Κύκλωμα λαμπτήρα LED: απλός σχεδιασμός προγράμματος οδήγησης

Οι πηγές φωτός LED κερδίζουν γρήγορα δημοτικότητα και αντικαθιστούν τους μη οικονομικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως και τα επικίνδυνα ανάλογα φθορισμού.Χρησιμοποιούν αποτελεσματικά την ενέργεια, διαρκούν πολύ και μερικά από αυτά μπορούν να επισκευαστούν μετά από αστοχία.

Για να αντικαταστήσετε ή να επισκευάσετε σωστά ένα σπασμένο στοιχείο, θα χρειαστείτε ένα κύκλωμα λαμπτήρα LED και γνώση των χαρακτηριστικών σχεδίασης. Και εξετάσαμε αυτές τις πληροφορίες λεπτομερώς στο άρθρο μας, δίνοντας προσοχή στους τύπους των λαμπτήρων και στο σχεδιασμό τους. Παρέχουμε επίσης μια σύντομη επισκόπηση των συσκευών των πιο δημοφιλών μοντέλων LED από γνωστούς κατασκευαστές.

Πώς λειτουργεί μια λάμπα LED;

Μια στενή εξοικείωση με το σχεδιασμό μιας λάμπας LED μπορεί να απαιτείται μόνο σε μία περίπτωση - εάν είναι απαραίτητο να επισκευαστεί ή να βελτιωθεί η πηγή φωτός.

Οι τεχνίτες του σπιτιού, έχοντας ένα σύνολο στοιχείων στο χέρι, μπορούν συναρμολογήστε μόνοι σας τη λάμπα σε LED, αλλά ένας αρχάριος δεν μπορεί να το κάνει.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι συσκευές LED έχουν γίνει η βάση των συστημάτων φωτισμού για σύγχρονα διαμερίσματα, η ικανότητα κατανόησης της δομής των λαμπτήρων και η επισκευή τους μπορεί να εξοικονομήσει σημαντικό μέρος του οικογενειακού προϋπολογισμού

Αλλά, έχοντας μελετήσει το κύκλωμα και έχοντας βασικές δεξιότητες στην εργασία με ηλεκτρονικά, ακόμη και ένας αρχάριος θα είναι σε θέση να αποσυναρμολογήσει τη λάμπα, να αντικαταστήσει σπασμένα μέρη, αποκαθιστώντας τη λειτουργικότητα της συσκευής.Για να βρείτε λεπτομερείς οδηγίες σχετικά με τον τρόπο αναγνώρισης βλάβης και επισκευής μιας λάμπας LED μόνοι σας, μεταβείτε στο μέσω αυτού του συνδέσμου.

Έχει νόημα η επισκευή μιας λάμπας LED; Αναμφίβολα. Σε αντίθεση με τα ανάλογα με νημάτια πυρακτώσεως για 10 ρούβλια το ένα, οι συσκευές LED είναι ακριβές.

Ας υποθέσουμε ότι ένα "αχλάδι" GAUSS κοστίζει περίπου 80 ρούβλια και ένα καλύτερο εναλλακτικό OSRAM κοστίζει 120 ρούβλια. Η αντικατάσταση ενός πυκνωτή, αντίστασης ή διόδου θα κοστίσει λιγότερο και η διάρκεια ζωής της λάμπας μπορεί να παραταθεί με έγκαιρη αντικατάσταση.

Υπάρχουν πολλές τροποποιήσεις των λαμπτήρων LED: κεριά, αχλάδια, μπάλες, προβολείς, κάψουλες, λωρίδες κλπ. Διαφέρουν σε σχήμα, μέγεθος και σχεδιασμό. Για να δείτε ξεκάθαρα τη διαφορά από έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, σκεφτείτε το κοινό μοντέλο σε σχήμα αχλαδιού.

Αντί για γυάλινη λάμπα υπάρχει ένας ματ διαχύτης, το νήμα αντικαθίσταται από διόδους «μακράς διάρκειας» στην πλακέτα, η υπερβολική θερμότητα αφαιρείται από ένα ψυγείο και η σταθερότητα της τάσης εξασφαλίζεται από τον οδηγό

Αν κοιτάξετε μακριά από τη συνηθισμένη μορφή, μπορείτε να παρατηρήσετε μόνο ένα οικείο στοιχείο - βάση στήλης. Το εύρος μεγεθών των ποδιών παραμένει το ίδιο, επομένως ταιριάζουν στις παραδοσιακές πρίζες και δεν απαιτούν αλλαγή του ηλεκτρικού συστήματος. Αλλά εδώ τελειώνουν οι ομοιότητες: η εσωτερική δομή των συσκευών LED είναι πολύ πιο περίπλοκη από αυτή των λαμπτήρων πυρακτώσεως.

Οι λαμπτήρες LED δεν έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν απευθείας από ένα δίκτυο 220 V, επομένως ένας οδηγός βρίσκεται μέσα στη συσκευή, ο οποίος είναι ταυτόχρονα τροφοδοτικό και μονάδα ελέγχου. Αποτελείται από πολλά μικρά στοιχεία, το κύριο καθήκον των οποίων είναι η διόρθωση του ρεύματος και η μείωση της τάσης.

Τύποι σχημάτων και τα χαρακτηριστικά τους

Για να δημιουργήσετε τη βέλτιστη τάση για λειτουργία διόδου, οδηγός συναρμολογημένο με βάση ένα κύκλωμα με πυκνωτή ή μετασχηματιστή υποβάθμισης.Η πρώτη επιλογή είναι φθηνότερη, η δεύτερη χρησιμοποιείται για τον εξοπλισμό λαμπτήρων υψηλής ισχύος.

Υπάρχει ένας τρίτος τύπος - κυκλώματα μετατροπέα, τα οποία υλοποιούνται είτε για τη συναρμολόγηση λαμπτήρων με δυνατότητα ρύθμισης ρύθμισης, είτε για συσκευές με μεγάλο αριθμό διόδων.

Επιλογή #1 - με πυκνωτές για μείωση τάσης

Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα που περιλαμβάνει έναν πυκνωτή, καθώς τέτοια κυκλώματα είναι κοινά σε οικιακούς λαμπτήρες.

Στοιχειώδες κύκλωμα οδηγού λαμπτήρα LED. Τα κύρια στοιχεία που μειώνουν την τάση είναι οι πυκνωτές (C2, C3), αλλά η αντίσταση R1 εκτελεί επίσης την ίδια λειτουργία

Ο πυκνωτής C1 προστατεύει από παρεμβολές στο καλώδιο τροφοδοσίας και το C4 εξομαλύνει τους κυματισμούς. Τη στιγμή που παρέχεται το ρεύμα, δύο αντιστάσεις - R2 και R3 - το περιορίζουν και ταυτόχρονα το προστατεύουν από βραχυκύκλωμα και το στοιχείο VD1 μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση.

Όταν σταματήσει η παροχή ρεύματος, ο πυκνωτής αποφορτίζεται χρησιμοποιώντας την αντίσταση R4. Παρεμπιπτόντως, τα R2, R3 και R4 δεν χρησιμοποιούνται από όλους τους κατασκευαστές προϊόντων LED.

Για έλεγχοι πυκνωτών Συχνά χρησιμοποιείται ένα πολύμετρο.

Μειονεκτήματα ενός κυκλώματος με πυκνωτές:

1. Οι δίοδοι μπορεί να καούν, αφού δεν παρατηρείται σταθερότητα της τρέχουσας παροχής. Η τάση φορτίου εξαρτάται πλήρως από την τάση τροφοδοσίας.
2. Δεν υπάρχει γαλβανική μόνωση, επομένως υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας. Δεν συνιστάται να αγγίζετε στοιχεία που μεταφέρουν ρεύμα κατά την αποσυναρμολόγηση των λαμπτήρων, καθώς βρίσκονται υπό φάση.
3. Είναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθούν ρεύματα υψηλής λάμψης, γιατί αυτό θα απαιτήσει αύξηση της χωρητικότητας των πυκνωτών.

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης πολλά πλεονεκτήματα, γι' αυτό και οι πυκνωτές παραμένουν δημοφιλείς. Τα πλεονεκτήματα είναι η ευκολία συναρμολόγησης, το ευρύ φάσμα των τάσεων εξόδου και το χαμηλό κόστος.

Μπορείτε να πειραματιστείτε με ασφάλεια φτιάχνοντάς το μόνοι σας, ειδικά επειδή ορισμένα από τα εξαρτήματα βρίσκονται σε παλιούς δέκτες ή τηλεοράσεις.

Επιλογή #2 - με πρόγραμμα οδήγησης παλμού

Σε αντίθεση με ένα γραμμικό πρόγραμμα οδήγησης με πυκνωτή, ένα παλμικό προστατεύει αποτελεσματικά τα LED από υπερτάσεις τάσης και παρεμβολές δικτύου.

Ένα παράδειγμα παλμικής συσκευής είναι το δημοφιλές ηλεκτρονικό μοντέλο CPC9909. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα χαρακτηριστικά του. Η αποτελεσματικότητα της χρήσης του φτάνει το 98% - ένας δείκτης στον οποίο μπορούμε πραγματικά να μιλήσουμε για εξοικονόμηση ενέργειας και εξοικονόμηση ενέργειας.

Το τσιπ CPC9909, που αναπτύχθηκε από την Clare, χρησιμοποιείται συχνά για αυτοσυναρμολόγηση λαμπτήρων LED, συμπεριλαμβανομένων αυτών με αυξημένη ισχύ. Ο ελεγκτής στεγάζεται σε ένα συμπαγές πλαστικό περίβλημα

Η συσκευή μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας από υψηλή τάση - έως 550 V, καθώς ο οδηγός είναι εξοπλισμένος με ενσωματωμένο σταθεροποιητή. Χάρη στον ίδιο σταθεροποιητή, το κύκλωμα έχει γίνει πιο απλό και το κόστος είναι χαμηλότερο.

Κύκλωμα προγράμματος οδήγησης LED που βασίζεται στο τσιπ CPC9909. Πλεονεκτήματα του κυκλώματος: δυνατότητα λειτουργίας στο εύρος θερμοκρασίας από -55 °C έως +85 °C και τροφοδοσία από εναλλασσόμενο ρεύμα τάσης

Το μικροκύκλωμα χρησιμοποιείται με επιτυχία για την ανάπτυξη ηλεκτρικών δικτύων για φωτισμό έκτακτης ανάγκης και εφεδρικό, καθώς είναι κατάλληλο για κυκλώματα μετατροπέα ενίσχυσης.

Στο σπίτι, οι λαμπτήρες που τροφοδοτούνται από μπαταρίες ή προγράμματα οδήγησης με ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 25 V συναρμολογούνται συχνότερα με βάση το CPC9909.

Επιλογή #3 - με ρυθμιζόμενο πρόγραμμα οδήγησης

Η ρύθμιση της φωτεινότητας των φωτιστικών σάς επιτρέπει να ρυθμίσετε το επιθυμητό επίπεδο φωτισμού στο δωμάτιο. Αυτό είναι βολικό όταν δημιουργείτε ξεχωριστές ζώνες, μειώνοντας τη φωτεινότητα του φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας ή για την ανάδειξη εσωτερικών αντικειμένων.

Με τη χρήση dimmer η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται πιο ορθολογική και η διάρκεια ζωής της ηλεκτρικής συσκευής αυξάνεται.

Δείγμα λάμπας ρετρό στυλ με ροοστάτη. Στην εμφάνιση, η επιτραπέζια συσκευή φωτισμού μοιάζει με λάμπα κηροζίνης και διαθέτει ένα κουμπί ελέγχου φωτεινότητας στο πλάι.

Υπάρχουν δύο τύποι ρυθμιζόμενων προγραμμάτων οδήγησης, το καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα. Τα πρώτα λειτουργούν με έλεγχο PWM.

Τοποθετούνται μεταξύ του λαμπτήρα και του τροφοδοτικού. Η ενέργεια παρέχεται με τη μορφή παλμών διαφορετικής διάρκειας. Ένα παράδειγμα χρήσης προγράμματος οδήγησης με ρύθμιση PWM είναι μια έρπουσα γραμμή.

Δοκιμή προγράμματος οδήγησης με δυνατότητα ρύθμισης ρύθμισης 40W. Προορίζεται για λαμπτήρες γραφείου, καθώς και συσκευές για χώρους στάθμευσης και δημόσια κτίρια όπου απαιτείται λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας

Οι ρυθμιζόμενοι οδηγοί δεύτερου τύπου ενεργούν απευθείας στην πηγή ισχύος και χρησιμοποιούνται για συσκευές με σταθεροποιημένο ρεύμα.

Κατά τη ρύθμιση του ρεύματος, η απόχρωση της λάμψης μπορεί να αλλάξει: οι λευκές δίοδοι αρχίζουν να εκπέμπουν ελαφρώς κίτρινο φως όταν μειώνεται το ρεύμα και μπλε όταν αυξάνεται.

Σύντομη ανασκόπηση και δοκιμή δημοφιλών λαμπτήρων LED

Αν και οι αρχές της κατασκευής κυκλωμάτων οδήγησης για διάφορες συσκευές φωτισμού είναι παρόμοιες, υπάρχουν διαφορές μεταξύ τους τόσο στην αλληλουχία σύνδεσης των στοιχείων όσο και στην επιλογή τους.

Ας δούμε τα κυκλώματα των 4 λαμπτήρων που πωλούνται στο δημόσιο τομέα. Εάν θέλετε, μπορείτε να τα επισκευάσετε μόνοι σας.

Εάν έχετε εμπειρία στην εργασία με ελεγκτές, μπορείτε να αντικαταστήσετε τα στοιχεία του κυκλώματος, να το επανακολλήσετε και να το βελτιώσετε ελαφρώς.

Ωστόσο, η σχολαστική εργασία και οι προσπάθειες εύρεσης στοιχείων δεν δικαιολογούνται πάντα - είναι ευκολότερο να αγοράσετε ένα νέο φωτιστικό.

Επιλογή #1 – Λάμπα LED BBK P653F

Η μάρκα BBK έχει δύο πολύ παρόμοιες τροποποιήσεις: η λάμπα P653F διαφέρει από το μοντέλο P654F μόνο στο σχεδιασμό της μονάδας εκπομπής. Αντίστοιχα, τόσο το κύκλωμα του οδηγού όσο και η σχεδίαση της συσκευής στο σύνολό της στο δεύτερο μοντέλο είναι κατασκευασμένα σύμφωνα με τις αρχές σχεδιασμού του πρώτου.

Η σανίδα έχει συμπαγείς διαστάσεις και μια καλά μελετημένη διάταξη στοιχείων, για τη στερέωση της οποίας χρησιμοποιούνται και τα δύο επίπεδα. Η παρουσία κυματισμών εξηγείται από την απουσία πυκνωτή φίλτρου, ο οποίος θα πρέπει να βρίσκεται στην έξοδο

Είναι εύκολο να εντοπίσετε ελαττώματα στο σχεδιασμό. Για παράδειγμα, η θέση εγκατάστασης του ελεγκτή: εν μέρει στο ψυγείο, εάν δεν υπάρχει μόνωση, εν μέρει στη βάση. Η διάταξη στο τσιπ SM7525 παράγει έξοδο 49,3 V.

Επιλογή #2 – Λάμπα LED Ecola 7w

Το ψυγείο είναι κατασκευασμένο από αλουμίνιο, η βάση είναι κατασκευασμένη από ανθεκτικό στη θερμότητα γκρι πολυμερές. Σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος πάχους μισού χιλιοστού υπάρχουν 14 δίοδοι συνδεδεμένες σε σειρά.

Μεταξύ της ψύκτρας και της πλακέτας υπάρχει ένα στρώμα πάστας αγώγιμου θερμότητας. Η βάση στερεώνεται με βίδες με αυτοκόλλητη τομή.

Το κύκλωμα ελεγκτή είναι απλό, υλοποιείται σε μια συμπαγή πλακέτα. Τα LED θερμαίνουν την πλακέτα βάσης στους +55 ºС. Πρακτικά δεν υπάρχει παλμός, αποκλείονται επίσης ραδιοπαρεμβολές

Η πλακέτα τοποθετείται πλήρως μέσα στη βάση και συνδέεται με κοντύτερα καλώδια. Η εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων είναι αδύνατη, αφού υπάρχει πλαστικό γύρω - μονωτικό υλικό. Το αποτέλεσμα στην έξοδο του ελεγκτή είναι 81 V.

Επιλογή #3 – πτυσσόμενη λάμπα Ecola 6w GU5.3

Χάρη στον πτυσσόμενο σχεδιασμό, μπορείτε να πραγματοποιήσετε ανεξάρτητα επισκευές ή να βελτιώσετε το πρόγραμμα οδήγησης της συσκευής.

Ωστόσο, η αντιαισθητική εμφάνιση και ο σχεδιασμός της συσκευής χαλάει την εντύπωση. Ένα υπερμεγέθη ψυγείο αυξάνει το βάρος, επομένως συνιστάται πρόσθετη στερέωση κατά την τοποθέτηση της λάμπας στην πρίζα.

Η σανίδα έχει συμπαγείς διαστάσεις και μια καλά μελετημένη διάταξη στοιχείων, για τη στερέωση της οποίας χρησιμοποιούνται και τα δύο επίπεδα. Η παρουσία κυματισμών εξηγείται από την απουσία πυκνωτή φίλτρου, ο οποίος θα πρέπει να βρίσκεται στην έξοδο

Το μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η παρουσία αισθητών παλμών της ροής φωτός και υψηλού βαθμού παρεμβολής ραδιοφώνου, που σίγουρα θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής. Ο ελεγκτής βασίζεται σε ένα μικροκύκλωμα BP3122, η τιμή εξόδου είναι 9,6 V.

Εξετάσαμε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους λαμπτήρες LED της μάρκας Ecola το άλλο μας άρθρο.

Επιλογή #4 – Λαμπτήρας Jazzway 7,5w GU10

Τα εξωτερικά στοιχεία της λάμπας αποσπώνται εύκολα, ώστε να μπορείτε να φτάσετε στο χειριστήριο αρκετά γρήγορα ξεβιδώνοντας δύο ζεύγη βιδών. Το προστατευτικό τζάμι συγκρατείται στη θέση του με μάνδαλα. Η πλακέτα περιέχει 17 διόδους με σειριακή επικοινωνία.

Ωστόσο, ο ίδιος ο ελεγκτής, που βρίσκεται στη βάση, είναι γενναιόδωρα γεμάτος με σύνθετο και τα καλώδια πιέζονται στους ακροδέκτες.Για να τα απελευθερώσετε, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα τρυπάνι ή να χρησιμοποιήσετε αποκόλληση.

Το μειονέκτημα του κυκλώματος είναι ότι η λειτουργία ενός περιοριστή ρεύματος εκτελείται από έναν συμβατικό πυκνωτή. Όταν η λάμπα είναι αναμμένη, προκύπτουν υπερτάσεις ρεύματος, με αποτέλεσμα είτε καύση των LED είτε αστοχία της γέφυρας LED

Δεν υπάρχουν παρεμβολές ραδιοφώνου - όλα χάρη στην απουσία ελεγκτή παλμών, αλλά σε συχνότητα 100 Hz υπάρχουν αξιοσημείωτοι παλμοί φωτός, που φτάνουν έως και το 80% της μέγιστης τιμής.

Το αποτέλεσμα του ελεγκτή είναι η έξοδος 100 V, αλλά σύμφωνα με τη γενική εκτίμηση, η λάμπα είναι πιο πιθανό να είναι μια αδύναμη συσκευή. Το κόστος του είναι σαφώς υπερεκτιμημένο και ισούται με το κόστος των εμπορικών σημάτων που διακρίνονται από σταθερή ποιότητα προϊόντων.

Έχουμε παραθέσει άλλα χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά των λαμπτήρων από αυτόν τον κατασκευαστή επόμενο άρθρο.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Πώς σχεδιάζονται τα προγράμματα οδήγησης για LED, ποια είναι τα χαρακτηριστικά και οι λειτουργίες τους, μπορείτε να βρείτε στα παρακάτω βίντεο.

Ανάλυση του κυκλώματος λαμπτήρων LED MR-16:

Κύκλωμα οδήγησης για αυτοσυναρμολόγηση λαμπτήρων με ισχύ έως 15W:

Εμφάνιση και λειτουργία του προγράμματος οδήγησης FT833A:

Σπιτικό από σκραπ στοιχεία:

Σήμερα, σε εμπορικούς ιστότοπους στο Διαδίκτυο μπορείτε να αγοράσετε κιτ και μεμονωμένα στοιχεία για τη συναρμολόγηση φωτιστικών διαφόρων δυνάμεων.

Εάν θέλετε, μπορείτε να επισκευάσετε μια αποτυχημένη λάμπα LED ή να τροποποιήσετε μια νέα για να έχετε καλύτερο αποτέλεσμα. Κατά την αγορά, σας συνιστούμε να ελέγχετε προσεκτικά τα χαρακτηριστικά και την καταλληλότητα των ανταλλακτικών..

Έχετε ακόμα ερωτήσεις αφού διαβάσετε το παραπάνω υλικό; Ή θέλετε να προσθέσετε πολύτιμες πληροφορίες και άλλα διαγράμματα λαμπτήρων με βάση την προσωπική σας εμπειρία στην επισκευή λαμπτήρων LED; Γράψτε τις συστάσεις σας, προσθέστε φωτογραφίες και διαγράμματα, κάντε ερωτήσεις στο μπλοκ σχολίων παρακάτω.