Драйвер для светодиодов своими руками: Светодиодный драйвер своими руками – легко и просто

как сделать, схема простого самодельного стабилизатора напряжения для работы лед светильника от сети

Светодиоды по сравнению с традиционными лампочками накала эффективны, экономны и долговечны, однако при этом очень дороги, поэтому есть смысл изготовить их своими руками, но при этом для питания их от сети 220 В понадобится специальный драйвер. Поэтому рассмотрим, как самостоятельно изготовить этот модуль, что вообще он собой представляет и зачем нужен, каковы его особенности и принцип действия, как выглядит его схема, какие компоненты в ней применяются и каковы нюансы варианта без стабилизатора тока.

Что такое драйверы для светодиодов и зачем они нужны

Светимость полупроводникового лед-кристалла напрямую зависит от силы тока, проходящего через него. Нестабильность этого параметра, характерная для бытовой сети 220 В, приводит к быстрой деградации материала и выходу из строя светодиода. Поэтому и требуется для него драйвер. В его задачу входит преобразование параметров электрического тока в следующих направлениях:

1. Стабилизация силы в точном значении выходных параметров.
2. Задание амплитуды.
3. Выпрямление из переменного в постоянный.

Обратите внимание! Величина напряжения на выходе из драйвера напрямую определяет способ и тип подключаемого светодиода. Если питание лампы идет от бытовой сети, параметр этого модуля должен быть на 220 В. Это нужно учитывать при покупке компонентов для светильника и стабилизатора, изготавливаемого своими руками.

Особенности драйвера светодиодов на 220 В

Главная особенность драйвера для светодиодов, питание которых осуществляется от 220 В, состоит в том, что он изменяет напряжение и предназначен для работы с электрическим током подобных характеристик. Поэтому для подключения лампочки не пригодны его низковольтные аналоги – например, от фонарика или автомобиля на 12 вольт. Кроме того, модели последнего типа могут включать в состав понижающий блок – трансформатор.

При изготовлении преобразователя своими руками следует знать его основные характеристики:

1. Потребляемый ток. Должен совпадать со значением аналогичного параметра светодиодов, в противном случае они либо не будут выдавать полной яркости, заложенной производителем, либо перегорят.
2. Мощность. Эта характеристика выражается в ваттах и равняется суммарной мощности всех led-узлов схемы.
3. Напряжение на выходе. Находится в прямой зависимости от способа подключения и количества лед-элементов и падения напряжения на них – рассчитывается из суммарного их значения.

Расчет мощности при выборе ленты из последовательно соединенных светодиодов позволяет правильно подобрать драйвер для питания подсветки от 220 В. Итоговое значение равняется сумме данного параметра всех элементов плюс 25% (запас на возможную перегрузку). Например, в лед-полоске 20 элементов по 0,5 Вт каждый, общее значение составит 10W. Однако на практике лучше купить или изготовить своими руками прибор на 12-13 ватт.

Теория питания светодиодных ламп от 220В

Лэд-лампа, как правило, представляет собой набор пространственно расположенных в определенной композиции небольших, но достаточно мощных светодиодов (3,3 вольт и 1 ватт). Чтобы изготовить своими руками замену стандартной лампочке накаливания в 70-80 Вт, потребуется дюжина недорогих лед-элементов. Однако бытовая сеть 220 В имеет для них избыточные параметры.

Поэтому потребуется понизить амплитуд и силу, а также трансформировать переменный электрический ток в постоянный. Для этого понадобится драйвер, для изготовления своими руками которого применяется делитель напряжения на емкостной или резисторной нагрузке, а также стабилизаторы.

Изготовление драйвера светодиодов на 220В своими руками

Для изготовления самодельного драйвера своими руками потребуются радиодетали для создания трех взаимодействующих сегментов:

1. Делитель напряжения, основанный на емкостном сопротивлении.
2. Мост из диодов.
3. Стабилизатор.

Кроме того, понадобятся следующие инструменты, приборы и расходники:

1. Паяльная станция мощностью около 30 Вт.
2. Нейтральный флюс.
3. Припой оловянно-свинцового состава.
4. Пассатижи для загиба выводов.
5. Кусачки для отреза проводки.
6. Многожильные медные проводники в изоляции сечением от 0,35 до 1 мм².
7. Прибор для контрольного измерения (мультиметр).
8. Изолента/трубка термоусадочная.
9. Монтажная макетная плата на базе текстолита.

Внимание! Рассматриваемый вариант импульсного драйвера на 220 В для светодиода, изготавливаемого из своих средств, не имеет ограничения по производимому току. Поэтому обращаться с ним во включенном состоянии нужно крайне осторожно. На выходе сила тока может достигать 10 А – соприкосновение руками с оголенной проводкой может привести к мощному электроудару.

Инструкция по сборке драйвера своими руками

Инструкция по изготовлению своими руками драйвера светодиода с питанием от 220 В включает следующие действия:

1. Подготавливается макетная плата необходимого размера.
2. Сначала припаиваются крупные компоненты цепи.
3. Затем поочередно в соответствии со схемой монтируются мелкие элементы – резисторы, диоды, конденсаторы.
4. В последнюю очередь устанавливаются транзисторы и переменный резистор.
5. Распределение компонентов должно быть таким, чтобы расстояние между ними было как можно меньше.
6. Соединение диодов происходит с учетом полярности (для транзисторов – по распиновке).
7. По завершении сборки схему нужно подключить и провести замеры мультиметром.

Создание драйвера для светильника из светодиодов для подключения их к питанию на 220 В доступно своими руками любому желающему, имеющему опыт работы с радиокомпонентами. В ходе сборки не потребуется особых оборудования и материалов – все инструменты и детали можно приобрести в специализированных магазинах. К тому же, при правильном подходе и качественных составляющих собранная схема обеспечит стабильность и долговечность прибору освещения не хуже покупного аналога.

Схема

Предложенная ниже схема драйвера представляет собой совокупность трех последовательно взаимодействующих между собой каскадов:

1. Первая область отвечает за понижение амплитуды напряжения. В основе лежит емкостный керамический конденсатор (500 вольт) с резистором для самозарядки первого. Его номинал может варьироваться в широких пределах – от 100 до 1000 кОм и от 500 до 1000 мВт. Принцип действия его основан на том, что он пропускает ток до полной зарядки обкладок. При емкости в 0,3 мкФ это время составит всего десятую часть период полуволны 220 В – то есть всего 1/10 поступающего напряжения.
2. Второй сегмент выполняет роль выпрямления тока из переменного в постоянный. Это цепь диодных полярно соединенных элементов. В данной цепи на выходе его номинал составит порядка 24 В (с учетом деления в предыдущем блоке).
3. Заключительный элемент сглаживает и стабилизирует электроток. Для цели сглаживания применяется параллельно подключенный конденсатор электролитической модификации (емкость определяется мощностью нагрузки).
   Стабилизатором напряжения в предложенной схеме выступает модуль L7812.

Конденсатор в сочетании с диодным мостиком выполняет задачу делителя напряжения, поэтому если входное напряжение будет меняться, соответственно иное значение его получится и на выходе.

Компоненты

Для сборки своими руками предложенной выше схемы драйвера для светодиодов, питание которых осуществляется от 220В, потребуется следующий набор радиокомпонентов:

1. Светодиоды 12 штук с параметрами – 3,3 вольта 1 ватт (для сборки своими руками лэд-лампы питанием от 220 В).
2. Конденсатор керамического типа – 0,3 мкФ, 500 вольт – 1 штука.
3. Резисторный модуль – от 0,5 до 1 Ом и 0,5-1 Вт – 1 экземпляр.
4. Четыре диода по 100 В каждый.
5. Пара конденсаторов электролитического типа на 16 вольт 100 и 330 мкФ.
6. 12-вольтовый стабилизатор напряжения модели L7812, либо его аналог.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

Рассмотрим схему подключения драйвера без блока стабилизатора. Как известно, отсутствие трансформатора в подобном приборе приводит к пульсации напряжения и, соответственно, яркости свечения светодиодов. Лишь частично эту проблему устраняет идущий после диодного мостика конденсатор. Однако пульсировать амплитуда все же будет – в рамках 2-3 вольт.

Вариант со стабилизатором на 12 вольт решают эту задачу полностью, поэтому и смонтированный своими руками такой драйвер по степени пульсации амплитуды напряжения не будет уступать покупным дорогим аналогам.

Рекомендация! При необходимости создания мощного прожектора на базе светодиодов с питанием от 220 В драйвер придется несколько модифицировать. В частности, в выходной сегмент лучше установить стабилизатор на 24 вольта, так как параметры тока у L7812 равны 1,2 ампера, что ограничивает светильник в рамках 10 ватт. Поэтому лучше выбрать стабилизирующий модуль на 5 А, однако ввиду его большого нагрева потребуется монтировать его на радиатор.

Основные выводы

Даже самый простой светодиод, если его питание происходит от 220 В переменного тока, требует для стабильности работы драйвер. Его основное значение – стабилизация, выпрямление тока и снижение напряжения. Изготовлен ли он своими руками, или куплен в магазине, его характеризуют три основных параметра:

1. Номинальный ток.
2. Мощность.
3. Напряжение на выходе.

Драйвер для питания светодиодов от 220 В состоит из трех взаимодействующих каскадов – емкостного делителя напряжения, диодного выпрямляющего мостика и стабилизатора. Для монтажа подобного прибора своими руками потребуется запастись необходимыми радиокомпонентами и набором инструментов, купить которые можно в любом специализированном магазине. В ходе сборки устройства нужно строго придерживаться предложенной схемы и инструкции.

Если у вас есть опыт создания своими руками аналогичного драйвера или иной его модификации для светодиода с питанием от сети 220 В, обязательно напишите об этом в комментариях.

Предыдущая

СветодиодыКлассификация и характеристика светодиодных светильников для дома

Следующая

СветодиодыВсе о драйверах для светодиодных светильников

Как сделать драйвер для светодиода

Как сделать драйвер для светодиода. Использование светодиодов в качестве источников света обычно требует специального драйвера. Но иногда у вас нет под рукой драйвера, и вы хотите осветить, например, автомобиль или проверить яркость светодиода. В этом случае можно сделать драйвер для светодиодов своими руками.

1. Как сделать драйвер для светодиодов
2. Необходимые материалы и инструменты
3. Схема простого драйвера для светодиода мощностью 1 Вт
4. Схема мощного драйвера с ШИМ-входом
5. Особенности водителя
6. Принцип работы
7. Как собрать и настроить драйвер
8. Приложение

Как сделать драйвер для светодиодов

В приведенных ниже схемах используются наиболее распространенные компоненты, которые можно купить в любом радиомагазине. Специальное оборудование не требуется, а все инструменты легко доступны. Тем не менее, при внимательном отношении к деталям, устройства прослужат долго и мало чем уступают коммерческим моделям.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки домашнего контроллера вам понадобятся:

• Паяльник мощностью 25-40 Вт. Вы можете использовать более высокую мощность, но это увеличивает риск перегрева компонентов и их выхода из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и неплавким наконечником, так как медные наконечники довольно быстро окисляются и требуют очистки.
• Паяльный флюс (канифоль, глицерин, FKET и т.д.). Лучше всего использовать нейтральный флюс, так как он не окисляет контакты со временем и менее токсичен, чем активные флюсы (фосфорная кислота, соляная кислота, хлорид цинка и т.д.). Независимо от используемого флюса, после сборки лучше всего промыть устройство спиртом. Эта процедура является обязательной для активных флюсов и менее обязательной для нейтральных флюсов.
• Паяльник. Наиболее популярным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой PIC-61. Бессвинцовые припои менее вредны для вдыхания паров при пайке, но имеют более высокую температуру плавления, меньшую текучесть и склонность к разрушению шва со временем.
• Небольшие плоскогубцы для сгибания проволоки.
• Плоскогубцы или кусачки для отрезания длинных концов проводов и кабелей.
• Изолированные монтажные провода. Лучше всего подходят многожильные медные проводники сечением от 0,35 до 1 мм2.
• Мультиметр для проверки напряжения в точках соединения.
• Клейкая лента или термоусадочная трубка.
• Небольшая макетная плата из стекловолокна. Достаточно будет доски размером 60×40 мм.

Небольшая стекловолоконная плита для быстрой сборки

Схема простого драйвера для светодиода 1 Вт

Одна из самых простых схем питания для мощного светодиода показана на рисунке ниже:

Как вы можете видеть, помимо светодиода здесь всего 4 детали: 2 транзистора и 2 резистора.

Ток, протекающий через светодиод, регулируется эффективным n-канальным полевым транзистором VT2. Резистор R2 определяет максимальный ток, протекающий через светодиод, а также действует как датчик тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.

Чем больше ток через VT2, тем больше падает напряжение на R2, поэтому VT1 открывается и понижает напряжение на затворе VT2, тем самым уменьшая ток диода. Таким образом, достигается стабилизация выходного тока.

LED драйвер Для ЛЮБЫХ СВЕТОДИОДОВ и СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМПОЧЕК и Даже Неонок

Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения 9 — 12 В, с током не менее 500 мА. Входное напряжение должно быть как минимум на 1-2 В выше, чем падение напряжения на светодиоде.

Резистор R2 должен рассеивать 1-2 Вт, в зависимости от требуемого тока и напряжения питания. VT2 — n-канальный транзистор, номинал не менее 500 мА: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 — любой маломощный биполярный npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 и т.д. R1, резистор мощностью от 0,125 Вт до 0,25 Вт, 100 кОм.

Драйвер светодиода от сети

Благодаря небольшому количеству компонентов, сборка может осуществляться в режиме петли:

Еще одна простая схема драйвера на основе линейного регулятора напряжения LM317:

Здесь входное напряжение может достигать 35 В. Сопротивление резистора можно рассчитать по формуле:

R=1.2/I

Где I — сила тока в амперах.

В этой схеме LM317 будет рассеивать достаточно большую мощность при большой разнице между напряжением питания и падением на светодиоде. Поэтому его нужно будет разместить на небольшом радиаторе. Резистор также должен иметь мощность не менее 2 Вт.

Более подробно эта схема показана на видео ниже:

Здесь показано, как подключить мощный светодиод с помощью батареи при напряжении около 8 В. Когда падение напряжения на диоде составляет около 6 В, разница мала, и схема не сильно нагревается, поэтому можно обойтись без радиатора.

Обратите внимание, что если существует большая разница между напряжением питания и провалом диода, необходимо поместить схему на радиатор.

Схема мощного драйвера с входом ШИМ

Схема питания мощных светодиодов показана на рисунке ниже:

Драйвер основан на двойном компараторе LM393. Сама схема представляет собой buck-конвертер, т. е. импульсный понижающий преобразователь напряжения.

Особенности драйвера

• Напряжение питания: От 5 до 24 В постоянного тока;
• Выходной ток: до 1 А, регулируемый;
• Выходная мощность: до 18 Вт;
• Защита от короткого замыкания на выходе;
• Внешний ШИМ-сигнал для управления яркостью (возможно, вы захотите прочитать о том, как управлять яркостью светодиодной ленты с помощью диммера).

Принцип действия

Резистор R1 и диод D1 формируют источник опорного напряжения примерно 0,7 В, которое дополнительно регулируется переменным резистором VR1. Резисторы R10 и R11 служат датчиками тока для компаратора. Как только напряжение на них превышает опорное напряжение, компаратор закрывается, тем самым закрывая пару транзисторов Q1 и Q2, которые в свою очередь закрывают транзистор Q3. Однако индуктор L1 стремится возобновить протекание тока в этой точке, поэтому ток будет протекать до тех пор, пока напряжение на R10 и R11 не станет меньше опорного и компаратор снова откроет транзистор Q3.

Пара Q1 и Q2 действует как буфер между выходом компаратора и затвором Q3. Это защищает схему от ложных срабатываний из-за шума затвора Q3 и стабилизирует ее работу.

Вторая часть компаратора (IC1 2/2) используется для дополнительной регулировки яркости с помощью ШИМ. Для этого на вход ШИМ подается управляющий сигнал: при подаче логических уровней TTL (+5 и 0 В) схема будет открывать и закрывать Q3. Максимальная частота сигнала на входе ШИМ составляет порядка 2 кГц. Этот вход также можно использовать для включения и выключения устройства с помощью пульта дистанционного управления.

D3 — диод Шоттки с токовой нагрузкой до 1А. Если диод Шоттки недоступен, можно использовать импульсный диод, например, FR107, но тогда выходная мощность будет немного ниже.

Максимальный выходной ток регулируется выбором R2 и включением или выключением R11. Таким образом можно получить следующие значения:

• 350 мА (1 Вт светодиод): R2=10K, R11 выключен,
• 700 мА (3 Вт): R2=10K, R11 подключен, номинал 1 Ом,
• 1A (5 ВТ): R2=2. 7K, R11 подключен, номинал 1 Ом.

В более узких пределах регулирование осуществляется с помощью переменного резистора и ШИМ-сигнала.

Сборка и настройка драйвера

Компоненты контроллера собираются на макетной плате. Сначала собирается микросхема LM393, затем самые мелкие компоненты, такие как конденсаторы, резисторы и диоды. Затем собираются транзисторы, и в последнюю очередь переменный резистор.

Лучше всего расположить компоненты на плате таким образом, чтобы минимизировать расстояние между соединительными контактами и использовать как можно меньше проводов в качестве перемычек.

При подключении соблюдайте полярность диодов и распиновку транзисторов, которые можно найти в техническом описании этих компонентов. Диоды также можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: в прямом направлении прибор покажет значение около 500-600 Ом.

Для питания схемы можно использовать внешний источник постоянного тока 5-24 В или батареи. 6F22 (крона) и другие батареи имеют слишком маленькую емкость, поэтому нет смысла использовать их с мощными светодиодами.

После сборки необходимо отрегулировать выходной ток. Для этого светодиоды припаиваются к выходу, а движок VR1 устанавливается в самое нижнее положение согласно схеме (проверьте мультиметром в режиме ‘checkout’). Затем напряжение питания подается на вход, и поворотом регулятора VR1 достигается необходимая яркость.

Заключение

Первые две рассмотренные схемы очень просты в изготовлении, но не обеспечивают защиту от короткого замыкания и имеют довольно низкий КПД. Третья схема на основе LM393 рекомендуется для длительного использования, поскольку она лишена этих недостатков и имеет более широкий диапазон регулирования выходной мощности.

Why You Need One and How to Make It

Ada Garcia

•

August 28, 2022

FACTS CHECKED BY    Bob  Smith

LED Driver

Source ; Wikimedia Commons

Нужен ли самодельный светодиодный драйвер? Ну, ответ на этот вопрос зависит от ваших требований. Но вам нужно это устройство, если вы хотите скорректировать постоянный ток, более высокое напряжение, максимальное входное напряжение или переменный ток до низкого напряжения.

Кроме того, вам нужен драйвер светодиодов, чтобы защитить светодиоды питания от нестабильной работы привода. Без сомнения, вы можете создать драйвер светодиода своими руками. Но важно всегда учитывать совместимость. И это потому, что несовместимый драйвер может повредить ваши компоненты или вызвать сбой.

Как вы это делаете? В этой статье мы подробно расскажем о драйвере светодиода, о том, что нужно учитывать перед его созданием, о подробностях создания проекта и т. д.

Приступим!

Драйвер светодиода мощностью 10 Вт

Источник: Wikimedia Commons

Драйвер светодиода — это устройство, которое управляет преобразователем напряжения светодиода, регулируя подачу питания до точного напряжения тока. В большинстве случаев драйвер тока светодиода состоит из следующих входов:

• Высокое напряжение переменного тока
• Низкое напряжение переменного тока
• Высокочастотное переменное напряжение
• Низкое напряжение постоянного тока
• Высокое напряжение постоянного тока

Кроме того, выход этого устройства поставляется с источником постоянного тока, который изменяет управляющее напряжение, когда изменяется прямое напряжение светодиода при падении напряжения 24 В.

That said, the major components of the LED power supply include:

• MOSFET (switch component)

Mosfet Switch

Source: Wikiwand

• Output filter
• Inductor

Close установка катушки индуктивности большой мощности

• Устройство входного фильтра
• Контроллер переключателя
• Резистор обратной связи

Кроме того, исходя из потребностей различных событий, вы должны иметь защиту от обрыва цепи светодиода, схему защиты от перенапряжения на входе, защита от перегрузки по току, схема защиты от пониженного входного напряжения, базовое напряжение и т. д.

Что такое схема драйвера светодиода? Это относится к электрическому устройству со смещенным режимом, которое управляет мощностью цепочки светодиодов.

И он реагирует, когда потребности светодиодной цепи, светодиодов мощностью или мощных светодиодов изменяются, предлагая постоянное количество энергии для светодиода, поскольку электрические свойства меняются в зависимости от температуры.

Какие существуют типы светодиодных драйверов?

Конструкция каждого драйвера позволяет управлять светодиодами с особыми потребностями в электричестве, мощным источником питания и т. д. Таким образом, нет потерь энергии, поэтому перед заменой необходимо принять во внимание требования вашего старого драйвера. Тем не менее, вот типы драйверов светодиодов:

Этот драйвер идеально подходит для управления светодиодами, которым требуется фиксированное минимальное выходное напряжение при максимальном выходном токе. Тем не менее, внутренние драйверы постоянного тока, простые резисторы или переменный резистор в светодиоде помогают поддерживать ограничение тока в светодиодном модуле.

Итак, для светодиодов требуется около 12 В или 24 В постоянного тока (стабильный ток).

С другой стороны, этот драйвер помогает управлять светодиодами, которым требуется фиксированный выходной ток, с превосходными преимуществами наряду с диапазоном напряжений (выход). В результате устройство будет иметь только один указанный выходной ток (мА или А) с разными напряжениями в зависимости от мощности светодиода.

Драйвер для светодиодов переменного тока — это устройство, которое технически не может работать с лампами накаливания или низковольтными галогенными лампами. То есть в устройстве нет трансформаторов минимальной нагрузки. И светодиоды не работают с обычными трансформаторами, потому что они не распознают низкую мощность светодиода.

Другими словами, обычные трансформаторы не регистрируют светодиоды как проводные лампочки. И это потому, что светодиоды имеют небольшую электрическую нагрузку. Следовательно, вы можете использовать этот драйвер с лампочками и внутренним драйвером, который изменяет переменный ток на постоянный.

В конце концов, работа водителя заключается в том, чтобы зафиксировать низкую мощность светодиода и снизить необходимое напряжение лампы (питание 12 В постоянного тока или 24 В).

Перед сборкой драйвера светодиодов своими руками необходимо принять во внимание следующие факторы:

• Простота конструкции
• Изоляция
• Напряжение светодиодной цепочки и диапазон входного напряжения)
• Количество компонентов
• Стоимость
• Коррекция коэффициента мощности (только для драйверов переменного/постоянного тока)
• Размер схемы

Схема драйвера светодиода

Источник: Wikimedia Commons

Идея этой схемы драйвера светодиода состоит в том, чтобы показать, что у вас есть достаточный ток для питания светодиода. Имея это в виду, вот список вещей, которые вам понадобятся для этого проекта:

• Стабилитрон 4,7 В (1N4732A) (1/4 Вт)
• 390 кВт резистор (1/4 ватта)
• 5 мм светодиод (красный диффузированный)
• мостовой выпрямитель (W10M)
• 25 В / 47MF Поляризованный конденсатор
• 10W-резистор (1/4 WATT)
• 47 47-й.
• 2,2 МФ полиэфирной пленки (225J – 400V)
• 22KW Резистор (5 Вт)
• 4,7MF / 400V Поляризованный конденсатор
• Резистор 10 кВт (1/4 WATT)