Obvod zdrojov pre LED pásky a to nielen

LED diódy nahrádzajú tieto typy svetelných zdrojov, ako sú žiarivky a žiarovky. Takmer každý dom už má LED žiarovky, spotrebujú oveľa menej ako dva zo svojich predchodcov (až 10-krát menej ako žiarovky a 2 až 5-krát menej ako CFL alebo energeticky úsporné žiarivky). V situáciách, keď potrebujete dlhý svetelný zdroj alebo potrebujete organizovať osvetlenie zložitého tvaru olovený pásik.

LED páska je ideálna pre množstvo situácií, jej hlavnou výhodou oproti jednotlivým LED a LED poliam sú zdroje energie. Ľahšie sa dajú nájsť v predaji takmer v každom obchode s elektrickým tovarom, na rozdiel od ovládačov pre vysokovýkonné LED diódy sa navyše výber zdroja napájania vykonáva iba na základe spotreby energie, pretože drvivá väčšina pásikov LED má napájacie napätie 12 voltov.

Pokiaľ ide o vysokovýkonné LED a moduly, pri výbere zdroja energie je potrebné hľadať zdroj prúdu s požadovaným výkonom a menovitým prúdom, t. zvážte 2 parametre, ktoré komplikujú výber.

Tento článok pojednáva o typických schémach napájania a ich komponentoch, ako aj o tipoch na ich opravu pre začiatočníkov a elektrikárov.

Druhy a požiadavky na napájacie zdroje pre LED pásky a 12V LED žiarovky

Hlavnou požiadavkou na zdroj energie pre LED aj pre LED pásky je vysokokvalitná stabilizácia napätia / prúdu bez ohľadu na prepätie v sieťovom napätí, ako aj nízke výstupné vlnenie.

Podľa typu prevedenia sa rozlišujú napájacie zdroje pre LED produkty:

• Utesnené. Opravy sú zložitejšie, prípad nie je vždy možné presne rozobrať a vo vnútri sa dá dokonca naplniť tesniacou hmotou alebo zmesou.

• Nepriepustný pre vnútorné použitie. Lepšie opraviť, pretože doska sa vyberie po odskrutkovaní niekoľkých skrutiek.

Podľa typu chladenia:

• Pasívna anténa. Zdroj energie je chladený prirodzeným prúdením vzduchu perforáciou jeho krytu. Nevýhodou je nemožnosť dosiahnuť vysoký výkon pri zachovaní celkových rozmerov;

• Aktívny vzduch. Napájanie je chladené pomocou chladiča (malý ventilátor, ako je nainštalovaný na jednotkách PC systému). Tento typ chladenia vám umožňuje dosiahnuť viac energie v rovnakej veľkosti s pasívnym napájaním.

Schémy napájania pre LED pásky

Malo by byť zrejmé, že v elektronike neexistuje nič také ako „napájanie pre LED pásik“, v zásade akékoľvek napájanie s vhodným napätím a prúdom vyšším, ako je napätie spotrebované zariadením, sa zmestí do akéhokoľvek zariadenia. To znamená, že informácie uvedené nižšie sa vzťahujú na takmer všetky napájacie zdroje.

V každodennom živote je však jednoduchšie hovoriť o zdroji napájania pre jeho určené použitie v konkrétnom zariadení.

Všeobecná štruktúra spínaného zdroja energie

V posledných niekoľkých desaťročiach sa na napájanie pásov LED a ďalších zariadení používajú pulzné zdroje energie (UPS). Od transformátorov sa líšia tým, že nepracujú pri frekvencii napájacieho napätia (50 Hz), ale pri vysokých frekvenciách (desiatky a stovky kilometrov).

Preto je pre svoju činnosť potrebný vysokofrekvenčný generátor, lacný a navrhnutý pre napájanie malých prúdov (jednotky ampérov), často sa vyskytuje samogeneračný obvod, ktorý sa používa v:

• elektronické transformátory;

• elektronické predradníky pre žiarivky;

• nabíjačky mobilných telefónov;

• lacné UPS pre LED pásy (10-20 W) a ďalšie zariadenia.

Schéma takéhoto zdroja napájania je na obrázku (kliknutím na obrázok ho zväčšíte):

Jeho štruktúra je nasledovná:

1. Zvýraznené modrou farbou diódový moststojaci pri vstupe napájacieho zdroja usmerňuje striedavé vstupné napätie, aby napájal nasledujúce uzly konštantným napätím 220 * 1,41 = 310 V. V prípade poruchy skontrolujte prítomnosť a veľkosť napätia PRED mostom a po ňom, ak chýba, budete musieť vymeniť diódy alebo mostíky. ak je zostavený v budove hotela.

Nie je to znázornené na diagrame, ale na vedení 220 V môže byť prítomná poistka alebo odpor s nízkym odporom, pred začatím opravy skontrolujte ich integritu.

2. Zvlnený filter obieha v hnedej farbe, jeho hlavným prvkom je C4 - elektrolytický kondenzátor, Jeho kapacita závisí od toho, koľko výrobca ušetril, zvyčajne až 220 mikrofarad na 400 voltov. L1 - zvlnenie filtra a elektromagnetické rušenie, ktoré sa vyskytuje počas prevádzky spínaného zdroja energie. Vo väčšine lacných zdrojov napájania chýba.

Bežný problém s filtrom - sušenie, výbuch alebo nadúvanie elektrolytického kondenzátora vedie k nekvalitnej prevádzke celého napájacieho zdroja ako celku alebo k jeho úplnej nefunkčnosti. Môžete ho nahradiť rovnakou a väčšou kapacitou, ale vhodnej veľkosti.

3. Výkonový tranzistor výkonovej časti VT1 je označený zelenou farbou, v tomto prípade tranzistor s efektom poľa, ale môže byť tiež bipolárny. T1 - pulzný transformátor s tromi vinutiami: primárny, sekundárny a základný.

Tretie vinutie je potrebné na generovanie vysokofrekvenčných kmitov - ak je zaujímavý princíp fungovania samo-generujúceho zdroja energie, je lepšie prečítať knihy Moin, Zinoviev a ďalšie učebnice o pulzných zdrojoch energie.

Pulzné transformátory majú oveľa menšiu veľkosť ako sieťové transformátory, opäť kvôli práci na vysokých frekvenciách a nie sú vyrobené zo železa, ale z feritu. Najčastejšie zlyháva vypínač napájania.

Zazvonte tranzistor multimeter v testovacom režime dióda okamžite zistíte jeho poruchu alebo poškodenie. Zostávajúcimi prvkami sú páskovanie tohto uzla, ktoré sa zriedka rozpadne, hlavne po výkonovom tranzistore. Vždy by ste sa však mali uistiť, že nominálne hodnoty rezistorov a kondenzátorov sú konzistentné.

Diódy v páskovaní transformátora VD7 a VD5 pôsobia ako tlmič, ktorý chráni obvody pred impulzmi proti EMF v okamihoch prepnutia tranzistora. Sú tiež dosť zaneprázdnení a zodpovední uzol.

4. Slučka spätnej väzby napätia je zvýraznená červenou farbou na základe nastaviteľnej zenerovej diódy TL431 a ich analógy (všetky písmená v označení s číslami „431“).Dodatočné informácie o TL431:Legendárne analógové čipy

OS obsahuje optočlen U1, s jeho pomocou sa výstupný signál dodáva do výkonovej časti oscilátora a udržuje sa stabilné výstupné napätie.Vo výstupnej časti nemusí byť žiadne napätie kvôli prerušeniu diódy VD8, často ide o Schottkyho zostavu, ktorá sa má vymeniť. Nafúknuté elektrolytické kondenzátory C10 tiež často spôsobujú problémy.

Ako vidíte, všetko funguje s oveľa menším počtom prvkov, spoľahlivosť je primeraná ...

Drahšie a energetické zdroje

Obvody, ktoré uvidíte nižšie, sa často nachádzajú v napájacích zdrojoch pre LED pásky, DVD prehrávače, rádiomagnetofóny a ďalšie nízkoenergetické zariadenia (desiatky wattov).

Predtým, ako sa pustíte do diskusie o populárnych obvodoch, oboznámte sa so štruktúrou spínaného zdroja napájania pomocou ovládača PWM.

Horná časť obvodu je zodpovedná za filtrovanie, usmerňovanie a vyhladzovanie vlnok sieťového napätia 220, v podstate rovnakých ako v predchádzajúcom a nasledujúcich.

Najzaujímavejšou vecou je blok PWM, srdce každého slušného napájania. PWM regulátor je zariadenie, ktoré riadi pracovný cyklus impulzov výstupného signálu na základe nastavenia definovaného používateľom alebo spätnej väzby na prúd alebo napätie.PWM môže riadiť záťažový výkon pomocou poľa (bipolárny, IGBT) a polovodičového ovládaného kľúča ako súčasť prevodníka s transformátorom alebo induktorom.

Zmenou šírky impulzov pri danej frekvencii - zmeníte skutočnú hodnotu napätia a pri zachovaní amplitúdy ju môžete integrovať do obvodov C a LC, aby ste eliminovali zvlnenie. Táto metóda sa nazýva simulácia šírky impulzu, to znamená modelovanie signálu v dôsledku šírky impulzov (pracovný cyklus / pracovný cyklus) pri konštantnej frekvencii.

V angličtine to znie ako radič PWM alebo modulátor šírky impulzu.

Obrázok ukazuje bipolárny PWM. Obdĺžnikové signály sú riadiace signály na tranzistoroch z ovládača, prerušovaná čiara zobrazuje formu napätia pri zaťažení týchto klávesov - efektívne napätie.

Lepšie zdroje energie s nízkym priemerným výkonom sú často postavené na integrovaných regulátoroch PWM so vstavaným spínačom napájania. Výhody oproti schéme automatického generovania:

• Prevádzková frekvencia meniča nezávisí od záťaže alebo napájacieho napätia;

• Lepšia stabilizácia výstupných parametrov;

• Možnosť jednoduchšieho a spoľahlivejšieho ladenia prevádzkovej frekvencie vo fáze projektovania a modernizácie jednotky.

Nižšie nájdete niekoľko typických schém napájania (pre zväčšenie kliknite na obrázok):

RM6203 je v tomto prípade ako ovládač, tak aj kľúč.

Tento obvod používa externý kľúč MOSFET.

To isté, ale na inom čipe.

Spätná väzba sa vykonáva pomocou odporu, niekedy optočlenov pripojených na vstup nazývaný Sense (senzor) alebo Spätná väzba (spätná väzba). Oprava takýchto napájacích zdrojov je vo všeobecnosti podobná. Ak sú všetky prvky funkčné a napájacie napätie sa dodáva do mikroobvodu (vetva Vdd alebo Vcc), potom je v ňom najpravdepodobnejšia vec, presnejšie možno určiť pomocou osciloskopu pri pohľade na výstupné signály (odtok, rameno brány).

Takmer vždy môžete takýto radič nahradiť akýmkoľvek analógom s podobnou štruktúrou. Na tento účel musíte porovnať datasheet s tým, ktorý je nainštalovaný na doske, s tými, ktoré máte a spájkovať, pozorovať pinout, ako je to znázornené na nasledujúcich fotografiách.

Alebo tu je schematické zobrazenie nahradenia takýchto mikroobvodov.

Výkonné a drahé napájacie zdroje

Napájacie zdroje pre LED pásky, ako aj niektoré napájacie zdroje pre notebooky sa vykonávajú na ovládači PWM UC3842.

Schéma je zložitejšia a spoľahlivejšia. Hlavnou zložkou napájania je tranzistor a transformátor Q2. Pri oprave je potrebné skontrolovať filtračné elektrolytické kondenzátory, výkonový vypínač, Schottkyho diódy vo výstupných obvodoch a výstupné LC filtre, napájacie napätie mikroobvodu, inak sú diagnostické metódy podobné.

Podrobnejšia a presnejšia diagnóza je však možná iba pri použití osciloskopu, inak - skontrolujte skraty dosky, spájkovanie prvkov a prerušenia sú drahšie. Pomôže vám nahradiť podozrivé uzly za pracovné.

Pokročilejšie modely zdrojov napájania pre LED pásky sa vyrábajú na takmer legendárnom čipe TL494 (akékoľvek písmená s číslom „494“) alebo na jeho analógovom KA7500. Mimochodom, väčšina AT a ATX počítačových napájacích zdrojov je postavená na týchto radičoch.

Toto je typický obvod napájania tohto regulátora PWM (kliknite na obvod):

Takéto zdroje energie sú vysoko spoľahlivé a stabilné.

Algoritmus stručného overenia:

1. Mikroobvod napájame podľa pinoutu z externého zdroja energie 12 až 15 voltov (12 nôh je plus a mínus 7 pre 7 nôh).

2. Na 14 nohách by sa malo objaviť napätie 5 voltov, ktoré zostane stabilné aj po zmene napájania, ak „plave“ - náhradný čip.

3. Na piatom výstupe by malo byť napätie pílových zubov, aby bolo viditeľné, že sa dá vykonať iba pomocou osciloskopu.Ak tam nie je alebo je zdeformovaný tvar, skontrolujeme, či sú nominálne hodnoty časovacieho obvodu RC pripojené k 5 a 6 pinom, ak nie, diagram zobrazuje R39 a C35, budú nahradené, ak sa nič nezmení, mikroobvod je mimo prevádzky.

4. Na výstupoch 8 a 11 by mali byť obdĺžnikové impulzy, ale nemusia byť spôsobené špecifickou implementačnou schémou spätnej väzby (závery 1 - 2 a 15 - 16). Ak vypnete a pripojíte 220 V, na nejaký čas sa tam objavia a jednotka sa opäť dostane do obrany - to je znak fungujúceho mikroobvodu.

5. PWM môžete skontrolovať skrátením 4 a 7 nôh, šírka impulzov sa zvýši a skrátením 4 až 14 nôh - impulzy zmiznú. Ak získate ďalšie výsledky - problém je v MS.

Toto je najstručnejší test tohto PWM kontroléra. Existuje celá kniha „Prepínanie napájacích zdrojov pre IBM PC“ o opravách napájacích zdrojov založených na nich..

Hoci je určený pre počítačové napájacie zdroje, ale pre každého rádia je veľa užitočných informácií.

záver

Okruh napájacích zdrojov pre LED pásy je podobný ako akýkoľvek napájací zdroj s podobnými charakteristikami, dá sa ľahko opraviť, zmodernizovať a upraviť na požadované napätie, samozrejme, v rozumných medziach.

Pozri tiež na našich webových stránkach:

Schematické schémy napájacích zdrojov prenosných elektronických zariadení

Čo je to spínaný zdroj napájania a ako sa líši od konvenčného analógu

Tipy na opravu prepínania napájacích zdrojov

Video záznam procesu opravy rôznych domácich spotrebičov