將驅動程序分配給 LED
LED 燈的亮度取決於兩個參數：通過它的電流，以及半導體特性的特性，因為任何差異都會損壞部件。但現代生產無法提供完全相同的晶體參數。
它轉換電力
- 設置其幅度；
- 拉直 - 使其永久化；
- 為所有元件提供相同的電流（略低於最大水平）並且不允許它們擊穿。
主要特徵
驅動器的主要區別在於，在其設計的輸入電壓（例如，140-240 V）下，它會在 LED 上設置指定的電流電平。在這種情況下，設備輸出端的電位可以是任意的。
它有3個主要特點：
- 額定電流。不能超過LED的通行證值，否則會燒壞二極管或燒暗。
- 輸出電壓。取決於半導體的連接類型及其數量。它等於 1 個元素的電位下降及其數量的乘積，並且可以在很寬的範圍內變化。
- 力量。設備的整個操作取決於對該特性的正確計算。為此，將所有元素的功率相加並添加 20-25%（過載裕度）。
對於 10 個 0.5 W 的 LED 燈，此參數將等於 5W。考慮到過載，您應該選擇 6-7 W 的驅動器。
但最後兩個參數（功耗和輸出電壓）直接取決於 LED 的發射光譜。例如，XP-E 元件（紅色）在 1.9-2.5 V 時消耗 0.75 W，綠色 - 在 3.3-3.9 V 供電時消耗 1.25 W。事實證明，驅動器的功率為 10 W，能夠為 7 個一種顏色的二極管或12 另一個。
220V起LED燈供電原理
現代電視中的冰燈、天花板膠帶或背光燈是根據需要放置在空間中的幾個強大的小型 LED 的集合。
如果它們中的每一個都能夠在 3.3 V 的電壓下通過 1 A 的電流，那麼它們就不能包含在照明網絡中 - 它們會立即燒毀。您可以使用電阻分壓器，但它們會消耗更多功率。因此，燈的效率會很小。
驅動器用於降低電壓並將電流轉換為直流電。在這些設備內部可以有各種電流穩定器、容阻分壓器等。
該電路可以包括晶體管、微電路、電容器等。這樣的轉換器改變電壓並向每個元件提供所需量的電流。
AL9910
Diodes 公司創造了一款非常有趣的 LED 驅動器 IC：AL9910。奇怪的是，它的工作電壓範圍允許它直接連接到 220V 網絡（通過一個簡單的二極管整流器）。
以下是它的主要特點：
- 輸入電壓 - 高達 500V（最高 277V 進行更改）；
- 內置穩壓器為微電路供電，無需淬滅電阻；
- 通過將控制腿上的電位從 0.045 更改為 0.25V 來調節亮度的能力；
- 內置過熱保護（在 150°С 時激活）；
- 工作頻率（25-300 kHz）由外部電阻設置；
- 操作需要外部場效應晶體管；
- 提供 8 腿 SO-8 和 SO-8EP 外殼。
組裝在 AL9910 芯片上的驅動器與網絡沒有電流隔離，因此只能在無法直接接觸電路元件的情況下使用。
該芯片有兩個版本：AL9910 和 AL9910a。它們的不同之處在於最小觸發電壓（分別為 15 和 20V）和內部穩壓器的輸出電壓（分別為 7.5 或 10V）。AL9910a 在睡眠模式下的功耗也略高。
微電路的成本約為60盧布/件。
典型開關電路 （沒有調光）看起來像這樣：
這裡的 LED 總是以全功率點亮，這由電阻器 R 的值設置感覺:
R感覺 = 0.25 / (我引領 + 0.15⋅I引領)
為了調節亮度，將第 7 條腿從 Vdd 上取下並掛在輸出 45 至 250 mV 的電位器上。此外，可以通過將 PWM 信號施加到 PWM_D 引腳來調節亮度。如果此輸出接地，則微電路關閉，輸出晶體管完全關閉，電路消耗的電流降至~0.5mA。
生成頻率應在 25 至 300 kHz 的範圍內，如前所述，它由電阻器 R 決定振盪器.相關性可以用以下等式表示：
F振盪器 = 25 / (R振盪器 + 22), 其中 R振盪器 - 以千歐為單位的電阻（通常從 75 到 1000 kOhm）。
電阻器連接在微電路的第 8 條腿和“地”（或 GATE 引腳）之間。
電感的電感量是按照乍一看可怕的公式計算的：
L≥（V在 – V發光二極管)⋅V發光二極管 / (0.3⋅V在⋅f振盪器⋅我引領)
計算示例
例如，讓我們計算兩個串聯的 Cree XML-T6 LED 的芯片綁定元件的參數和最小電源電壓（15 伏）。
因此，假設我們希望芯片以 240 kHz (0.24 MHz) 的頻率運行。電阻值 R振盪器 應該：
Rosc = 25/fosc - 22 = 25/0.24 - 22 = 82 kOhm
繼續前行。 LED的額定電流為3A，工作電壓為3.3V。因此，6.6V 將在兩個串聯的 LED 上下降。使用這些輸入，我們可以計算電感：
L≥（V在 – V發光二極管)⋅V發光二極管 / (0.3⋅V在⋅f振盪器⋅我引領) = (15-6.6)⋅6.6 / (0.3⋅15⋅240000⋅3) = 17 µH
那些。大於或等於 17 µH。以 47 uH 的普通工廠電感為例。
還需要計算 R感覺:
R感覺 = 0.25 / (我引領 + 0.15⋅I引領) = 0.25 / (3 + 0.15⋅3) = 0.072 歐姆
作為一個強大的輸出MOSFET，我們來看一些在特性方面比較合適的，比如大家熟知的N溝道50N06（60V，50A，120W）。
實際上，在這裡，我們得到了什麼方案：
儘管數據表中標明了最低 15 伏，但該電路從 12 開始完美，因此可以用作強大的汽車聚光燈。其實以上電路就是YF-053CREE 20W LED射燈的實際驅動電路，是逆向工程得到的。
我們評測的 PT4115、CL6808、CL6807、SN3350、AL9910、QX5241 和 ZXLD1350 LED 驅動器 IC 可讓您用自己的雙手快速組裝大功率 LED 驅動器，並廣泛用於現代 LED 燈具和燈具。
文章中使用了以下無線電組件：
| 發光二極管 | ||
|---|---|---|
| Cree XM-L T6 (10W, 3A) | 135 盧布/個。 | |
| Cree XM-L2 T6（10W，3A，銅） | 360 擦/個。 | |
| 晶體管 | ||
| 40N06 | 11 擦/個。 | |
| IRF7413 | 14 擦/個。 | |
| IPD090N03L | 14 擦/個。 | |
| IRF7201 | 17 擦/個。 | |
| 50N06 | 12 擦/個。 | |
| 肖特基二極管 | ||
| STPS2H100A (2A, 100V) | 15 擦/個。 | |
| SS34 (3A, 40V) | 90 kop/pc。 | |
| SS56 (5A, 60V) | 3.5 擦/片 |
LED 驅動器的類型
LED的所有驅動器都可以根據電流穩定的原理來劃分。今天有兩個這樣的原則：
- 線性的。
- 脈衝。
線性穩定器
假設我們有一個強大的 LED 需要點亮。讓我們組裝最簡單的方案：
解釋電流調節線性原理的圖表
我們將用作限制器的電阻器 R 設置為所需的電流值 - LED 亮起。如果電源電壓發生變化（例如，電池電量不足），我們轉動電阻滑塊並恢復所需的電流。如果增加，則以同樣的方式減少電流。這正是最簡單的線性穩壓器所做的：監控通過 LED 的電流，並在必要時“轉動”電阻器的旋鈕。他只是很快地做到這一點，有時間對電流與設定值的最輕微偏差做出反應。當然，驅動器是沒有手柄的，它的作用是由一個晶體管來扮演的，但解釋的本質並沒有因此而改變。
線性電流穩定器電路的缺點是什麼？事實是，電流也流過調節元件並無用地消耗功率，這只會加熱空氣。此外，輸入電壓越高，損耗越大。對於具有低工作電流的 LED，這種電路是合適的並成功使用，但使用線性驅動器為強大的半導體供電更昂貴：驅動器比照明器本身消耗更多的能量。
這種電源方案的優點包括電路相對簡單、驅動器成本低、可靠性高。
為手電筒中的 LED 供電的線性驅動器
脈衝穩定
我們之前是同一個 LED，但我們將組裝一個略有不同的電源電路：
說明脈寬穩定器工作原理的示意圖
現在，我們有一個 KN 按鈕，而不是一個電阻，並添加了一個存儲電容器 C。我們向電路施加電壓並按下按鈕。電容器開始充電，當達到其上的工作電壓時，LED 亮起。如果繼續按住按鈕，電流會超過允許值，半導體會燒壞。我們鬆開按鈕。電容器繼續為 LED 供電並逐漸放電。一旦電流降至 LED 允許的值以下，我們再次按下按鈕，為電容器供電。
所以我們坐下來定期按下按鈕，保持 LED 的正常運行模式。電源電壓越高，壓力機就越短。電壓越低，按鈕按下的時間就越長。這就是脈寬調製的原理。驅動器監控通過 LED 的電流並控制組裝在晶體管或晶閘管上的按鍵。他做得非常快（每秒數万甚至數十萬次點擊）。
乍一看，這項工作繁瑣而復雜，但對於電子電路來說卻不是。但是開關穩壓器的效率可以達到95%。即使由重型 LED 聚光燈供電，功率損耗也很小，並且關鍵驅動元件不需要強大的散熱器。當然，開關穩壓器的設計更複雜，價格也更高，但這一切都以高性能、卓越的電流穩定質量以及出色的重量和尺寸指標為回報。
該開關驅動器能夠提供高達 3 A 的電流而無需任何散熱器。
如何製作自己的 LED 驅動器
在現成的微電路的幫助下，即使是業餘無線電愛好者也能夠為各種功率的 LED 組裝轉換器。這需要閱讀電路的能力和使用烙鐵的經驗。
您可以使用中國製造商 PowTech 的微電路 - PT4115 為 3 瓦穩定器組裝電流穩定器。該 IC 可用於功率超過 1 W 的 LED 元件，並由具有相當強大的輸出晶體管的控制單元組成。基於 PT4115 的轉換器具有高效率和最少的組件。
如您所見，憑藉經驗、知識和願望，您幾乎可以在任何方案中組裝 LED 驅動器。現在讓我們看一下如何通過手機充電器為 3 個 LED 元件（每個功率為 1 W）創建最簡單的電流轉換器的分步說明。順便說一句，這將幫助您更好地了解設備的操作，然後再轉向為更多 LED 和磁帶設計的更複雜的電路。
組裝 LED 驅動器的說明
| 圖片 | 舞台說明 |
|---|---|
 | 要組裝穩定器，您需要一個舊手機充電器。我們取自三星，它們非常可靠。仔細拆解充電器，參數為5V，700mA。 |
 | 我們還需要一個 10 kΩ 可變（微調）電阻器、3 個 1 W LED 和一根帶插頭的電線。 |
 | 這是拆卸後的充電器的樣子，我們將重做。 |
 | 我們將輸出電阻焊接到 5 kOhm 並在其位置放置一個“微調器”。 |
 | 接下來，我們找到負載的輸出，並在確定極性後，焊接預先串聯的 LED。 |
 | 我們焊接電線上的舊觸點，並在它們的位置將電線與插頭連接起來。在檢查 LED 驅動器的性能之前，您需要確保連接正確、牢固且沒有任何東西會造成短路。只有這樣你才能開始測試。 |
 | 使用微調電阻，我們開始調整，直到 LED 開始發光。 |
 | 如您所見，LED 元件點亮。 |
 | 使用測試儀，我們檢查我們需要的參數：輸出電壓、電流和功率。如有必要，調整電阻。 |
 | 就這樣！ LED 燈正常燃燒，無火花或冒煙，說明改造成功，恭喜您。 |
如您所見，製作一個簡單的 LED 驅動器非常簡單。當然，對於有經驗的業餘無線電愛好者來說，這個方案可能並不有趣，但對於初學者來說，它非常適合練習。
選項4“最好的電路有一個限流電容、一個電阻和一個整流橋。
我認為將 LED 指示燈連接到 220 伏網絡的最佳選擇。該方案的唯一缺點（如果我可以這麼說的話）是它具有最多的細節。優點包括它沒有過度加熱的元件，因為有一個二極管電橋，LED 以兩個半週期的交流電壓工作，因此眼睛看不到閃爍。該方案耗電最少（經濟）。
該方案的工作原理如下。代替限流電阻（在以前的電路中為 24 kOhm），有一個電容器，它消除了該元件的發熱。該電容器必須是薄膜型（不是電解質），並且設計用於至少 250 伏的電壓（最好將其設置為 400 伏）。通過選擇其電容，您可以調整電路中的電流量。在 圖片中的桌子 給出了電容器的電容和相應的電流。有一個與電容器並聯的電阻器，其任務只是在將電路與 220 伏網絡斷開後對電容器進行放電。從 220 V 起，它在指示燈 LED 的電源電路中不起積極作用。
接下來是通常的整流二極管橋，它將交流電變成直流電。任何二極管（現成的二極管橋）都可以，其中最大電流強度將大於指示燈 LED 本身消耗的電流。那麼，這些二極管的反向電壓必須至少為 400 伏。您可以提供最流行的 1N4007 系列二極管。它們價格便宜，體積小，設計用於高達 1 安培的電流和 1000 伏的反向電壓。
電路中還有另一個電阻器，一個限流電阻器，但需要限制來自 220 伏網絡本身的隨機電壓浪湧產生的電流。假設如果附近有人使用包含線圈（導致短期電壓尖峰的感應元件）的強大設備，則網絡中會形成電源電壓的短期增加。電容器不受阻礙地通過該電壓浪湧。並且由於這種浪湧電流的大小足以禁用指示燈 LED，因此在電路中提供了一個限流電阻，以保護電路免受電網中這種電壓降的影響。與之前電路中的電阻器相比，該電阻器會略微發熱。好吧，指示燈本身。你自己選擇它，它的亮度、顏色、大小。選擇 LED 後，按照圖中表格的指導，選擇所需電容的合適電容器。
附言電動 LED 背光的另一種選擇是連接霓虹燈的經典電路（與該電路並聯的電阻器放置在 500kOhm-2mOhm 左右的某處）。如果我們在亮度方面進行比較，那麼對於 LED 背光來說同樣是更多，但如果不需要特殊的亮度，那麼在霓虹燈上使用這個版本的電路是完全有可能的。
經典驅動電路
對於 LED 電源的自組裝，我們將處理最簡單的沒有電流隔離的脈衝型器件。這種電路的主要優點是連接簡單，運行可靠。
220 V 轉換器電路被呈現為開關電源。組裝時，必須遵守所有電氣安全規則，因為電流輸出沒有限制
這種機制的方案由三個主要的級聯區域組成：
- 電容上的電壓分離器。
- 整流器。
- 浪湧保護器。
第一部分是用電阻器對電容器C1上的交流電進行反對。後者僅用於惰性元件的自充電。它不影響電路的運行。
電阻的標稱值可以在 100 kOhm-1 MΩ 的範圍內，功率為 0.5-1 W。電容必須是電解電容，其有效電壓峰值為400-500V
當形成的半波電壓通過電容器時，電流會流動，直到極板完全充電。機制的容量越小，完全充電所花費的時間就越少。
例如，一個體積為 0.3-0.4 微法拉的器件在半波週期的 1/10 內充電，即只有十分之一的通過電壓會通過該段。
本節的矯直過程按照 Graetz 方案進行。根據額定電流和反向電壓選擇二極管電橋。在這種情況下，最後一個值不應小於 600 V
第二級是將交流電轉換（整流）成脈動電流的電氣設備。這樣的過程稱為雙向過程。由於半波的一部分已被電容器平滑，因此該部分的輸出將具有 20-25 V 的直流電。
由於 LED 的電源不應超過 12 V，因此電路必須使用穩定元件。為此，引入了電容濾波器。例如，您可以使用型號 L7812
第三階段在平滑穩定濾波器的基礎上運行 - 電解電容器。其電容參數的選擇取決於負載力。
由於組裝後的電路立即重現其工作，因此您不能觸摸裸線，因為承載的電流達到數十安培 - 線路首先絕緣。
流行LED燈的簡要概述和測試
儘管為各種照明設備構建驅動電路的原理相似，但它們在連接元件的順序和選擇上都存在差異。
考慮在公共領域出售的 4 盞燈的電路。如果需要，您可以自己動手修理它們。
如果有控制器的經驗，可以更換電路的元件，焊接，稍微改進一下。
然而，謹慎的工作和尋找元素的努力並不總是合理的 - 購買新的照明燈具更容易。
選項 #1 - 步步高 P653F LED 燈泡
步步高品牌有兩個非常相似的修改：P653F 燈與 P654F 型號的區別僅在於輻射單元的設計。因此，第二模型中的驅動電路和器件的整體設計都是按照第一器件的原理構建的。
該板具有緊湊的尺寸和經過深思熟慮的元件佈置，用於固定兩個平面。紋波的存在是由於沒有濾波電容，它應該在輸出端
很容易發現設計中的缺陷。例如控制器的安裝位置：部分在散熱器中，在沒有絕緣的情況下，部分在底座中。 SM7525 芯片上的組件在輸出端產生 49.3 V。
選項 #2 - Ecola 7w LED 燈
散熱器由鋁製成，底座由耐熱灰色聚合物製成。在半毫米厚的印刷電路板上，固定有14個串聯的二極管。
散熱片和板子之間是一層導熱膏。底座用自攻螺釘固定。
控制器電路很簡單，在一塊緊湊的板上實現。 LED 將基板加熱至 +55 ºС。幾乎沒有波紋，也排除了無線電干擾
板子完全放在底座裡面，用短線連接。短路的發生是不可能的，因為周圍有塑料 - 一種絕緣材料。控制器輸出的結果為 81 V。
選項 # 3 - 可折疊燈 Ecola 6w GU5,3
得益於可折疊設計，您可以獨立修復或改進設備驅動程序。
然而，這種印像被設備難看的外觀和設計所破壞。整體散熱器使重量更重，因此，在將燈連接到墨盒時，建議進行額外的固定。
該板具有緊湊的尺寸和經過深思熟慮的元件佈置，用於固定兩個平面。紋波的存在是由於沒有濾波電容，它應該在輸出端
該電路的缺點是存在明顯的光通量脈動和高度的無線電干擾，這必然會影響使用壽命。控制器的基礎是BP3122微電路，輸出指示為9.6 V。
我們在另一篇文章中查看了有關 Ecola 品牌 LED 燈泡的更多信息。
選項 #4 - Jazzway 7.5w GU10 燈
燈的外部元件很容易拆卸，因此只需擰下兩對自攻螺釘即可足夠快地到達控制器。保護玻璃由閂鎖固定。板上有 17 個串聯耦合二極管。
但是，位於底座中的控制器本身充滿了化合物，並且電線被壓入端子中。要釋放它們，您需要使用鑽頭或進行焊接。
該電路的缺點是常規電容器執行電流限制器的功能。當燈打開時，會出現電流浪湧，導致 LED 燒壞或 LED 橋故障
沒有觀察到無線電干擾——這都是由於沒有脈衝控制器，但在 100 Hz 的頻率下，可以觀察到明顯的光脈動，達到最大指示值的 80%。
控制器運行的結果是輸出為 100 V，但根據一般評估，燈更可能是弱設備。它的成本顯然被高估了，等同於以產品質量穩定而著稱的品牌成本。
我們在下面的文章中給出了該製造商的燈具的其他特點和特點。
220V的LED燈是怎麼佈置的？
這是採用先進技術生產的現代版 LED 燈。這裡的 LED 是一體的，有幾個晶體，所以不需要焊接很多觸點。通常，僅連接兩個觸點。
表 1. 標準 LED 燈的結構
| 元素 | 描述 |
|---|---|
| 擴散器 | 一種“裙子”形式的元件，有助於均勻分佈來自 LED 的光通量。大多數情況下，該組件由無色塑料或啞光聚碳酸酯製成。 |
| LED芯片 | 這些是現代燈泡的主要元素。它們通常大量安裝（超過 10 件）。然而，確切的數字將取決於光源的功率、散熱器的尺寸和特性。 |
| 介電板 | 它是在陽極氧化鋁合金的基礎上製成的。畢竟，這種材料以最好的方式對冷卻系統起到了散熱的作用。所有這些都可以讓您為芯片的平穩運行創造正常溫度。 |
| 散熱器（冷卻系統） | 它有助於從 LED 所在的介電板上帶走熱量。為了製造這種元件，還使用了鋁合金。只有在這裡，他們才能將其倒入特殊的形式中以獲得盤子。這增加了散熱面積。 |
| 電容器 | 減少從驅動器向晶體施加電壓時產生的脈衝。 |
| 司機 | 有助於電源輸入電壓標準化的設備。沒有這麼小的細節，就不可能製作出現代的 LED 矩陣。這些元素可以是內聯的或內聯的。然而，幾乎所有的燈都有位於設備內部的內置驅動程序。 |
| PVC底座 | 該底座壓在燈泡的底座上，從而保護正在更換產品的電工免受電擊。 |
| 底座 | 需要將燈連接到插座。大多數情況下，它由耐用的金屬製成 - 帶有額外塗層的黃銅。這使您可以延長產品的使用壽命並防止生鏽。 |
LED燈泡驅動器
LED燈與其他產品的另一個區別是高熱區的位置。其他光源將熱量散佈到整個外部，而 LED 芯片僅有助於加熱內部電路板。這就是為什麼需要安裝散熱器以快速散熱的原因。
如果需要修復 LED 故障的照明設備，則將其完全更換。從外觀上看，這些燈既可以是圓形的，也可以是圓柱形的。它們通過底座（銷或螺紋）連接到電源。
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。
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。
最後，按照傳統，關於今天主題的簡短信息視頻：
