0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Содержание

  • Светодиодная матрица 12 В 5 Вт.
  • 4 диода 1N4007;
  • керамический конденсатор 1 мкФ, напряжение не ниже 400 В;
  • 1 резистор в промежутке 300 кОм – МОм;
  • конденсатор 220 мкФ 25 В;
  • электрокабель с вилкой.

Для начала нужно спаять между собой 4 диода 1N4007, по схеме как на фото. Обратите внимание на полярность. Важно, чтобы направление анода и катода были как на фотографии. Начинающим любителям радиотехники нужно просто ориентироваться по серой полоске по окружности корпуса диода. Как видно одна пара из них соединяются полоской к полоске, а вторая темными сторонами. Соответственно между собой пары спаяны полоса к однотонной стороне.

У конденсатора 220 мкФ 25 В нужно разогнуть контакты и припаять их к рамке из диодов. На его корпусе имеется продольная полоса. Противоположный к ней электрод паяется к контактам диодов соединенных полоска к полоске. Примыкающий до метки контакт скрепляется соответственно с диодами со стороны противоположной до полос.

Далее к имеющейся схеме припаивается одним усиком керамический конденсатор 1 мкФ (105J). Для этого его следует расположить по левую руку и повернуть маркировкой к себе.

Между усиками керамического конденсатора впаивается резистор 1 МОм. В нем нет полярности, поэтому его можно расположить любой стороной. Этот резистор нужен для разряда конденсатора, когда питание отключено от всей цепи.

К схеме подключается потребитель. В данном случае используется светодиодная матрица на 12 В и 5 Вт.

Чтобы он светил, нужно соблюсти полярность. Минус присоединяется к электродам со стороны полоски на конденсаторе 220 мкФ 25 В. Плюс паяется напротив.

Чтобы запитать схему от сети 220В нужно присоединить двухжильный кабель с вилкой. Одна жила паяется к электроду керамического конденсатора и резистора, а вторая к незадействованной противоположной части рамки из диодов.

Включаем в сеть.

Источники питания на 12V

БП от маршрутизатора 12V, 1А

Источники питания на 12В от электроники обычно бывают от 6 до 36 Ватт. 10 Ватт хватает для подсветки рабочей поверхности светодиодной лентой на кухне. Такие блоки делятся на 2 основных вида:

  1. старые на трансформаторах, отличаются большим весом;
  2. современные импульсные, еще называют электронный трансформатор, отличаются малым весом и большой мощностью при малых габаритах.

Использовать на трансформаторах не рекомендую. При установке светодиодной ленты я сперва подключил трансформаторный БП от роутера, мощность которого была в 2 раза больше мощности ленты. Сам выпрямитель стал сильно греться. Поставил диодный мост выпрямителя на самодельный радиатор для охлаждения, все равно греется сильно, долго он так не протянет. Времени не было разбираться в тонкостях, поэтому спросил у специалиста. Он кое-как нашел причину, светодиоды имеют особенную вольт-амперную характеристику (сокращенно ВАХ), что приводит к сильному нагреву. Он подарил мне от телевизора на 12В и 2 Ампера, то есть мощность равна 24W. Теперь все работает без проблем и не греется.

Типы блоков питания для светодиодов

LED-светильники и панели, как большинство бытовых устройств, телевизоров, компьютеров и другой техники, нуждаются в более низком сетевом напряжении. Блок питания для светодиодов получает из сети напряжение 220В и преобразует в его в 12В или 24В. Им и запитываются различные светодиодные осветительные приборы: люстры, лампы и другие. Блок питания для 12в светодиодов — источник постоянного напряжения для современных устройств мощностью до 50Вт.

Применение блоков питания

По видам применения блоки питания для светодиодов делятся на три группы:

  1. Устройства питания, встроенные в LED-лампы.
  2. Устройства питания, встроенные в LED- светильники.
  3. Внешние блоки питания для низковольтных ламп и светильников.
Читать еще:  Пригласительные на свадьбу

Внешние устройства продаются, как в комплекте со светильником, так и отдельно. Отдельно продаваемые устройства рассчитаны на питание различной осветительной техники. У них есть норма по выходному напряжению и максимальному току. Эта информация обязательно доносится до потребителя.

По устройствам питания, идущим в комплекте с лампами, информации по эксплуатации с другими осветительными приборами нет. Часто такой блок имеет неразъемный кабель со светильником. Вынос его за пределы корпуса светильников дает возможность уменьшить нагревание и повысить надежность, а дизайнерам и декораторам воплотить самые необычные интерьерные решения.

Выбирать блок питания для светодиодов нужно исходя из общей мощности подключаемых светильников. При этом последовательно допускается подключение ограниченного числа изделий.

Для LED-панелей нужен стабильный источник питания с высоким КПД. К нему подводится сетевая электроэнергия в 220В, поэтому от его конструкции зависит безопасность всей системы. Блок питания для светодиодов влияет на их светотехнические характеристики. От того, какой ток будет идти через LED- светильник, панель, люстру и бра зависит качество освещения. Если он будет пульсировать или меняться во времени, то качество освещения будет слабым. Если напряжение резко увеличится и возрастет ток, то диод просто перегорит. Поэтому с недорогими панелями и бра включается ограничивающий резистор, который сдерживает ток при скачках напряжения. Естественно, что КПД такого светильника уменьшается.

Иточники питания различаются на:

  • блоки питания для светодиодов со стабилизированным выходным напряжением;
  • блоки питания для светодиодов со стабилизированным выходным током.

Первые, независимо от входной нагрузки, обеспечивают стабильное функционирование светильников и предназначены для питания групп светодиодов, соединенных параллельно. Этот тип соединения гарантирует работу сборки даже в случае выхода части компонентов из строя.

Блоки питания для светодиодов со стабилизированным током обеспечивают постоянный рабочий ток и используются для последовательно соединенных групп диодов. При подобной сборке пропорционально растет сопротивление нагрузке и для его преодоления используются стабилизаторы тока.

Блоки питания для светодиодов могут быть:

  • герметичные и негерметичные;
  • с с защитой от перенапряжения;
  • с корректировкой мощности.

Как вас обманывают

Российский рынок промышленных LED светильников на 85% представлен продукцией заведомо сомнительного качества. Срок службы таких светильников зачастую не превышает 2 лет.

В данной статье мы рассмотрим основные критерии оценки качества промышленных светильников про которые нельзя забывать при их выборе.

1. Реальные характеристики светильников ниже чем вам обещают

Вам предлагают светильник мощностью 100Вт со световым потоком 12000 лм, на самом деле светильник имеет мощность 70Вт, и его световой поток равен 8000лм.

Это самый простой и распространенный способ обмана покупателя на сегодняшний день.

Все заявленные нами характеристики светильников СОЮЗ соответствуют реальным значениям. На все наши светильники мы предоставляем достоверные IES-файлы.

2. В светильнике используется дешевый покупной драйвер (импульсный источник питания)

Драйвер (импульсный источник питания) — это сердце любого светодиодного светильника. 98% выхода из строя светильников связано с отказом драйвера.

Сегодня рынок «завален» дешевыми драйверами, собранными на элементной базе неизвестных азиатских производителей.

Глядя на качество комплектующих и самой сборки таких драйверов поневоле вспоминаешь одноразовые гирлянды для новогодней елки.

Стоимость таких драйверов настолько низкая, что, например, один лишь конденсатор в нашем драйвере обходится нам гораздо дороже.

3. Используют светодиоды неизвестных производителей

Серьезных мировых производителей сверхъярких светодиодов можно пересчитать на пальцах. Среди них американская компания CREE, светодиоды которой используем мы в производстве своих светильников.

Это ведущий в мире производитель светодиодов для промышленных осветительных приборов, который уже 40 лет занимается светодиодными устройствами.

В наших светильниках мы используем светодиоды CREE промышленной серии XT-E. Ознакомиться с характеристиками данных светодиодов можно на сайте производителя.

Но на рынке так же присутствуют светодиоды малоизвестных фирм, которые заявляют высокие характеристики на свою продукцию, при этом стоимость светодиодов на порядок ниже.

Практика показала, что такие светодиоды не имеют ничего общего со светодиодами признанных мировых производителей.

Цветовая температура светодиодов одной партии всегда различна. При подаче даже номинального тока идет сильный перегрев и разрушение кристалла.

Такие светодиоды начинают выгорать в первый год работы, при этом не надо забывать, что при выгорании одного светодиода в линейке, на остальные светодиоды начинает поступать повышенный ток (так как мы имеем дело с импульсным источником питания). Соответственно остальные диоды выгорают в течении непродолжительного времени.

Читать еще:  Японское украшение для волос – канзаши

4. В светильниках в качестве стекла используется полистирол

Полистирол в разы дешевле оптического поликарбоната, поэтому его очень любят использовать горе-производители. Полистирол под воздействием ультрафиолета уже через два года желтеет, при этом его светопропускная способность падает 2 раза.

В наших светильниках используется оптический поликарбонат Novattro®.

5. Качественный и долговечный светодиодный светильник не может быть собран в пластиковом корпусе

Светодиоды во время работы очень сильно нагреваются и при температурах свыше 70 градусов кристалл светодиода начинает разрушаться.

Поэтому конструкция любого светодиодного светильника должна обеспечивать такой теплоотвод от светодиодов, при котором подложка кристалла диода не будет нагревается выше допустимых пределов.

Реализовать эффективный отвод тепла от светодиодов в окружающее пространство в пластиковых корпусах невозможно.

Корпус нашего светильника алюминиевый и является его радиатором, отводящим тепло от светодиодов и драйвера в окружающее пространство.

6. Отсутствует защита от скачков напряжения

Мы утверждаем, что светильники без защиты от перенапряжений вообще не имеют права на существование.

В драйверах светильников СОЮЗ реализована как защита от перенапряжений (до 600В) , так и защита от импульсных напряжений (до 10кВ длительностью 50мкс). Поэтому наши клиенты не опасаются устанавливать светильники СОЮЗ на своих предприятиях, имея «неспокойные» сети.

7. Нет защиты от перегрева

Вы спросите, зачем она нужна светильнику у которого идеальный теплоотвод?

Посмотрите на фото, знакомая картина? Уличные светильники горят днем при палящем солнце.

Их или просто забыли выключить, или не сработала автоматика отключения.

Прямые солнечные лучи разогревают корпус светильника до 100 и более градусов, при таких температурах кристаллы светодиодов будут сильно перегреты от допустимых температур.

Повторится такая ситуация несколько раз, и все светильники пойдут под замену.

В светильниках СОЮЗ в драйверах реализована функция защиты от перегрева, которая при повышении температуры выше допустимого уровня начнет снижать ток поступающий на диодный модуль вплоть до полного отключения светильника.

8. Степень защиты светильников не соответствует заявленной

Большинство дешевых уличных светильников изначально не имеют заявленной степени защиты. Это легко определяется после нескольких проливных дождей.

Все светильники СОЮЗ имеют испытанную не только лабораторно но и временем степень защиты IP67. Любой светильник СОЮЗ можно кратковременно полностью погружать в воду на глубину до 1 метра.

За последние четыре года мы не выявили ни одного случая по разгерметизации диодного модуля либо отсека драйвера.

9. «Разгоняют» светодиоды

Довольно распространенный способ снизить себестоимость светильника — это «разогнать» светодиоды.

Любой светодиод имеет свой номинальный (максимально допустимый) ток, при котором продолжительность его жизни будет соответствовать тому, что заявляет производитель.

Однако это не мешает некоторым «умельцам» увеличивать токи в два раза от номинального. При этом светодиоды конечно светят гораздо ярче, но срок жизни кристалла при этом снижается на порядок.

10. Дают гарантию 5 лет, но уже через год компания закрывается, и появляется на рынке с новым именем, сайтом и новыми телефонами

Гарантийное обслуживание произвести невозможно. При этом светильники таких организаций обычно начинают выгорать через 2 года эксплуатации.

Мы уже почти 10 лет занимаемся производством светодиодных светильников и абсолютно уверены в их качестве, поэтому мы не только даем гарантию 5 лет, но и в дальнейшем осуществляем гарантийное обслуживание нашей продукции.

11. Дешевые светильники собранные на светодиодных матрицах не живут более 2 лет

Матрица — это когда много светодиодов установлено на одну подложку. Использование матриц резко снижает себестоимость светильников. Нет необходимости изготавливать плату и напаивать на нее светодиоды. Установил матрицу на корпус, припаял к ней два провода и светильник готов.

Но не все так просто. Мы считаем, что на сегодняшний день не существует радиатора без принудительного обдува, который бы мог эффективно отводить тепло от матрицы.

Одно дело, когда у вас 50 светодиодов равномерно распределено на площади 600 кв.см. и совсем другое дело, когда это же количество светодиодов располагается на 9 кв.см.

Любая конструкция алюминиевого радиатора не способна снимать тепло с матрицы так, что бы ее основание не нагревалось свыше допустимых пределов.

Именно поэтому матричные прожекторы, которыми сегодня завален рынок, выходят из строя не отработав и двух лет.

Какие делаем выводы?

Не надо гоняться за дешевизной выбирая промышленные светодиодные светильники. Лучше сегодня потратить 10000 руб. на светильник, который прослужит вам 20 лет, чем купить его за 6000 руб. и через 2-3 года снова вернуться к этому вопросу.

Читать еще:  Простейший индикатор уровня заряда батареи

Наши светильники не имеют дилерской наценки 15%-30%, потому, что мы (ООО «НПО «СОЮЗ») намеренно избегаем распространение своей продукции через дилерские сети и работаем с заказчиками напрямую.

Современное производство и качественная логистика позволяет нам изготовить любой по объему заказ за 2 недели и за 4-5 дней доставить его в любую точку России. Все ходовые светильники всегда имеются в достаточном количестве на складе готовой продукции.

Покупая светильники СОЮЗ, вы в первую очередь платите за качественные комплектующие, а не оплачиваете сверхприбыль горе-производителей, себестоимость продукции которых в разы ниже нашей.

Простой светодиодный драйвер с ШИМ входом

Мощные светодиоды 1 Вт и выше сейчас совсем недорогие. Я уверен, что многие из вас используют такие светодиоды в своих проектах.

Однако питание таких светодиодов по-прежнему не такое простое и требует специальных драйверов. Готовые драйвера удобны, но они не регулируемые, или зачастую их возможности излишни. Даже возможности моего собственного универсального светодиодного драйвера могут быть лишними. Некоторые проекты требуют самого простого драйвера, возможности которого хватит.

Poorman’s Buck – простой светодиодный драйвер постоянного тока.

Этот светодиодный драйвер построен без микроконтроллера или специализированной микросхемы. Все используемые детали легкодоступные.

Хотя драйвер задумывался как самый простой, я добавил функцию регулировки тока. Ток может подстраиваться регулятором, установленным на плате или ШИМ сигналом. Это делает драйвер идеальным для использования с Arduino или другими управляющими устройствами — вы можете управлять мощными светодиодами микроконтроллером, просто отправляя ШИМ сигнал. С Arduino вы можете просто подавать сигнал с «AnalogWrite ()» для управления яркостью мощных светодиодов.

Особенности драйвера

Работа по схеме buck-конвертера (импульсного понижающего (step-down) преобразователя)
Широкий диапазон выходных напряжения от 5 до 24В. Питание от батарей и адаптеров переменного тока.
Настраиваемый выходной ток до 1А.
Метод контроля тока «цикл за циклом»
До 18Вт выходной мощности (при напряжении питания 24В и шестью 3 Вт светодиодами)
Контроль тока при помощи потенциометра.
Контроль тока может быть использован как встроенный диммер.
Защита от короткого замыкания на выходе.
Возможность управления ШИМ сигналом.
Маленькие размеры — всего 1х1,5х0,5 дюйма(без учета ручки потенциометра).

Схема светодиодного драйвера

Схема построена на очень распространенном интегральном двойном компараторе LM393, включённым по схеме понижающего преобразователя.

Индикатор выходного тока сделан на R10 и R11. В результате напряжение пропорционально току в соответствии с законом Ома. Это напряжение сравнивается с опорным напряжением на компараторе. Когда Q3 открывается, ток течёт через L1, светодиоды и резисторы R10 и R11. Индуктор не позволяют току повышаться резко, поэтому ток возрастает постепенно. Когда напряжение на резисторе повышается, напряжение на инвертирующем входе компаратора также увеличивается. Когда оно становится выше опорного напряжения, Q3 закрывается и ток через него перестаёт течь.

Поскольку индуктор «заряжен», в схеме остаётся ток. Он течет через диод Шоттки D3 и питает светодиоды. Постепенно этот ток затухает и цикл начинается снова. Этот метод контроля тока называется «цикл за циклом». Также этот метод имеет защиту от короткого замыкания на выходе.
Весь этот цикл происходит очень быстро — более чем 500 000 раз в секунду. Частота этих циклов изменяется в зависимости от напряжения питания, прямого падения напряжения на светодиоде и тока.

Опорное напряжение создается обычным диодом. Прямое падение напряжения на диоде составляет около 0,7В и после диода напряжение остаётся постоянным. Затем это напряжение регулируется потенциометром VR1 для контроля выходного тока. При помощи потенциометра выходной ток можно изменять в диапазоне около 11:01 или от 100% до 9%. Это очень удобно. Иногда после установки светодиодов они оказываются намного ярче, чем ожидалось. Вы можете просто уменьшить ток для получения необходимой вам яркости. Вы можете заменить потенциометр двумя обычными резисторами, если вы хотите установить яркость светодиодов один раз.

Преимущество такого регулятора в том, что он контролирует выходной ток без «сжигания» избыточной энергии. Энергии от источника питания берётся только столько, сколько нужно, чтобы получить необходимый выходной ток. Немного энергии теряется из-за сопротивления и других факторов, но эти потери минимальны. Такой конвертер имеет эффективность 90% и выше.
Этот драйвер при работе мало греется и не требует теплоотвода.

Настройка выходного тока

Драйвер может быть настроен на выходной ток от 350 мА до 1А. Изменяя значение R2 и подключая сопротивление R11, вы можете изменить выходной ток.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector