LED灯电路:简单的驱动装置

LED驱动器——工作原理及选型规则

驱动电路及其工作原理

要进行成功的维修,您必须清楚地了解灯泡的工作原理。任何 LED 灯的主要部件之一是驱动器。驱动程序方案 LED灯亮 220V有很多,但有条件的可以分为3种:

  1. 随着电流的稳定。
  2. 具有稳压功能。
  3. 没有稳定。

只有第一种类型的设备本身就是驱动程序。它们限制通过 LED 的电流。第二种更好称为电源 用于 LED 灯条.第三个通常很难命名,但正如我上面指出的,它的修复是最简单的。考虑每种类型的驱动器上的灯电路。

电流稳定驱动器

灯驱动器(您在下面看到的电路)组装在集成电流稳定器 SM2082D 上。尽管表面上看起来很简单,但它功能齐全,质量上乘,维修也不难。

电源电压通过保险丝 F 提供给二极管电桥 VD1-VD4,然后,已经整流后,提供给平滑电容器 C1。如此获得的恒定电压提供给串联连接的 HL1-HL14 灯的 LED 和 DA1 芯片的引脚 2。

从这个微电路的第一个输出开始,电流稳定的电压被提供给 LED。电流量取决于电阻器 R2 的值。一个相当大的电阻R1,一个并联电容,不参与电路的操作。当您拧下灯泡时,需要它来快速使电容器放电。否则,握住底座,您可能会遭受严重的电击,因为 C1 将保持充电至 300 V 的电压。

稳压驱动器

原则上,该电路的质量也相当高,但您需要以稍微不同的方式将其连接到 LED。正如我上面所说,将这种驱动器称为电源会更正确,因为它稳定的不是电流,而是电压。

这里,电源电压首先提供给镇流电容器 C1,将其降低到大约 20 V 的值,然后提供给二极管桥 VD1-VD4。此外,整流电压由电容器C2平滑并馈送到集成电压调节器。它再次被平滑 (C3) 并通过限流电阻器 R2 为串联的 LED 链供电。因此,即使电源电压波动,通过 LED 的电流也将保持恒定。

这个电路和上一个电路的不同之处就在于这个限流电阻。其实这是一个带镇流器电源的LED灯带电路。

没有稳定器的驱动程序

按照这个方案组装的驱动器是中国电路的奇迹。但是,如果市电电压正常且跳变不大,则可以正常工作。该设备是根据最简单的方案组装的,既不能稳定电流,也不能稳定电压。它只是将它(电压)降低到近似的期望值并拉直它。

在此图中,您会看到一个您已经熟悉的淬灭(镇流器)电容器,为了安全起见,它被一个电阻器分流。接下来,将电压提供给整流桥,通过一个非常小的电容器(只有 10 微法拉)进行平滑处理,并通过一个限流电阻进入 LED 链。

这样的“司机”还能说什么呢?由于它不能稳定任何东西,因此 LED 上的电压以及相应地通过它们的电流直接取决于输入电压。如果太高,灯泡会很快烧坏。如果它跳起来,灯也会闪烁。

这种解决方案通常用于中国制造商的经济型灯具。当然,很难说它成功,但它经常发生,并且在正常的网络电压下可以工作很长时间。此外,这种电路很容易修复。

LED灯制造商的评级。

该评级基于基于消费者反馈的在线商店数据。这个顶部是由带有 E27 底座的 LED 灯呈现的,平均功率为 7W。欧司朗(4.8 分)。

这个德国品牌生产具有良好冷却系统的明亮、可靠的 LED 模型。

优点

  • 低纹波(10%);
  • 良好的显色指数(80)不给眼睛带来负担。
  • 种类繁多的产品和价格(从 150 卢布到 1500 卢布);
  • 将某些模型连接到“智能家居”的能力,但只能直接连接,没有基础。所有型号均配备稳压器;

缺点

注意制造商的国家,这些灯在俄罗斯、中国和德国都生产。高斯(4.7 分)

高斯(4.7 分)。

俄罗斯品牌。

优点

  • 没有闪烁。
  • 有强led光源e27 35W
  • 非常高的显色指数(90以上)。
  • 其中最长的使用寿命可达 50,000 小时。
  • 最亮的光源之一。
  • 可提供具有不寻常烧瓶形状的型号
  • 实惠的价格(200 卢布起)。

缺点

  • 小照明区域(适用于大多数型号),
  • 销售主要在网上。

导航员(4.6 分)。

俄罗斯品牌,虽然生产基地在中国。

优点

  • 可用性。模型在该国的商店中广泛存在
  • 大量不同形状和颜色的光源。有许多用于专用照明设备的型号。
  • 价格低廉(约 200 卢布一个)。
  • 使用寿命 40,000 小时
  • 无闪烁
  • 高显色性 (89)
  • 适用于温度波动

缺点

  • 廉价型号中没有稳压器
  • 散热器加热

自闭症谱系障碍(4.5 分)。

俄罗斯品牌,产品适应该国电源的具体情况。

优点

  • 多种专业 LED 光源可供选择
  • 价格低
  • 使用寿命 30,000 小时
  • 显色性好 (89)

缺点

  • 家用光源范围小
  • 冷却不良
  • 结婚率比较高

飞利浦领先(4.5 分)。

优点

  • 本公司的所有光源都经过实验室的眼睛安全测试。这是由于低闪烁系数而实现的。
  • 这个品牌的光源有最好的冷却系统。
  • 价格范围广泛:从 200 卢布到 2000 卢布。
  • 所有型号都有一个内置的电压调节器。许多模型都内置在“智能家居”中。
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缺点

小米 Yeelight(4.5 分)。

中国品牌小米 LED 光源。

优点

  • 色温范围为 1500 至 6500 K,可提供约 1600 万种颜色。
  • 纹波系数 - 10%。
  • 使用寿命 - 25000 小时。
  • 兼容智能家居。可以通过智能手机、Yandex Alice 或 Google Assistant 进行控制。

缺点

全亮时嗡嗡声
高成本(超过一千卢布)。

时代(4.3 分)。

俄罗斯品牌,在中国生产产品。

优点

  • 该公司生产一些市场上最便宜的灯泡。
  • 良好的使用寿命30,000小时。
  • 与 Navigator 一样,ERA 型号在全国大多数商店都有售。展示了数百种型号的灯。
  • 他们有很好的冷却。

缺点

  • 相当高的闪烁系数 (15-20%)
  • 小张角
  • 底座固定不良

卡梅利翁(4.3 分)。

德国品牌,中国制造。

优点

  • 使用寿命长达 40,000 小时
  • 无闪烁
  • 明亮的光线
  • 增加光输出
  • 模型范围由各种形状和颜色的光源表示。
  • 有特殊用途的灯,直到植物灯
  • 价格范围很广(100卢布起)

缺点

  • 保修期比别人短
  • 如果灯泡每天工作 3 小时,则可确保较长的使用寿命。

埃科拉(3 分)。

中俄合资公司。

优点

  • 在中国生产。
  • 使用寿命 30,000 小时。
  • 价格(每个 100 卢布起)。
  • 4000 K 的色温非常适合办公环境。

缺点

如何选择LED?

这完全取决于您将在哪里使用这些自制灯。如果您在客厅需要明亮的灯光,那么您需要大量的超亮灯具。如果用于走廊、厕所、浴室或走廊 - 几件就足够了。

这很简单——更多的 LED,更多的光。有时您只需要指示灯来显示设备的运行情况或施加的电压。这在工厂和工厂设备中有时是必要的。在这种情况下,一个普通的红色或绿色 LED 就足够了。您甚至可以使用苏联的 AL307,广泛用于老式录音机和其他设备。


LED灯电路:简单的驱动装置

DIY灯制作

很难想象,但即使是 LED 灯也可以手工制作,并节省大量购买电器的费用。

工具和材料

制造 220V 灯所需的材料和工具的质量起着重要作用。产品的可靠性和安全性、耐用性取决于此。

LED灯电路:简单的驱动装置用自己的双手轻松制作定向灯

要工作,您需要以下元素:

  • 无玻璃卤素灯;
  • 多达 22 个 LED;
  • 快速粘合剂;
  • 铜线和铝片,厚度为0.2mm;
  • 电阻,根据电路选择。

绘制连接图 一切细节,视具体情况而定。为此,使用了各种在线计算器来获得准确的结果。使用超过 22 个 LED 时,连接很复杂,需要特殊方法。

LED灯电路:简单的驱动装置方案是根据情况选择的。

作为工具,使用螺丝刀、锤子、打孔器、小烙铁。在工作过程中,您还需要一个小支架,方便您将二极管放置在反射盘上。

制作灯的分步说明

自己动手制作 220 V LED 灯不需要专业知识和复杂的工具。

  1. 首先,您需要通过打开外壳来准备故障灯。底座非常小心地与它分离,为此您可以使用螺丝刀。
  2. 在设计内部有一个镇流器电子设备的板,将需要进一步的工作。您还需要 LED。产品顶部有一个带孔的盖子。管子应从中取出。底座由塑料或厚纸板制成。
  3. 在塑料底座上,LED 将比在纸板上更牢固地固定。因此,最好使用一块塑料。
  4. 该灯将由适用于 220V 电​​源的 RLD2-1 驱动器供电。在这种情况下,可以串联 3 个白色 1 瓦 LED。三个元件并联,然后所有链条串联固定。
  5. 在拆卸灯结构期间,底座中的电线可能会损坏。在这种情况下,您需要将元件焊接到位,这将为进一步组装产品提供一种简单的技术。
  6. 还必须在驱动器和电路板之间放置一块塑料。这避免了关闭。在这种情况下,您也可以使用纸板,因为 LED 灯不会发热。之后,组装设计,并将设备拧入墨盒并检查性能。

LED灯电路:简单的驱动装置组装后,您需要检查设备的性能

这种灯的功率约为 3 瓦。该设备连接到电压为 220 V 的网络并提供明亮的照明。该灯作为辅助光源是有效的。基于这个 DIY 示例,很容易创建更强大的设计。

制作驱动程序

电流稳定装置和恒压源 - 驱动器 - 存在于连接到电压为 220 V 的网络的灯的设计中。没有它,就不可能创建光源,您可以制作这样的元素用自己的双手。为此,请小心拆卸灯,切断通向底座和玻璃灯泡的电线。值得考虑的是,其中一个环岛线可能有一个电阻器。在这种情况下,切割元件跟随电阻器,因为在创建驱动器时需要它。

LED灯电路:简单的驱动装置切断电线后,这样的细节仍然存在

每个板选项根据制造商、设备电源和其他功能而有所不同。对于 10W LED,无需修改驱动器。如果灯的光通量强度不同,那么最好从功率更大的设备中获取转换器。 18 匝漆包线应绕在 20 W 灯电感上,然后焊接到其输出到二极管电桥。接下来,对灯施加电压并检查输出功率。因此,您可以创建特性符合要求的产品。

视频:制作 DIY LED 灯

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用自己的双手制作 220 V LED 灯很容易,但首先您需要确定所需的电源、电路并选择所有元件。此外,即使对于新手大师,该过程也不会造成困难。结果是用于照明任何场所的经济且可靠的设备。

开关电源

首先,电压的整流立即发生。也就是说,将 AC 220V 提供给输入,并立即在输入处将其转换为 DC 220V。

LED灯电路:简单的驱动装置

接下来是脉冲发生器。它的主要任务是产生一个非常高频率的人工交流电压。几十甚至几百千赫兹(从 30 到 150 kHz)。将其与我们在家庭插座中习惯的 50Hz 进行比较。

LED灯电路:简单的驱动装置

顺便说一句,由于频率如此之高,我们几乎听不到脉冲变压器的嗡嗡声。这是因为人耳能够分辨高达 20 kHz 的声音,仅此而已。

LED灯电路:简单的驱动装置

电路中的第三个元件是脉冲变压器。它在形状和设计上与通常的相似。然而,它的主要区别在于其较小的整体尺寸。

这正是由于高频而实现的。

LED灯电路:简单的驱动装置

在这三个元素中,最重要的是脉冲发生器。没有它,就不会有这么小的电源。

脉冲块的优点:

价格很小,当然除非在功率方面进行比较,并且同一单元组装在传统变压器上

效率从 90% 到 98%

电源电压可以在很宽的范围内应用

与优质电源制造商合作,脉冲 UPS 具有更高的余弦 phi

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也有缺点:

装配方案的复杂性

复杂的结构

如果遇到低质量的脉冲单元,它会向网络发射一堆高频干扰,影响其余设备的运行

简而言之,正常或脉冲电源是一种输出端只有一个电压的设备。当然,它可以“扭曲”,但不能大范围。

对于 LED 灯,这样的块是不合适的。因此,驱动程序用于为它们供电。

如何为 LED 选择驱动器。 LED连接方式

假设有 6 个 LED,电压降为 2V,电流为 300mA。您可以通过各种方式连接它们,并且在每种情况下,您都需要具有特定参数的驱动程序:

  1. 始终如一。使用这种连接方法,需要一个电压为 12 V、电流为 300 mA 的驱动器。这种方法的优点是,相同的电流流过整个电路,LED以相同的亮度点亮。缺点是要驱动大量的 LED,需要非常高电压的驱动器。
  2. 平行。一个 6 V 驱动器在这里已经足够了,但电流消耗将是串行连接的大约 2 倍。缺点:每个电路中流动的电流由于LED参数的分散而略有不同,因此一个电路会比另一个电路发光一点。
  3. 接二连三。在这里,您将需要与第二种情况相同的驱动程序。发光的亮度会更均匀,但有一个明显的缺点:每对 LED 通电时,由于特性的扩散,一个可能会比另一个更早开启,电流会高出 2 倍比标称电流会流过它。大多数 LED 都是为这种短期电流浪涌而设计的,但这种方法仍然是最不受欢迎的。

请注意,在所有情况下,驱动器功率均为 3.6 W,并且不取决于负载的连接方式。因此,在购买 LED 的阶段选择 LED 驱动器更为方便,事先已确定连接方案

如果您首先购买 LED 本身,然后为它们选择驱动器,这可能是一项艰巨的任务,因为您很可能会准确找到可以为特定数量的 LED 提供操作的电源,包括在特定的方案,很小

因此,在购买 LED 的阶段,预先确定连接方案,选择 LED 驱动器更为方便。如果您首先购买 LED 本身,然后为它们选择驱动器,这可能是一项艰巨的任务,因为您很可能会准确找到可以为特定数量的 LED 提供操作的电源,包括在特定的方案,很小。

如何选择 LED 驱动器

处理了led驱动器的工作原理后,还有待学习如何正确选择它们。如果您没有忘记在学校接受的电气工程基础知识,那么这是一件简单的事情。我们列出了用于选择的 LED 转换器的主要特性:

  • 输入电压;
  • 输出电压;
  • 输出电流;
  • 输出功率;
  • 对环境的保护程度。

首先,您需要决定您的 LED 灯将从哪个来源供电。这可以是 220 V 网络、汽车车载网络或任何其他交流和直流电源。第一个要求:您将使用的电压必须在“输入电压”栏中的驱动程序护照中指定的范围内。除了幅度之外,还需要考虑电流的类型:直流或交流。实际上,例如,在插座中,电流是交流的,而在汽车中则是直接的。第一个通常缩写为AC,第二个DC。几乎总是可以在设备本身的外壳上看到此信息。

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接下来,我们继续讨论输出参数。假设您有三个 LED,每个 LED 的工作电压为 3.3 V,电流为 300 mA(在随附的文档中说明)。你决定做一个台灯,二极管是串联的。我们将所有半导体的工作电压相加,得到整个链的电压降:3.3 * 3 = 9.9 V。此连接的电流保持不变 - 300 mA。因此,您需要一个输出电压为 9.9 V 的驱动器,它可以在 300 mA 的水平上提供电流稳定。

当然,正是因为这个电压才找不到设备,但这不是必须的。所有驱动器都不是针对特定电压设计的,而是针对特定范围设计的。你的任务是让你的价值适应这个范围。但输出电流必须完全对应 300 mA。在极端情况下,它可能会少一些(灯不会那么亮),但永远不会更多。否则,您的自制产品会立即或在一个月内烧毁。

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继续前行。我们找出我们需要什么样的驱动力。这个参数至少要和我们未来灯的功耗相匹配,最好超过这个值10-20%。如何计算我们三个 LED 的“花环”的功率?请记住:负载的电功率是流过它的电流乘以施加的电压。我们用计算器将所有 LED 的总工作电压乘以电流,将电流转换为安培后:9.9 * 0.3 = 2.97 W。

画龙点睛。结构执行。该设备既可以在外壳中,也可以在没有它的情况下。第一个当然是怕灰尘和湿气,而且在电气安全方面,也不是最好的选择。如果您决定将驱动器嵌入到外壳环保良好的灯中,那就可以了。但是如果灯壳有一堆通风孔(LED需要冷却),并且设备本身会在车库中,那么最好在自己的外壳中选择电源。

所以,我们需要一个具有以下特点的LED驱动器:

  • 电源电压 - 网络 220 V AC;
  • 输出电压 - 9.9 V;
  • 输出电流 - 300 mA;
  • 输出功率 - 不小于 3 W;
  • 外壳 - 防尘。

让我们去商店看看。他在这里:

LED灯电路:简单的驱动装置

不仅适合,而且非常适合需求。稍微降低输出电流将延长 LED 的寿命,但这不会以任何方式影响它们的发光亮度。功耗将降至 2.7 W - 将有一个驱动器功率储备。

用于大功率 LED 的自己动手做 LED 驱动器

LED灯电路:简单的驱动装置

这是最简单的方案之一,您可以用即兴材料自己动手组装。

Q1——N沟道场效应晶体管(IRFZ48或IRF530);

Q2 - 双极 npn 晶体管(2N3004,或等效物);

R2 - 2.2 欧姆,0.5-2 W 电阻器;

输入电压高达 15 V;

驱动器将变成线性的,效率由以下公式确定:V引领 /V

哪里 v引领 - LED 两端的电压降,

- 输入电压。

根据物理定律,输入电压与二极管两端的压降之差越大,驱动器电流越大,晶体管 Q1 和电阻器 R2 的发热就越多。

必须大于V引领 至少1-2V。

我再说一遍,电路非常简单,甚至可以通过简单的铰链安装进行组装,并且可以毫无问题地工作。

计算:
- LED电流大约等于:0.5/R1
- 功率 R1:电阻器消耗的功率约为:0.25 / R3。选择至少两倍于计算功率的电阻值,以使电阻不会变热。

因此,对于 700mA LED 电流:
R3 = 0.5 / 0.7 = 0.71 欧姆。最接近的标准电阻为 0.75 欧姆。
功率 R3 \u003d 0.25 / 0.71 \u003d 0.35 W。我们至少需要 1/2 瓦的标称电阻。

使用附加电阻器和齐纳二极管修改电路

LED灯电路:简单的驱动装置用附加电阻修改电路LED灯电路:简单的驱动装置齐纳二极管电路修改

现在我们将用自己的双手组装 LED 驱动器,并进行一些修改。这些修改对第一电路的电压限制有所改变。假设我们需要保持 NFET (G-pin) 低于 20V,如果我们想使用高于 20V 的电源。如果我们使用带有电路的微控制器或连接计算机,这些更改是必要的。

在第一个电路中,添加了一个电阻器 R3,在第二个电路中,相同的电阻器被 D2(一个齐纳二极管)代替。

如果我们想将 G 引脚电压设置为 5 伏左右,请使用 4.7 或 5.1 伏齐纳二极管(例如:1N4732A 或 1N4733A)。

如果输入电压小于 10V,则将 R1 替换为 22kΩ。

使用这些修改,您可以获得在 60 V 电压下操作电路的能力。

使用这些修改,您现在可以安全地使用微控制器、PWM,甚至可以连接到计算机。

这些事情将不予考虑。但是,如果您有兴趣,我会添加一篇有关此类方案的文章。

修改“调光”LED 的电路

LED灯电路:简单的驱动装置

考虑另一种修改。这种用您自己的双手组装的 LED 驱动器可以让您“调光”LED。相反,它不会是一个成熟的调光器。在这里,主要作用是由 2 个电阻器发挥作用,它们的设计方式是,当开关打开或关闭时,二极管的亮度会发生变化。那些。 “用俄语 - 一个带拐杖的调光器。”但是这个选项也有存在的权利。您总是可以在我们的门户网站上找到用于计算电阻器的计算器并使用它们。

有人会说——“你可以使用”调谐电阻。我敢打赌——不幸的是,对于这么小的值,没有调谐电阻。对此有完全不同的方案。

LED驱动器 - 它是什么

“司机”一词的直接翻译是“司机”。因此,任何 LED 灯的驱动器都执行控制提供给设备的电压和调整照明参数的功能。

图 1. LED 驱动器

LED 是能够发射特定光谱的光的电子设备。为了使设备正常工作,必须以最小的纹波对其施加专门的恒定电压。对于大功率 LED,情况尤其如此。即使是最小的电压降也会损坏设备。输入电压的轻微降低会立即影响光输出参数。超过设定值会导致晶体过热并烧毁而无法恢复。

结论

LED灯的成本正在缓慢但肯定地下降。然而,价格仍然居高不下。不是每个人都能负担得起更换劣质但便宜的灯具或购买昂贵的灯具。在这种情况下,对此类灯具进行维修是一个不错的出路。

如果您遵守规则和预防措施,那么节省的费用将是可观的。

LED灯电路:简单的驱动装置玉米灯提供更多的光,但它也消耗更多的能量

我们希望今天文章中提供的信息对读者有用。阅读过程中出现的问题可以在讨论中提出。我们将尽可能完整地回答他们。如果有人有类似作品的经验,如果您与其他读者分享,我们将不胜感激。

最后,按照传统,关于今天主题的简短信息视频:

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