Κυκλοφορία τροφοδοτικών για λωρίδες LED και όχι μόνο

Οι λυχνίες LED αντικαθιστούν αυτούς τους τύπους πηγών φωτός, όπως λαμπτήρες φθορισμού και λαμπτήρες πυρακτώσεως. Σχεδόν κάθε σπίτι έχει ήδη λάμπες LED, καταναλώνουν λιγότερο από δύο από τους προκατόχους τους (έως και 10 φορές λιγότερους από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και 2 έως 5 φορές λιγότερους από CFL ή λαμπτήρες φθορισμού εξοικονόμησης ενέργειας). Σε καταστάσεις όπου χρειάζεστε μια μεγάλη πηγή φωτός ή πρέπει να οργανώσετε το φωτισμό ενός σύνθετου σχήματος σε εξέλιξη οδηγημένη ταινία.

Led ταινία είναι ιδανικό για μια σειρά από καταστάσεις, το κύριο πλεονέκτημα της σε σχέση με τις μεμονωμένες οδηγήσεις και τις συστοιχίες LED είναι πηγές ενέργειας. Είναι ευκολότερο να βρεθούν σε πώληση σχεδόν σε κάθε κατάστημα ηλεκτρικών ειδών, σε αντίθεση με τους οδηγούς για LED υψηλής ισχύος, επιπλέον, η επιλογή τροφοδοσίας γίνεται μόνο με την κατανάλωση ρεύματος, επειδή η μεγάλη πλειοψηφία των λωρίδων LED έχει τάση τροφοδοσίας 12 βολτ.

Ενώ για τα LEDs και τις μονάδες υψηλής ισχύος, όταν επιλέγετε μια πηγή ενέργειας, είναι απαραίτητο να αναζητήσετε μια πηγή ρεύματος με την απαιτούμενη ισχύ και ονομαστικό ρεύμα, δηλ. εξετάστε 2 παραμέτρους, γεγονός που περιπλέκει την επιλογή.

Αυτό το άρθρο ασχολείται με τυπικά σχέδια τροφοδοτικών και τα εξαρτήματά τους, καθώς και συμβουλές για την επισκευή τους για αρχάριους ζαμπόν και ηλεκτρολόγους.

Τύποι και απαιτήσεις για τροφοδοτικά για λωρίδες LED και λαμπτήρες 12V LED

Η βασική απαίτηση για μια πηγή τροφοδοσίας τόσο για τις λυχνίες LED όσο και για τις λωρίδες LED είναι η σταθεροποίηση τάσης / ρεύματος υψηλής ποιότητας, ανεξάρτητα από τις τάσεις στην τάση δικτύου, καθώς και τις κυματιστές εξόδους.

Ανά τύπο εκτέλεσης, διακρίνονται τα τροφοδοτικά για προϊόντα LED:

• Σφραγισμένο. Είναι πιο δύσκολο να επιδιορθωθούν, η περίπτωση δεν είναι πάντοτε επιδεκτική ακριβούς αποσυναρμολόγησης, και μέσα σε αυτό μπορεί να γεμίσει ακόμη και με στεγανωτικό ή σύνθετο υλικό.

• Αδιάβροχη για εσωτερική χρήση. Καλύτερα να επιδιορθώσετε, γιατί η σανίδα αφαιρείται αφού ξεβιδώσετε αρκετές βίδες.

Ανά τύπο ψύξης:

• Παθητική εναέρια. Η τροφοδοσία ρεύματος ψύχεται μέσω φυσικής μεταφοράς αέρα μέσω της διάτρησης του περιβλήματός της. Το μειονέκτημα είναι η αδυναμία να επιτευχθεί υψηλή ισχύς ενώ διατηρούνται οι συνολικές διαστάσεις.

• Ενεργός αέρας. Η παροχή ρεύματος ψύχεται με ψύκτη (ένας μικρός ανεμιστήρας, όπως εγκαθίσταται στις μονάδες του συστήματος PC). Αυτός ο τύπος ψύξης σας επιτρέπει να επιτύχετε περισσότερη ισχύ στο ίδιο μέγεθος με παθητική παροχή ρεύματος.

Σχέδια παροχής ηλεκτρικού ρεύματος για λωρίδες LED

Θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι στα ηλεκτρονικά δεν υπάρχει "τροφοδοσία ρεύματος για μια λωρίδα LED", κατ 'αρχήν, κάθε τροφοδοτικό με κατάλληλη τάση και ρεύμα μεγαλύτερο από αυτό που καταναλώνεται από τη συσκευή θα χωρέσει σε οποιαδήποτε συσκευή. Αυτό σημαίνει ότι οι πληροφορίες που περιγράφονται παρακάτω ισχύουν για σχεδόν οποιοδήποτε τροφοδοτικό.

Ωστόσο, στην καθημερινή ζωή είναι ευκολότερο να μιλήσουμε για την τροφοδοσία ρεύματος για τη χρήση που προορίζεται για μια συγκεκριμένη συσκευή.

Γενική δομή ενός τροφοδοτικού ρεύματος

Για τις τελευταίες δεκαετίες, παλμικά τροφοδοτικά (UPS) έχουν χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία λωρίδων LED και άλλου εξοπλισμού. Διαφέρουν από τους μετασχηματιστές στο ότι δεν λειτουργούν στη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας (50 Hz), αλλά σε υψηλές συχνότητες (δεκάδες και εκατοντάδες kilohertz).

Ως εκ τούτου, για τη λειτουργία του, απαιτείται μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας, σε φθηνά και σχεδιασμένα για μικρά ρεύματα (μονάδες αμπέρ) τροφοδοτικά, ένα αυτογενές κύκλωμα βρίσκεται συχνά, χρησιμοποιείται σε:

• ηλεκτρονικοί μετασχηματιστές;

• Ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία για λαμπτήρες φθορισμού.

• Φορτιστές κινητών τηλεφώνων.

• φθηνό UPS για λωρίδες LED (10-20 W) και άλλες συσκευές.

Ένα διάγραμμα μιας τέτοιας παροχής ενέργειας φαίνεται στο σχήμα (κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση):

Η διάρθρωσή του έχει ως εξής:

1. Επισημαίνεται με μπλε χρώμα γέφυρα δίοδοςπου στέκεται στην είσοδο της μονάδας τροφοδοσίας, διορθώνει την εναλλασσόμενη τάση εισόδου, για να τροφοδοτήσει τους ακόλουθους κόμβους με σταθερή τάση 220 * 1.41 = 310 V. Σε περίπτωση βλάβης, ελέγξτε την παρουσία και το μέγεθος της τάσης ΠΡΙΝ τη γέφυρα και μετά από αυτήν, αν δεν υπάρχει, θα πρέπει να αντικαταστήσετε τις διόδους ή τη γέφυρα αν συναρμολογείται σε ένα κτίριο του ξενοδοχείου.

Δεν φαίνεται στο διάγραμμα, αλλά μπορεί να υπάρχει μια τάση ή αντίσταση χαμηλής αντίστασης στη γραμμή 220 V, ελέγξτε την ακεραιότητά της πριν αρχίσετε τις επισκευές.

2. Ένα φίλτρο κυματοειδούς κυκλώματος είναι καφέ, το κύριο στοιχείο του είναι το C4 - ηλεκτρολυτικό πυκνωτή. Η χωρητικότητά του εξαρτάται από το πόσο έχει αποθηκεύσει ο κατασκευαστής, συνήθως μέχρι 220 μικροφάρδους ανά 400 βολτ. L1 - κυματισμός φίλτρου και ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που συμβαίνουν κατά τη λειτουργία μιας τροφοδοσίας παροχής ρεύματος. Στις περισσότερες φθηνές πηγές τροφοδοσίας, λείπει.

Ένα κοινό πρόβλημα φίλτρου - ξήρανση, έκρηξη ή φούσκωμα ενός ηλεκτρολυτικού πυκνωτή, οδηγεί σε κακή ποιότητα λειτουργίας ολόκληρης της τροφοδοτικής παροχής ρεύματος στο σύνολό της ή της πλήρους μη λειτουργίας της. Μπορείτε να το αντικαταστήσετε με την ίδια και μεγαλύτερη χωρητικότητα, αλλά κατάλληλο σε μέγεθος.

3. Το τρανζίστορ ισχύος VT1 του τμήματος ισχύος αναδεικνύεται με πράσινο χρώμα, στην περίπτωση αυτή ένα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, αλλά μπορεί επίσης να είναι διπολικό. T1 - παλμικό μετασχηματιστή με τρεις περιελίξεις: πρωτογενές, δευτερογενές και βασικό.

Η τρίτη περιέλιξη είναι απαραίτητη για τη δημιουργία ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας - εάν η αρχή του αυτοπαραγωγού ηλεκτρικού ρεύματος είναι ενδιαφέρουσα, είναι καλύτερα να διαβάσετε τα βιβλία του Moin, Zinoviev και άλλων εγχειριδίων σε παλμικά τροφοδοτικά.

Οι μετασχηματιστές παλμού είναι πολύ μικρότεροι σε μέγεθος από τους μετασχηματιστές δικτύου, και πάλι λόγω εργασίας σε υψηλές συχνότητες και δεν κατασκευάζονται από σίδηρο, αλλά από φερρίτη. Τις περισσότερες φορές, ο διακόπτης τροφοδοσίας αποτυγχάνει.

Τραβήξτε το τρανζίστορ πολυμέτρου σε λειτουργία δοκιμής με δίοδο, και θα βρείτε αμέσως την κατανομή ή το σπάσιμο. Τα υπόλοιπα στοιχεία είναι η ταινία αυτού του κόμβου, σπάνια ξεσπώνται μεμονωμένα, κυρίως μετά το τρανζίστορ ισχύος. Ωστόσο, πρέπει πάντα να βεβαιώνεστε ότι οι ονομαστικές τιμές των αντιστάσεων και των πυκνωτών είναι συνεπείς.

Οι δίοδοι στη λωρίδα του μετασχηματιστή VD7 και VD5 δρουν σαν αποσβεστήρας που προστατεύει τα κυκλώματα από τις εκρήξεις του αντι-ΗΜΡ, στις στιγμές της μεταγωγής του τρανζίστορ. Είναι επίσης πολύ απασχολημένος και υπεύθυνος κόμβος.

4. Ο βρόχος ανατροφοδότησης τάσης φωτίζεται με κόκκινο χρώμα με βάση την ρυθμιζόμενη δίοδο zener TL431 και τα ανάλογα τους (τυχόν γράμματα στην ονομασία με τους αριθμούς "431").Πρόσθετες πληροφορίες για το TL431:Υπόμνημα αναλογικά μάρκες

Το λειτουργικό σύστημα περιλαμβάνει ένα optocoupler U1, με τη βοήθεια του, παρέχεται ένα σήμα εξόδου στο τμήμα ισχύος του ταλαντωτή και διατηρείται μια σταθερή τάση εξόδου.Μπορεί να μην υπάρχει τάση στο τμήμα εξόδου λόγω της θραύσης της δίοδος VD8, συχνά πρόκειται για ένα συγκρότημα Schottky, που πρόκειται να αντικατασταθεί. Ο διογκωμένος ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C10 προκαλεί επίσης συχνά προβλήματα.

Όπως μπορείτε να δείτε, όλα λειτουργούν με πολύ μικρότερο αριθμό στοιχείων, η αξιοπιστία είναι κατάλληλη ...

Πιο ακριβό και τροφοδοτικά

Τα κυκλώματα που βλέπετε παρακάτω βρίσκονται συχνά σε τροφοδοτικά για ταινίες LED, συσκευές αναπαραγωγής DVD, συσκευές εγγραφής ραδιοφώνου και άλλες συσκευές χαμηλής ισχύος (δεκάδες βατ).

Πριν προχωρήσετε στη συζήτηση των δημοφιλών κυκλωμάτων, εξοικειωθείτε με τη δομή μιας τροφοδοτικής παροχής με έναν ρυθμιστή PWM.

Το άνω τμήμα του κυκλώματος είναι υπεύθυνο για το φιλτράρισμα, την αποκατάσταση και την εξομάλυνση των κυματισμών της τάσης δικτύου 220, ουσιαστικά όπως και στον προηγούμενο τύπο και στις επόμενες.

Το πιο ενδιαφέρον είναι το μπλοκ PWM, η καρδιά οποιουδήποτε αξιοπρεπούς τροφοδοτικού. Ένας ελεγκτής PWM είναι μια συσκευή που ελέγχει τον κύκλο λειτουργίας των παλμών του σήματος εξόδου με βάση μια ρύθμιση που καθορίζεται από τον χρήστη ή την ανατροφοδότηση για το ρεύμα ή την τάση.Το PWM μπορεί να ελέγχει τόσο την ισχύ φόρτισης χρησιμοποιώντας ένα κλειδί πεδίου (διπολικό, IGBT) όσο και ένα ελεγχόμενο από ημιαγωγό κλειδί ως μέρος ενός μετατροπέα με μετασχηματιστή ή επαγωγέα.

Αλλάζοντας το πλάτος των παλμών σε μια δεδομένη συχνότητα - αλλάζετε την πραγματική τιμή της τάσης, ενώ διατηρείτε το πλάτος, μπορείτε να την ενσωματώσετε με κυκλώματα C και LC για να εξαλείψετε την κυματισμός. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται Προσομοίωση Πλάσματος Παλμών, δηλαδή προσομοίωση σήματος λόγω του πλάτους των παλμών (κύκλος λειτουργίας / κύκλος λειτουργίας) με σταθερή συχνότητα.

Στην αγγλική γλώσσα, ακούγεται ως ελεγκτής PWM ή ελεγκτής διαμόρφωσης εύρους παλμών.

Το σχήμα δείχνει ένα διπολικό PWM. Τα ορθογώνια σήματα είναι τα σήματα ελέγχου στα τρανζίστορ από τον ελεγκτή, η διακεκομμένη γραμμή δείχνει τη μορφή τάσης στο φορτίο αυτών των πλήκτρων - την πραγματική τάση.

Οι καλύτερες πηγές τροφοδοσίας με χαμηλή μέση ισχύ συχνά βασίζονται σε ενσωματωμένους ελεγκτές PWM με ενσωματωμένο διακόπτη ισχύος. Πλεονεκτήματα έναντι του συστήματος αυτόματης δημιουργίας:

• Η συχνότητα λειτουργίας του μετατροπέα δεν εξαρτάται από το φορτίο ή από την τάση τροφοδοσίας.

• Καλύτερη σταθεροποίηση παραμέτρων εξόδου.

• Δυνατότητα απλούστερου και πιο αξιόπιστου συντονισμού της συχνότητας λειτουργίας στο στάδιο του σχεδιασμού και του εκσυγχρονισμού της μονάδας.

Παρακάτω θα βρείτε μερικά τυπικά κυκλώματα τροφοδοσίας (κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση):

Εδώ, το RM6203 είναι ταυτόχρονα ένας ελεγκτής και ένα κλειδί σε μία περίπτωση.

Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί εξωτερικό κλειδί MOSFET.

Το ίδιο πράγμα, αλλά σε ένα άλλο τσιπ.

Η ανατροφοδότηση πραγματοποιείται με τη χρήση αντιστάτη, μερικές φορές οπτικών συζευκτών που συνδέονται με μια είσοδο που ονομάζεται Sense (αισθητήρας) ή Feedback (feedback). Η επισκευή τέτοιων τροφοδοτικών είναι γενικά παρόμοια. Εάν όλα τα στοιχεία είναι λειτουργικά και η τροφοδοσία τροφοδοτείται στο μικροκυκλώματα (Vdd ή Vcc πόδι), τότε το θέμα είναι πολύ πιθανό σε αυτό, πιο συγκεκριμένα μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας παλμογράφο κοιτάζοντας τα σήματα εξόδου (αποχέτευση, πόδι πύλης).

Σχεδόν πάντοτε, μπορείτε να αντικαταστήσετε έναν τέτοιο ελεγκτή με οποιοδήποτε αναλογικό με παρόμοια δομή, γι 'αυτό πρέπει να συγκρίνετε το φύλλο δεδομένων με αυτό που είναι εγκατεστημένο στον πίνακα και εκείνο που έχετε και να το κολλήσετε παρατηρώντας το pinout, όπως φαίνεται στις παρακάτω φωτογραφίες.

Ή εδώ είναι ένα διάγραμμα αντικατάστασης τέτοιων μικροκυκλωμάτων.

Ισχυρό και ακριβό τροφοδοτικό

Οι τροφοδοτικές λωρίδες LED, καθώς και ορισμένες τροφοδοσίες για φορητούς υπολογιστές, εκτελούνται στον ελεγκτή UC3842 PWM.

Το σύστημα είναι πιο πολύπλοκο και αξιόπιστο. Το κύριο εξάρτημα ισχύος είναι το τρανζίστορ Q2 και ο μετασχηματιστής. Κατά τη διάρκεια της επισκευής, είναι απαραίτητο να ελέγξετε τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές διήθησης, τον διακόπτη ισχύος, τις διόδους Schottky στα κυκλώματα εξόδου και τα φίλτρα LC εξόδου, την τάση τροφοδοσίας του μικροκυκλώματος, διαφορετικά οι διαγνωστικές μέθοδοι είναι παρόμοιες.

Ωστόσο, πιο λεπτομερή και ακριβή διαγνωστικά είναι δυνατά μόνο με τη χρήση ενός παλμογράφου, διαφορετικά - ελέγξτε τα βραχυκυκλώματα του πίνακα, η συγκόλληση των στοιχείων και τα σπασίματα είναι πιο ακριβά. Η αντικατάσταση των ύποπτων κόμβων με προφανώς εργαζόμενους μπορεί να βοηθήσει.

Τα πιο προηγμένα μοντέλα τροφοδοσίας για λωρίδες LED γίνονται στο σχεδόν θρυλικό τσιπ TL494 (τυχόν γράμματα με τους αριθμούς "494") ή το αναλογικό KA7500. Παρεμπιπτόντως, η πλειοψηφία των AT και ATX τροφοδοτικών υπολογιστών είναι χτισμένο σε αυτούς τους ελεγκτές.

Εδώ είναι ένα τυπικό κύκλωμα τροφοδοσίας σε αυτόν τον ελεγκτή PWM (κάντε κλικ στο κύκλωμα):

Τέτοια τροφοδοτικά είναι εξαιρετικά αξιόπιστα και σταθερά.

Σύντομος αλγόριθμος επαλήθευσης:

1. Τροφοδοτούμε το μικροκύκλωμα σύμφωνα με το pinout από μια εξωτερική πηγή ισχύος 12-15 volts (12 πόδια είναι συν, και μείον 7 για 7 πόδια).

2. Μια τάση των 5 βολτ θα πρέπει να εμφανίζεται σε 14 πόδια, η οποία θα παραμείνει σταθερή όταν αλλάζει η ισχύς, αν "επιπλέει" - ένα τσιπ αντικατάστασης.

3. Στην 5η έξοδο θα πρέπει να υπάρχει μια πριονωτή τάση για να "δείτε" ότι μπορεί να γίνει μόνο με τη βοήθεια ενός παλμογράφου.Εάν δεν υπάρχει ή το σχήμα είναι παραμορφωμένο, ελέγξουμε ότι οι ονομαστικές τιμές του κυκλώματος χρονισμού RC είναι συνδεδεμένες με τους ακροδέκτες 5 και 6, αν όχι, το διάγραμμα δείχνει R39 και C35, για να τις αντικαταστήσει, αν δεν έχει αλλάξει τίποτα μετά από αυτό, το μικροκυκλώμα έχει αποτύχει.

4. Στις έξοδοι 8 και 11 θα πρέπει να υπάρχουν ορθογώνιοι παλμοί, αλλά μπορεί να μην οφείλονται στο ειδικό σχήμα εφαρμογής ανάδρασης (συμπεράσματα 1-2 και 15-16). Εάν απενεργοποιήσετε και συνδέσετε 220 V, για κάποιο χρονικό διάστημα θα εμφανιστούν εκεί και η μονάδα θα επαναληφθεί στην άμυνα - αυτό είναι ένα σημάδι ενός μικροκυκλώματος εργασίας.

5. Μπορείτε να ελέγξετε το PWM με το βραχυκύκλωμα των 4 και 7 ποδιών, το εύρος του παλμού θα αυξηθεί, και το βραχυκύκλωμα 4 με 14 πόδια - οι παλμοί θα εξαφανιστούν. Εάν λάβετε άλλα αποτελέσματα - το πρόβλημα είναι στο ΚΜ.

Αυτή είναι η πιο σύντομη δοκιμασία αυτού του ελεγκτή PWM. Υπάρχει ένα ολόκληρο βιβλίο με τίτλο "Επισκευή τροφοδοτικών με βάση αυτά," Switching Supplies for IBM PC ".

Παρόλο που είναι αφιερωμένο σε τροφοδοτικά υπολογιστή, υπάρχουν πολλές χρήσιμες πληροφορίες για κάθε ραδιοερασιτέχνη.

Συμπέρασμα

Το κύκλωμα των τροφοδοτικών για λωρίδες LED είναι παρόμοιο με οποιοδήποτε τροφοδοτικό με παρόμοια χαρακτηριστικά, μπορεί εύκολα να επισκευαστεί, να εκσυγχρονιστεί και να προσαρμοστεί στην απαιτούμενη τάση, φυσικά, εντός λογικών ορίων.

Δείτε επίσης στην ιστοσελίδα μας:

Σχηματικά διαγράμματα τροφοδοτικών φορητών ηλεκτρονικών συσκευών

Τι είναι μια τροφοδοσία ρεύματος εναλλαγής και πώς διαφέρει από ένα συμβατικό αναλογικό

Συμβουλές για επισκευή τροφοδοτικών εναλλαγής

Καταγραφή βίντεο της διαδικασίας επιδιόρθωσης διαφόρων οικιακών συσκευών