LED燈電路:簡單的驅動裝置

LED驅動器——工作原理及選型規則

驅動電路及其工作原理

要進行成功的維修,您必須清楚地了解燈泡的工作原理。任何 LED 燈的主要部件之一是驅動器。驅動程序方案 LED燈亮 220V有很多,但有條件的可以分為3種:

  1. 隨著電流的穩定。
  2. 具有穩壓功能。
  3. 沒有穩定。

只有第一種類型的設備本身就是驅動程序。它們限制通過 LED 的電流。第二種更好稱為電源 用於 LED 燈條.第三個通常很難命名,但正如我上面指出的,它的修復是最簡單的。考慮每種類型的驅動器上的燈電路。

電流穩定驅動器

燈驅動器(您在下面看到的電路)組裝在集成電流穩定器 SM2082D 上。儘管表面上看起來很簡單,但它功能齊全,質量上乘,維修也不難。

電源電壓通過保險絲 F 提供給二極管電橋 VD1-VD4,然後,已經整流後,提供給平滑電容器 C1。如此獲得的恆定電壓被提供給串聯連接的 HL1-HL14 燈的 LED 和 DA1 芯片的引腳 2。

從這個微電路的第一個輸出開始,電流穩定電壓被提供給 LED。電流量取決於電阻器 R2 的值。一個相當大的電阻R1,一個並聯電容,不參與電路的操作。當您擰下燈泡時,需要它來快速使電容器放電。否則,握住底座,您可能會受到嚴重的電擊,因為 C1 將保持充電至 300 V 的電壓。

穩壓驅動器

原則上,該電路的質量也相當高,但您需要以稍微不同的方式將其連接到 LED。正如我上面所說,將這種驅動器稱為電源會更正確,因為它穩定的不是電流,而是電壓。

這裡,電源電壓首先提供給鎮流電容器 C1,將其降低到大約 20 V 的值,然後提供給二極管橋 VD1-VD4。此外,整流電壓由電容器C2平滑並饋送到集成電壓調節器。它再次被平滑 (C3) 並通過限流電阻器 R2 為串聯的 LED 鏈供電。因此,即使電源電壓波動,通過 LED 的電流也將保持恆定。

這個電路和上一個電路的不同之處就在於這個限流電阻。其實這是一個帶鎮流器電源的LED燈帶電路。

沒有穩定器的驅動程序

按照這個方案組裝的驅動器是中國電路的奇蹟。但是,如果市電電壓正常且跳變不大,則可以正常工作。該設備是根據最簡單的方案組裝的,既不能穩定電流,也不能穩定電壓。它只是將它(電壓)降低到近似的期望值並拉直它。

在此圖中,您會看到一個您已經熟悉的淬滅(鎮流器)電容器,為了安全起見,它被一個電阻器分流。接下來,將電壓提供給整流橋,通過一個非常小的電容器(只有 10 微法拉)進行平滑處理,並通過一個限流電阻進入 LED 鏈。

這樣的“司機”還能說什麼呢?由於它不能穩定任何東西,因此 LED 上的電壓以及相應地通過它們的電流直接取決於輸入電壓。如果太高,燈泡會很快燒壞。如果它跳起來,燈也會閃爍。

這種解決方案通常用於中國製造商的經濟型燈具。當然,很難說它成功,但它經常發生,並且在正常的網絡電壓下可以工作很長時間。此外,這種電路很容易修復。

LED燈製造商的評級。

該評級基於基於消費者反饋的在線商店數據。這個頂部是由帶有 E27 底座的 LED 燈呈現的,平均功率為 7W。歐司朗(4.8 分)。

這個德國品牌生產具有良好冷卻系統的明亮、可靠的 LED 模型。

優點

  • 低紋波(10%);
  • 良好的顯色指數(80)不給眼睛帶來負擔。
  • 種類繁多的產品和價格(從 150 盧佈到 1500 盧布);
  • 將某些模型連接到“智能家居”的能力,但只能直接連接,沒有基礎。所有型號均配備穩壓器;

缺點

注意製造商的國家,這些燈在俄羅斯、中國和德國都生產。高斯(4.7 分)

高斯(4.7 分)。

俄羅斯品牌。

優點

  • 沒有閃爍。
  • 有強led光源e27 35W
  • 非常高的顯色指數(90以上)。
  • 其中最長的使用壽命可達 50,000 小時。
  • 最亮的光源之一。
  • 可提供具有不尋常燒瓶形狀的型號
  • 實惠的價格(200 盧布起)。

缺點

  • 小照明區域(適用於大多數型號),
  • 銷售主要在網上。

導航員(4.6 分)。

俄羅斯品牌,雖然生產基地在中國。

優點

  • 可用性。模型在該國的商店中廣泛存在
  • 大量不同形狀和顏色的光源。有許多用於專用照明設備的型號。
  • 價格低廉(約 200 盧布一個)。
  • 使用壽命 40,000 小時
  • 無閃爍
  • 高顯色性 (89)
  • 適用於溫度波動

缺點

  • 廉價型號中沒有穩壓器
  • 散熱器加熱

自閉症譜系障礙(4.5 分)。

俄羅斯品牌,產品適應該國電源的具體情況。

優點

  • 多種專業 LED 光源可供選擇
  • 價格低
  • 使用壽命 30,000 小時
  • 顯色性好 (89)

缺點

  • 家用光源範圍小
  • 冷卻不良
  • 結婚率比較高

飛利浦領先(4.5 分)。

優點

  • 該公司的所有光源都經過實驗室的眼睛安全測試。這是由於低閃爍係數而實現的。
  • 這個品牌的光源有最好的冷卻系統。
  • 價格範圍廣泛:從 200 盧佈到 2000 盧布。
  • 所有型號都有一個內置的電壓調節器。許多模型都內置在“智能家居”中。
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缺點

小米 Yeelight(4.5 分)。

中國品牌小米 LED 光源。

優點

  • 色溫範圍為 1500 至 6500 K,可提供約 1600 萬種顏色。
  • 紋波係數 - 10%。
  • 使用壽命 - 25000 小時。
  • 兼容智能家居。可以通過智能手機、Yandex Alice 或 Google Assistant 進行控制。

缺點

全亮時嗡嗡聲
高成本(超過一千盧布)。

時代(4.3 分)。

俄羅斯品牌,在中國生產產品。

優點

  • 該公司生產一些市場上最便宜的燈泡。
  • 良好的使用壽命30,000小時。
  • 與 Navigator 一樣,ERA 型號在全國大多數商店都有售。展示了數百種型號的燈。
  • 他們有很好的冷卻。

缺點

  • 相當高的閃爍係數 (15-20%)
  • 小張角
  • 底座固定不良

卡梅利翁(4.3 分)。

德國品牌,中國製造。

優點

  • 使用壽命長達 40,000 小時
  • 無閃爍
  • 明亮的光線
  • 增加光輸出
  • 模型範圍由各種形狀和顏色的光源表示。
  • 有特殊用途的燈,直到植物燈
  • 價格範圍很廣(100盧布起)

缺點

  • 保修期比別人短
  • 如果燈泡每天工作 3 小時,則可確保較長的使用壽命。

埃科拉(3 分)。

中俄合資公司。

優點

  • 在中國生產。
  • 使用壽命 30,000 小時。
  • 價格(每個 100 盧布起)。
  • 4000 K 的色溫非常適合辦公環境。

缺點

如何選擇LED?

這完全取決於您將在哪裡使用這些自製燈。如果您在客廳需要明亮的燈光,那麼您需要大量的超亮燈具。如果用於走廊、廁所、浴室或走廊 - 幾件就足夠了。

這很簡單——更多的 LED,更多的光。有時您只需要指示燈來顯示設備的運行情況或施加的電壓。這在工廠和工廠設備中有時是必要的。在這種情況下,一個普通的紅色或綠色 LED 就足夠了。您甚至可以使用蘇聯的 AL307,廣泛用於老式錄音機和其他設備。


LED燈電路:簡單的驅動裝置

DIY燈製作

很難想像,但即使是 LED 燈也可以手工製作,並節省大量購買電器的費用。

工具和材料

製造 220V 燈所需的材料和工具的質量起著重要作用。產品的可靠性和安全性、耐用性取決於此。

LED燈電路:簡單的驅動裝置用自己的雙手輕鬆製作定向燈

要工作,您需要以下元素:

  • 無玻璃鹵素燈;
  • 多達 22 個 LED;
  • 快速粘合劑;
  • 銅線和鋁片,厚度為0.2mm;
  • 電阻,根據電路選擇。

繪製連接圖 一切細節,視具體情況而定。為此,使用了各種在線計算器來獲得準確的結果。超過 22 個 LED 的連接很複雜,需要特殊的方法。

LED燈電路:簡單的驅動裝置方案是根據情況選擇的。

作為工具,使用螺絲刀、錘子、打孔器、小烙鐵。在工作過程中,您還需要一個小支架,方便您將二極管放置在反射盤上。

製作燈的分步說明

自己動手製作 220 V LED 燈不需要專業知識和復雜的工具。

  1. 首先,您需要通過打開外殼來準備故障燈。底座非常小心地與它分離,為此您可以使用螺絲刀。
  2. 在設計內部有一個鎮流器電子設備的板,將需要進一步的工作。您還需要 LED。產品頂部有一個帶孔的蓋子。管子應從中取出。底座由塑料或厚紙板製成。
  3. 在塑料底座上,LED 將比在紙板上更牢固地固定。因此,最好使用一塊塑料。
  4. 該燈將由適用於 220V 電源的 RLD2-1 驅動器供電。在這種情況下,可以串聯 3 個白色 1 瓦 LED。三個元件並聯,然後所有鏈條串聯固定。
  5. 在拆卸燈結構期間,底座中的電線可能會損壞。在這種情況下,您需要將元件焊接到位,這將為進一步組裝產品提供一種簡單的技術。
  6. 還必須在驅動器和電路板之間放置一塊塑料。這避免了關閉。在這種情況下,您也可以使用紙板,因為 LED 燈不會發熱。之後,組裝設計,並將設備擰入墨盒並檢查性能。

LED燈電路:簡單的驅動裝置組裝後,您需要檢查設備的性能

這種燈的功率約為 3 瓦。該設備連接到電壓為 220 V 的網絡並提供明亮的照明。該燈作為輔助光源是有效的。基於這個 DIY 示例,很容易創建更強大的設計。

製作驅動程序

電流穩定裝置和恆壓源 - 驅動器 - 存在於連接到電壓為 220 V 的網絡的燈的設計中。沒有它,就不可能創建光源,您可以製作這樣的元素用自己的雙手。為此,請小心拆卸燈,切斷通向底座和玻璃燈泡的電線。值得考慮的是,其中一個環島線可能有一個電阻器。在這種情況下,切割元件跟隨電阻器,因為在創建驅動器時需要​​它。

LED燈電路:簡單的驅動裝置切斷電線後,這樣的細節仍然存在

每個板選項因製造商、設備電源和其他功能而異。對於 10W LED,無需修改驅動器。如果燈的光通量強度不同,那麼最好從功率更大的設備中獲取轉換器。 18 匝漆包線應繞在 20 W 燈電感上,然後焊接到其輸出到二極管電橋。接下來,對燈施加電壓並檢查輸出功率。因此,您可以創建特性符合要求的產品。

視頻:製作 DIY LED 燈

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用自己的雙手製作 220 V LED 燈很容易,但首先您需要確定所需的電源、電路並選擇所有元件。此外,即使對於新手大師,該過程也不會造成困難。結果是用於照明任何場所的經濟且可靠的設備。

開關電源

首先,電壓的整流立即發生。也就是說,將 AC 220V 提供給輸入,並立即在輸入處將其轉換為 DC 220V。

LED燈電路:簡單的驅動裝置

接下來是脈衝發生器。它的主要任務是創造一個非常高頻率的人工交流電壓。幾十甚至幾百千赫茲(從 30 到 150 kHz)。將其與我們在家庭插座中習慣的 50Hz 進行比較。

LED燈電路:簡單的驅動裝置

順便說一句,由於頻率如此之高,我們幾乎聽不到脈衝變壓器的嗡嗡聲。這是因為人耳能夠分辨高達 20 kHz 的聲音,僅此而已。

LED燈電路:簡單的驅動裝置

電路中的第三個元件是脈衝變壓器。它在形狀和設計上與通常的相似。然而,它的主要區別在於其較小的整體尺寸。

這正是由於高頻而實現的。

LED燈電路:簡單的驅動裝置

在這三個元素中,最重要的是脈衝發生器。沒有它,就不會有這麼小的電源。

脈衝塊的優點:

價格很小,當然除非在功率方面進行比較,並且同一單元組裝在傳統變壓器上

效率從 90% 到 98%

電源電壓可以在很寬的範圍內應用

與優質電源製造商合作,脈衝 UPS 具有更高的餘弦 phi

LED燈電路:簡單的驅動裝置
也有缺點:

裝配方案的複雜性

複雜的結構

如果遇到低質量的脈衝單元,它會向網絡發射一堆高頻干擾,影響其餘設備的運行

簡而言之,正常或脈衝電源是一種輸出端只有一個電壓的設備。當然,它可以“扭曲”,但不能大範圍。

對於 LED 燈,這樣的塊是不合適的。因此,驅動程序用於為它們供電。

如何為 LED 選擇驅動器。 LED連接方式

假設有 6 個 LED,電壓降為 2V,電流為 300mA。您可以通過各種方式連接它們,並且在每種情況下,您都需要具有特定參數的驅動程序:

  1. 始終如一。使用這種連接方法,需要一個電壓為 12 V、電流為 300 mA 的驅動器。這種方法的優點是,相同的電流流過整個電路,LED以相同的亮度點亮。缺點是要驅動大量的 LED,需要非常高電壓的驅動器。
  2. 平行。一個 6 V 驅動器在這裡已經足夠了,但電流消耗將是串行連接的大約 2 倍。缺點:每個電路中流動的電流由於LED參數的分散而略有不同,因此一個電路會比另一個電路發光一點。
  3. 接二連三。在這裡,您將需要與第二種情況相同的驅動程序。發光的亮度會更均勻,但有一個明顯的缺點:每對 LED 通電時,由於特性的擴散,一個可能會比另一個更早開啟,電流會高出 2 倍比標稱電流會流過它。大多數 LED 都是為這種短期電流浪湧而設計的,但這種方法仍然是最不受歡迎的。

請注意,在所有情況下,驅動器功率均為 3.6 W,並且不取決於負載的連接方式。因此,在購買 LED 的階段選擇 LED 驅動器更為方便,事先已確定連接方案

如果您首先購買 LED 本身,然後為它們選擇驅動器,這可能是一項艱鉅的任務,因為您很可能會準確找到可以為特定數量的 LED 提供操作的電源,包括在特定的方案,很小

因此,在購買 LED 的階段,預先確定連接方案,選擇 LED 驅動器更為方便。如果您首先購買 LED 本身,然後為它們選擇驅動器,這可能是一項艱鉅的任務,因為您很可能會準確找到可以為特定數量的 LED 提供操作的電源,包括在特定的方案,很小。

如何選擇 LED 驅動器

處理了led驅動器的工作原理之後,還有待學習如何正確選擇它們。如果您沒有忘記在學校接受的電氣工程基礎知識,那麼這是一件簡單的事情。我們列出了用於選擇的 LED 轉換器的主要特性:

  • 輸入電壓;
  • 輸出電壓;
  • 輸出電流;
  • 輸出功率;
  • 對環境的保護程度。

首先,您需要決定您的 LED 燈將從哪個來源供電。這可以是 220 V 網絡、汽車車載網絡或任何其他交流和直流電源。第一個要求:您將使用的電壓必須在“輸入電壓”欄中的驅動程序護照中指定的範圍內。除了幅度之外,還需要考慮電流的類型:直流或交流。實際上,例如,在插座中,電流是交流的,而在汽車中則是直接的。第一個通常縮寫為AC,第二個DC。幾乎總是可以在設備本身的外殼上看到此信息。

LED燈電路:簡單的驅動裝置

接下來,我們繼續討論輸出參數。假設您有三個 LED,每個 LED 的工作電壓為 3.3 V,電流為 300 mA(在隨附的文檔中說明)。你決定做一個檯燈,二極管是串聯的。我們將所有半導體的工作電壓相加,得到整個鏈的電壓降:3.3 * 3 = 9.9 V。此連接的電流保持不變 - 300 mA。因此,您需要一個輸出電壓為 9.9 V 的驅動器,它可以在 300 mA 的水平上提供電流穩定性。

當然,正是因為這個電壓才找不到設備,但這不是必須的。所有驅動器都不是針對特定電壓設計的,而是針對特定範圍設計的。你的任務是讓你的價值適應這個範圍。但輸出電流必須完全對應 300 mA。在極端情況下,它可能會少一些(燈不會那麼亮),但絕不會更多。否則,您的自製產品將立即或在一個月內燒毀。

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繼續前行。我們找出我們需要什麼樣的驅動力。這個參數至少要和我們未來燈的功耗相匹配,最好超過這個值10-20%。如何計算我們三個 LED 的“花環”的功率?請記住:負載的電功率是流過它的電流乘以施加的電壓。我們用計算器將所有 LED 的總工作電壓乘以電流,將電流轉換為安培後:9.9 * 0.3 = 2.97 W。

畫龍點睛。結構執行。該設備既可以在外殼中,也可以在沒有它的情況下。第一個當然是怕灰塵和濕氣,而且在電氣安全方面也不是最好的選擇。如果您決定將驅動器嵌入外殼良好環保的燈中,那麼它就可以了。但是如果燈殼有一堆通風孔(LED需要冷卻),並且設備本身會在車庫中,那麼最好在自己的外殼中選擇電源。

所以,我們需要一個具有以下特點的LED驅動器:

  • 電源電壓 - 網絡 220 V AC;
  • 輸出電壓 - 9.9 V;
  • 輸出電流 - 300 mA;
  • 輸出功率 - 不小於 3 W;
  • 外殼 - 防塵。

讓我們去商店看看。他在這裡:

LED燈電路:簡單的驅動裝置

不僅適合,而且非常適合需求。稍微降低輸出電流將延長 LED 的壽命,但這不會以任何方式影響它們的發光亮度。功耗將降至 2.7 W - 將有一個驅動器功率儲備。

用於大功率 LED 的自己動手做 LED 驅動器

LED燈電路:簡單的驅動裝置

這是您可以用臨時材料用自己的雙手組裝的最簡單的方案之一。

Q1——N溝道場效應晶體管(IRFZ48或IRF530);

Q2 - 雙極 npn 晶體管(2N3004,或等效);

R2 - 2.2 歐姆,0.5-2 W 電阻器;

輸入電壓高達 15 V;

驅動器將變成線性驅動器,效率由以下公式確定:V引領 /V

哪裡 v引領 - LED 兩端的電壓降,

- 輸入電壓。

根據物理定律,輸入電壓與二極管兩端的壓降之差越大,驅動器電流越大,晶體管 Q1 和電阻器 R2 的發熱就越多。

必須大於V引領 至少1-2V。

我再說一遍,電路非常簡單,甚至可以通過簡單的鉸鏈安裝進行組裝,並且可以毫無問題地工作。

計算:
- LED電流約等於:0.5/R1
- 功率 R1:電阻器消耗的功率約為:0.25 / R3。選擇至少兩倍於計算功率的電阻值,以使電阻不會變熱。

因此,對於 700mA LED 電流:
R3 = 0.5 / 0.7 = 0.71 歐姆。最接近的標準電阻為 0.75 歐姆。
功率 R3 \u003d 0.25 / 0.71 \u003d 0.35 W。我們至少需要 1/2 瓦的標稱電阻。

使用附加電阻器和齊納二極管修改電路

LED燈電路:簡單的驅動裝置用附加電阻修改電路LED燈電路:簡單的驅動裝置齊納二極管電路修改

現在我們將用自己的雙手組裝 LED 驅動器,並進行一些修改。這些修改對第一電路的電壓限制有所改變。假設我們需要保持 NFET (G-pin) 低於 20V,如果我們想使用高於 20V 的電源。如果我們使用帶有電路的微控制器或連接計算機,這些更改是必要的。

在第一個電路中,添加了一個電阻器 R3,在第二個電路中,相同的電阻器被 D2(一個齊納二極管)代替。

如果我們想將 G 引腳電壓設置為 5 伏左右,請使用 4.7 或 5.1 伏齊納二極管(例如:1N4732A 或 1N4733A)。

如果輸入電壓小於 10V,則將 R1 替換為 22kΩ。

使用這些修改,您可以獲得在 60 V 電壓下操作電路的能力。

使用這些修改,您現在可以安全地使用微控制器、PWM,甚至可以連接到計算機。

這些事情將不予考慮。但是,如果您有興趣,我會添加一篇有關此類方案的文章。

修改“調光”LED 的電路

LED燈電路:簡單的驅動裝置

考慮另一種修改。這種用您自己的雙手組裝的 LED 驅動器可以讓您“調光”LED。相反,它不會是一個成熟的調光器。在這裡,主要作用是由 2 個電阻器發揮作用,它們的設計方式是,當開關打開或關閉時,二極管的亮度會發生變化。那些。 “用俄語 - 一個帶拐杖的調光器。”但是這個選項也有存在的權利。您總是可以在我們的門戶網站上找到用於計算電阻器的計算器並使用它們。

有人會說——“你可以使用”調諧電阻。我敢打賭——不幸的是,對於這麼小的值,沒有調諧電阻。對此有完全不同的方案。

LED驅動器 - 它是什麼

“司機”一詞的直接翻譯是“司機”。因此,任何 LED 燈的驅動器都執行控制提供給設備的電壓和調整照明參數的功能。

圖 1. LED 驅動器

LED 是能夠發射特定光譜的光的電子設備。為了使設備正常工作,有必要以最小的紋波對其施加專門的恆定電壓。大功率 LED 尤其如此。即使是最小的電壓降也會損壞設備。輸入電壓的輕微降低會立即影響光輸出參數。超過設定值會導致晶體過熱並燒毀而無法恢復。

結論

LED燈的成本正在緩慢但肯定地下降。然而,價格仍然居高不下。不是每個人都能負擔得起更換劣質但便宜的燈具或購買昂貴的燈具。在這種情況下,對此類燈具進行維修是一個不錯的出路。

如果您遵守規則和預防措施,那麼節省的費用將是可觀的。

LED燈電路:簡單的驅動裝置玉米燈提供更多的光,但它也消耗更多的能量

我們希望今天文章中提供的信息對讀者有用。閱讀過程中出現的問題可以在討論中提出。我們將盡可能完整地回答他們。如果有人有類似作品的經驗,如果您與其他讀者分享,我們將不勝感激。

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