В то время как для мощных светодиодов и модулей при выборе источника питания нужно искать именно источник тока с требуемой мощностью и номинальным током, т.е. Учитывать 2 параметра, что усложняет подбор. В этой статье рассмотрены типовые схемы блоков питания и их узлы, а также советы по их ремонту для начинающих радиолюбителей и электриков. Типы и требования к источникам питания для светодиодных лент и 12 В led ламп Основное требование к источнику питания как для светодиодов, так и для светодиодных лент – качественная стабилизация напряжения/тока, вне зависимости от скачков сетевого напряжения, а также низкие выходные пульсации. Схемы блоков питания для светодиодных лент Стоит понимать, что нет в электронике такого понятия как «блок питания для светодиодной ленты», в принципе к любому устройству подойдёт любой блок питания с подходящим напряжением и током большим чем потребляемый прибором. Это значит, что информация описанная ниже применима к практически любым блокам питания. Однако в обиходе проще говорить о блоке питания по его предназначению для конкретного устройства.

1. Драйверы Светодиодов Схемотехника

N – количество светодиодов. Например, при сборке схемы драйвера для светодиода 10W вы можете смело подключать в качестве нагрузки LED-элементы мощностью до 10 Вт. Обязательно нужно иметь небольшой запас по мощности – примерно 25%. Поэтому, если планируется подключение светодиода 10 Вт, драйвер должен обеспечивать мощность не менее 12,5-13 Вт. Цвета светодиодов. Обязательно нужно учитывать то, какой цвет испускает светодиод.

Общая структура импульсного блока питания Для питания светодиодных лент и другой техники последние десятилетия применяются импульсные блоки питания (ИБП). Они отличаются от трансформаторных тем, что работают не на частоте питающего напряжения (50 Гц), а на высоких частотах (десятки и сотни килогерц). Поэтому для его работы нужен генератор высокой частоты, в дешевых и рассчитанных на малые токи (единицы ампер) блоках питания часто встречается автогенераторная схема, она применяется в:. электронных трансформаторах;. электронных балластах для люминесцентных ламп;.

зарядных устройствах для мобильного телефона;. дешевых ИБП для светодиодных лент (10-20 вт) и других устройствах. Схему подобного блока питания можно увидеть на рисунке (для увеличения нажмите на картинку). Его структура следующая: 1. Голубым цветом выделен диодный мост, стоящий на входе блока питания он выпрямляет входное переменное напряжение, для питания следующих узлов постоянным напряжением величиной 220.1.41=310 В.

В случае поломки – проверьте наличие и величину напряжения ДО моста и ПОСЛЕ него, если оно отсутствует – потребуется замена диодов или моста, если он собран в отельном корпусе. На схеме не указан, но по линии 220 В может присутствовать предохранитель или низкоомный резистор, прежде чем приступать к ремонту проверьте его целостность. Коричневым обведен фильтр пульсаций, его главным элементом является C4 –. Его ёмкость зависит от того, насколько сэкономил производитель, обычно до 220 мкФ на 400 Вольт. L1 – фильтр пульсаций и электромагнитных помех, которые возникают при работе импульсного блока питания. В большинстве дешевых блоков питания он отсутствует. Частая проблема фильтра – высыхание, взрыв или вздутие электролитического конденсатора, приводит к некачественной работе всего импульсного блока питания в целом или его полной неработоспособности.

Заменить его можно таким же и большей ёмкости, но подходящим по размеру. Зеленым цветом выделена силовая часть VT1 силовой транзистор, в данном случае полевой, но может быть и биполярный. T1 – импульсный трансформатор с тремя обмотками: первичной, вторичной и базовой.

Третья обмотка необходима для генерации высокочастотных колебаний – если интересен принцип работы автогенераторного блока питания лучше прочитать книги Моина, Зиновьева и другие учебники по источникам питания импульсного типа. Импульсные трансформаторы гораздо меньше по габаритам, чем сетевые, опять же из-за работы на высоких частотах и выполнены не из железа, а из феррита. Чаще всего выходит из строя силовой ключ. Прозвоните транзистор, и вы сразу обнаружите его пробой или обрыв. Остальные элементы – это обвязка этого узла, по отдельности редко выходит из строя, в основном вслед за силовым транзистором. Однако всегда стоит убедиться в соответствии номинальным значениям резисторов и конденсаторов. Диоды в обвязке трансформатора VD7 и VD5 выполняют роль снаббера защищая цепи от всплесков противо-ЭДС, в моменты переключения транзистора.

Являются тоже довольно нагруженным и ответственным узлом. Красным цветом выделена цепочка обратной связи по напряжению и их аналогов (любые буквы в обозначении с цифрами «431»). Дополнительная информация про TL431: В состав ОС включена оптопара U1, с её помощью в силовую часть автогенератора поступает сигнал с выхода и поддерживается стабильное выходное напряжение. В выходной части может отсутствовать напряжение из-за обрыва диода VD8, часто это сборка Шоттки, подлежит замене. Также часто вызывает проблемы вздутый электролитический конденсатор C10. Верхняя часть схемы отвечает за фильтрацию, выпрямление и сглаживание пульсаций сетевого напряжения 220, по сути аналогична как в предыдущем типе, так и в последующих. Самое интересное – это блок ШИМ, сердце любого достойного блока питания.

ШИМ-контроллер – это устройство управляющие коэффициентом заполнения импульсов выходного сигнала на основании уставки, определенной пользователем или обратной связи по току или напряжению. ШИМ может управлять как мощностью нагрузки с помощью полевого (биполярного, IGBT) ключа, так и полупроводниковым управляемым ключом в составе преобразователя с трансформатором или дросселем. Изменяя ширину импульсов при заданной частоте – вы изменяете и действующее значение напряжение, сохраняя при этом амплитудное, вы можете проинтегрировать его с помощью C- и LC-цепей для устранения пульсаций. Такой метод называется Широтно-Импульсное Моделирование, то есть моделирование сигнала за счёт ширины импульсов (скважности/коэффициента заполнения) при постоянной их частоте.

На английском языке это звучит, как PWM-controller, или Pulse-Width Modulation controller. На рисунке изображен биполярный ШИМ.

Прямоугольные сигналы – это сигналы управления на транзисторах с контроллера, пунктиром изображена форма напряжения в нагрузке этих ключей – действующее напряжение. Более качественные блоки питания малой средней мощности часто построены на интегральных ШИМ-котроллерах со встроенным силовым ключом. Преимущества перед автогенераторной схемой:. Рабочая частота преобразователя не зависит ни от нагрузки, ни от напряжения питания;. Более качественная стабилизация выходных параметров;.

Возможность более простой и надежной настройки рабочей частоты на этапе проектирования и модернизации блока. Ниже будут расположены несколько типовых схем блоков питания (для увеличения нажмите на картинку).

Схема более сложная и надежная. Основным силовым компонентом является транзистор Q2 и трансформатор. При ремонте нужно проверить фильтрующие электролитические конденсаторы, силовой ключ, диоды Шоттки в выходных цепях и выходные LC-фильтры, напряжения питания микросхемы, в остальном методы диагностики аналогичны. Однако более подробная и точная диагностика возможна лишь с использованием осциллографа, в противном случае – проверьте короткие замыкания платы, пайку элементов и обрывы дороже. Может помочь замена подозрительных узлов на заведомо рабочие. Более совершенные модели источников питания для светодиодных лент выполнены на практически легендарной микросхеме TL494 (любые буквы с цифрами «494») или её аналоге KA7500. Кстати на этих же контроллерах построено большинство компьютерных блоков питания AT и ATX.

Вот типовая схема блока питания на этом ШИМ-контроллере (нажмите на схему). Краткий алгоритм проверки: 1. Запитываем микросхему согласно распиновки от внешнего источника питания 12-15 вольт (12 ножка – плюс, а на 7 ножку – минус).

На 14 ножки должно появиться напряжение 5 Вольт, которое будет оставаться стабильным при изменении питания, если оно «плавает» - микросхему под замену. На 5 выводе должно быть пилообразное напряжение «увидеть» его можно только с помощью осциллографа. Если его нет или форма искажена – проверяем соответствие номинальным значениям времязадающей RC-цепи, которая подключена к 5 и 6 выводам, если нет – на схеме это R39 и C35, их под замену, если после этого ничего не изменилось – микросхема вышла из строя. На выходах 8 и 11 должны быть прямоугольные импульсы, но их может не быть из-за конкретной схемы реализации обратной связи (выводы 1-2 и 15-16). Если выключить и подключить 220 В, на какое-то время они там появятся и блок снова уйдёт в защиту – это признак исправной микросхемы.

Проверить ШИМ можно закоротив 4 и 7 ножку, ширина импульсов увеличится, а закоротив 4 на 14 ножки – импульсы исчезнут. Если у вас получились другие результаты – проблема в МС. Это наиболее краткая проверка данного ШИМ-контроллера, о ремонте блоков питания на их основе есть целая книга «Импульсные блоки питания для IBM PC». Хоть и посвящена она компьютерным блоками питания, но там много полезной информации для любого радиолюбителя. Вывод Схемотехника блоков питания для светодиодных лент аналогична любым блокам питания с подобными характеристиками, довольно хорошо поддаётся ремонту, модернизации и перестройки на необходимые напряжения, разумеется, в разумных пределах. Алексей Бартош Смотрите также у нас на сайте.

На эту тему: Как большинство полупроводниковых приборов невысокой мощности, светодиоды требуют достаточно нежного обращения. Светодиод не стоит перегревать, пропускать через него ток и подавать на него напряжение превышающие паспортные ограничения, подавать большое обратное напряжение и т.д. В устройствах с большим количеством светодиодов, таких как или светодиодный прожектор, требуется корректировать разброс интенсивности и цвета, необходимо следить за температурой светодиода.

Драйверы Светодиодов Схемотехника

В электронных табло кроме задач сохранения надежности светодиодов, требуется регулировать ток с высокой точностью, коммутировать его с большой частотой. Светодиод требует бережного отношения вследствие зависимости его яркости и срока службы от рабочего среднего и максимального тока, температуры. В отличие от монохромных светодиодов, полихромные (белые) светодиоды наиболее подвержены влиянию тока и температуры на долговечность в связи с наличием дополнительного «стареющего» элемента в их составе – люминофора.

Для поддержания в первую очередь правильного режима по току и напряжению, применяются специальные схематические решения, обеспечивающие стабилизацию тока, отсутствие паразитных выбросов при коммутации – так называемые светодиодные драйверы. Производители электронных компонентов и микросхем предлагают для управления светодиодами разнообразные решения. Попробуем разобраться в этих вариантах. Задача светодиодного драйвера зависит от области применения светодиодного источника света. в приборах и устройствах автоматики, управления., динамическая подсветка.