Kategorijas: Praktiskā elektronika, Viss par gaismas diodēm
Skatījumu skaits: 90682
Komentāri par rakstu: 0

LED sloksņu un ne tikai strāvas padeves shēma

 

Gaismas diodes aizvieto šāda veida gaismas avotus, piemēram, dienasgaismas spuldzes un kvēlspuldzes. Gandrīz katrā mājā jau ir LED spuldzes, tās patērē daudz mazāk nekā divi no saviem priekšgājējiem (līdz 10 reizes mazāk nekā kvēlspuldzes un 2 līdz 5 reizes mazāk nekā CFL vai enerģijas taupīšanas dienasgaismas spuldzes). Situācijās, kad nepieciešams ilgs gaismas avots vai jāorganizē notiekošās sarežģītas formas apgaismojums led sloksne.

LED sloksnes barošanas bloki

Led lente ir ideāli piemērota daudzām situācijām, tās galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar atsevišķiem LED un LED blokiem ir enerģijas avoti. Tos ir vieglāk atrast pārdošanā gandrīz jebkurā elektropreču veikalā, atšķirībā no lieljaudas gaismas diožu vadītājiem, turklāt barošanas avota izvēli veic tikai enerģijas patēriņš, jo lielākajai daļai LED slokšņu barošanas spriegums ir 12 volti.

LED sloksne

Kamēr lieljaudas gaismas diodēm un moduļiem, izvēloties barošanas avotu, ir jāmeklē strāvas avots ar nepieciešamo jaudu un nominālo strāvu, t.i. apsveriet 2 parametrus, kas sarežģī izvēli.

Šajā rakstā apskatītas tipiskas barošanas avotu un to sastāvdaļu shēmas, kā arī padomi to labošanai iesācējiem šķiņķiem un elektriķiem.


LED sloksņu un 12 V LED lampu barošanas avotu veidi un prasības

Gan LED, gan LED sloksņu galvenā prasība pēc enerģijas avota ir augstas kvalitātes sprieguma / strāvas stabilizēšana neatkarīgi no tīkla sprieguma pārsprieguma, kā arī zemas izejas ripples.

Gaismas diožu strāvas padeve

Atkarībā no izpildes veida tiek izdalīti LED izstrādājumu barošanas avoti:

  • Aizzīmogots. Tos ir grūtāk labot, lietu ne vienmēr var precīzi izjaukt, un tās iekšpusē to var pat piepildīt ar hermētiķi vai maisījumu.

  • Hermētisks lietošanai iekštelpās. Labāk remontēt, jo dēlis tiek noņemts pēc vairāku skrūvju atskrūvēšanas.

Pēc dzesēšanas veida:

  • Pasīvā antena. Strāvas padevi atdzesē ar dabisku gaisa konvekciju caur tā korpusa perforāciju. Trūkums ir nespēja sasniegt lielu jaudu, saglabājot vispārējos izmērus;

  • Aktīvs gaiss. Strāvas padeve tiek atdzesēta, izmantojot dzesētāju (nelielu ventilatoru, kā uzstādīts personālajā datorsistēmas blokos). Šis dzesēšanas veids ļauj sasniegt lielāku jaudu tajā pašā izmērā ar pasīvo barošanas avotu.

LED sloksne

LED sloksņu barošanas shēmas

Jāsaprot, ka elektronikā nav tādas lietas kā “LED sloksnes barošana”, principā jebkurai ierīcei derēs jebkurš barošanas avots ar piemērotu spriegumu un strāvu, kas ir lielāka par ierīces patērēto. Tas nozīmē, ka zemāk aprakstītā informācija ir piemērojama gandrīz jebkurai enerģijas padevei.

Tomēr ikdienas dzīvē ir vieglāk runāt par barošanas avotu tā paredzētajam lietojumam konkrētai ierīcei.


Komutācijas barošanas avota vispārējā struktūra

Dažu pēdējo gadu desmitu laikā gaismas diožu sloksņu un cita aprīkojuma barošanai ir izmantoti impulsa barošanas avoti (UPS). Viņi no transformatoriem atšķiras ar to, ka nedarbojas ar barošanas sprieguma frekvenci (50 Hz), bet ar augstām frekvencēm (desmitiem un simtiem kilohercu).

Tāpēc, lai to darbinātu, ir nepieciešams augstfrekvences ģenerators, kas ir lēts un paredzēts mazām strāvas (ampēru vienībām) barošanas avotiem, bieži tiek atrasta pašģenerējoša shēma, to izmanto:

  • elektroniski transformatori;

  • luminiscences spuldžu elektroniski droseles;

  • mobilo tālruņu lādētāji;

  • lēts UPS LED sloksnēm (10-20 W) un citām ierīcēm.

Šādas barošanas shēma redzama attēlā (noklikšķiniet uz attēla, lai palielinātu):

Strāvas padeves ķēde

Tās struktūra ir šāda:

1. Iezīmēts zilā krāsā diode tiltsstāvot pie barošanas bloka ieejas, tas koriģē ieejas maiņstrāvu, lai piegādātu šādus mezglus ar pastāvīgu spriegumu 220 * 1,41 = 310 V. Bojājuma gadījumā pārbaudiet sprieguma esamību un lielumu PIRMS tilta un PĒC tā, ja tāda nav, jums būs jāmaina diodes vai tilts. ja tas ir samontēts viesnīcas ēkā.

Diagrammā tas nav norādīts, bet 220 V līnijā var atrasties drošinātājs vai pretestība ar mazu pretestību, pirms remonta sākšanas pārbaudiet tā integritāti.

2. Viļņu filtru riņķo brūnā krāsā, tā galvenais elements ir C4 - elektrolītiskais kondensators. Tās ietilpība ir atkarīga no tā, cik daudz ražotājs ir ietaupījis, parasti līdz 220 mikrofarādēm uz 400 voltiem. L1 - filtra pulsācija un elektromagnētiski traucējumi, kas rodas komutācijas barošanas avota darbības laikā. Lielākajā daļā lētu barošanas avotu tā trūkst.

Bieži sastopama filtru problēma - elektrolītiskā kondensatora žāvēšana, eksplozija vai vēdera uzpūšanās noved pie visa komutācijas barošanas bloka sliktas kvalitātes darbības vai tā pilnīgas nedarbojas. Jūs to varat aizstāt ar tādu pašu un lielāku ietilpību, bet piemērota izmēra.

3. Strāvas daļas VT1 jaudas tranzistors ir iezīmēts zaļā krāsā, šajā gadījumā lauka efekta tranzistors, bet tas var būt arī bipolārs. T1 - impulsa transformators ar trim tinumiem: primāro, sekundāro un pamata.

Trešais tinums ir nepieciešams augstfrekvences svārstību ģenerēšanai - ja pats ģenerējošās barošanas avota darbības princips ir interesants, labāk ir izlasīt Moina, Zinovjova grāmatas un citas mācību grāmatas par impulsa tipa barošanas avotiem.

Impulsa transformatori ir daudz mazāki nekā tīkla transformatori, kas atkal notiek darba dēļ ar augstām frekvencēm un ir izgatavoti nevis no dzelzs, bet no ferīta. Visbiežāk strāvas slēdzis neizdodas.

Tranzistora pārbaude
Tranzistora testa shēma
Tranzistora testa shēma
Tranzistora testa shēma

Gredzenu tranzistors multimetrs diodes testa režīmā, un jūs nekavējoties atklāsit tā sabrukumu vai pārrāvumu. Atlikušie elementi ir šī mezgla siksna, atsevišķi reti sadalās, galvenokārt pēc jaudas tranzistora. Tomēr jums vienmēr jāpārliecinās, ka rezistoru un kondensatoru nominālās vērtības ir konsekventas.

Diodes, kas atrodas transformatora VD7 un VD5 strīpā, tranzistora pārslēgšanas brīžos darbojas kā slāpētājs, kas aizsargā ķēdes no pret EMF pārrāvumiem. Viņi ir arī diezgan aizņemts un atbildīgs mezgls.

4. Sprieguma atgriezeniskās saites cilpa ir iezīmēta sarkanā krāsā pamatojoties uz regulējamo Zener diodi TL431 un to analogi (visi burti apzīmējumā ar cipariem "431").Papildu informācija par TL431:Leģendārie analogie čipi

OS ietver optoelementu U1, ar tās palīdzību oscilatora enerģijas daļai tiek piegādāts izejas signāls un tiek uzturēts stabils izejas spriegums.VD8 diodes pārrāvuma dēļ izejas daļā var nebūt sprieguma, bieži tas ir jānomaina uz Schottky komplektu. Arī uzpūstais C10 elektrolītiskais kondensators bieži rada problēmas.

Strāvas padeves ķēde

Kā redzat, viss darbojas ar daudz mazāku elementu skaitu, uzticamība ir piemērota ...


Dārgākas un barošanas avoti

Ķēdes, kuras redzēsit zemāk, bieži atrodamas LED slokšņu, DVD atskaņotāju, radio magnetofonu un citu mazjaudas ierīču (desmitiem vatu) barošanas avotos.

Pirms turpināt diskusiju par populārajām shēmām, iepazīstieties ar komutācijas barošanas struktūru ar PWM kontrolieri.

Komutācijas barošanas bloka shēma ar PWM kontrolieri

Ķēdes augšējā daļa ir atbildīga par tīkla sprieguma 220 filtrēšanu, izlīdzināšanu un izlīdzināšanu, būtībā tāda pati kā iepriekšējā tipa un nākamajās.

Visinteresantākais ir PWM bloks, kas ir jebkura pienācīgas barošanas avots. PWM kontrolieris ir ierīce, kas kontrolē izejas signāla impulsu darba ciklu, pamatojoties uz lietotāja definētu iestatījumu vai atgriezenisko saiti par strāvu vai spriegumu.PWM var kontrolēt gan slodzes jaudu, izmantojot lauka (bipolāru, IGBT) taustiņu, gan pusvadītāju kontrolētu taustiņu kā pārveidotāja daļu ar transformatoru vai induktoru.

Mainot impulsu platumu noteiktā frekvencē - jūs maināt sprieguma faktisko vērtību, saglabājot amplitūdu, varat to integrēt ar C- un LC-shēmām, lai novērstu pulsāciju. Šo metodi sauc par impulsa platuma simulāciju, tas ir, signāla modelēšanu, ņemot vērā impulsu platumu (darba cikls / darba cikls) nemainīgā frekvencē.

Angļu valodā tas izklausās kā PWM kontrolieris vai impulsa platuma modulācijas kontrolieris.

Bipolārs PWM

Attēlā parādīts bipolārs PWM. Taisnstūra signāli ir vadības signāli uz tranzistoriem no kontroliera, punktētā līnija parāda sprieguma formu šo taustiņu slodzē - faktisko spriegumu.

Labāki barošanas avoti ar zemu vidējo jaudu bieži tiek veidoti uz integrētiem PWM kontrolieriem ar iebūvētu strāvas slēdzi. Priekšrocības salīdzinājumā ar automātiski ģenerējošo shēmu:

  • Pārveidotāja darba frekvence nav atkarīga no slodzes vai barošanas sprieguma;

  • Labāka izejas parametru stabilizācija;

  • Iespēja vienkāršāk un uzticamāk iestatīt darba frekvenci projektēšanas un modernizācijas posmā.

Zemāk būs dažas tipiskas barošanas ķēdes (noklikšķiniet, lai palielinātu attēlu):

Strāvas padeves ķēde

Šeit RM6203 ir gan kontrolieris, gan atslēga vienā gadījumā.

Vēl viena shēma

Šī shēma izmanto ārējā mosfet atslēga.

Shēma

Tas pats, bet citā mikroshēmā.

Atgriezeniskā saite tiek veikta, izmantojot rezistoru, dažreiz optoelementus, kas savienoti ar ieeju, ko sauc par Sense (sensors) vai Feedback (atgriezeniskā saite). Šādu barošanas avotu remonts parasti ir līdzīgs. Ja visi elementi ir izmantojami un barošanas spriegums tiek piegādāts mikroshēmai (Vdd vai Vcc kāja), tad, visticamāk, jautājums tajā ir, precīzāk var noteikt, izmantojot osciloskopu apskatot izejas signālus (kanalizācija, vārtu kāja).


Gandrīz vienmēr jūs varat nomainīt šādu kontrolieri ar jebkuru analogu ar līdzīgu struktūru, šim nolūkam jums ir jāsalīdzina datu lapa ar to, kas ir uzstādīta uz tāfeles, un tā, kas jums ir, un lodēt to, novērojot spraugu, kā parādīts nākamajos fotoattēlos.

Fotogrāfija

Vai arī šeit ir šādu mikroshēmu aizstāšanas shēma.

Čipu nomaiņas piemērs

Spēcīgi un dārgi barošanas avoti

LED sloksņu barošanas avoti, kā arī daži klēpjdatoru barošanas avoti tiek veikti ar PWM kontrolieri UC3842.

Barošanas avota ķēde PWM kontrolleram UC3842

Shēma ir sarežģītāka un uzticamāka. Galvenā jaudas sastāvdaļa ir Q2 tranzistors un transformators. Remonta laikā ir jāpārbauda filtrējošie elektrolītiskie kondensatori, strāvas slēdzis, Schottky diodes izejas ķēdēs un izejas LC filtri, mikroshēmas barošanas spriegums, pretējā gadījumā diagnostikas metodes ir līdzīgas.

Tomēr detalizētāka un precīzāka diagnoze ir iespējama tikai izmantojot osciloskopu, pretējā gadījumā - pārbaudiet plates īssavienojumus, elementu lodēšana un pārtraukumi ir dārgāki. Var palīdzēt aizdomīgu mezglu aizstāšana ar acīmredzami strādājošiem.

Mūsdienīgāki LED sloksņu barošanas avotu modeļi tiek izgatavoti gandrīz leģendārajā TL494 mikroshēmā (visi burti ar cipariem "494") vai tā analogajā KA7500. Starp citu, lielākā daļa AT un ATX datoru barošanas avotu ir veidoti uz šiem kontrolieriem.

Šeit ir raksturīga šī PWM kontroliera barošanas ķēde (noklikšķiniet uz ķēdes):

Tipiska ķīniešu LED strāvas padeve

Šādi barošanas avoti ir ļoti uzticami un stabili.

Ķīnas barošanas avots

Īss pārbaudes algoritms:

1. Mēs barojam mikroshēmu atbilstoši pīnim no ārēja enerģijas avota 12-15 voltu (12 kājas ir plus, un mīnus 7 ir 7 kājas).

2. Uz 14 kājiņām vajadzētu parādīties 5 voltu spriegumam, kas saglabājas stabils, mainoties jaudai, ja tas "peld" - rezerves mikroshēma.

3. Uz 5. izejas vajadzētu būt zāģa zibens spriegumam, jūs to varat "redzēt" tikai ar osciloskopa palīdzību.Ja tā tur nav vai forma ir izkropļota, mēs pārbaudām, vai RC laika shēmas nominālās vērtības ir savienotas ar 5 un 6 tapām, ja nē, diagrammā ir parādīti R39 un C35, lai tos aizstātu, ja pēc tam nekas nav mainījies, mikroshēma nav izdevusies.

4. Pie izvadiem 8 un 11 jābūt taisnstūrveida impulsiem, taču tie var nebūt saistīti ar īpašo atgriezeniskās saites ieviešanas shēmu (secinājumi 1-2 un 15-16). Ja izslēdzat un pieslēdzat 220 V, kādu laiku tie tur parādīsies, un iekārta atkal nonāks aizsardzībā - tas liecina par strādājošu mikroshēmu.

5. Jūs varat pārbaudīt PWM, saīsinot 4 un 7 kājas, impulsa platums palielināsies, un, saīsinot 4 ar 14 kājām - impulsi pazudīs. Ja jūs saņemat citus rezultātus - problēma ir saistīta ar DV.

Šis ir visprecīzākais šī PWM kontroliera tests. Ir vesela grāmata par "Barošanas avotu labošana, pamatojoties uz tiem," IBM PC barošanas avotu nomaiņa ".

Lai gan tas ir paredzēts datora barošanas avotiem, jebkuram radioamatieru operatoram ir daudz noderīgas informācijas.


Secinājums

LED sloksņu barošanas avotu shēma ir līdzīga jebkuram barošanas blokam ar līdzīgiem parametriem, to var viegli salabot, modernizēt un noregulēt vajadzīgajam spriegumam, protams, saprātīgās robežās.

Skatīt arī mūsu mājas lapā:

Portatīvo elektronisko ierīču barošanas avotu shematiskas diagrammas

Kas ir komutācijas barošanas avots un kā tas atšķiras no parastā analogā

Padomi komutācijas barošanas avotu remontam

Videoieraksts par dažādu sadzīves tehnikas remonta procesu

Skatīt arī vietnē electrohomepro.com:

  • Kāda ir atšķirība starp LED lampu barošanas avotu un elektronisko transformatoru ...
  • LED sloksnes jauda
  • Kā aprēķināt un izvēlēties barošanas avotu 12 V LED sloksnei
  • LED sloksnes barošanas bloki
  • Kas ir komutācijas barošanas avots un kā tas atšķiras no parastā analogā ...

  •