Бесплатный самодельный драйвер для питания светодиодов из электронного преобразователя энергосберегающих ламп
Подключение мощных светодиодов в осветительных устройствах осуществляется через электронные драйверы, которые стабилизируют ток, на своём выходе.
В наше время большое распространение получили так называемые энергосберегающие люминисцентные лампы (компактные люминисцентные лампы –КЛЛ).Но со временем они выходят из строя. Одна из причин неисправности –перегорание нити накала лампы. Не спешите утилизировать такие лампы потому, что в электронной плате содержатся много компонентов которые можно использовать в дальнейшее в других самодельных устройствах. Это дроссели, транзисторы, диоды, конденсаторы. Обычно, у этих ламп электронная плата исправна, что дает возможность использования в качестве блока питания или драйвера для светодиода. В результате таким образом получим бесплатный драйвер для подключения светодиодов, тем более это интересно.
Можно посмотреть процесс изготовления самоделки в видео:
Перечень инструментов и материалов
-энергосберегающая люминисцентная лампа;
-отвертка;
-паяльник;
-тестер;
-светодиод белого свечения 10вт;
-эмальпровод диаметром 0,4мм;
-термопаста;
-диоды марки HER, FR, UF на 1-2А
-настольная лампа.
Шаг первый. Разборка лампы.
Разбираем энергосберегающую люминисцентную лампу аккуратно поддев отверткой. Колбу лампы нельзя разбивать так, как внутри находятся пары ртути. Прозваниваем нити накала колбы тестером. Если хоть одна нить показывает обрыв, значит колба неисправна. Если есть исправная аналогичная лампа, то можно подключить колбу от нее к переделываемой электронной плате, чтобы удостовериться в ее исправности.
Шаг второй. Переделка электронного преобразователя.
Для переделки я использовал лампу мощностью 20Вт, дроссель которой выдержать нагрузку до 20 Вт. Для светодиода мощностью 10Вт это достаточно. Если нужно подключить более мощную нагрузку, можно применить электронную плату преобразователя лампы с соответственной мощности, или поменять дроссель с сердечником большего размера.
Также возможно запитать светодиоды меньшей мощности, подобрав требуемое напряжение количеством витков на дросселе.
Смонтировал перемычки из провода в на штырьках для подключения нитей накала лампы.
Поверх первичной обмотки дросселя нужно намотать 20 витков эмальпровода. Затем припаиваем вторичную намотанную обмотку к выпрямительному диодному мостику. Подключаем к лампе напряжение 220В и измеряем напряжение на выходе с выпрямителя. Оно составило 9,7В. Светодиод, подключенный через амперметр, потребляет ток в 0,83А. У этого светодиода номинальный ток равен 900мА , но чтобы увеличить его ресурс в работе специально занижено потребление по току. Диодный мостик можно собрать на плате навесным монтажом.
Схема переделанной электронной платы преобразователя. В результате из дросселя получаем трансформатор с подключенным выпрямителем. Зеленым цветом показаны добавленные компоненты.
Шаг третий. Сборка светодиодной настольной лампы.
Патрон для лампы на 220 вольт убираем. Светодиод мощностью 10Вт установил на термопасту на металлический абажур старой настольной лампы. Абажур настольной лампы служит теплоотводом для светодиода.
Электронную плату питания и диодный мост разместил в корпусе подставки настольной лампы.
За час работы измерил температуру нагрева светодиода и она показала 40 градусов Цельсия.
По моим ощущениям освещенность от светодиода примерно соответствует лампе накаливания на 100 ватт .
Эта переделанная настольная лампа на светодиоде работает уже полгода. Нареканий нет, меня устраивает. В общем результате получился драйвер для светодиодов бесплатно и из бросовых материалов.
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Простой драйвер светодиода от сети 220В
Для питания светодиоду требуется источник постоянного напряжения и устройство стабилизации тока – драйвер. А если требуется (или очень хочется) подключить светодиод к сети 220В? И светодиод, при этом, мощный? Простым резистором и диодом здесь не обойтись. Самый правильный, вернее, единственно правильный способ – использовать специализированный драйвер. Его можно даже самому собрать (читайте в статье «Схема драйвера для светодиодов от сети 220В»).
Впрочем, есть и менее правильные, но, в целом, рабочие варианты. Один из них – собрать стабилизатор тока для светодиода из обычной энергосберегающей лампы.
Прежде чем начнем, помните: все, что вы делаете, вы делаете на свой страх и риск! Мы не даем никакой гарантии, что получившийся прибор заработает у вас правильно. И не несем никакой ответственности за возможный ущерб или повреждения, которые, теоретически, могут случиться, если что-то пойдет не так, как задумано.
Предстоит работать с опасным для жизни напряжением в 220В и, скорее всего, без точной технической документации на конкретную переделываемую лампу. Если вы не знаете правил предосторожностей при работе с высоким напряжением, не сильно уверенно держите в руках паяльник, то лучше откажитесь от этой затеи – в конце концов, готовый драйвер от сети 220В стоит не так уж дорого.
Но, если интересно, то вперед!
Обычная энергосберегайка, она же компактная люминесцентная лампа или КЛЛ, содержит в себе электронное устройство, обеспечивающее поджег и горение газоразрядных ламп. КЛЛ имеют очень приличный срок службы – до 10 000 часов, но с течением времени яркость их свечения снижается, они начинаю сильнее греться, начинают мерцать или вообще перестают светить. При этом, чаще всего, из строя выходит именно «стеклянная часть» лампы, а ее электроника остается в полном порядке. Поэтому, для экспериментов вполне подойдет старая лампа, которая перестала работать, а вы ее почему-то не выбросили. Если есть выбор, то лучше взять лампу помощнее. У меня для опытов оказался пациент, изображенный на картинке в начале статьи.
Запыленная и пожелтевшая лампа Maxus 26W верой и правдой отслужила несколько лет и была заменена, поскольку светить стала чуть ли не вдвое тусклее, чем нужно.
Аккуратно, по пояску открываем лампу.
Аккуратно открытая энергосберегающая лампа
Видим балласт, от которого два провода уходят к цоколю и четыре к стеклянным колбам. Откусываем их все и извлекаем электронную часть. Только внимательно – один из цокольных проводов к плате может идти через висящий резистор. Он тоже нужен, откусывайте за ним.
Получилась вот такая штучка.
Извлеченный балласт люминесцентной лампы – до переделки
Теперь от разрушения ламп переключимся к изучению их принципиальных схем. Импульсный преобразователь (электронный балласт) компактных люминесцентных ламп может различаться деталями для конкретных ламп, но принципиально его схема выглядит так:
Принципиальная схема балласта компактной люминесцентной лампы
Желтым цветом выделено то, что может значительно отличаться от лампы к лампе в зависимости от производителя и ее мощности. В любом случае, оставляем эту часть безо всяких изменений. То, что отмечено синим, останется бесхозным после удаления ламп (стеклянных колб) и может быть безболезненно удалено с платы, дабы не мешало.
Получится примерно так:
Импульсный преобразователь после удаления “лишних” деталей
После удаления «синей» части схемы, останется два проводника, повисших в воздухе. Их нужно соединить друг с другом – закоротить. Найдем что с чем соединять на конкретной плате.
Обратная сторона платы импульсного преобразователя
Как видно, нужно закоротить выход дросселя (он же вход в колбы) с выходом из колб по кратчайшему пути. Электроника вашей лампы, скорее всего, внешне будет отличаться от того, что вы видите на картинке. Важно понять сам принцип.
Следующий шаг – сделать из дросселя трансформатор, выпрямить получившийся ток и запитать им светодиоды.
Дело в том, что люминесцентные лампы питаются напряжением высокой частоты (до 50КГц). Соответственно, намотав на дроссель вторичную обмотку, можно получить на ней нужное напряжение.
Аккуратно выпаиваем дроссель. Дальше очень творческая задача – его разобрать. Дроссель состоит из катушки с проводом, в которую сверху и снизу вставляются две половинки Е-образного феррита. Разобрать дроссель – это значит разъединить спаявшиеся за года половинки тонкого и хрупкого феррита (которые еще иногда заливают лаком), снять их и получить свободный доступ к катушке с проводом. Удалите ленту, которая расположена по периметру феррита, после чего нежно и не прикладывая больших усилий, попробуйте его разъединить. Помогает нагревание – например, аккуратно паяльником по всему периметру феррита. У меня получилось, правда, далеко не сразу.
Побежденный и разобранный дроссель
На открывшуюся катушку поверх наматываем вторичную обмотку. По моим наблюдениям один оборот вторичной обмотки дает в ней около 0.8В напряжения. В моих планах было запитать две линейки одноваттных светодиодов по 10шт. Для этого мне нужно около 30В напряжения. Итоговый ток требуется небольшой – до 200-250мА, поскольку светодиоды ну очень китайские.
В моем случае получилось 40 витков эмальпровода диаметром 0.25мм. Наматывайте аккуратно, поскольку дроссель потом нужно будет собрать обратно, т.е. вернуть ферриты на место. Не забудьте в конце узкой полоской изоленты или скотча скрепить между собой половинки феррита. Впаиваем дроссель обратно. Получится как-то так.
Результат работы – готовый “драйвер” из балласта энергосберегайки
Подключаем входное сетевое напряжение. Взрывов, фейерверков нет? Чудесно! Теперь аккуратно меряем переменное напряжение на выходах вторичной обмотки. Получилось то, что нужно? Здорово! Если нет, отключаемся от сети и отматываем (чтобы уменьшить) или добавляем (чтобы увеличить) несколько витков в обмотке. Разбирать дроссель для этого не нужно – просто аккуратно продевайте провод между катушкой и ферритом.
У меня две линейки светодиодов. Подключить их можно двумя способами – параллельно – для этого нужно предварительно выпрямить ток. Или встречно – для этого выпрямлять ток не нужно. На схеме это выглядит так.
Параллельное подключение двух линеек светодиодов
Параллельное подключение. Зеленая область – вторичная обмотка, диодный мост и светодиоды. Синяя линия – перемычка. Диодный мост собирается из быстрых диодов. Я взял 4 диода HER307.
Встречное подключение выглядит так:
Встречное подключение двух линеек светодиодов
Оба варианта имеют право на жизнь, я выбрал параллельное подключение с выпрямлением.
После сбора схемы подключите светодиоды через амперметр. Подключите питание. Если сила тока такая, как необходимо – отлично, если нет, то убирая/добавляя витки вторичной обмотки дросселя уменьшите или увеличьте ток.
Результат работы – светодиоды подключены и ярко светят.
У меня получилось около 200мА на две линейки по 10 светодиодов. Маловато, но для настольного светильника хватит.
Очень непривычно видеть подключение светодиодов напрямую от источника тока. Но здесь стабилизация тока достигается за счет точной стабилизации напряжения. И, в данном случае, если что-то произойдет с одной из параллельных линеек светодиодов, ток в оставшихся линейках не изменится, в отличие от обычного подключения через драйвер.
Правильно собранная схема должна иметь серьезный запас по мощности – у меня рабочая мощность 6 из 26 Вт. Ничего (кроме светодиодов) не должно существенно нагреваться в процессе работы (только проверяйте после отключения от сети).
В итоге получился компактный и практически бесплатный «драйвер», который позволил мне подключить светодиоды к сети 220В. Осталось соорудить корпус и смонтировать настольный светодиодный светильник. Но это уже другая история и о ней читайте в статье «Светодиодный светильник своими руками».
Также, имеются готовые модели драйверов для светодиодов, без которых никак не обойтись, если будет нужно получить мощный и яркий свет.
www.flashled.com.ua
Драйвер для светодиодов из энергосберегающей лампы
Энергосберегающие лампы активно позиционировались как замена низкоэкономичным и ненадежным лампам накаливания. Постепенное снижение цен на «экономки» привело к тому, что они получили практически повсеместное распространение.
Прогресс не стоит на месте и на смену энергосберегающим люминесцентным лампам приходят светодиодные источники света. Имея большую экономичность, они превосходят энергосберегающие лампы по экологичности, поскольку люминесцентные лампы содержат ядовитую ртуть, а светодиоды абсолютно безопасны (подробнее о вреде светодиодных ламп).
Самый большой минус светодиодов – их высокая стоимость. Не удивительно, что многие занимаются переделкой энергосберегающих ламп в светодиодные, используя по максимуму доступную и недорогую элементную базу.
Использование платы питания энергосберегающей лампы в качестве драйвера для светодиодовТеоретическое обоснование
Светодиоды работают при низком напряжении – порядка 2-3В. Но самое главное, для нормальной работы требуется не стабильность напряжения, а стабильность тока, по ним протекающего. При понижении тока снижается яркость свечения, а превышение приводит к выходу из строя диодного элемента. Полупроводниковые устройства, к которым относятся светодиоды, имеют ярко выраженную зависимость от температуры. При нагреве сопротивление перехода падает и возрастает прямой ток.
Простой пример: источник стабильного напряжения выдает 3В, при токе потребления светодиода 20мА. При повышении температуры напряжение на светодиоде остается неизменным, а ток возрастает вплоть до недопустимых значений.
Для исключения описанной ситуации, источники света на полупроводниках запитывают от стабилизатора тока, он же драйвер. По аналогии с люминесцентными лампами драйвер иногда называют балластом для светодиодов.
Наличие входного напряжение 220В вместе с требованием стабилизации тока приводит необходимости создания сложной схемы питания светодиодных ламп.
Практическая реализация идеи
Простейший источник питания светодиодов от сети 220В имеет следующий вид:
Примитивный источник питания для светодиодов от сети 220ВНа приведенном рисунке резистор обеспечивает падение излишка напряжения питающей сети, а диод, включенный параллельно, защищает LED элемент от импульсов напряжения обратной полярности.
Как видно из рисунка, что можно проверить расчетами, требуется гасящий резистор большой мощности, выделяющий во время работы много тепла.
Ниже приведена схема, где вместо резистора используется гасящий конденсатор
Схема с гасящим конденсаторомИспользование в качестве балласта конденсатора позволяет избавиться от мощного резистора и повысить КПД схемы. Резистор R1 ограничивает ток в момент включения схемы, R2 служит для быстрого разряда конденсатора в момент выключения. R3 дополнительно ограничивает ток через группу светодиодов.
Конденсатор С1 служит для гашения излишков напряжения, а С2 сглаживает пульсации питания.
Диодный мост образован четырьмя диодами типа 1N4007, которые можно выпаять из негодной энергосберегающей лампы.
Расчет схемы произведен для светодиодов HL-654h345WC с рабочим током 20мА. Не исключено применение аналогичных элементов с таки током.
Так же, как и в предыдущей схеме, здесь не обеспечивается стабилизация тока. Чтобы исключить выход светодиодов из строя, в схеме балласта для светодиодных ламп емкость конденсатора С1 и сопротивление резистора R3 выбраны с запасом, чтобы при максимальном входном напряжении и повышенной температуре светодиодов, ток через них не превышал допустимых значений. В нормальном режиме ток через диоды несколько менее номинального, но на яркости лампы это практически не сказывается.
Недостаток подобной схемы заключается в том, что использование более мощных светодиодов потребует увеличение емкости гасящего конденсатора, имеющего большие габариты.
Аналогично выполняется питание светодиодной ленты от платы энергосберегающей лампы. Важно, чтобы ток светодиодной ленты соответствовал линейке светодиодов, то есть 20мА.
Используем драйвер энергосберегающей лампы
Более надежна схема, когда используется драйвер из энергосберегающей лампы с минимальными переделками. В качестве примера на рисунке показана переделка энергосберегающей лампы мощностью 20Вт для питания мощного светодиода с током потребления 0.9А.
Переделка светодиодной лампы для питания светодиодовПеределка электронного балласта для светодиодных ламп в данном примере минимальна. Большая часть элементов в схеме оставлена от драйвера старой лампы. Изменениям подвергся дроссель L3 и добавлен выпрямительный мост. В старой схеме между правым выводом конденсатора С10 и катодом диода D5 была включена люминесцентная лампа.
Теперь конденсатор и диод соединены напрямую, а дроссель используется в качестве трансформатора.
Переделка дросселя заключается в намотке вторичной обмотки, с которой и будет сниматься напряжение для питания светодиода.
Не разбирая дроссель, на него нужно намотать 20 витков эмалированного провода диаметром 0.4мм. При включении напряжение холостого хода вновь выполненной обмотки должно составлять около 9.5–9.7В. После подключения моста и светодиода, амперметр, включенный в разрыв питания LED элемента, должен показывать около 830–850мА. Большее или меньшее значение требует коррекции количества витков трансформатора.
Диоды 1N4007 или аналогичные, можно использовать от другой неисправной лампы. Диоды в экономках используются с большим запасом по току и напряжению, поэтому выходят из строя крайне редко.
Советы и предостережения
Все приведенные схемы светодиодных драйверов из энергосберегающей лампы, хоть и обеспечивают низковольтное питание, имеют гальваническую связь с сетью переменного тока, поэтому при работе по отладке нужно соблюдать меры предосторожности.
Наилучшим и самым безопасным будет использование при работе разделяющего трансформатора с одинаковыми первичной и вторичной обмотками. Имея на выходе те же самые 220В, трансформатор будет обеспечивать надежную гальваническую развязку первичной и вторичной цепей.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
svetodiodinfo.ru
Драйвер для светодиодов из энергосберегающей лампы.
Приобрел себе на пробу светодиоды 10 Вт 900лм теплого белого света на AliExpress. Цена в ноябре 2015года составляла 23 рубля за штуку. Заказ пришел в стандартном пакетике, проверил все исправные.
Для питания светодиодов в осветительных устройствах применяются специальные блоки — электронные драйверы, представляющие собой преобразователи стабилизирующие ток, а не напряжение на своём выходе. Но так как драйверы для них(заказывал тоже на AliExpreess) были еще в пути решил запитать от балласта от энергосберегающих ламп. У меня было несколько таких неисправных ламп. у которых сгорела нить накала в колбе. Как правило, у таких ламп преобразователь напряжения исправен, и его можно использовать в качестве импульсного блока питания или драйвера светодиода.
Разбираем люминисцентную лампу.
Для переделки я взял 20 Вт лампу, дроссель которой с лёгкостью может отдать в нагрузку 20 Вт. Для 10 Вт светодиода больше никаких переделок не требуется. Если планируется запитать более мощный светодиод, требуется взять преобразователь от более мощной лампы, либо установить дроссель с большим сердечником.
Установил перемычки в цепи розжига лампы.
На дроссель намотал 18 витков эмальпровода, подпаиваем выводы намотанной обмотки к диодному мосту, подаём на лампу сетевое напряжение и замеряем выходное напряжение. В моём случае блок выдал 9,7В. Подключил светодиод через амперметр, который показал проходящий через светодиод ток в 0,83А. У моего светодиода рабочий ток равен 900мА, но я уменьшил ток чтобы увеличить ресурс. Собрал диодный мост на плате навесным способом.
Схема переделки.
Светодиод установил на термопасту на металлический абажур старой настольной лампы.
Плату питания и диодный мост установил в корпус настольной лампы.
При работе около часа температура светодиода 40 градусов.
На глаз освещенность как от 100 ваттной лампы накаливания.
Эта светодиодная настольная лампа работает уже около месяца. Пока все нормально а дальше время покажет. В результате я получил бесплатный драйвер для светодиодов. Когда придут заводские драйвера сравню их работу с самоделкой.
Кому интересно можно посмотреть на видео.
www.youtube.com/watch?v=Glfcvr0iUYw
mysku.ru
Самодельный драйвер для мощных светодиодов
Светодиоды для своего питания требуют применения устройств, которые будут стабилизировать ток, проходящий через них. В случае индикаторных и других маломощных светодиодов можно обойтись резисторами. Их несложный расчет можно еще упростить, воспользовавшись “Калькулятором светодиодов”.
Для использования мощных светодиодов не обойтись без использования токостабилизирующих устройств – драйверов. Правильные драйвера имеют очень высокий КПД – до 90-95%. Кроме того, они обеспечивают стабильный ток и при изменении напряжения источника питания. А это может быть актуально, если светодиод питается, например, от аккумуляторов. Самые простые ограничители тока – резисторы – обеспечить это не могут по своей природе.
Немного ознакомиться с теорией линейных и импульсных стабилизаторов тока можно в статье “Драйвера для светодиодов”.
Готовый драйвер, конечно, можно купить. Но гораздо интереснее сделать его своими руками. Для этого потребуются базовые навыки чтения электрических схем и владения паяльником. Рассмотрим несколько простых схем самодельных драйверов для мощных светодиодов.
Простой драйвер. Собран на макетке, питает могучий Cree MT-G2
Очень простая схема линейного драйвера для светодиода. Q1 – N-канальный полевой транзистор достаточной мощности. Подойдет, например, IRFZ48 или IRF530. Q2 – биполярный npn-транзистор. Я использовал 2N3004, можно взять любой похожий. Резистор R2 – резистор мощностью 0.5-2Вт, который будет определять силу тока драйвера. Сопротивление R2 2.2Ом обеспечивает ток в 200-300мА. Входное напряжение не должно быть очень большим – желательно не превышать 12-15В. Драйвер линейный, поэтому КПД драйвера будет определяться отношением VLED / VIN, где VLED – падение напряжения на светодиоде, а VIN – входное напряжение. Чем больше будет разница между входным напряжением и падением на светодиоде и чем больше будет ток драйвера, тем сильнее будет греться транзистор Q1 и резистор R2. Тем не менее, VIN должно быть больше VLED на, как минимум, 1-2В.
Для тестов я собрал схему на макетной плате и запитал мощный светодиод CREE MT-G2. Напряжение источника питания – 9В, падение напряжения на светодиоде – 6В. Драйвер заработал сразу. И даже с таким небольшим током (240мА) мосфет рассеивает 0,24 * 3 = 0,72 Вт тепла, что совсем не мало.
Схема очень проста и даже в готовом устройстве может быть собрана навесным монтажом.
Схема следующего самодельного драйвера также предельно проста. Она предполагает использование микросхемы понижающего преобразователя напряжения LM317. Данная микросхема может быть использована как стабилизатор тока.
Еще более простой драйвер на микросхеме LM317
Входное напряжение может быть до 37В, оно должно быть как минимум на 3В выше падения напряжения на светодиоде. Сопротивление резистора R1 рассчитывается по формуле R1 = 1.2 / I, где I – требуемая сила тока. Ток не должен превышать 1.5А. Но при таком токе резистор R1 должен быть способен рассеять 1.5 * 1.5 * 0.8 = 1.8 Вт тепла. Микросхема LM317 также будет сильно греться и без радиатора не обойтись. Драйвер также линейный, поэтому для того, чтобы КПД был максимальным, разница VIN и VLED должна быть как можно меньше. Поскольку схема очень простая, она также может быть собрана навесным монтажом.
На той же макетной плате была собрана схема с двумя одноваттными резисторами сопротивленим 2.2 Ом. Сила тока получилась меньше расчетной, поскольку контакты в макетке не идеальны и добавляют сопротивления.
Следующий драйвер является импульсным понижающим. Собран он на микросхеме QX5241.
Драйвер для мощных светодиодов на микросхеме QX5241
Схема также проста, но состоит из чуть большего количества деталей и здесь уже без изготовления печатной платы не обойтись. Кроме того сама микросхема QX5241 выполнена в достаточно мелком корпусе SOT23-6 и требует внимания при пайке.
Входное напряжение не должно превышать 36В, максимальный ток стабилизации – 3А. Входной конденсатор С1 может быть любым – электролитическим, керамическим или танталовым. Его емкость – до 100мкФ, максимальное рабочее напряжение – не менее чем в 2 раза больше, чем входное. Конденсатор С2 керамический. Конденсатор С3 – керамический, емкость 10мкФ, напряжение – не менее чем в 2 раза больше, чем входное. Резистор R1 должен иметь мощность не менее чем 1Вт. Его сопротивление рассчитывается по формуле R1 = 0.2 / I, где I – требуемый ток драйвера. Резистор R2 – любой сопротивлением 20-100кОм. Диод Шоттки D1 должен с запасом выдерживать обратное напряжение – не менее чем в 2 раза по значению больше входного. И рассчитан должен быть на ток не менее требуемого тока драйвера. Один из важнейших элементов схемы – полевой транзистор Q1. Это должен быть N-канальный полевик с минимально возможным сопротивлением в открытом состоянии, безусловно, он должен с запасом выдерживать входное напряжение и нужную силу тока. Хороший вариант – полевые транзисторы SI4178, IRF7201 и др. Дроссель L1 должен иметь индуктивность 20-40мкГн и максимальный рабочий ток не менее требуемого тока драйвера.
Количество деталей этого драйвера совсем небольшое, все они имеют компактный размер. В итоге может получиться достаточно миниатюрный и, вместе с тем, мощный драйвер. Это импульсный драйвер, его КПД существенно выше, чем у линейных драйверов. Тем не менее, рекомендуется подбирать входное напряжение всего на 2-3В больше, чем падение напряжения на светодиодах. Драйвер интересен еще и тем, что выход 2 (DIM) микросхемы QX5241 может быть использован для диммирования – регулирования силы тока драйвера и, соответственно, яркости свечения светодиода. Для этого на этот выход нужно подавать импульсы (ШИМ) с частотой до 20КГц. С этим сможет справиться любой подходящий микроконтроллер. В итоге может получиться драйвер с несколькими режимами работы.
Готовые изделия для питания мощных светодиодов можно посмотреть здесь.
Существует огромное количество принципиальных схем стабилизаторов тока, которые могут быть использованы как драйвера для мощных светодиодов. Производится также бесчисленное количество специализированных микросхем, на базе которых можно собирать драйвера самой разной сложности – все ограничивается только Вашим желанием и потребностями. Мы рассмотрели только самые простые самодельные драйвера. Читайте также статью, в которой рассматривается схема драйвера для светодиода от сети в 220В.
www.flashled.com.ua
Драйвер для светодиодов своими руками: схемы
Схемы драйверов светодиодов для самостоятельного изготовления, подробное описание. Подробное описание как сделать драйвер питания светодиодов своими руками.
Прежде всего для пайки драйвера понадобятся инструменты и материалы:
Паяльник мощностью 25-40 Вт. Можно использовать и большей мощности, но при этом возрастает опасность перегрева элементов и выхода их из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и необгораемым жалом, обычное медное жало довольно быстро окисляется, и его приходится чистить.
Припой. Наиболее распространенным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Припои без свинца менее вредны при вдыхании паров во время пайки, но обладают более высокой температурой плавления при меньшей текучести и склонностью к деградации шва со временем.
Флюс для пайки (канифоль, глицерин, ФКЭТ, и т.д.). Желательно использовать именно нейтральный флюс, — в отличие от активных флюсов (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк и др.), он со временем не окисляет контакты и менее токсичен. Вне зависимости от используемого флюса после сборки устройства его лучше отмыть с помощью спирта. Для активных флюсов эта процедура является обязательной, для нейтральных — в меньшей степени.
Плоскогубцы для сгибания выводов.
Кусачки для обкусывания длинных концов выводов и проводов.
Монтажные провода в изоляции. Лучше всего подойдут многожильные медные провода сечением от 0.35 до 1 мм2.
Мультиметр для контроля напряжения в узловых точках.
Изоляционная лента.
Небольшая макетная плата из стеклотекстолита. Достаточно будет платы размерами 60х40 мм.
Схема драйвера для светодиода 1 Вт.
Одна из самых простых схем для питания мощного светодиода представлена на рисунке ниже:
Как видно, помимо светодиода в нее входят всего 4 элемента: 2 транзистора и 2 резистора.
В роли регулятора тока, проходящего через led, здесь выступает мощный полевой n-канальный транзистор VT2. Резистор R2 определяет максимальный ток, проходящий через светодиод, а также работает в качестве датчика тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.
Чем больший ток проходит через VT2, тем большее напряжение падает на R2, соответственно VT1 открывается и понижает напряжение на затворе VT2, тем самым уменьшая ток светодиода. Таким образом достигается стабилизация выходного тока.
Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения 9 — 12 В, ток не менее 500 мА. Входное напряжение должно быть минимум на 1-2 В больше падения напряжения на светодиоде.
Резистор R2 должен рассеивать мощность 1-2 Вт, в зависимости от требуемого тока и питающего напряжения. Транзистор VT2 – n-канальный, рассчитанный на ток не менее 500 мА: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – любой маломощный биполярный npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 и т.д. R1 – мощностью 0.125 — 0.25 Вт сопротивлением 100 кОм.
Ввиду малого количества элементов, сборку можно производить навесным монтажом:
Еще одна простая схема драйвера на основе линейного управляемого стабилизатора напряжения LM317:
Здесь входное напряжение может быть до 35 В. Сопротивление резистора можно рассчитать по формуле:
R=1,2/I
где I – сила тока в амперах.
В этой схеме на LM317 будет рассеиваться значительная мощность при большой разнице между питающим напряжением и падением на светодиоде. Поэтому ее придется разместить на небольшом радиаторе. Резистор также должен быть рассчитан на мощность не менее 2 Вт.
Более наглядно эта схема рассмотрена в следующем видео:
Здесь показано, как подключить мощный светодиод, используя аккумуляторы напряжением около 8 В. При падении напряжения на LED около 6 В разница получается небольшая, и микросхема нагревается несильно, поэтому можно обойтись и без радиатора.
Обратите внимание, что при большой разнице между напряжением питания и падением на LED необходимо ставить микросхему на теплоотвод.
Мощный драйвер с входом ШИМ.
Ниже показана схема для питания мощных светодиодов:
Драйвер построен на сдвоенном компараторе LM393. Сама схема представляет собой buck-converter, то есть импульсный понижающий преобразователь напряжения.
Особенности драйвера:
- Напряжение питания: 5 — 24 В, постоянное;
- Выходной ток: до 1 А, регулируемый;
- Выходная мощность: до 18 Вт;
- Защита от КЗ по выходу;
- Возможность управления яркостью при помощи внешнего ШИМ сигнала.
Принцип действия.
Резистор R1 с диодом D1 образуют источник опорного напряжения около 0.7 В, которое дополнительно регулируется переменным резистором VR1. Резисторы R10 и R11 служат датчиками тока для компаратора. Как только напряжение на них превысит опорное, компаратор закроется, закрывая таким образом пару транзисторов Q1 и Q2, а те, в свою очередь, закроют транзистор Q3. Однако индуктор L1 в этот момент стремится возобновить прохождение тока, поэтому ток будет протекать до тех пор, пока напряжение на R10 и R11 не станет меньше опорного, и компаратор снова не откроет транзистор Q3.
Пара Q1 и Q2 выступает в качестве буфера между выходом компаратора и затвором Q3. Это защищает схему от ложных срабатываний из-за наводок на затворе Q3, и стабилизирует ее работу.
Вторая часть компаратора (IC1 2/2) используется для дополнительной регулировки яркости при помощи ШИМ. Для этого управляющий сигнал подается на вход PWM: при подаче логических уровней ТТЛ (+5 и 0 В) схема будет открывать и закрывать Q3. Максимальная частота сигнала на входе PWM — порядка 2 КГц. Также этот вход можно использовать для включения и отключения устройства при помощи пульта ДУ.
D3 представляет собой диод Шоттки, рассчитанный на ток до 1 А. Если не удастся найти именно диод Шоттки, можно использовать импульсный диод, например FR107, но выходная мощность тогда несколько снизится.
Максимальный ток на выходе настраивается подбором R2 и включением или исключением R11. Так можно получить следующие значения:
- 350 мА (LED мощностью 1 Вт): R2=10K, R11 отключен,
- 700 мА (3 Вт): R2=10K, R11 подключен, номинал 1 Ом,
- 1А (5Вт): R2=2,7K, R11 подключен, номинал 1 Ом.
В более узких пределах регулировка производится переменным резистором и ШИМ – сигналом.
Сборка и настройка драйвера.
Монтаж компонентов драйвера производится на макетной плате. Сначала устанавливается микросхема LM393, затем самые маленькие компоненты: конденсаторы, резисторы, диоды. Потом ставятся транзисторы, и в последнюю очередь переменный резистор.
Размещать элементы на плате лучше таким образом, чтобы минимизировать расстояние между соединяемыми выводами и использовать как можно меньше проводов в качестве перемычек.
При соединении важно соблюдать полярность подключения диодов и распиновку транзисторов, которую можно найти в техническом описании на эти компоненты. Также диоды можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: в прямом направлении прибор покажет значение порядка 500-600 Ом.
Для питания схемы можно использовать внешний источник постоянного напряжения 5-24 В или аккумуляторы. У батареек 6F22 («крона») и других слишком маленькая емкость, поэтому их применение нецелесообразно при использовании мощных LED.
После сборки нужно подстроить выходной ток. Для этого на выход припаиваются светодиоды, а движок VR1 устанавливается в крайнее нижнее по схеме положение (проверяется мультиметром в режиме «прозвонки»). Далее на вход подаем питающее напряжение, и вращением ручки VR1 добиваемся требуемой яркости свечения.
Список элементов:
Подведём итог.
Первые две из рассмотренных схем очень просты в изготовлении, но они не обеспечивают защиты от короткого замыкания и обладают довольно низким КПД. Для долговременного использования рекомендуется третья схема на LM393, поскольку она лишена этих недостатков и обладает более широкими возможностями по регулировке выходной мощности.
Поделиться в соц. сетях
led-lampu.ru
Драйвер светодиодной лампы 10вт, 200 одноваттных светодиодов и самодельная LED лампа
Всем привет. Заказывал один драйвер, предложили немного другой, получил третий вариант. Драйвер, что пришёл ко мне, в обзорах на MySku не нашёл. Заниматься полным тестированием драйвера во всех режимах было неинтересно, поэтому обзор не столько самого драйвера, сколько его применения в самодельной светодиодной лампе. Почти повестьПредыстория. Года три назад, переехав на новую квартиру, я полностью перешёл на энергосберегающие лампы. Но обещанные производителем тысячи часов наработки и огромная экономия по сравнению с лампами накаливания оказались мифом. С завидной регулярностью умирали и дешёвые, и дорогие сберегайки, я специально брал лампы разных производителей и разной цены, но ни одна лампа не проработала больше года. Обновив все сберегайки по кругу, я решил, что пора завязывать с этими лампами, экономящими электроэнергию, но не деньги. Вернуться на лампы накаливания было бы шагом назад, да и не везде это было возможно из-за их сильного нагрева. Первые попытки использовать светодиодные лампы-кукурузины провалились, настолько плохо они светили. Время шло, постепенно я покупал для опытов одноваттные светодиоды, затем десятиваттные, драйверы на 3вт с питанием от сети, драйверы на 10вт с DC входом для работы от бортсети авто и т.п. Одной из удачных, на мой взгляд, покупок был лот с алиэкспресс в 200шт одноваттных светодиодов тёплого белого свечения, из которых я решил наделать светильников (http://ru.aliexpress.com/item/1W-LED-Bulbs-High-power-Lamp-beads-Pure-White-Warm-White-300mA-3-2-3-4V/1753409329.html). Опыты с этими светодиодами показали, что перевести на них домашнее освещение вполне реально. Особенно мне понравилось, что они светят очень широким лучом, и не требуют никакой рассеивающей оптики. Ну и нужно было купить 10-ваттные драйверы с питанием от сети 220в.
Я решил взять на пробу пару драйверов, тем более что ненавистный бакс уже упал после своего мощного взлёта. Уже не помню причин, по которым я выбрал именно этого продавца и именно такие драйверы, оформил заказ, но оплатить не успел. Лот и продавец те же, что на ссылке во главе обзора, но тогда драйверы выглядели иначе:
Через пару дней оказалось, что данные драйверы все распроданы, и я хотел было отменить заказ, но продавец мне предложил взамен другие драйверы, прислав фото и уверив, что характеристики их такие же:
Именно такие драйверы предлагает продавец сейчас:
Мне, честно говоря, было всё равно, лишь бы были обещанные 10Вт, а конструктив драйвера мне даже больше понравился, так что я согласился на такой вариант. Правда, продавец долго тянул с отправкой, и отправлен мой товар был почти через 10 дней. Прошел ровно месяц, и я получил драйверы на почте, порядком забыв уже, как они должны выглядеть. И вот что я получил:
Прежде всего, отсутствует предохранитель, который необходим. Присутствующую у многих драйверов тонюсенькую «предохранительную» дорожку на печатной плате я не обнаружил, так что нужен внешний предохранитель. Больше всего меня удивила ёмкость конденсатора фильтра, целых 12мкФ, в то время как обычно в такие драйверы ставят 4,7мкф. Измерение ёмкости показало аж 18мкф, что ещё больше меня удивило, но попутно породило подозрение, что этот конденсатор ёмкостью больше указанной, а по напряжению меньше… По выходу драйвера установлен конденсатор явно меньше посадочного места, но 100мкф там вполне достаточно. Не совсем понятно, зачем поставили два импульсных диода в параллель вместо одного более мощного, одним диодом их теперь не заменишь, его выводы просто не пролезут в отверстия в ПП. В схемотехнике драйвера не стремился разобраться, не очень интересно. Пайка местами очень корявая, видимо пропаивали или допаивали детали со штыревыми выводами вручную.
Ну и затем последовала проверка драйвера батареей из 9 светодиодов, наклеенных на радиатор процессора от старого компьютера.
Кстати, пользуюсь всё ещё тем же тюбиком теплопроводного клея, что описывал в обзоре (https://mysku.ru/blog/ebay/28636.html). Клей засох на выходе из тюбика, но внутри оказался нормальной консистенции, чем я очень доволен, потому что ожидал, что за прошедшее время тюбик высохнет совсем, и придётся вскрывать второй. Закручивайте крышечку аккуратнее, она очень легко трескается… я её обжал термоусадкой…
Драйверы испытание прошли хорошо, выдавали ток 870-890 мА при напряжении 10,4…10,5в. До 10Вт не дотягивают, но светодиодов-то девять, и они одноваттные, так что по мне всё нормально. Померил температуру через полчаса работы: диоды на выходе драйвера разогрелись до 104 градусов, температура трансформатора была порядка 82 градусов. Всё остальное на плате драйвера было значительно холоднее. Немного напрягла столь высокая температура импульсных диодов, но что тут поделаешь? Работают ведь…
Нисколько не удивился, когда температура радиатора от процессора с 9 светодиодами перевалила за 85 градусов. Ну ещё бы, он рассчитан на принудительный обдув, расстояние между пластинами очень мало, и при естественной конвекции этот радиатор ведёт себя просто как алюминиевый брусок. Конечно же, эта температура для светодиодов слишком высока, к тому же условия проверки нельзя назвать жёсткими: и на улице, и в комнате было достаточно прохладно. Поэтому радиатор от процессора был отставлен до времени, когда затею светодиодную лампу с использованием вентилятора (скорее всего значительно более мощную, чем 10вт), и я стал готовить к наклейке светодиодов другой радиатор, благо светиков две сотни штук, можно не экономить…
Другой радиатор был из моих старых запасов, предположительно от какой-то военной техники, где на нём стояли два транзистора, возможно П213 и П210. Сначала я хотел прошлифовать плоскость радиатора под установку светодиодов на заводе, но решил не истончать его основание, и ограничиться удалением краски. Но если глянцевая чёрная эмаль снялась довольно легко, то оказавшийся под ней серо-зелёный грунт оказался таким прочным, что я ещё больше уверовал в военное происхождение данного радиатора. О том, чтобы отколупнуть грунт от металла, вообще не было речи, я смог только срезать верхний слой грунта острой стамеской, а нижний слой, мёртвой хваткой держащийся за металл, пришлось сдирать наждаком, и потом шлифовать радиатор. В итоге я получил не очень качественную поверхность, местами даже не удалил окончательно грунт, так как он наносился на черновую поверхность радиатора, имевшую неровности. Но светодиоды всего лишь одноваттные, поэтому не стал париться, и приклеил их на более-менее качественно отшлифованные места, а также на места, где раньше стояли транзисторы. Получилось не очень эстетично, но «зато дёшево, надёжно и практично». Понятно, что лучше смотрится, когда светодиоды стоят ровными рядами.
На следующий день, когда клей под светодиодами высох, я соединил светодиоды между собой и испытал новый фонарик с драйвером. Более часа гонял фонарь и драйвер, но температура радиатора так и не поднялась выше 52-53 градусов. Причём сначала я располагал пластины радиатора вертикально, а потом для проверки положил радиатор светодиодами вниз, и что удивительно, температура радиатора через некоторое время поднялась всего на 1 градус. Следовательно, при горизонтальном расположении данного радиатора его теплорассеивающая способность практически не меняется, и можно применить его в лампе, светящей вниз.
От сгоревших сберегаек я оставлял цоколи, чтобы использовать их в будущем, и вот в дело пошёл первый цоколь. В нём ещё с времён сберегайки имелся предохранитель, и мне не пришлось ставить дополнительную защиту на драйвер. Опилив цоколь соответствующим образом, я прикрепил его к радиатору со светодиодами двумя саморезами. Дуги пластика с натягом вошли меж пластин радиатора, так что ничего не болтается.
Довольно долго (пару минут) я думал, как же мне закрепить на этом фонарике драйвер. В нём никаких монтажных отверстий не предусмотрено, поэтому я поступил «по китайски», и закрепил драйвер термоклеем за провода. Потом, правда, засомневался, не расплавится ли этот клей при нагреве радиатора, всё-таки под потолком температура куда выше, чем на столе, где я проводил испытания. Но лампа работала весь вечер, и клей не расплавился. Может кто знает, какая у него температура плавления?
Ну и сама светодиодная лампа. Сразу предупреждаю, зрелище не для слабонервных, это скорее опытный образец, чем законченное изделие, и ещё предстоит подумать, как придать подобной лампе более цивилизованный вид:
Для проверки этой самоделки в реальных условиях, а также для оценки освещённости независимым экспертом, в роли которого выступила жена, я вкрутил эту лампочку в люстру на кухне.
Характер освещённости кухни этой лампой сильно отличается от сберегайки или лампы накаливания, так как они светят во все стороны, а светодиодная лампа имеет чёткую направленность вниз. Поэтому самоделка отлично (субъективно не хуже чем сберегайка на 20вт) освещает кухонный стол и стены на высоту примерно 1,5метра. Выше идёт светоненевая граница, немного рассеянная сетчатым абажуром. Потолок остаётся практически тёмным. Отражённый от потолка рассеянный свет практически отсутствует, и если, например, заслонить своей широкой спиной свет от лампы, то в тени освещённость некомфортно низкая. При использовании обычной лампочки кухня более равномерно освещается рассеянным светом, отражённым от потолка, и столь выраженных теней нет.
В целом жене характер освещения кухни новой лампой понравился, свет кажется необычным, но это скорее из-за привычки к сберегайкам и лампам накаливания. Решили на пару-тройку дней оставить в кухонной люстре эту светодиодную самоделку, чтобы оценить её не по первому впечатлению, а «набрать статистику». Но в том виде, в каком есть, эта лампа скорее всего переселится в какое-нибудь подсобное помещение (после покрытия токонесущих частей лаком), а в кухню я буду делать что-то более красивое.
Ну пока всё. Сейчас раздумываю над тем, как заменить лампы в 5-рожковой люстре в комнате на светодиодные самоделки, но слишком уж громоздкой и тяжёлой получается конструкция, слишком серьёзный радиатор нужен для охлаждения 9 светодиодов. Кроме того, лампы в люстре должны быть как минимум двунаправленными (должны иметь светодиоды минимум с двух сторон), так как рассеянный свет в комнате куда нужнее, чем в кухне. Есть идея конструкции оптимального для такого случая радиатора, но пока очень сырая, надо додумывать и делать опытный образец.
Немного не по теме, но, возможно, тем, кто дочитал до конца, будет интересно. Самую первую светодиодную лампу в своём доме, конечно же самодельную, я поставил в ванную комнату, чтобы заменить только что умершую сберегайку. Те же 9 светодиодов, кусочек игольчатого радиатора от БП отечественного компьютера системы 80186 «Искра», и 10-вт драйвер, купленный лет пять назад на DX, все эти годы валявшийся без применения. На сильно разогревающуюся микросхему драйвера я наклеил небольшой радиатор. Внутреннее устройство лампы скрыто плафоном, и поэтому я совсем не стремился к изящности исполнения. Ламповый патрон оставлен для совместимости, если самоделка откажет. Вот что получилось:
В принципе, получилась вполне полноценная замена сберегайки на 20вт, освещает ванную отлично. Правда, на следующий день после установки лампы в ванную умер диод на выходе драйвера, и я заменил его первым попавшимся под руку диодом КД2997, греется он сильно, так как не Шоттки, но ужасно живуч, и не такое выдерживает. Хоть в ванную из-за повышенной влажности не рекомендуется ставить такой незащищённый драйвер, но я покрыл его лаком, и вот уже около месяца лампа отлично работает.
Но вчера, когда я, придя с работы, щёлкнул выключателем, раздался громкий…, нет, даже не хлопок, а именно взрыв, и вышибло автомат по световой линии. Я сразу понял, что бабахнула моя лампа. Хорошо что «на мину» напоролся я сам, а не кто-то из домашних… Снимая с лампы плафон, я ожидал увидеть что-то ужасное, чёрное-горелое, как Рязань после набега Батыя, но на удивление всё выглядело свежим и исправным, и я не сразу обнаружил эпицентр взрыва.
Оказалось, что взорвался помехозащитный конденсатор на 0,022мкф 630в, который я сам припаял к драйверу, на фото он хорошо виден, голубенький такой. Конденсатор разорвало пополам, части его корпуса разлетелись в стороны, и при этом выгорела «предохранительная» дорожка на плате драйвера. Конденсатор выкусил, выгоревшую дорожку замкнул предохранителем на 2А, включаю — работает! Ну и дела! Никак не ожидал, что рванёт поставленный мной конденсатор, к тому же с таким запасом по напряжению… Подозреваю что он не вынес повышенной влажности, напитал влаги через микротрещину и приветик… Я лаком его целиком не покрывал… К выгоранию самого драйвера был бы морально готов, но драйвер перенёс и пробой импульсного диода, и повышенную влажность тоже выдерживает… В общем, никогда не известно, где же рванёт… Так вот совпало…
mysku.ru
