Предимствата на LED лапите са обсъждани многократно. Изобилието от положителни отзиви от потребители на LED осветление неволно ви кара да мислите за собствените електрически крушки на Илич. Всичко би било хубаво, но когато става въпрос за изчисляване на преустройството на апартамент към LED осветление, цифрите са малко „напрягащи“.
За да смените обикновена лампа от 75 W, ви трябва LED крушка от 15 W, като трябва да смените десетина такива лампи. При средна цена от около 10 долара на лампа, бюджетът се оказва приличен и не може да се изключи рискът от закупуване на китайски „клонинг“ с жизнен цикъл от 2-3 години. В светлината на това мнозина обмислят възможността сами да направят тези устройства.
Теория на захранването за LED лампи от 220V
Най-бюджетният вариант може да бъде сглобен със собствените си ръце от тези светодиоди. Дузина от тези малки струват по-малко от долар, а яркостта съответства на 75W лампа с нажежаема жичка. Сглобяването на всичко заедно не е проблем, но ако не ги свържете директно към мрежата, те ще изгорят. Сърцето на всяка LED лампа е захранващият двигател. Той определя колко дълго и колко добре ще свети крушката.
За да сглобите 220-волтова LED лампа със собствените си ръце, нека разгледаме веригата на захранващия драйвер.
Параметрите на мрежата значително надвишават нуждите на LED. За да може светодиодът да работи от мрежата, е необходимо да се намали амплитудата на напрежението, силата на тока и да се преобразува променливото напрежение на мрежата в постоянно напрежение.
За тези цели се използва делител на напрежение с резистор или капацитивен товар и стабилизатори.
Компоненти на LED осветително тяло
Веригата на 220-волтова LED лампа ще изисква минимален брой налични компоненти.
- Светодиоди 3.3V 1W – 12 бр.;
- керамичен кондензатор 0,27 µF 400-500V – 1 бр.;
- резистор 500 kOhm - 1 Mohm 0,5 - 1 W - 1 бр.t;
- 100V диод – 4 бр.;
- електролитни кондензатори 330 μF и 100 μF 16V 1 бр.;
- 12V стабилизатор на напрежение L7812 или подобен – 1 бр.
Изработване на 220V LED драйвер със собствените си ръце
Веригата на драйвера за лед от 220 волта не е нищо повече от импулсно захранване.
Като домашен LED драйвер от 220V мрежа ще разгледаме най-простото импулсно захранване без галванична изолация. Основното предимство на такива схеми е простотата и надеждността. Но бъдете внимателни, когато сглобявате, тъй като тази верига няма ограничение на тока. Светодиодите ще изтеглят необходимия им един и половина ампера, но ако докоснете оголените проводници с ръка, токът ще достигне десетки ампери и такъв удар на тока е много забележим.
Най-простата драйверна схема за 220V светодиоди се състои от три основни етапа:
- Капацитивен делител на напрежението;
- диоден мост;
- каскада за стабилизиране на напрежението.
Първа каскада– капацитивно съпротивление на кондензатор С1 с резистор. Резисторът е необходим за саморазреждане на кондензатора и не влияе на работата на самата верига. Рейтингът му не е особено критичен и може да бъде от 100 kOhm до 1 Mohm с мощност от 0,5-1 W. Кондензаторът е задължително неелектролитен на 400-500V (ефективно пиково напрежение на мрежата).
Когато полувълна от напрежение преминава през кондензатор, той пропуска ток, докато плочите се заредят. Колкото по-малък е неговият капацитет, толкова по-бързо става пълното зареждане. При капацитет от 0,3-0,4 μF времето за зареждане е 1/10 от периода на полувълната на мрежовото напрежение. С прости думи, само една десета от входящото напрежение ще премине през кондензатора.
Втора каскада- диоден мост. Той преобразува променливото напрежение в постоянно напрежение. След прекъсване на по-голямата част от полувълновото напрежение с кондензатор, получаваме около 20-24V DC на изхода на диодния мост.
Трета каскада– изглаждащ стабилизиращ филтър.
Кондензатор с диоден мост действа като делител на напрежението. Когато напрежението в мрежата се промени, амплитудата на изхода на диодния мост също ще се промени.
За да изгладим пулсациите на напрежението, свързваме електролитен кондензатор паралелно на веригата. Капацитетът му зависи от мощността на нашия товар.
Във веригата на драйвера захранващото напрежение за светодиодите не трябва да надвишава 12V. Като стабилизатор може да се използва общият елемент L7812.
Сглобената верига на 220-волтова LED лампа започва да работи незабавно, но преди да я свържете към мрежата, внимателно изолирайте всички открити проводници и места за запояване на елементи на веригата.
Вариант на драйвер без токов стабилизатор
В мрежата има огромен брой драйверни вериги за светодиоди от 220V мрежа, които нямат токови стабилизатори.
Проблемът с всеки безтрансформаторен драйвер е пулсацията на изходното напрежение и следователно яркостта на светодиодите. Кондензаторът, инсталиран след диодния мост, частично се справя с този проблем, но не го решава напълно.
Ще има пулсации на диодите с амплитуда 2-3V. Когато инсталираме 12V стабилизатор във веригата, дори като вземем предвид пулсациите, амплитудата на входящото напрежение ще бъде по-висока от диапазона на прекъсване.
Диаграма на напрежението във верига без стабилизатор
Схема във верига със стабилизатор
Следователно драйвер за диодни лампи, дори и сглобен със собствените си ръце, няма да бъде по-нисък по ниво на пулсация от подобни единици скъпи фабрични лампи.
Както можете да видите, сглобяването на водача със собствените си ръце не е особено трудно. Чрез промяна на параметрите на елементите на веригата можем да променяме стойностите на изходния сигнал в широки граници.
Ако искате да изградите 220-волтова верига за LED прожектори, базирана на такава верига, по-добре е да преобразувате изходния етап на 24V с подходящ стабилизатор, тъй като изходният ток на L7812 е 1,2 A, това ограничава мощността на товара до 10W. За по-мощни източници на осветление е необходимо или да увеличите броя на изходните етапи, или да използвате по-мощен стабилизатор с изходен ток до 5A и да го инсталирате на радиатор.
Един от съвременните видове LED светлинни източници за улично осветление е LED прожектор. Електрическата верига на LED прожектора не се различава принципно от тази на LED лампата. Основната разлика е в техния дизайн, тъй като е необходимо да се осигури работоспособност в широк диапазон от температури при условия на валежи. Следователно ремонтът на прожектори със собствените си ръце не се различава много от Ремонт на LED лампии още по-просто, тъй като няма трудности по време на разглобяването. За да получите достъп до драйвера и светодиодите на прожектора, просто развийте няколко винта.
Ремонт на маломощен LED прожектор
Получих за ремонт два еднакви LED прожектора тип SDO01-10 с мощност 10 W. При външен оглед веднага е открита неизправност в една от тях - частично отлепване на защитния слой и наличие на тъмно петно върху светоизлъчващата повърхност на LED матрицата.
Надеждата за ремонт на прожектор с дефектна LED матрица веднага изчезна, тъй като цената на такъв LED излъчвател обикновено надвишава половината от цената на прожектора. Да, и закупуването на нова матрица е много проблематично, тъй като светодиодиОбикновено няма маркировки и е трудно да се определи вида на нестандартния излъчвател. Появата на втория прожектор не предизвика никакви въпроси.
Реших да опростя задачата за ремонт, като преместих драйвера на прожектора с изгоряла матрица в прожектор с работеща. Но премахването на задните капаци показа, че драйверите и на двата прожектора са дефектни.
И в двата драйвера изгоряха защитните резистори от 1 Ohm, което показва повреда на един от диодите на диодния мост или ключовия транзистор.
Ремонт на мощен LED прожектор
За пореден път трябваше да се справя с ремонта на по-мощен прожектор тип SDO01-30 с мощност 30 W.
Външният вид на прожектора е показан на снимката. Като габаритни размери той е малко по-голям, а дизайнът на прожектора повтаря този на представения по-горе модел.
След сваляне на задния капак от прожектора и проверка на външния вид на радиоелементите на печатната платка не бяха открити подозрителни части.
Проверката на печатната платка след отстраняването й от страната на печатните проводници веднага разкрива два изгорели резистора R8 (2 Ohms) и R22 (1 Ohms). Обикновено резисторите с ниско съпротивление изгарят поради големия ток, протичащ през тях, когато полупроводникови устройства или кондензатори се повредят. До резисторите имаше мощен полев транзистор SVD4N65F, който се оказа повреден по време на набиране. Електрическата верига на прожектора не беше налична и трябваше да разберем стойностите на изгорелите резистори, като отворим работещ прожектор от същия тип.
Дефектните резистори и транзистор бяха запоени и всички останали полупроводникови елементи бяха допълнително проверени на печатната платка. След запечатване на работещите резистори и транзистор в печатната платка прожекторът заработи.
Както можете да видите, ако имате умения да работите с мултицет и поялник, можете успешно да ремонтирате всякакви LED прожектори със собствените си ръце.
10 W LED е мощно полупроводниково устройство. Обхватът на приложението му често не се ограничава до лампи и прожектори. Чипът също е много популярен сред тези, които обичат да правят свои собствени осветителни устройства.
Област на приложение
10 W се използват широко в различни осветителни устройства. Всички зони могат да бъдат разделени на общи и специални цели. Общото предназначение включва използването на светодиоди в лампи, осветителни тела, прожектори, а специалното предназначение включва използване за осветление в оранжерии и. Вторият вариант е т.нар., и не само. Номерът е, че емисионният спектър на този светодиод е оптимален за растежа на растенията, както на сушата, така и във водата. И в допълнение към водораслите и рибите, осветлението с 10-ватови светодиоди има благоприятен ефект върху развитието на коралите, така че любителите на аквариумите са чести потребители на този радио компонент. Всички тези прекрасни свойства се проявяват в определена комбинация от кристални цветове. Що се отнася до използването на описаното полупроводниково устройство за осветителни устройства с общо предназначение, в допълнение към домашните лампи, светодиодите се използват отлично за производство на автомобилни фарове, светофари и пътно осветление.
LED дизайн, опции за дизайн
Светодиодът COB 10 W е компактен модул, направен по технологията чип на борда. Основната разлика от SMD е, че няколко кристала са поставени заедно върху платката и покрити с общ слой фосфор. Това значително намалява цената на матрицата. Състои се от 9 кристала: три успоредни вериги от три последователно свързани кристала във всяка. Външно LED 10 W може да се различава по формата на проводящия субстрат. Например светодиодът на компанията изглежда както е показано на фигурата. Подложката му е със звездовидна форма и е изработена от алуминий.
Корпусът на модула е изработен от термоустойчива пластмаса, а лещата е от епоксидна смола. Classic LED 10 W изглежда както е показано на диаграмата, но на практика габаритните размери варират в зависимост от производителя.
Не забравяйте, че светодиодът е полярен елемент, така че обърнете внимание на маркировките при инсталиране. Предпоставка за правилното функциониране на 10 W LED е наличието на радиатор. Може да се организира с помощта на алуминиев или меден радиатор. Смажете LED субстрата с термопроводима паста или топящо се лепило за по-добър топлопренос. Понякога допълнително се монтира охладител, който осигурява циркулация на въздуха за охлаждане на ребрата на радиатора.
Във видеото можете да видите тест на 10W LED и препоръки за свързване на такъв елемент. Ето как трябва да изглежда електрическата схема на 10W LED.
Източникът на захранване може да бъде автомобилен акумулатор, компютърно захранване или специално закупен 12-волтов източник. За да избегнете прегряване (въпреки радиатора) и да защитите светодиода, е задължително да го свържете не директно към източника, а чрез стабилизатор на напрежението. Диаграмата показва интегриран стабилизатор на напрежение LM-317, но може да се използва и друг с подходящи параметри. С помощта на обикновен кабел и резистор ще си осигурите гарантирани 12 V изход и токът няма да надвишава 1 A, което е ключът към дълготрайността на вашето устройство.
Характеристики
Параметрите на 10-ватовия светодиод му позволяват да бъде в голямо търсене в линията на супер ярки светодиоди. Захранващото напрежение варира от 9 до 12 волта. Ъгълът на светене е 120° – графиката е показана по-долу.
Номиналният преден ток е 1 A, пулсиращият преден ток е до 2 A. Светлинният поток е в диапазона 600-1080 lm. За сравнение, лампа с нажежаема жичка от 75 W произвежда светлина от 935 lm. По този начин можете грубо да прецените колко ярко ще бъде светенето на дадено полупроводниково устройство. Обратното напрежение е 50 V., в зависимост от производителя, 30-100 хиляди часа. Работната температура варира от -30°C до 80°C. Цветовата температура на 10W LED покрива спектъра от 2300K (топло бяло) до 10000K (студено бяло).
Производители
Лидерите в производството на мощни светодиоди, като LED 10 W, са разпръснати в три части на света. Сред тях са американската компания Cree (която вече споменахме и демонстрирахме извадка от нейните продукти), японската Nichia (пионер в областта на LED технологията), както и немската Osram (по-известна на местните купувачи).
Марковите светодиодни продукти са по-скъпи от техните noname колеги, но във втория случай никой не гарантира качество.
Нека да разгледаме какви функции ще срещнете, ако решите да закупите китайски евтини 10-ватови светодиоди. Първо, ако сравните внимателно, самите 9 матрични кристала са по-малки по размер от тези на висококачествените модули. Това естествено ще се отрази на светлинния поток по време на тяхната работа. Второ, силната неравномерност на блясъка на всеки кристал. Това обаче се забелязва само при намален ток, но въпреки това тази характеристика влияе върху скоростта на деградация на целия LED модул.
10 ватови ментета от Китай
На снимката можете да наблюдавате неравномерното светене на отделните кристали на модула и как то се изравнява с увеличаване на тока. Трето, при нискокачествените светодиоди проводниците, свързващи кристалите, са много тънки и могат да се счупят поради небрежно движение, което ще прекъсне функционирането на поне една тройка последователни кристали.
Обобщавайки описаното по-горе, бих искал да подчертая важните точки на статията за запаметяване. 10 W светодиоди като източници на светлина се използват широко в практиката за производство на автомобилни лампи, фенерчета, прожектори и други осветителни устройства. Охлаждането на радиатора е от решаващо значение за правилната работа на LED. Захранването се подава от 12V източник чрез драйвер (стабилизатор на напрежението). Добре известната марка гарантира непрекъсната работа за целия посочен период, но могат да възникнат проблеми с китайските евтини аналози.
Статията е посветена на ремонта на драйвери за LED прожектори. Напомням ви, че наскоро вече имах статия за, препоръчвам ви да я прочетете.
Статия за вериги на светодиодни драйвери и техния ремонт
Саша, здравей.
По-специално по темата за осветлението - схеми на два модула от автомобилни LED прожектори с напрежение 12V. В същото време искам да задам на вас и читателите няколко въпроса относно компонентите на тези модули.
Не съм добър в писането на статии, пиша за моя опит в ремонта на някои електронни устройства (това е главно силова електроника) само във форуми, отговаряйки на въпроси от участници във форума. Там споделям и схеми, които съм копирал от устройства, които ми се наложи да ремонтирам. Надявам се, че веригите на светодиодния драйвер, които нарисувах, ще помогнат на читателите с ремонти.
Обърнах внимание на веригите на тези два LED драйвера, защото те са прости, като скутер, и много лесни за повторение със собствените си ръце. Ако нямаше въпроси с драйвера на модула YF-053CREE-40W, тогава има няколко от тях относно топологията на веригата на втория модул на LED прожектора TH-T0440C.
LED драйверна схема за YF-053CREE-40W LED модул
Външният вид на този прожектор е показан в началото на статията, но ето как изглежда тази лампа отзад, радиаторът се вижда:
LED модулите на този прожектор изглеждат така:
Имам много опит в копирането на вериги от реални сложни устройства, така че копирах лесно веригата на този драйвер, ето го:
YF-053 CREE LED драйвер за прожектор, електрическа верига
Принципна схема на LED драйвер TH-T0440C
Как изглежда този модул (това е автомобилен LED фар):
Електрическа схема:
В тази схема има повече неразбираемост, отколкото в първата.
Първо, поради необичайната схема на превключване на PWM контролера, не успях да идентифицирам тази микросхема. В някои връзки той е подобен на AL9110, но тогава не е ясно как работи без свързване на неговите щифтове Vin (1), Vcc (Vdd) (6) и LD (7) към веригата?
Възниква и въпросът за свързването на MOSFET Q2 и цялото му окабеляване. В крайна сметка той има N-канал, но е свързан в обратна полярност. При такава връзка работи само неговият антипаралелен диод, а самият транзистор и цялата му „свита“ са напълно безполезни. Достатъчно беше да го замените с мощен диод на Шотки или „акордеон“ от по-малки.
Какво е новото в групата VK? SamElectric.ru ?
Абонирайте се и прочетете статията допълнително:
Светодиоди за светодиодни драйвери
Не можах да реша за светодиоди. И в двата модула са еднакви, но производителите им са различни. Няма надписи на светодиодите (и на обратната страна). Търсих от различни продавачи под реда „Ултра-ярки светодиоди за LED прожектори и LED полилеи“. Те продават куп различни светодиоди, но всички те са или без лещи, или с лещи на 60º, 90º и 120º.
Никога не съм срещал подобен на моя вид.
Всъщност и двата модула имат една и съща неизправност - частично или пълно разграждане на светодиодните кристали. Мисля, че причината е максималния ток от драйверите, зададен от производителите (китайци) с маркетингова цел. Например, вижте колко ярки са нашите полилеи. А това, че светят най-много 10 часа не им пречи.
Ако има оплаквания от купувачи, те винаги могат да отговорят, че прожекторите не работят поради треперене, защото такива „полилеи“ се купуват главно от собствениците на джипове и те се движат не само по магистралата.
Ако мога да намеря светодиоди, ще намаля тока на драйвера, докато яркостта на светодиодите видимо намалее.
По-добре е да търсите светодиоди на AliExpress, там има голям избор. Но това е рулетка, зависи от вашия късмет.
Таблиците с данни (техническа информация) за някои светодиоди с висока мощност ще бъдат в края на статията.
Мисля, че основното за дългосрочната работа на светодиодите не е да се преследва яркостта, а да се настрои оптималният работен ток.
До скоро, Сергей.
P.S. Аз съм фен на електрониката от 1970 г., когато сглобих първия си детекторен приемник по време на урок по физика.
Още драйверни вериги
По-долу ще публикувам малко информация за диаграми и ремонти от мен (автор на блога SamElectric.ru)
Навигатор за LED прожектори, разгледан в статията (връзката вече беше дадена в началото на статията).
Схемата е стандартна, изходният ток варира в зависимост от характеристиките на тръбопроводните елементи и мощността на трансформатора:
LED драйвер MT7930 типичен. Типична електрическа схема за LED прожектор
Веригата е взета от листа с данни за този чип, ето я:
/ Описание, типични комутационни схеми и параметри на микросхеми за драйвери на светодиодни модули и матрици., pdf, 661.17 kB, изтеглено: 1674 пъти./
Листът с данни описва подробно какво трябва да се промени и как да получите желания изходен ток на драйвера.
Ето по-подробна диаграма на драйвера, по-близо до реалността:
Виждате ли формулата отляво на диаграмата? Показва от какво зависи изходния ток. На първо място, от резистора Rs, който се намира в източника на транзистора и се състои от три паралелни резистора. Тези резистори и в същото време транзисторът изгарят.
Като имате диаграмата, можете да започнете да ремонтирате драйвера.
Но дори и без диаграма, можем веднага да кажем, че преди всичко трябва да обърнем внимание на:
- входни вериги,
- диоден мост,
- електролити,
- мощностен транзистор,
- запояване
Аз самият няколко пъти съм ремонтирал точно такива драйвери. Понякога единственото нещо, което помагаше, беше пълната подмяна на микросхемата, транзистора и почти цялото окабеляване. Това е много трудоемко и икономически неоправдано. Като правило - това е много по-просто и по-евтино - купих и инсталирах нов Led Driver или отказах ремонт напълно.
Изтеглете и купете
Ето таблиците с данни (техническа информация) за някои светодиоди с висока мощност:
/ Техническа информация за мощни светодиоди за фарове и прожектори, pdf, 689.35 kB, изтеглена: 725 пъти./
/ Техническа информация за мощни светодиоди за фарове и прожектори, pdf, 1.82 MB, изтеглена: 906 пъти./
Специални благодарности на тези, които имат схеми на истински LED драйвери за колекцията. Ще ги публикувам в тази статия.