и чем больше будет ток драйвера, тем сильнее будет греться транзистор Q1 и резистор R2. Тем не менее, V_IN должно быть больше V_LED на, как минимум, 1-2В.

Для тестов я собрал схему на макетной плате и запитал мощный светодиод CREE MT-G2. Напряжение источника питания — 9В, падение напряжения на светодиоде — 6В. Драйвер заработал сразу. И даже с таким небольшим током (240мА) мосфет рассеивает 0,24 * 3 = 0,72 Вт тепла, что совсем не мало.

Схема очень проста и даже в готовом устройстве может быть собрана навесным монтажом.

Схема следующего самодельного драйвера также предельно проста. Она предполагает использование микросхемы понижающего преобразователя напряжения LM317. Данная микросхема может быть использована как стабилизатор тока.

Еще более простой драйвер на микросхеме LM317

Входное напряжение может быть до 37В, оно должно быть как минимум на 3В выше падения напряжения на светодиоде. Сопротивление резистора R1 рассчитывается по формуле R1 = 1.2 / I, где I – требуемая сила тока. Ток не должен превышать 1.5А. Но при таком токе резистор R1 должен быть способен рассеять 1.5 * 1.5 * 0.8 = 1.8 Вт тепла. Микросхема LM317 также будет сильно греться и без радиатора не обойтись. Драйвер также линейный, поэтому для того, чтобы КПД был максимальным, разница V_IN и V_LED должна быть как можно меньше. Поскольку схема очень простая, она также может быть собрана навесным монтажом.

На той же макетной плате была собрана схема с двумя одноваттными резисторами сопротивленим 2.2 Ом. Сила тока получилась меньше расчетной, поскольку контакты в макетке не идеальны и добавляют сопротивления.

Следующий драйвер является импульсным понижающим. Собран он на микросхеме QX5241.

Драйвер для мощных светодиодов на микросхеме QX5241

Схема также проста, но состоит из чуть большего количества деталей и здесь уже без изготовления печатной платы не обойтись. Кроме того сама микросхема QX5241 выполнена в достаточно мелком корпусе SOT23-6 и требует внимания при пайке.

Входное напряжение не должно превышать 36В, максимальный ток стабилизации – 3А. Входной конденсатор С1 может быть любым – электролитическим, керамическим или танталовым. Его емкость – до 100мкФ, максимальное рабочее напряжение – не менее чем в 2 раза больше, чем входное. Конденсатор С2 керамический. Конденсатор С3 – керамический, емкость 10мкФ, напряжение – не менее чем в 2 раза больше, чем входное. Резистор R1 должен иметь мощность не менее чем 1Вт. Его сопротивление рассчитывается по формуле R1 = 0.2 / I, где I – требуемый ток драйвера. Резистор R2 — любой сопротивлением 20-100кОм. Диод Шоттки D1 должен с запасом выдерживать обратное напряжение – не менее чем в 2 раза по значению больше входного. И рассчитан должен быть на ток не менее требуемого тока драйвера. Один из важнейших элементов схемы – полевой транзистор Q1. Это должен быть N-канальный полевик с минимально возможным сопротивлением в открытом состоянии, безусловно, он должен с запасом выдерживать входное напряжение и нужную силу тока. Хороший вариант – полевые транзисторы SI4178, IRF7201 и др. Дроссель L1 должен иметь индуктивность 20-40мкГн и максимальный рабочий ток не менее требуемого тока драйвера.

Количество деталей этого драйвера совсем небольшое, все они имеют компактный размер. В итоге может получиться достаточно миниатюрный и, вместе с тем, мощный драйвер. Это импульсный драйвер, его КПД существенно выше, чем у линейных драйверов. Тем не менее, рекомендуется подбирать входное напряжение всего на 2-3В больше, чем падение напряжения на светодиодах. Драйвер интересен еще и тем, что выход 2 (DIM) микросхемы QX5241 может быть использован для диммирования – регулирования силы тока драйвера и, соответственно, яркости свечения светодиода. Для этого на этот выход нужно подавать импульсы (ШИМ) с частотой до 20КГц. С этим сможет справиться любой подходящий микроконтроллер. В итоге может получиться драйвер с несколькими режимами работы.

Готовые изделия для питания мощных светодиодов можно посмотреть здесь.

Существует огромное количество принципиальных схем стабилизаторов тока, которые могут быть использованы как драйвера для мощных светодиодов. Производится также бесчисленное количество специализированных микросхем, на базе которых можно собирать драйвера самой разной сложности – все ограничивается только Вашим желанием и потребностями. Мы рассмотрели только самые простые самодельные драйвера. Читайте также статью, в которой рассматривается схема драйвера для светодиода от сети в 220В.

Схема драйвера светодиодов 220В

Преимущества светодиодных лап рассматривались неоднократно. Обилие положительных отзывов пользователей светодиодного освещения волей-неволей заставляет задуматься о собственных лампочках Ильича. Все было бы неплохо, но когда дело доходит до калькуляции переоснащения квартиры на светодиодное освещения, цифры немного «напрягают».

Для замены обыкновенной лампы на 75Вт идёт светодиодная лампочка на 15Вт, а таких ламп надо поменять десяток. При средней стоимости около 10 долларов за лампу бюджет выходит приличный, да и еще нельзя исключить риск приобретения китайского «клона» с жизненным циклом 2-3 года. В свете этого многие рассматривают возможность самостоятельного изготовления этих девайсов.

Теория питания светодиодных ламп от 220В

Самый бюджетный вариант можно собирать своими руками из вот таких светодиодов. Десяток таких малюток стоит меньше доллара, а по яркости соответствует лампе накаливания на 75Вт. Собрать всё воедино не проблема, вот только напрямую в сеть их не подключишь – сгорят. Сердцем любой светодиодной лампы является драйвер питания. От него зависит, насколько долго и хорошо будет светить лампочка.

Что бы собрать светодиодную лампу своими руками на 220 вольт, разберёмся в схеме драйвера питания.

Параметры сети значительно превышают потребности светодиода. Что бы светодиод смог работать от сети требуется уменьшить амплитуду напряжения, силу тока и преобразовать переменное напряжение сети в постоянное.

Для этих целей используют делитель напряжения с резисторной либо ёмкостной нагрузкой и стабилизаторы.

Компоненты диодного светильника

Схема светодиодной лампы на 220 вольт потребует минимальное количество доступных компонентов.

• Светодиоды 3,3В 1Вт – 12 шт.;
• керамический конденсатор 0,27мкФ 400-500В – 1 шт.;
• резистор 500кОм — 1Мом 0,5 — 1Вт – 1 ш.т;
• диод на 100В – 4 шт.;
• электролитические конденсаторы на 330мкФ и 100мкФ 16В по 1 шт.;
• стабилизатор напряжения на 12В L7812 или аналогичный – 1шт.

Изготовление драйвера светодиодов на 220В своими руками

Схема лед драйвера на 220 вольт представляет собой не что иное, как импульсный блок питания.

В качестве самодельного светодиодного драйвера от сети 220В рассмотрим простейший импульсный блок питания без гальванической развязки. Основное преимущество таких схем – простота и надёжность. Но будьте осторожны при сборке, поскольку у такой схемы нет ограничения по отдаваемому току. Светодиоды будут отбирать свои положенные полтора ампера, но если вы коснётесь оголённых проводов рукой, ток достигнет десятка ампер, а такой удар тока очень ощутимый.

Схема простейшего драйвера для светодиодов на 220В состоит их трёх основных каскадов:

• Делитель напряжения на ёмкостном сопротивлении;
• диодный мост;
• каскад стабилизации напряжения.

Первый каскад – ёмкостное сопротивление на конденсаторе С1 с резистором. Резистор необходим для саморазрядки конденсатора и на работу самой схемы не влияет. Его номинал не особо критичен и может быть от 100кОм до 1Мом с мощностью 0,5-1 Вт. Конденсатор обязательно не электролитический на 400-500В (эффективное амплитудное напряжение сети).

При прохождении полуволны напряжения через конденсатор, он пропускает ток, пока не произойдет заряд обкладок. Чем меньше его ёмкость, тем быстрее происходит полная зарядка. При ёмкости 0,3-0,4мкФ время зарядки составляет 1/10 периода полуволны сетевого напряжения. Говоря простым языком, через конденсатор пройдет лишь десятая часть поступающего напряжения.

Второй каскад – диодный мост. Он преобразует переменное напряжение в постоянное. После отсечения большей части полуволны напряжения конденсатором, на выходе диодного моста получаем около 20-24В постоянного тока.

Третий каскад – сглаживающий стабилизирующий фильтр.

Конденсатор с диодным мостом выполняют функцию делителя напряжения. При изменении вольтажа в сети, на выходе диодного моста амплитуда так же будет меняться.

Что бы сгладить пульсацию напряжения параллельно цепи подключаем электролитический конденсатор. Его ёмкость зависит от мощности нашей нагрузки.

В схеме драйвера питающее напряжение для светодиодов не должно превышать 12В. В качестве стабилизатора можно использовать распространённый элемент L7812.

Собранная схема светодиодной лампы на 220 вольт начинает работать сразу, но перед включением в сеть тщательно изолируйте все оголённые провода и места пайки элементов схемы.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

В сети существует огромное количество схем драйверов для светодиодов от сети 220В, которые не имеют стабилизаторов тока.

Проблема любого безтрансформаторного драйвера – пульсация выходного напряжения, следовательно, и яркости светодиодов. Конденсатор, установленный после диодного моста, частично справляется с этой проблемой, но решает её не полностью.

На диодах будет присутствовать пульсация с амплитудой 2-3В. Когда мы устанавливаем в схему стабилизатор на 12В, даже с учётом пульсации амплитуда входящего напряжения будет выше диапазона отсечения.

Диаграмма напряжения в схеме без стабилизатора

Диаграмма в схеме со стабилизатором

Поэтому драйвер для диодных ламп, даже собранный своими руками, по уровню пульсации не будет уступать аналогичным узлам дорогих ламп фабричного производства.

Как видите, собрать драйвер своими руками не представляет особой сложности. Изменяя параметры элементов схемы, мы можем в широких пределах варьировать значения выходного сигнала.

Если у вас возникнет желание на основе такой схемы собрать схему светодиодного прожектора на 220 вольт, лучше переделать выходной каскад под напряжение 24В с соответствующим стабилизатором, поскольку выходной ток у L7812 1,2А, это ограничивает мощность нагрузки в 10Вт. Для более мощных источников освещения требуется либо увеличить количество выходных каскадов, либо использовать более мощный стабилизатор с выходным током до 5А и устанавливать его на радиатор.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Материалы по теме:

Схема драйвера для светодиодной лампы на 220В

Неотъемлемой частью любой качественной лампы или светильника на светодиодах является драйвер. Применительно к освещению, под понятием «драйвер» следует понимать электронную схему, которая преобразует входное напряжение в стабилизированный ток заданной величины. Функциональность драйвера определяется шириной диапазона входных напряжений, возможностью регулировки выходных параметров, восприимчивостью к перепадам в питающей сети и эффективностью.

От перечисленных функций зависят качественные показатели светильника или лампы в целом, срок службы и стоимость. Все источники питания (ИП) для светодиодов условно разделяют на преобразователи линейного и импульсного типа. Линейные ИП могут иметь узел стабилизации по току или напряжению. Часто схемы такого типа радиолюбители конструируют своими руками на микросхеме LM317. Такое устройство легко собирается и имеет малую себестоимость. Но, ввиду очень низкого КПД и явного ограничения по мощности подключаемых светодиодов, перспективы развития линейных преобразователей ограничены.

Импульсные драйверы могут иметь КПД более 90% и высокую степень защиты от сетевых помех. Их мощность потребления в десятки раз меньше мощности, отдаваемой в нагрузку. Благодаря этому они могут изготавливаться в герметичном корпусе и не боятся перегрева.

Первые импульсные стабилизаторы имели сложное устройство без защиты от холостого хода. Затем они модернизировались и, в связи с бурным развитием светодиодных технологий, появились специализированные микросхемы с частотной и широтно-импульсной модуляцией.

Схема питания светодиодов на основе конденсаторного делителя

К сожалению, в конструкции дешёвых светодиодных ламп на 220В из Китая не предусмотрен ни линейный, ни импульсный стабилизатор. Мотивируясь исключительно низкой ценой готового изделия, китайская промышленность смогла максимально упростить схему питания. Называть её драйвером не корректно, так как здесь отсутствует какая-либо стабилизация.

Из рисунка видно, что электрическая схема лампы рассчитана на работу от сети 220В. Переменное напряжение понижается RC-цепочкой и поступает на диодный мост. Затем выпрямленное напряжение частично сглаживается конденсатором и через токоограничивающий резистор поступает на светодиоды. Данная схема не имеет гальванической развязки, то есть все элементы постоянно находятся под высоким потенциалом.

В результате частые просадки сетевого напряжения приводит к мерцанию светодиодной лампы. И наоборот, завышенное напряжение сети вызывает необратимый процесс старения конденсатора с потерей ёмкости, а, иногда, становится причиной его разрыва. Стоит отметить, что еще одной, серьезной отрицательной стороной данной схемы является ускоренный процесс деградации светодиодов вследствие нестабильного тока питания.

Схема драйвера на CPC9909

Современные импульсные драйверы для светодиодных ламп имеют несложную схему, поэтому ее можно легко смастерить даже своими руками. Сегодня, для построения драйверов, производится ряд интегральных микросхем, специально предназначенных для управления мощными светодиодами. Чтобы упростить задачу любителям электронных схем, разработчики интегральных драйверов для светодиодов в документации приводят типичные схемы включения и расчеты компонентов обвязки.

Общие сведения

Американская компания Ixys наладила выпуск микросхемы CPC9909, предназначенной для управления светодиодными сборками и светодиодами высокой яркости. Драйвер на основе CPC9909 имеет небольшие габариты и не требует больших денежных вложений. ИМС CPC9909 изготавливается в планарном исполнении с 8 выводами (SOIC-8) и имеет встроенный стабилизатор напряжения.

Благодаря наличию стабилизатора рабочий диапазон входного напряжения составляет 12-550В от источника постоянного тока. Минимальное падение напряжения на светодиодах – 10% от напряжения питания. Поэтому CPC9909 идеальна для подключения высоковольтных светодиодов. ИМС прекрасно работает в температурном диапазоне от -55 до +85°C, а значит, пригодна для конструирования светодиодных ламп и светильников для наружного освещения.

Назначение выводов

Стоит отметить, что с помощью CPC9909 можно не только включать и выключать мощный светодиод, но и управлять его свечением. Чтобы узнать обо всех возможностях ИМС, рассмотрим назначение ее выводов.

1. VIN. Предназначен для подачи напряжения питания.
2. CS. Предназначен для подключения внешнего датчика тока (резистора), с помощью которого задаётся максимальный ток светодиода.
3. GND. Общий вывод драйвера.
4. GATE. Выход микросхемы. Подает на затвор силового транзистора модулированный сигнал.
5. PWMD. Низкочастотный диммирующий вход.
6. VDD. Выход для регулирования напряжения питания. В большинстве случаев подключается через конденсатор к общему проводу.
7. LD. Предназначен для задания аналогового диммирования.
8. RT. Предназначен для подключения время задающего резистора.

Схема и ее принцип работы

Типичное включение CPC9909 с питанием от сети 220В показано на рисунке. Схема способна управлять одним или несколькими мощными светодиодами или светодиодами типа High Brightness. Схему можно легко собрать своими руками даже в домашних условиях. Готовый драйвер не нуждается в наладке с учетом грамотного выбора внешних элементов и соблюдением правил их монтажа.

Драйвер для светодиодной лампы на 220В на базе CPC9909 работает по методу частотно-импульсной модуляции. Это означает, что время паузы является постоянной величиной (time-off=const). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и сглаживается емкостным фильтром C1, C2. Затем оно поступает на вход VIN микросхемы и запускает процесс формирования импульсов тока на выходе GATE. Выходной ток микросхемы управляет силовым транзистором Q1. В момент открытого состояния транзистора (время импульса «time-on») ток нагрузки протекает по цепи: «+диодного моста» – LED – L – Q1 – R_S – «-диодного моста». За это время катушка индуктивности накапливает энергию, чтобы отдать её в нагрузку во время паузы. Когда транзистор закрывается, энергия дросселя обеспечивает ток нагрузки в цепи: L – D1 – LED – L. Процесс носит циклический характер, в результате чего ток через светодиод имеет пилообразную форму. Наибольшее и наименьшее значение пилы зависит от индуктивности дросселя и рабочей частоты. Частота импульсов определяется величиной сопротивления RT. Амплитуда импульсов зависит от сопротивления резистора RS. Стабилизация тока светодиода происходит путем сравнения внутреннего опорного напряжения ИМС с падением напряжения на R_S. Предохранитель и терморезистор защищают схему от возможных аварийных режимов.

Расчет внешних элементов

Частотозадающий резистор

Длительность паузы выставляют внешним резистором R_T и определяют по упрощенной формуле:

t_паузы=R_T/66000+0,8 (мкс).

В свою очередь время паузы связано с коэффициентом заполнения и частотой:

t_паузы=(1-D)/f (с), где D – коэффициент заполнения, который представляет собой отношение времени импульса к периоду.

Рекомендованный производителем диапазон рабочих частот составляет 30-120 кГц. Таким образом, сопротивление R_T можно найти так: R_T=(t_паузы-0,8)*66000, где значение t_паузы подставляют в микросекундах.

Датчик тока

Номинал сопротивления R_S задает амплитудное значение тока через светодиод и рассчитывается по формуле: R_S=U_CS/(I_LED+0.5*I_{L пульс}), где U_CS – калиброванное опорное напряжение, равное 0,25В;

I_LED – ток через светодиод;

I_{L пульс} – величина пульсаций тока нагрузки, которая не должна превышать 30%, то есть 0,3*I_LED.

После преобразования формула примет вид: R_S=0,25/1.15*I_LED (Ом).

Мощность, рассеиваемая датчиком тока, определяется формулой: P_S=R_S*I_LED*D (Вт).

К монтажу принимают резистор с запасом по мощности 1,5-2 раза.

Дроссель

Как известно, ток дросселя не может измениться скачком, нарастая за время импульса и убывая во время паузы. Задача радиолюбителя в том, чтобы подобрать катушку с индуктивностью, обеспечивающей компромисс между качеством выходного сигнала и её габаритами. Для этого вспомним об уровне пульсаций, который не должен превышать 30%. Тогда потребуется индуктивность номиналом:

L=(US_LED*t_паузы)/ I_{L пульс}, где U_LED – падение напряжения на светодиоде (-ах), взятое из графика ВАХ.

Фильтр питания

В цепи питания установлены два конденсатора: С1 – для сглаживания выпрямленного напряжения и С2 – для компенсации частотных помех. Так как CPC9909 работает в широком диапазоне входного напряжения, то в большой ёмкости электролитического С1 нет нужды. Достаточно будет 22 мкФ, но можно и больше. Емкость металлопленочного С2 для схемы такого типа стандартная – 0,1 мкФ. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не менее 400В.

Однако, производитель микросхемы настаивает на монтаже конденсаторов С1 и С2 с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR), чтобы избежать негативного влияния высокочастотных помех, возникающих при переключении драйвера.

Выпрямитель

Диодный мост выбирают, исходя из максимального прямого тока и обратного напряжения. Для эксплуатации в сети 220В его обратное напряжение должно быть не менее 600В. Расчетная величина прямого тока напрямую зависит от тока нагрузки и определяется как: I_AC=(π*I_LED)/2√2, А.

Полученное значение необходимо умножить на два для повышения надежности схемы.

Выбор остальных элементов схемы

Конденсатор C3, установленный в цепи питания микросхемы должен быть ёмкостью 0,1 мкФ с низким значением ESR, аналогично C1 и C2. Незадействованные выводы PWMD и LD также через C3 соединяются с общим проводом.

Транзистор Q1 и диод D1 работают в импульсном режиме. Поэтому выбор следует делать с учетом их частотных свойств. Только элементы с малым временем восстановления смогут сдержать негативное влияние переходных процессов в момент переключения на частоте около 100 кГц. Максимальный ток через Q1 и D1 равен амплитудному значению тока светодиода с учетом выбранного коэффициента заполнения: I_Q1=I_D1= D*I_LED, А.

Напряжение, прикладываемое к Q1 и D1, носит импульсный характер, но не более, чем выпрямленное напряжение с учетом емкостного фильтра, то есть 280В. Выбор силовых элементов Q1 и D1 следует производить с запасом, умножая расчетные данные на два.

Предохранитель (fuse) защищает схему от аварийного короткого замыкания и должен длительно выдерживать максимальный ток нагрузки, в том числе импульсные помехи.

I_FUSE=5*I_AC, А.

Установка терморезистора RTH нужна для ограничения пускового тока драйвера, когда фильтрующий конденсатор разряжен. Своим сопротивлением RTH должен защитить диоды мостового выпрямителя от пробоя в начальные секунды работы.

R_TH=(√2*220)/5*I_AC, Ом.

Другие варианты включения CPC9909

Плавный пуск и аналоговое диммирование

При желании CPC9909 может обеспечить мягкое включение светодиода, когда его яркость будет постепенно нарастать. Плавный пуск реализуется при помощи двух постоянных резисторов, подключенных к выводу LD, как показано на рисунке. Данное решение позволяет продлить срок службы светодиода.

Также вывод LD позволяет реализовывать функцию аналогового диммирования. Для этого резистор 2,2 кОм заменяют переменным резистором 5,1 кОм, тем самым плавно изменяя потенциал на выводе LD.

Импульсное димирование

Управлять свечением светодиода можно путем подачи импульсов прямоугольной формы на вывод PWMD (pulse width modulation dimming). Для этого задействуют микроконтроллер или генератор импульсов с обязательным разделением через оптопару.

Кроме рассмотренного варианта драйвера для светодиодных ламп, существуют аналогичные схемные решения от других производителей: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 и пр. Каждая из них имеет свои сильные и слабые места, но в целом, они успешно справляются с возложенной нагрузкой при сборке своими руками.

Драйвер для светодиодов своими руками: диммируемый драйвер, схема

Светодиоды на современном строительном рынке занимают лидирующие позиции по продаже. Данные осветительные приборы имеют широкое применение.

Их используют в освещении:

• помещений жилых домов,
• офисов,
• автомобилей,
• прочее.

Также популярным и востребованным есть драйвер, предназначенный для питания светодиодов от электричества (переменного тока 220 В и частоты 50 Гц. Чтобы осветительные приборы (на 1 w,10 w и больше) имели хорошую яркость, не мигали во время работы и не перегорали раньше времени, для их питания нужен постоянный ток (350, 500, 700, 1000 мА).

Для этого изготавливают специальные модули. Они бывают разных типов. Драйвер может быть встроен в сам светодиодный прибор, а также подключаться отдельно. Сделать самодельный драйвер для мощного светодиода можно собственными руками. Есть устройства специального назначения, например те, которые используют в rgp пикселях. Их называют rgp led pixel. Такие схемы также можно собрать своими силами или заказать у специалистов.

Эксплуатационные характеристики драйверов для светодиода

Светодиодные осветительные приборы (на 1 w, 10 w и больше) достаточно эффективны. С их помощью можно хорошо сэкономить на электричестве. Светодиоды в 8-9 раз эффективнее, чем обычные лампы накаливания (на 1 w, 10 w и больше). В случаях, когда драйвер установлен рядом с группой светодиодных приборов, он имеет хорошие технические показатели. Прибор будет работать даже в самых жарких условиях. Он выдерживает температуру окружающей среды до 800С. Также устройство имеет различные режимы работы. С его помощью можно регулировать яркость освещения в помещении, машине, улице прочее.

Для питания светодиодной ленты часто используют диммируемый драйвер. Устройство идеально подходит для регулировки яркости осветительных приборов. Диммируемый драйвер обеспечивает настраивание выходной мощности плавно и без фликкерного шума. Собрать схему драйвера для светодиодов своими руками можно без проблем.

Схема подключения

Есть случаи, когда нет необходимости регулировать яркость осветительных приборов в помещении или другом пространстве. Тогда схема подключения драйвера достаточно проста. Светодиоды подключаются последовательно. В одной цепочке может быть от 1 до 8 штук осветительных приборов. Она подключается к одному выходу драйвера. Такая схема самая оптимальная. Любой повышающий драйвер для светодиода, будь он самодельный или нет, служит источником постоянного тока, но не напряжения. Это значит, что включать в схему специальный резистор, который будет ограничивать поступление тока, нет необходимости. На выходе драйвера устанавливается определенное напряжение (В) и мощность (Вт). Их величина зависит от количества подключенных осветительных приборов в цепочке.

Токоограничиющий резистор включается в схему, если светодиоды подключены и последовательно, и параллельно. Такие случаи бывают, когда нужно подключить более 8 осветительных приборов. Так светодиоды подсоединяют последовательно в отдельные цепи, которые связаны между собой параллельным подключением. Входное напряжение драйвера может быть в диапазоне от 2 до 18 В. А выходное – на 0,5 вольт меньше, чем изначальное. Напряжение падает на полевом транзисторе.

Важные моменты, которые стоит учитывать при выборе драйверов

Вольт – амперная характеристика у осветительных приборов, таких как светодиоды, под воздействием температуры изменяется. У разных моделей она имеет свои незначительные отличия. Стоит это учитывать при подключении схемы собственными руками. Повышающий яркость драйвер осветительных приборов должен давать постоянный ток в различных случаях. То есть его функции должны выполняться независимо от того, изменились ли характеристики светодиодов или произошел скачок входного напряжения. Любой драйвер (диммируемый, из специальным стабилизатором прочее), должен обеспечивать поступление тока к осветительному прибору согласно его эксплуатационным характеристикам.

Простыми драйверами для светодиодов (на 10 w и больше) есть такие микросхемы, как LM 317. Они имеют свои отличие от резисторов. Микросхемы данного типа надежны в эксплуатации, их производство не занимает много времени и требует больших затрат расходного материала. Но все же они имеют недостатки. Микросхемы LM 317 отличаются низким КПД. Для них характерно малое входное напряжение.

Питание светодиодов от сети 220 В с помощью шим – стабилизаторов тока более практичное в эксплуатации. Активная мощность на драйвере минимальная. Шим – стабилизатор – это электронная схема специального назначения. Ее разработали для того, чтобы производить постоянный ток для питания осветительных приборов наилучшим способом. Такие драйверы используют в rgp пикселях. Шим – стабилизаторы дают дополнительные функции в управлении. С помощью драйверов можно регулировать питание от сети 220 В, яркость и цвет rgp пикселя. Управление осуществляется с помощью, подключенных к шим – стабилизаторов, микроконтроллеров. Такие драйвера, как WS2801 или LDP8806, можно наблюдать на каждом rgp пикселе светодиодной ленты с управлением.

Так, как технологии прогрессируют стоимость мощных светодиодов (1 Вт и больше) уже достаточно доступная. Исходя из этого, приборы все чаще используют для освещения. Чтобы эффективность мощных светодиодов была высокой, их нужно правильно запитать, можно от сети 220 В. Самодельный драйвер, повышающий яркость освещения, можно собрать по простой схеме, основанной на дискретных элементах. Выходная мощность – 15 Вт, резервная – 0,5 Вт. Схема защищает от короткого замыкания.

Драйвер для светодиодов (светодиодной лампы) схема

 Светодиодные лампы, которые вошли в нашу жизнь благодаря прогрессу, а может под гнетом  безудержной кампании правительства, привносимой к нам сверху. При этом исходящей от лица первых его членов, не будем упоминать пофамильно, стали очень распространенными в наших световых приборах. О том, что светодиодные лампы экономичны и надежны написано много и везде, разве что не на заборах. Наш сайт также не стал тому исключением. Так у нас имеется уже целый цикл статей о них:

«Светодиодные лампы»;
«Какая лампа лучше энергосберегающая или светодиодная»;
«Как починить светодиодную лампу».

 При этом китайская продукция от этого навряд ли становиться лучше. Что же, может тому виной спрос на продукцию с низкой ценой, когда люди не готовы платить чуть дороже, но при этом быть обладателем действительно качественных изделий. А может просто кто-то не хочет делать так, как это положено. В общем, не будет разбираться в тонкостях и особенностях поломок светодиодных ламп.  Скажем лишь, что они ломаются.  О способах их ремонта мы уже рассказали в одной нашей статье, еще раз обратите внимание на список статей, который мы привели выше. Здесь же хотелось рассказать о случае, когда драйвер, то есть фактически стабилизатор напряжения для светодиодов, выполнен своими руками, то есть, собран по определенной схеме. Именно о таких схемах для светодиодных ламп мы и упомянем в нашей статье.

Схема питания светодиодов светодиодной лампы (схема драйверов для светодиодных ламп) самые простые

Это наиболее простые схемы драйверов для светодиодов. Фактически резистор или конденсатор на входе ограничивают напряжения. Конденсатор подключенный параллельно цепочке из светодиодов компенсирует возможные скачки при включении и отключении, а также является своеобразным «буфером» от проявления мерцания светодиодов.

 Здесь, за счет стабилитрона, напряжение сбрасывается до 16 вольт. Это уже после диодного моста, а далее распределяется на 5 светодиодов. То есть светодиоды должны иметь напряжение питания порядка 3 — 3,3 вольт

Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на транзисторе

Транзистор в купе с тиристором ограничивают напряжение на 10 светодиодах, подключенных последовательно.

Схема драйвера для светодиодов (светодиодных ламп) на микросхеме

Микросхемы ШИМ фактически импульсно ограничивают подачу напряжения на группу светодиодов. Именно такое решение будет наиболее совершенным.

Для определения точного номинала используемых в схеме радиоэлементов, лучше обратится к Data sheet микросхемы. (BP2833D)

Более подробно о принципах ШИМ мы уже тоже рассказывали. Если вам интересно, то это здесь!

Где установлен драйвер в светодиодных лампах

Взгляните на картинку, чтобы лучше представить где расположен драйвер лампы.

Фактически это узел 5, изображенный на рисунке. Он установлен в корпусе лампы и чтобы его заменить или починить, необходимо будет разобрать корпус лампочки.

Подводя итог о выборе схемы драйвера для светодиодов (светодиодной лампы)

 Итак, как вы поняли, драйверы бывают как самые простые, где фактически напряжение ограничивается за счет резистора или конденсатора, так и с использованием микросхем ШИМ. В этом случае происходит не только ограничение напряжение, но обеспечивается оптимальное энергопотребление со всевозможными функциями ограничения и защиты. Конечно, драйверы на микросхемах более прогрессивны, но при этом более сложные в изготовлении и более дорогие. Так что здесь придется сделать как всегда банальный выбор, посложнее и получше или попроще и подешевле.
 Если перед вами стоит задача подключить всего лишь один светодиод от 220 вольт, то схема для одного светодиода будет куда проще предложенных здесь. Более подробно об этом в схеме «Подключение светодиода от 220 вольт».

5 простых схем светодиодных драйверов мощностью 1 Вт

1) Малый 1 Вт светодиодный драйвер SMPS

В первом наиболее рекомендуемом варианте мы изучаем схему драйвера светодиодов SMPS, которая может использоваться для управления светодиодами высокой мощности с номинальной мощностью где-то между Светодиод мощностью 1 Вт до 12 Вт. Его можно подключать напрямую к любой домашней розетке переменного тока 220 В или 120 В переменного тока.

Введение

Первая конструкция объясняет конструкцию небольшого неизолированного понижающего преобразователя SMPS (неизолированная точка нагрузки), который является очень точной, безопасной и простой в сборке схемой.Узнаем подробности.

Основные характеристики

Предлагаемая схема драйвера светодиода smps чрезвычайно универсальна и особенно подходит для управления светодиодами высокой мощности.

Однако, будучи неизолированной топологией , не обеспечивает защиту от поражения электрическим током на стороне светодиода схемы.

Помимо вышеуказанного недостатка, схема безупречна и практически защищена от всех возможных опасностей, связанных с перенапряжением в сети.

Хотя неизолированная конфигурация может выглядеть несколько нежелательно, она избавляет конструктора от намотки сложных первичных / вторичных секций на сердечниках E, поскольку трансформатор здесь заменен парой простых ферритовых дросселей барабанного типа.

Основным компонентом здесь, отвечающим за выполнение всех функций, является микросхема VIPer22A от ST microelectronics, которая была специально разработана для таких небольших бестрансформаторных компактных драйверов светодиодов мощностью 1 Вт.

Принципиальная схема

Изображение предоставлено: © STMicroelectronics — Все права защищены

Работа схемы

Функционирование схемы этого светодиодного драйвера мощностью от 1 до 12 Вт можно понять, как показано ниже:

Входная сеть 220 В или 120 В переменного тока полуволна выпрямляется D1 и C1.

C1 вместе с катушкой индуктивности L0 и C2 составляют сеть круговых фильтров для подавления электромагнитных помех.

D1 желательно заменить двумя последовательно включенными диодами для выдерживания всплесков напряжения 2 кВ, генерируемых C1 и C2.

R10 обеспечивает определенный уровень защиты от перенапряжения и действует как предохранитель в аварийных ситуациях.

Как видно на приведенной выше принципиальной схеме, напряжение на C2 подается на внутренний сток МОП-транзистора IC на контактах 5–8.

Встроенный источник постоянного тока микросхемы VIPer подает ток 1 мА на вывод 4 микросхемы, который также является выводом Vdd микросхемы.

При напряжении около 14,5 В при напряжении Vdd источники тока выключаются и переводят схему ИС в колебательный режим или инициируют импульсную генерацию ИС.

Компоненты Dz, C4 и D8 становятся схемой регулирования цепи, где D8 заряжает C4 до пикового напряжения в период свободного вращения и когда D5 смещен в прямом направлении.

Во время вышеуказанных действий источник или опорный сигнал ИС устанавливается примерно на 1 В под землей.

Для получения исчерпывающей информации о деталях схемы драйвера светодиода мощностью от 1 до 12 Вт, пожалуйста, просмотрите следующий технический паспорт в формате pdf от ST microelectronics.

DA TASHEET

2) Использование бестрансформаторного емкостного источника питания

Следующий 1-ваттный светодиодный драйвер, описанный ниже, показывает, как построить несколько простых схем 1-ваттного светодиодного драйвера мощностью 220 или 110 В, которые вам не будут стоить больше 1/2 доллара, не считая светодиода конечно.

Я уже обсуждал емкостный тип источника питания в паре столбов, например, в цепи освещения светодиодной трубки и в цепи бестрансформаторного источника питания, настоящая схема также использует ту же концепцию для управления предложенным светодиодом мощностью 1 Вт.

Работа схемы

На принципиальной схеме мы видим очень простую схему емкостного источника питания для управления светодиодом мощностью 1 Вт, что можно понять по следующим пунктам.

Конденсатор 1 мкФ / 400 В на входе образует сердце схемы и функционирует как основной ограничитель тока схемы. Функция ограничения тока гарантирует, что напряжение, подаваемое на светодиод, никогда не превышает требуемый безопасный уровень.

Однако у высоковольтных конденсаторов есть одна серьезная проблема: они не ограничивают и не могут препятствовать первоначальному включению сетевого питания при резком ускорении, что может быть фатальным для любых электронных схем. Светодиоды не являются исключением.
Добавление резистора на 56 Ом на входе помогает принять некоторые меры по предотвращению повреждений, но все же оно само по себе не может обеспечить полную защиту задействованной электроники.

MOV, конечно, подойдет, а как насчет термистора? Да, термистор тоже был бы желанным предложением.
Но они относительно более дорогие, и мы обсуждаем дешевую версию предлагаемой конструкции, поэтому мы хотели бы исключить все, что пересекало бы отметку доллара в отношении общей стоимости.

Итак, я подумал об инновационном способе замены MOV на обычную дешевую альтернативу.

Какова функция MOV

Это отводить начальный всплеск высокого напряжения / тока на землю так, чтобы он был заземлен до достижения светодиода в этом случае.

Не будет ли высоковольтный конденсатор выполнять ту же функцию, если он подключен к самому светодиоду. Да, он наверняка будет работать так же, как MOV.

На рисунке показана установка еще одного высоковольтного конденсатора непосредственно через светодиод, который поглощает мгновенный приток скачка напряжения при включении питания, он делает это во время зарядки и, таким образом, быстро опускает почти все начальное напряжение, вызывая все сомнения. Связанный с емкостным типом блока питания отчетливо понятен.

Конечным результатом, показанным на рисунке, является чистая, безопасная, простая и недорогая схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт, которую может собрать прямо дома любой любитель электроники и использовать для личных удовольствий и полезности.

ВНИМАНИЕ: ЦЕПЬ, ПОКАЗАННАЯ НИЖЕ, НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО ПРИКАСАТЬСЯ В ПОЛОЖЕНИИ ПИТАНИЯ.

Принципиальная схема

ПРИМЕЧАНИЕ: Светодиод на приведенной выше схеме — это светодиод 12 В 1 Вт , как показано ниже:

В показанной выше простой схеме драйвера светодиода мощностью 1 Вт два 4.Конденсаторы емкостью 7 мкФ / 250 вместе с резисторами на 10 Ом образуют в цепи своего рода «прерыватель скорости», этот подход помогает остановить первоначальный бросок скачка напряжения при включении, что, в свою очередь, помогает защитить светодиод от повреждения.

Эту функцию можно заменить NTC, которые популярны благодаря своим функциям подавления скачков напряжения.

Этот усовершенствованный способ решения проблемы начального броска скачка напряжения может заключаться в подключении термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.

Пожалуйста, посетите следующую ссылку, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт.

Вышеупомянутая схема может быть изменена следующим образом, однако свет может быть немного скомпрометирован.

Хорошим способом решения проблемы начального броска скачка напряжения является подключение термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.

Перейдите по следующей ссылке, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт.

https://www.homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as- Survival-suppressor.html

3) Стабилизированный драйвер светодиода мощностью 1 Вт с емкостным источником питания

Как можно видеть, на выходе используются 6 шт. диодов 1N4007 в их прямом смещенном режиме.Поскольку каждый диод будет производить падение на 0,6 В на самом себе, 6 диодов будут создавать общее падение 3,6 В, что является как раз правильным значением напряжения для светодиода.

Это также означает, что диоды будут шунтировать остальную мощность от источника на землю, и, таким образом, поддерживать питание светодиода идеально стабилизированным и безопасным.

Другая схема стабилизированного емкостного драйвера мощностью 1 Вт

Следующая конструкция, управляемая полевым МОП-транзистором, вероятно, является лучшей универсальной схемой драйвера светодиода, которая гарантирует 100% защиту светодиода от всех типов опасных ситуаций, таких как внезапное перенапряжение и перегрузка по току или импульсный ток.

Светодиод мощностью 1 Вт, подключенный к указанной выше схеме, будет способен производить около 60 люменов силы света, что эквивалентно лампе накаливания мощностью 5 Вт.

Изображения прототипа

Вышеупомянутая схема может быть изменена следующим образом, однако свет может быть немного скомпрометирован.

4) Схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт с использованием батареи 6 В

Как видно на четвертой диаграмме, в этой концепции практически не используется какая-либо схема или, скорее, она не включает в себя какой-либо высокотехнологичный активный компонент для требуемой реализации управления мощностью 1 Вт. ВЕЛ.

Единственными активными устройствами, которые использовались в предлагаемой простейшей схеме драйвера светодиода мощностью 1 Вт, являются несколько диодов и механический переключатель.

Начальные 6 вольт от заряженной батареи понижаются до необходимого предела 3,5 вольт, удерживая все диоды последовательно или на пути напряжения питания светодиода.

Поскольку на каждый диод падает 0,6 вольт, все четыре вместе позволяют только 3,5 вольт достигать светодиода, обеспечивая его безопасное, но яркое освещение.

По мере того, как свечение светодиода падает, каждый диод впоследствии отключается с помощью переключателя, чтобы восстановить яркость светодиода.

Использование диодов для понижения уровня напряжения на светодиодах гарантирует, что процедура не рассеивает тепло и, следовательно, становится очень эффективной по сравнению с резистором, который в противном случае рассеивал бы много тепла в процессе.

5) Освещение светодиода мощностью 1 Вт с помощью элемента AAA 1,5 В

В 5-м проекте давайте узнаем, как за разумное время зажечь светодиод мощностью 1 Вт с помощью элемента 1,5 AAA. Схема, очевидно, основана на технологии повышающего драйвера , иначе управлять такой огромной нагрузкой с таким минимальным источником невозможно.

Светодиод мощностью 1 Вт является относительно большим по сравнению с источником питания 1,5 В типа AAA.

Для светодиода мощностью 1 Вт требуется питание не менее 3 В, что вдвое превышает номинал ячеек, указанный выше.

Во-вторых, для светодиода мощностью 1 Вт потребуется от 20 до 350 мА тока для работы, 100 мА — это приемлемый ток для управления этими легкими машинами.

Следовательно, использование фонарика AAA для вышеуказанной операции выглядит очень отдаленным и не может быть предметом обсуждения.

Однако обсуждаемая здесь схема доказывает, что мы все ошибаемся, и успешно управляет светодиодом мощностью 1 Вт без особых сложностей.

СПАСИБО ZETEX за предоставленную нам эту замечательную маленькую микросхему ZXSC310, для которой требуется всего несколько обычных пассивных компонентов, чтобы сделать это возможным.

Работа схемы

На схеме показана довольно простая конфигурация, которая в основном представляет собой установку повышающего преобразователя.

Входной постоянный ток 1,5 В обрабатывается ИС для генерации высокочастотного выходного сигнала.

Частота переключается транзистором и диодом Шоттки через катушку индуктивности.

Быстрое переключение катушки индуктивности обеспечивает необходимое повышение напряжения, которое становится подходящим для питания подключенного светодиода мощностью 1 Вт.

Здесь, во время завершения каждой частоты, эквивалентная запасенная энергия внутри индуктора перекачивается обратно в светодиод, генерируя необходимое повышение напряжения, что позволяет светодиоду светиться в течение долгих часов даже при таком маленьком источнике, как 1,5 В. клетка.

Изображение прототипа

Драйвер для светодиодов на солнечной энергии 1 Вт

Это школьный выставочный проект, который может быть использован детьми, чтобы показать, как солнечная энергия может использоваться для освещения светодиода мощностью 1 Вт.

Идея была предложена г-ном Ганешем, как указано ниже:

Привет, Свагатам, я наткнулся на ваш сайт и считаю вашу работу очень вдохновляющей. В настоящее время я работаю по программе естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) для студентов 4-5 курсов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и ее связи с реальными приложениями.

Программа также привносит сочувствие в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и взаимодействуют со своими одноклассниками для решения мирской проблемы.В течение следующих трех лет мы сосредоточены на ознакомлении детей с наукой об электричестве и практическим применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают реальные проблемы на благо общества.

В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на молодых учащихся (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, в данном случае солнечной энергии. Посредством программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию по мере того, как они знакомятся с реальным проектом, т.е.е. Освещение детей, проживающих в лагерях беженцев по всему миру. По завершении пятинедельной программы дети объединяются в группы, чтобы построить солнечные светильники, которые затем отправляют детям из неблагополучных семей по всему миру.

Как некоммерческий образовательный фонд, мы ищем вашу помощь в разработке простой принципиальной схемы, которую можно было бы использовать для создания солнечного светильника мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе. Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети собирают, однако нам нужен кто-то, чтобы упростить принципиальную схему этих комплектов освещения, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, схемам и расчету мощности. вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую.

Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.

Схема проектирования

Когда требуется простой, но безопасный контроллер солнечной энергии, мы неизбежно выбираем широко распространенную микросхему LM317. И здесь мы используем такое же недорогое устройство для реализации предлагаемой светодиодной лампы мощностью 1 Вт с использованием солнечной батареи.

Полную конструкцию схемы можно увидеть ниже:

Быстрый осмотр показывает, что при наличии контроля тока регулировкой напряжения можно пренебречь.Вот упрощенная версия вышеупомянутой концепции, использующая только схему ограничителя тока.

Как сделать схему драйвера светодиода с постоянным током 1 А

В статье объясняется простая схема драйвера светодиода с постоянным током 1 А, использующая микросхему MBI6651 от MACROBLOCK. ИС была специально разработана для безопасной эксплуатации мощных светодиодов, обеспечивая постоянный выходной ток. Схема включает в себя очень мало внешних компонентов, поэтому ее очень легко собрать дома.

О микросхеме IC MBI6651

Микросхема MBI6651 представляет собой высокоэффективный понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный, способный управлять светодиодами высокой мощности при безопасном постоянном токе 1 А.

Для работы ИС требуется всего четыре пассивных внешних компонента.

Выходной ток ИС может быть установлен извне путем выбора соответствующего номинала резистора.

Микросхема также имеет управление затемнением подключенных светодиодов с ШИМ-управлением.

Некоторые из других выдающихся характеристик этой ИС включают UVLO, что означает блокировку при пониженном напряжении, отключение при перегреве, защиту от обрыва цепи светодиода и защиту от короткого замыкания светодиода, все это обеспечивает полную безопасность ИС от неправильно настроенных выходных нагрузок.

Типичные области применения этого устройства:

Автомобильная отделка и освещение

Светодиодные прожекторы с использованием светодиодов высокой интенсивности и высокой мощности.

ИС также может использоваться в качестве источника постоянного тока в определенных схемных приложениях.

Настройка выходного тока

Выходной ток микросхемы фиксируется через внешний резистор Rsen. Выходной ток Iout и подстроечный резистор Rsen имеют следующее соотношение:

Учитывая Vsen = 0.1V

Rsen = (Vsen / Iout) = (0.1V / Iout)

Где Rsen — это значение внешнего резистора. Этот резистор подключается к выводам SEN и Vsen микросхемы.

Оптимальный ток для Rsen 0,1 Ом составляет 1000 мА или 1 ампер.

Оптимизация выбора внешних компонентов

Катушка индуктивности: Тип катушки индуктивности, частота переключения и ток пульсаций определяются двумя факторами. Соответствующий расчет можно записать как:

L1> {Vin — Vout — Vsen — (Rds (on) * Iout)} * D / fsw * delta.IL

, где Rds (on) — сопротивление внутреннего МОП-транзистора IC. Значение обычно составляет около 0,45 при 12 В

D — рабочий цикл ИС, заданный как D = Vout / Vin

fsw — частота переключения ИС

При проектировании катушки индуктивности для данной цепи вместе с индуктивность, ток насыщения также необходимо учитывать, потому что это два основных фактора, которые обычно влияют на общую производительность схемы.

Практическое правило, ток насыщения индуктора следует выбирать 1.В 5 раз больше тока светодиода.

Кроме того, выбор высоких значений индуктивности обеспечивает лучшее регулирование линии и нагрузки.

Выбор диода Шоттки

Диод D1, показанный на принципиальной схеме, в основном действует как диод маховика для обнуления обратной ЭДС катушки индуктивности в периоды, когда светодиод выключен.

Диод должен быть выбран со следующей парой важных характеристик:

Он должен иметь низкое номинальное прямое напряжение и максимально возможный допуск обратного напряжения.

Выбор конденсатора

Общее правило — всегда выбирать емкость конденсатора с допуском по напряжению в 1,5 раза выше, чем напряжение питания.

Предпочтительно выбирать танталовый конденсатор, поскольку он имеет высокую емкость и низкие характеристики ESR.

Предлагаемая схема драйвера светодиода с постоянным током 1 А представлена ​​ниже:

Основные рабочие параметры приведены ниже:

Распиновка:

Предоставлено: https: // www.homemade-circuits.com/wp-content/uploads/2012/04/mbi6651.pdf

Схема драйвера светодиода питания

Детали схемы (см. Принципиальную схему)

R1: резистор приблизительно 100 кОм (серия Yageo CFR-25JB)

R3: резистор настройки тока — см. Ниже

Q1: малый транзистор NPN (Fairchild 2N5088BU)

Q2: большой N-канальный полевой транзистор (Fairchild FQP50N06L)

LED: светодиод питания (Luxeon, 1-ваттная белая звезда LXHL-MWEC)

Прочие части:

источник питания: Я использовал старый трансформатор для защиты от бородавок, или вы могли использовать батарейки.для питания одного светодиода подойдет напряжение от 4 до 6 вольт с достаточным током. поэтому схема удобна! вы можете использовать самые разные источники питания, и он всегда будет гореть одинаково.

радиаторов: здесь я создаю простой светильник без радиатора. что ограничивает нас током светодиода примерно 200 мА. для большего тока вам нужно поместить светодиод и Q2 на радиатор (см. мои примечания в других инструкциях по светодиодам, которые я сделал).

прототипов плат: я изначально не использовал прототип платы, но я построил вторую после прототипа платы, в конце есть несколько фотографий, если вы хотите использовать прототип платы.

выбор R3:

Схема является источником постоянного тока, значение R3 устанавливает ток.

Расчеты:

— ток светодиода задается R3, он примерно равен: 0,5 / R3

— Мощность R3: мощность, рассеиваемая резистором, составляет приблизительно: 0,25 / R3

Я установил ток светодиода на 225 мА, используя R3 с сопротивлением 2,2 Ом. Мощность R3 составляет 0,1 Вт, поэтому стандартный резистор на 1/4 Вт вполне подойдет.

Здесь я объясню, как работает схема и каковы максимальные ограничения, вы можете пропустить это, если хотите.

Технические характеристики:

входное напряжение: от 2 В до 18 В
Выходное напряжение
: до 0,5 В меньше входного напряжения (падение 0,5 В)

ток: 20 ампер + с большим радиатором

Максимальные пределы:

единственное реальное ограничение для источника тока — это Q2 и используемый источник питания. Q2 действует как переменный резистор, понижая напряжение источника питания в соответствии с потребностями светодиодов. поэтому Q2 понадобится радиатор, если есть высокий ток светодиода или если напряжение источника питания намного выше, чем напряжение цепочки светодиодов.с большим радиатором эта схема может выдерживать БОЛЬШУЮ мощность.

Указанный транзистор Q2 рассчитан на питание до 18 В. Если вы хотите большего, посмотрите мою инструкцию по светодиодным схемам, чтобы узнать, как схему нужно изменить.

Без радиаторов вообще Q2 может рассеивать только около 1/2 ватта, прежде чем станет действительно горячим — этого достаточно для тока 200 мА с разницей до 3 вольт между источником питания и светодиодом.

Функция цепи:

— Q2 используется как переменный резистор.Q2 начинается с включения R1.

— Q1 используется как датчик перегрузки по току, а R3 — это «чувствительный резистор» или «резистор настройки», который запускает Q1, когда протекает слишком большой ток.

— Основной ток протекает через светодиоды, через Q2 и через R3. Когда через R3 протекает слишком большой ток, Q1 начинает включаться, что начинает отключать Q2. Отключение Q2 уменьшает ток через светодиоды и R3. Поэтому мы создали «петлю обратной связи», которая непрерывно отслеживает ток и постоянно поддерживает его точно на заданном уровне.

Эта схема настолько проста, что я собираюсь построить ее без печатной платы. я просто соединю выводы частей в воздухе! но вы можете использовать небольшую прототипную плату, если хотите (пример см. на фотографиях в конце).

сначала определите контакты на Q1 и Q2. кладя детали перед собой этикетками вверх и штифтами вниз, штифт 1 находится слева, а штифт 3 — справа.

по сравнению со схемой:

Q2:

G = контакт 1

D = контакт 2

S = контакт 3

Q1:

E = контакт 1

B = контакт 2

C = контакт 3

итак: начните с подключения провода от отрицательного светодиода к контакту 2 Q2

Теперь приступим к подключению Q1.

сначала приклейте Q1 вверх ногами к передней части Q2, чтобы с ним было легче работать. у этого есть дополнительное преимущество: если Q2 станет очень горячим, это приведет к тому, что Q1 снизит ограничение по току — это функция безопасности!

— подключите контакт 3 Q1 к контакту 1 Q2.

— подключите контакт 2 Q1 к контакту 3 Q2.

— припаять резистор одной ножкой резистора R1 к этому болтающемуся проводу LED-plus

— припаяйте другую ногу R1 к выводу 1 Q2.

— присоедините плюсовой провод от аккумулятора или источника питания к плюсовому проводу светодиода.на самом деле, наверное, было бы проще сделать это первым.

— приклейте R3 к стороне Q2, чтобы он оставался на месте.

— подключите один вывод R3 к выводу 3 Q2

— подключите другой вывод R3 к выводу 1 Q1

Теперь подключите отрицательный провод от источника питания к контакту 1 Q1.

готово! на следующем шаге мы сделаем его менее хрупким.

Теперь проверьте цепь, подав питание. если он работает, нам просто нужно сделать его долговечным.Самый простой способ — нанести большую каплю силиконового клея по всей цепи. это сделает его механически прочным и водонепроницаемым. просто нанесите шарик на силикон и постарайтесь избавиться от пузырьков воздуха. я называю этот метод: «BLOB-TRONICS». На вид это не так уж и много, но работает очень хорошо, дешево и легко.

также, связывание двух проводов вместе помогает снизить нагрузку на провода.

Я также добавил фотографию той же схемы, но на прототипной плате (это «Capital US-1008», доступно на digikey) и с цифрой 0.47 Ом R3.

Создание источника постоянного тока с помощью светодиодных драйверов | Custom

Драйвер светодиода — это электронная схема, используемая для питания светодиода (светоизлучающего диода). Драйверы светодиодов широко используются для управления высоковольтными светодиодами или лампами или миниатюрными светодиодами для индикации с помощью сигналов микроконтроллера. Схема драйвера светодиода должна обеспечивать достаточный ток для включения светодиода, но должна ограничивать ток, чтобы предотвратить повреждение.

Регулятор постоянного тока обычно используется для светодиодов большой мощности.Он обеспечивает постоянный ток, который зажигает светодиод и не повреждает его. Источник постоянного тока обеспечивает постоянный ток независимо от сопротивления нагрузки, поэтому источники питания не подают ток на нагрузку в соответствии с законом Ома, но остаются постоянными для всех нагрузок. Достижение правильного регулирования тока этих источников постоянного тока может быть сложной задачей, о чем и говорится в данной статье.

Зачем использовать источник постоянного тока для светодиодов?

Светодиод представляет собой диод с PN переходом с прямым падением напряжения, которое остается постоянным в широком диапазоне тока.Когда прямое напряжение, приложенное к светодиоду, меньше, чем прямое падение напряжения, через светодиод не протекает ток, и он не загорается (или горит тускло) с более низким током, протекающим через него. Если приложенное прямое напряжение выше определенного предела, ток превышает максимальное значение, и светодиод перегревается. Из-за перегрева прямое падение напряжения уменьшается, а ток увеличивается еще больше.

В двух словах можно сказать, что небольшое увеличение приложенного прямого напряжения может значительно увеличить ток через светодиод.Таким образом, необходим источник постоянного тока, а светодиод должен питаться только от источника постоянного тока.

Проектирование схем светодиодных драйверов

Самая простая схема светодиодных драйверов — это последовательный резистор. Последовательный резистор с ограничением тока используется в качестве драйвера для большинства миниатюрных маломощных светодиодов. Чтобы рассчитать последовательное сопротивление, нам нужно использовать закон Ома. Значение сопротивления можно рассчитать по:

Основы светодиодного драйвера

и его схемотехника

Теплые подсказки: слово в этой статье составляет около 3800 слов, а время чтения составляет около 23 минут.

Введение

Светодиод признан четвертым поколением источников зеленого света. Это твердый источник холодного света. Он имеет множество преимуществ, таких как высокая эффективность, длительный срок службы, безопасность и защита окружающей среды, небольшой размер, высокая надежность, быстрая скорость отклика и так далее. В настоящее время достигается такой же световой эффект. Потребляемая мощность светодиодов составляет примерно 1/10 ламп накаливания и 1/2 люминесцентных ламп. Многие страны и регионы ввели различные политики для поддержки развития светодиодной индустрии, так что отрасль стала важной частью важных отраслей страны, открыв огромные возможности для бизнеса.Схема драйвера светодиода очень важна для светодиодов, и управление затемнением светодиодов может сэкономить энергию. В последние годы горячими темами стали управление и регулировка яркости белых светодиодов высокой яркости.

Каталог

I Основные сведения о драйвере светодиода

1. 1 Что такое драйвер светодиода

Драйвер светодиода изменяет источник питания на определенный ток напряжения для управления преобразователем напряжения светодиода. В общем, вход драйвера светодиода включает в себя переменный ток высоковольтной сети (т.е.е., городское электричество), низкого напряжения постоянного тока, высокого напряжения постоянного тока, низкого напряжения и высокочастотного переменного тока (например, на выходе электронного трансформатора). Выходная мощность драйвера светодиода в основном представляет собой источник постоянного тока, который может изменять напряжение с изменением прямого падения напряжения светодиода. Основные компоненты источника питания светодиодов включают контроллер переключателя, катушку индуктивности, компонент переключателя (MOSFET), резистор обратной связи, устройство входного фильтра, выходной фильтр и так далее. В соответствии с требованиями в разных случаях должна быть схема защиты от перенапряжения на входе, схема защиты от пониженного напряжения на входе, защита от разомкнутой цепи светодиода, схема защиты от перегрузки по току и так далее.

1.2 Характеристики источника питания светодиодного драйвера

В частности, мощность привода светодиодного уличного фонаря установлена ​​на большой высоте, поэтому обслуживание неудобно, а стоимость обслуживания также велика.

LED является энергосберегающим продуктом, а эффективность привода высока. Очень важно, чтобы в светильник была установлена ​​мощность. Эффективность источника питания высока, но потребление энергии невелико, а тепло в светильнике невелико, поэтому повышение температуры лампы также снижается.В результате задержка затухания светодиода является преимуществом.

Коэффициент мощности — это потребность энергосистемы в нагрузке. Как правило, для электроприборов мощностью менее 70 Вт обязательных показателей нет. Хотя коэффициент мощности отдельного электроприбора низкий, он мало влияет на электросеть; однако вечером электросеть будет серьезно загрязнена из-за большого количества освещения и концентрации однотипной нагрузки. В ближайшем будущем могут появиться некоторые требования к индексам для коэффициентов мощности для драйвера светодиода мощностью 30-40 Вт.

Теперь существует два типа трафика: один — это источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, и каждый источник постоянного тока подается на каждый светодиод индивидуально. Таким образом, комбинация получается гибкой, и все сбои светодиодов не влияют на работу других светодиодов, но стоимость будет немного выше. Другой — источник постоянного постоянного тока, то есть режим привода «Кеке Хуэй Бао», который управляется светодиодами в последовательной или параллельной работе. Его преимущество заключается в низкой стоимости, но плохой гибкости, а также он не влияет на другие проблемы с работой светодиода при устранении неисправности светодиода.Две формы сосуществуют в определенный период времени. Способ многонаправленной выходной мощности постоянного тока будет лучше с точки зрения стоимости и производительности. Может быть, это главное направление в будущем.

Способность светодиода противостоять скачкам напряжения относительно невысока, особенно способность противостоять обратному напряжению. Также важно усилить защиту в этой области. Некоторые светодиодные фонари устанавливаются на открытом воздухе, например, светодиодные уличные фонари. Из-за сброса нагрузки и индукции молнии в электросети будут происходить всевозможные скачки, а некоторые скачки вызовут повреждение светодиода.Таким образом, анализ приводной мощности «Чжункэ Хуэй Бао» должен быть недостаточным для защиты от перенапряжения. Что касается частой замены источника питания и ламп, драйвер светодиода должен иметь возможность подавлять скачки напряжения и защищать светодиод от повреждения.

Для соответствия требованиям безопасности и электромагнитной совместимости лучше всего увеличить отрицательную обратную связь по температуре светодиода на выходе постоянного тока в дополнение к обычной защите.

II Типы светодиодных драйверов

2.1 Постоянный ток драйвера светодиода

В зависимости от режима управления распространенный на рынке драйвер лампы делится на два типа. Один из них — это привод постоянного тока. Особенностью привода постоянного тока является постоянство выходного тока. Выходное напряжение изменяется в одном диапазоне. Поэтому мы часто видим, что приводная оболочка выделена (выход: DC ** V — ** V * * * mA + -5%) на рынке. Это означает, что выходное напряжение находится в одном из выходных напряжений. Сколько мА диапазон, ток.

• A. Выходной ток схемы управления постоянным током постоянный, но выходное постоянное напряжение изменяется в определенном диапазоне с различными размерами нагрузки. Сопротивление нагрузки небольшое, выходное напряжение низкое, чем больше сопротивление нагрузки, тем выше выходное напряжение.

• В. Цепь постоянного тока не боится коротких замыканий нагрузки, но категорически запрещается нагружать полностью разомкнутую.

• с.Схема управления постоянным током идеальна для управления светодиодами, но, условно говоря, цена выше.

• D. Следует обратить внимание на максимальный выдерживаемый ток и используемое напряжение, что ограничивает количество используемых светодиодов.

2.2 Драйвер светодиода с постоянным напряжением

Другой — это привод постоянного напряжения. Характеристика управления постоянным напряжением заключается в том, что выходное напряжение является фиксированным, а ток ограничивается максимальным значением при смене ламп и фонарей.В этом случае оболочка обычно указывает (выход: DC ** V ** A) фиксированное выходное напряжение и количество доступных максимальных выходных токов. Наиболее распространенные выходные напряжения на рынке светодиодов — 5 В, 12 В, 24 В и т. Д.

• A. Когда параметры в цепи стабилизации напряжения определены, выходное напряжение фиксируется, тогда как выходной ток изменяется с увеличением или уменьшением нагрузки.

• B. Схема стабилизации напряжения не боится размыкания нагрузки, а вот короткие замыкания нагрузки категорически запрещены.

• C. Регулируемая схема возбуждения питает светодиод. Для каждой цепочки требуется соответствующий резистор для усреднения яркости каждого светодиода в цепочке.

• D. Изменения выпрямленного напряжения повлияют на яркость.

III Применение драйвера светодиодов

Применение драйверов светодиодов определяется параметрами светодиодов, которые мы хотим управлять. Входное напряжение и ток — два наиболее важных параметра.К лампе распространения прилагается отдельное объяснение того, как рассчитать входное напряжение и ток светодиодной лампы. Это только описание входа светодиодной лампы. Люди смогут увидеть исходные параметры движения (обязательно определите несколько ложных целей !!!).

Выбираем соответствующий драйвер светодиода в зависимости от входного напряжения и тока платы лампы. Например, если входное напряжение платы лампы составляет 37-40 В, а входной ток составляет 300 мА, выходное напряжение драйвера светодиода может быть выбрано, чтобы включить его, и ток будет почти таким же.Поверхность формулы, а также напряжение больше или меньше, чем все, должны быть включены. В противном случае будет мерцание. Допускается низкий ток.

Наконец, нам нужно только нажать на положительный и отрицательный полюсы, отмеченные пластиной лампы, чтобы сварить привод или соединительную линию. Необходимо отметить, что у обычной выходной линии, управляемой светодиодами, красный — положительный полюс. Черный — отрицательный полюс … Если это серая линия, то серый — положительный полюс, белый — отрицательный… Сине-коричневая линия, синяя линия — отрицательный полюс, синяя линия — отрицательный полюс и т.д.

Рис. 1. Пример продукта общего использования светодиодного драйвера Схема

Давайте посмотрим видео о том, как сделать драйвер светодиода:

Как сделать драйвер светодиода

Основы схемы светодиодного драйвера

В

5.1 Что такое схема драйвера светодиода

Драйвер светодиода — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки (или цепочек) Светодиоды.Драйвер светодиода реагирует на изменяющиеся потребности светодиода или схемы светодиода, обеспечивая постоянное количество энергии для светодиода, поскольку его электрические свойства изменяются с температурой.

5.2 Типы схем управления светодиодами и их классификация

Схема накачки заряда также является схемой преобразователя постоянного тока в постоянный. Схема накачки заряда использует эффект накопления конденсатора на заряде для хранения электрической энергии. Он использует конденсатор в качестве элемента связи энергии и управляет силовым электронным устройством для выполнения высокочастотного переключения, позволяя конденсатору накапливать энергию в течение части периода, а конденсатор выделяет энергию в течение оставшегося времени.Этот вид схемы получает разные выходные напряжения через разные режимы подключения, когда конденсатор заряжается и разряжается, и вся схема не требует индуктивности.

Схема подкачки заряда относительно небольшая, с меньшим количеством компонентов и более низкой стоимостью. Однако в нем используется относительно много переключающих элементов. При определенном входном напряжении диапазон изменения выходного напряжения относительно невелик. Выходное напряжение в основном в 1/3 ~ 3 раза больше входного напряжения, мощность схемы мала, а эффективность будет зависеть от выходной мощности.Соотношение между напряжением и входным напряжением меняется. Когда светодиодов несколько, их нужно включать параллельно. Чтобы предотвратить неравномерное распределение тока в ответвлении, необходимо использовать балластный резистор, что значительно снизит КПД системы.

Схема импульсного источника питания представляет собой схему преобразования постоянного / постоянного тока, которая изменяет выходное напряжение, изменяя соотношение времени между переключением и выключением. С точки зрения схемы, по сравнению со схемой накачки заряда, она содержит магнитные компоненты, то есть индуктор или высокочастотный трансформатор.Импульсный источник питания делится на два типа преобразователей постоянного тока в постоянный, а именно, входной и выходной без изоляции, а именно «прямое соединение» и «вход и выход».

Типичные схемы «сквозного» преобразователя постоянного тока в постоянный включают понижающий, повышающий, понижающий-повышающий и Cuk.

Типичные схемы изолированных преобразователей постоянного тока в постоянный с входом и выходом: несимметричный прямой, обратный несимметричный, двухтактный, полумостовой и полный мост. Схема импульсного источника питания может обеспечивать широкий диапазон выходного напряжения, а выходное напряжение регулируется плавно, выходная мощность велика, поэтому диапазон применения шире, особенно в ситуациях средней и большой мощности.

Линейная схема управления рассматривает полупроводниковое силовое устройство, работающее в линейной области, как динамический резистор и реализует управление постоянным током посредством управления уровнем управления. Недостатком линейной схемы управления является низкий КПД, но она имеет быструю реакцию на входное напряжение и изменение нагрузки. Схема относительно проста. Легко контролировать ток светодиода напрямую, и легко контролировать высокую точность тока.

VI Новая конструкция схемы драйвера

Фактическое управление обратной связью импульсного источника питания — это выходное напряжение, а управление выходным током не так просто, чтобы быть точным, а светодиодная лампа легко повреждается при управлении переключением блок питания смещен; КПД линейной схемы невысокий.

На основании вышеуказанных причин разработана новая схема управления светодиодами. В схеме используется односторонний импульсный импульсный источник питания с обратным ходом в качестве регулятора передней ступени, а источник постоянного тока с линейным регулированием давления используется в качестве пост-регулятора. После преобразования несимметричного обратноходового источника питания может быть получено выходное напряжение постоянного тока, которое используется в качестве входа посткаскадного источника постоянного тока, управляемого напряжением. Поскольку входное напряжение источника постоянного тока управляется высокоэффективным импульсным источником постоянного тока с одним обратным ходом, источник постоянного тока с контролем давления может точно управлять светодиодом и изменять входное напряжение источника постоянного тока в большом диапазоне, поэтому эффективность и точность гарантированы, а электроснабжение может быть поставлено по городу.В то же время двухуровневой регулировкой непросто повредить светодиодную лампу.

Рисунок 2. Новая схема схемотехники драйвера

Схема системы показана на рисунке 2. Трансформатор T1, переключающая трубка Q1, диод D1 и конденсатор C1 составляют односторонний импульсный импульсный источник питания с обратным ходом, а операционные усилители U1, U2 и силовой транзистор Q2 образуют устройство с регулируемым давлением. источник постоянного тока, а микроконтроллер STC89C51 является основным устройством управления.

Когда значение серого изменяется, микроконтроллер генерирует соответствующее напряжение управления яркостью на основе полученного значения серого. Напряжение управления яркостью добавляется к тому же фазному входу U1. Обратная входная клемма U1 — это сигнал тока светодиода, полученный U2, а R12 — резистор обнаружения тока. Выходное напряжение U1 является управляющим напряжением МОП-лампы Q2, что известно из концепции недостатка операционного усилителя.Обратное входное напряжение U1 равно напряжению на его прямом входе, то есть ток на R12 контролируется напряжением управления яркостью и не изменяется при изменении нагрузки.

Однокристальный выдает соответствующее напряжение управления яркостью в соответствии со значением серого, которое он получает, а также выдает сигнал ШИМ. Сигнал ШИМ соответствует сигналу TL431 для управления переключателем Q1. Затем MCU изменяет коэффициент заполнения сигнала PWM в соответствии с полученным сигналом тока светодиода и изменяет выходное напряжение импульсного источника питания , то есть для изменения константы.Входное напряжение источника потока снижает напряжение на силовой трубке Q2, так что она работает в зоне регулируемого сопротивления или рядом с зоной регулируемого сопротивления в случае постоянного выходного тока, чтобы повысить эффективность. TL431 — это трехконтактный регулируемый шунтирующий источник опорного напряжения, в котором наличие TL431 и соответствующей ему электрической фазы ограничивает максимальное выходное напряжение импульсного источника питания и дополнительно повышает безопасность системы.

Когда свет относительно хороший, MCU управляет выходным сигналом напряжения управления яркостью в соответствии с полученным значением серого, так что выходной ток источника постоянного тока относительно невелик, и может быть достигнут эффект энергосбережения.На рисунке 2 выходное напряжение микроконтроллера контролируется цифро-аналоговым преобразователем для питания источника постоянного тока. На рисунке 2 не показана цифро-аналоговая часть.

VII Базовое предложение по разработке драйвера светодиода

Конструкция драйвера светодиода несложна, но у нас должна быть хорошая идея. Поскольку мы выполняем отладку перед расчетом, отладку и старение после отладки, мы считаем, что любой может преуспеть в светодиодах.

7.1 Размер тока светодиода

Всем известно, что слишком большая пульсация светодиода повлияет на срок службы светодиода.Что касается воздействия, то конкретного показателя пока нет.

7.2 Chip Fever

Это в основном предназначено для микросхемы драйвера высокого напряжения со встроенным модулятором мощности, который не только снижает энергопотребление микросхемы, но также не приводит к дополнительному потреблению энергии для рассеивания тепла.

7.3 Power Tube Fever

Энергопотребление силовой трубки делится на две части: потери переключения и потери проводимости. Светодиод — это приложение для электропривода, и повреждение переключателя намного больше, чем потеря проводимости.Потери при переключении связаны с CGD и CGS силовой трубы, а также с управляемой способностью и рабочей частотой микросхемы. Таким образом, решение тепловой проблемы силовой трубы может быть решено из следующих аспектов:

A. Силовая трубка MOS не может быть выбрана в зависимости от величины сопротивления проводимости. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем больше емкость CGS и CGD.

B. Остальное — это частота и возможности привода микросхемы. Здесь мы говорим только о влиянии частоты.Частота прямо пропорциональна потерям проводимости. Поэтому, когда силовая трубка нагревается, мы должны сначала подумать, не слишком ли высока частота. Когда частота снижается, чтобы получить ту же нагрузочную способность, пиковый ток должен быть больше или индуктивность становится больше, что может привести к тому, что катушка индуктивности попадет в область насыщения. Если ток насыщения индуктивности достаточно велик, CCM (режим непрерывного тока) может быть изменен на DCM (режим прерывистого тока), что требует увеличения емкости нагрузки.

7.4 Снижение частоты рабочей частоты

Снижение частоты в основном вызвано двумя причинами. Отношение входного напряжения к напряжению нагрузки невелико, а системные помехи велики. В первом случае будьте осторожны, чтобы не установить слишком высокое напряжение нагрузки, хотя напряжение нагрузки высокое, эффективность будет высокой.

Для последнего мы можем попробовать следующие аспекты: A, наименьший ток устанавливает наименьшую точку; B, чистая точка проводки, особенно ключевой путь смысла; C — выбор индуктора или индуктивности замкнутой магнитной цепи; D, RC фильтр нижних частот, этот эффект маловат.C не очень хорошая консистенция, отклонение немного велико, но для освещения должно хватить.

7.5 Выбор индукторов или трансформаторов

Поскольку рабочее напряжение мощного светодиода составляет всего 3 В, мостовой выпрямитель преобразует 220 В переменного тока в постоянный, падение напряжения на полном мосту составляет около 1,8 В. . А эффективность использования энергии всего одного светодиода составляет всего 60%. Мы должны соединить вместе более 3 светодиодов, чтобы общая эффективность использования электроэнергии была более 80%.

В соответствии с принципом трех основных цветов синтеза белого света, мощные светодиоды мощностью 31 Вт с красным, зеленым и синим соединены последовательно, и может быть получена яркость светодиода, эквивалентная белому свету 3 Вт. В то же время можно комбинировать 6 видов цветного света, чтобы удовлетворить предпочтения людей в отношении преобразования цвета.

VIII Заключение

Схема управления светодиодами использует импульсный источник питания в качестве первого уровня управления и источник постоянного тока управления давлением в качестве второго уровня управления.Сочетание двух преимуществ может обеспечить эффективность и точность управления. К тому же он напрямую обеспечен городом электричеством, двухслойным приводом, высокой безопасностью, а вывести из строя дорогостоящие светодиодные фонари непросто. Эксперименты показывают, что КПД системы может достигать более 83%, а мощность такая же, как у несимметричного импульсного источника питания с обратным ходом, что заслуживает поощрения.

Часто задаваемые вопросы по основам работы с драйверами светодиодов

1.Для чего нужен светодиодный драйвер?

Драйверы светодиодов

— это устройства, которые регулируют и подают мощность, используемую для «запуска» светодиодных лент. Подобно традиционным трансформаторам, они преобразуют переменный ток сетевого напряжения (240 В переменного тока) в более низкое напряжение.

2. Нужен ли драйвер для светодиодных фонарей?

Для каждого светодиодного источника света требуется драйвер. … Некоторые светодиоды уже имеют встроенный драйвер внутри лампы. Светодиоды, предназначенные для домашнего использования (лампы с цоколем E26 / E27 или GU24 / GU10 и работающие от 120 В), обычно уже включают драйвер.Однако низковольтные светодиодные источники света, такие как некоторые MR-лампы (MR GU5.

3. В чем разница между трансформатором и драйвером светодиода?

В чем разница между светодиодным драйвером и светодиодным трансформатором? Трансформатор — это условно устройство с двойной обмоткой, просто вход переменного тока и выход переменного тока. Драйверы более сложные, чем это, и обычно выдают постоянный ток на выходе с использованием импульсной системы, а также в них есть схемы регулирования и контроля тока.

4.Можно ли использовать драйвер светодиода в качестве источника питания?

Светодиодный драйвер постоянного напряжения s. Драйверы постоянного тока и постоянного напряжения являются жизнеспособными вариантами источника питания для светодиодных источников света, но отличается способ подачи питания.

5. Сколько светодиодов может запитать драйвер?

Если у вас есть драйвер с выходной мощностью 60 Вт, он должен работать только со светодиодами, которые в сумме потребляют 48 Вт (60 Вт x 80% = 48 Вт).Сколько огней может запитать один водитель? Водители не ограничены количеством светодиодов, которые они питают. Они ограничены общей мощностью светодиодных ламп, которые они питают.

6. Как долго прослужит светодиодный драйвер?

А именно, срок службы схемы управления истекает до того момента, когда светодиод перестанет излучать свет или его яркость упадет. Типичный номинальный срок службы этих элементов часто составляет менее 25 000 часов, в то время как срок службы самого светодиода может достигать 50 000–100 000 часов.

7. Нагреваются ли драйверы светодиодов?

Тепло — враг электроники, и это относится и к драйверам светодиодов. Это не означает, что драйверы светодиодов не могут работать в жарких условиях, они могут. … Выходная мощность импульсного источника питания, включая драйверы светодиодов, уменьшается при повышении температуры.

8. Как выбрать драйвер светодиода?

Используйте драйвер светодиода, по крайней мере, с таким же значением, как у ваших светодиодов.Выходная мощность драйвера должна быть выше, чем требуется для светодиодов для дополнительной безопасности. Если выходной сигнал соответствует требованиям к питанию светодиода, он работает на полную мощность. Работа на полной мощности может привести к сокращению срока службы драйвера.

9. Как узнать, неисправны ли драйверы светодиодов?

Драйверы светодиодов

преобразуют переменный ток высокого напряжения в низкое. Если у вас есть хороший светодиод и плохо работающий светодиодный драйвер, ваши светодиодные фонари для высоких отсеков не будут работать долго.Большинство отказов светодиодов происходит не из-за светодиода, а из-за драйвера. Обычно цепи перегорают и выходят из строя.

10. Как работает схема драйвера светодиода?

В электронике схема светодиода или драйвер светодиода — это электрическая схема, используемая для питания светодиода (СИД). … Падение напряжения на светодиоде примерно постоянное в широком диапазоне рабочего тока; поэтому небольшое увеличение приложенного напряжения значительно увеличивает ток.

Книжная рекомендация

— Ассоциация производителей электрического оборудования и медицинских изображений (Автор)

—ЧЖОУ ЧЖИ МИН ДЭНГ (Автор)

Совершенно очевидно, что экономический рост тесно связан с доступностью энергии.К доступности энергии можно подойти двумя способами; Первый способ — построить больше электростанций, чтобы удовлетворить возросший спрос. Второй способ — снизить энергопотребление. Светодиодное освещение имеет множество преимуществ, таких как высокая надежность, низкие затраты на обслуживание, регулировка яркости, в дополнение к основному преимуществу энергосбережения и значительного ожидаемого повышения производительности. С другой стороны, недостатки в основном связаны с начальными затратами на замену систем освещения, а также с необходимостью специальной схемы силовой электроники для управления ими для регулируемой интенсивности и яркости.Цель проекта — заменить галогенные лампы (50 Вт) на встроенные светодиодные (10 Вт). Светодиоды имеют много преимуществ по сравнению с другими источниками света, такими как лампы накаливания или люминесцентные лампы. Наиболее важные преимущества — быстрое включение, меньшее тепловыделение, меньшее энергопотребление и более длительный срок службы. Светодиоды необходимо правильно управлять, чтобы обеспечить оптимальную производительность и долгий срок службы. Драйвер должен быть рентабельным, что обычно не достигается с помощью отдельных компонентов, но может быть реализовано с помощью интегрированных решений.

— Айя Гебриль Ахмед (автор), Махмуд Насари Абд аль-Фаттах (автор), Айя Бакр Абд аль-Вахаб (автор)

Соответствующая информация о «Основах светодиодного драйвера и его схемотехнике»

О статье «Основы светодиодного драйвера и его схемотехника». Если у вас есть лучшие идеи, не стесняйтесь писать свои мысли в следующей области комментариев. Вы также можете найти больше статей об электронных полупроводниках через поисковую систему Google или обратиться к следующим связанным статьям.

DIY LED Lamp Driver — Hackster.io

Этот проект описывает конфигурацию HV PAK для управления светодиодами. Поскольку светодиоды обладают высокой эффективностью и яркостью, это делает их лидерами во многих применениях в области освещения.

В этом случае SLG47105 настроен как драйвер светодиода с четырьмя кнопками для управления яркостью светодиода и цветовой температурой. Эти функции полезны для светодиодных настольных ламп (см. Рисунок 1) или других осветительных приборов.

Рисунок 1: Пример настольной светодиодной лампы

Ниже мы описали шаги, необходимые для понимания того, как решение было запрограммировано для разработки драйвера светодиодной лампы. Однако, если вы просто хотите получить результат программирования, загрузите программное обеспечение GreenPAK, чтобы просмотреть уже заполненный файл дизайна GreenPAK. Подключите GreenPAK Development Kit к своему компьютеру и нажмите программу, чтобы разработать решение.

Конструкция и управление

Рисунок 2: Типовая прикладная схема

Конструкция имеет четыре входа для управления драйвером светодиода, как показано на рисунке 2:

● PIN # 3 — увеличить яркость лампы

● PIN # 17 — уменьшить яркость лампы

● PIN # 14 — изменить цветовую температуру на теплый диапазон

● PIN # 2 — переключить цветовую температуру в холодный диапазон

Общая блок-схема представлена ​​на рисунке 3.

Таблица 1: Светодиоды, используемые в этом примере

В этом примере конструкции светодиоды использовались без печатной платы. Из-за возникающих тепловых ограничений ток светодиода был ограничен до 100 мА.

Current CMP отключает высоковольтные выходы, когда ток светодиода превышает 100 мА.

Расчет Vref компаратора тока:

Напряжение питания трех последовательно соединенных светодиодов должно быть выше 9,6 В (3,2 В x 3). Максимальное напряжение для SLG47105 составляет 13,2 В.

На рисунках 4 и 5 показаны светодиоды, подключенные к оценочной плате, при этом светодиоды тепла и холода поочередно полностью включены.Кнопки SW1, SW4 позволяют установить цветовую температуру где угодно.

Рисунок 4: теплые светодиоды горят, холодные светодиоды выключены

Рисунок 5: Светодиоды холода горят, теплые светодиоды выключены

HV PAK Design

Конструктивное исполнение

Есть два блока ШИМ, как показано на рисунке 6.

Блок ШИМ0 генерирует частоту 49 кГц и управляет общей яркостью светодиодов (для холодных и теплых цепочек светодиодов вместе) с использованием рабочего цикла ШИМ. . Рабочий цикл можно изменить с помощью PIN3 (увеличение) и PIN17 (уменьшение) в диапазоне от 0% до 100%.Высокий уровень на PIN3 или PIN17 отключает сигнал PWM0 KEEP через NXOR 2-L2, и CNT2 начинает синхронизировать рабочий цикл. Сигнал KEEP активен, когда PIN3 и PIN17 одновременно имеют низкий или высокий уровень.

Блок PWM1 генерирует сигнал PWM с частотой 120 Гц для управления цветовой температурой светодиодов. Когда PWM1 OUT имеет значение HIGH, тогда включаются только теплые светодиоды, а когда OUT имеет значение LOW — включаются только холодные светодиоды. Рабочий цикл PWM1 можно изменить с помощью PIN14 (увеличение) и PIN2 (уменьшение). Кнопки для PWM1 работают аналогично кнопкам управления PWM0.

Рисунок 7: Выходной сигнал PWM1

Сигнал

PWM1 модулируется сигналом PWM0, как показано на рисунке 8. В результате общая яркость зависит от рабочего цикла PWM0, а цветовая температура зависит от рабочего цикла PWM1.

Рисунок 8: Модулированный сигнал PWM1

Ограничение по току

CCMP отключает высоковольтные выходы, когда ток превышает 100 мА, см. Рисунок 9.

Рисунок 9: Ограничение по току

Формы сигналов

Рисунок 10: Горячие светодиоды при максимальной яркости

Рисунок 11: Холодные светодиоды на максимальной яркости

Рисунок 12: Яркость 50% холодных светодиодов и 50% теплых светодиодов

Заключение

В этом проекте описывается, как настроить HV PAK для расширенного управления светодиодами.Драйвер имеет гибко настраиваемую логику управления, частоту ШИМ и ограничение тока. HV PAK может управлять нагрузками с током до 2 А на один выход, поэтому можно создавать мощные решения с использованием одной небольшой ИС GreenPAK с минимальным количеством внешних компонентов.

Построение простого драйвера постоянного тока для светодиодов

Обычно, когда нам нужно использовать светодиоды с низким энергопотреблением, мы не очень заботимся о потерях мощности. Что мы делаем, мы добавляем токоограничивающий резистор, и этого достаточно.Например, для светодиода 20 мА мы выбираем резистор 300 Ом — 1 кОм при питании от 5 В. А вот с силовыми светодиодами дело обстоит иначе. Токи здесь намного заметнее, например 1А и более. Добавление резистора для ограничения тока не вариант, потому что потери мощности становятся значительными. Здесь вам понадобится драйвер постоянного тока, чтобы безопасно управлять им, не тратя энергию. Бывает, что у меня завалялся светодиод Cree XR-E Q5 XLAPM-7090 LED. Он требует управляющего напряжения 3,7 В и может выдерживать ток до 1 А.

При определенных токах даны несколько значений интенсивности света:

• 350 мА: 107 ~ 114 лм
• 700 мА: 171,2 ~ 182,4 лм
• 1000 мА: 214 ~ 228 лм

Светодиод размещен на печатной плате с металлическим дном для отвода тепла. Эти вещи нагреваются и могут быть повреждены без радиатора. Вы можете приобрести множество специализированных микросхем для светодиодных драйверов. Все они конкурируют по цене и эффективности. Основная цель всех светодиодных драйверов — обеспечить стабильный источник тока.Он должен быть независимым от температуры, чтобы оставаться неизменным в разных условиях. Лучше полагаться на специальные микросхемы, особенно если задуманное вами изделие должно быть надежным. Но что, если вы хотите управлять только светодиодом питания, не тратя ни копейки на запчасти.

Создание схемы драйвера светодиода

В моей ситуации я хочу управлять светодиодом на 0,3 А, чтобы получить приличный свет, и при этом избегать использования радиатора. Поэтому мне нужно создать источник тока, способный обеспечить ток 0,3 А. В своем ящике я нашел силовой NPN-транзистор BD911, который собираюсь использовать.Вам не нужно столько, поскольку этот транзистор может выдерживать ток до 15 А. Вероятно, самая простая схема постоянного тока построена на NPN-транзисторе, а пара диодов выглядит следующим образом:

В этой схеме два диода на базе транзистора обеспечивают постоянное падение напряжения 1,4 В (2 × 0,7 В). Падение напряжения база-эмиттер составляет примерно Vbe = 0,7 В, а остальные 0,7 В поступают на резистор R2. Это становится удобным, потому что мы можем рассчитать его значение по простой формуле:

Если мы хотим управлять светодиодом с 0.3А, то нам потребуется R = 2,3 Ом. Это токоограничивающий резистор для светодиода. Он будет рассеивать 0,7 Вт мощности. Чтобы быть уверенным, я выбираю как минимум в два раза большую мощность резистора. А как насчет R1? Из таблицы видно, что коэффициент усиления по току составляет около 250. Таким образом, чтобы получить ток коллектора 0,3 А, нам нужно подать на базу 0,3 А / 250 = 1,2 мА. Имея базовый ток, мы можем рассчитать R1. Не забывайте, что диоды также требуют некоторого тока для правильной работы. 1 мА должно быть достаточно, чтобы обеспечить прямое падение напряжения.Тогда R1 можно рассчитать следующим образом:

Я смог найти только токоограничивающий резистор 2,6 Ом. Таким образом, я могу управлять светодиодом с током 260 мА.

Тестирование драйвера светодиода

Давайте построим схему и посмотрим, работает ли она. Собран и запитан от источника питания 5 В.

Измеренный ток светодиода составляет 240 мА. Измеренный ток немного меньше, потому что падение напряжения на диодах было меньше 1,4 В и, следовательно, меньше напряжения осталось на эмиттере. Такого тока достаточно для работы светодиода без радиатора.Если подается больше тока, он закипает.

Кроме того, я измерил потребляемый ток от источника питания, который составляет около 245 мА.