منذ عدة سنوات تم شراء 4 المصابيح الكهربائية بقيادةالموديلات GL5.5-E27 المصنعة تحت العلامة التجارية Estares. تم استخدام اثنتين منها بشكل جيد في الردهة، حيث يتم تشغيل الإضاءة لعدة ساعات يوميا مع التبديل الدوري، واحدة في الحمام وواحدة في المرحاض، حيث يتميز وضع التشغيل بالتبديل المتكرر أكثر من مدة التشغيل .
ولكن على الرغم من الاختلاف في ظروف التشغيل، بعد ثلاث سنوات، بدأت جميع الأضواء تومض في وقت واحد تقريبًا بعد دقائق قليلة من تشغيلها.
سبب هذه الظاهرة معروف - تفشل مصابيح LED تدريجياً بسبب زيادة التيار المتدفق من خلالها. لجعل المصباح أكثر سطوعًا، تستخدم الشركة المصنعة سائقًا بالحد الأقصى المسموح به من هذا النوعتيار الإخراج LED. نتيجة لذلك، تسخن مصابيح LED أثناء التشغيل أعلى من درجة الحرارة المسموح بها لهذا النوع من مصابيح LED، وبالتالي تتحلل بشكل أسرع. وفي الوقت نفسه، يبدأ سطوع المصباح في الانخفاض بمرور الوقت، ويمكن رؤية ذلك بالعين المجردة. تنخفض أيضًا مقاومة مصابيح LED وتصل إلى الحد الذي تبدأ عنده حماية السائق من الحمل الزائد وقصر الدائرة الكهربائية، مما يتسبب في وميض المصباح الكهربائي.
ومن أجل المصلحة والاقتصاد، تقرر محاولة إصلاح مصابيح LED هذه، أي استبدال مصابيح LED المتدهورة بأخرى جديدة ومعرفة ما سيحدث.
تفكيك مصباح LED
باستخدام سكينة قرطاسية عادية بشفرة ضيقة، نقوم بقص الغراء الذي يثبت عاكس الضوء الزجاجي بالجسم البلاستيكي بعناية شديدة. نحن لا نضغط على غطاء المصباح، فهو هش للغاية وينكسر بسهولة. بعد قطع الغراء، يمكن إزالة عاكس الضوء بسهولة.
من الأفضل إزالة كل الغراء، وهناك الكثير منه، من كلا الجزأين من مصباح LED المفكك. لن نحتاجها.
ما نراه. هناك ستة مصابيح LED مثبتة على اللوحة الرفيعة، على الرغم من إمكانية وجود ثلاثة مصابيح أخرى. من الواضح أننا نتعامل مع الاتصال الكلاسيكي لمصابيح LED بالسائق، ويتم استخدام نفس الشيء في الشرائط التي تقودها، ثلاثة مصابيح LED متتالية. أي أنه من الممكن تركيب إجمالي 9 مصابيح LED في هذا المصباح، ثلاث مجموعات من ثلاثة مصابيح LED لكل منها. سيؤدي ذلك إلى تقليل الحمل على مصابيح LED وإطالة عمر مصباح LED.
يتم ضغط اللوحة بمسامير على علبة بلاستيكية بها فتحات تهوية من خلال مشعاع الألمنيوم.
نقوم بفك الأسلاك من اللوحة وتفكيك هذه الطبقة من الكعكة. لا يوجد معجون حراري بين اللوحة والمبدد الحراري. مسألة ما إذا كانت هناك حاجة إليها هي مسألة بلاغي.
تحت المبرد نجد لوحة القيادة. لاحظ تغير لون السلك الموجب الأحمر. ومن الواضح أن هذا يرجع إلى ارتفاع درجة الحرارة.
اتبع قواعد السلامة الكهربائية!
الاستطراد الغنائي والنظري
ولكن إذا كنت تريد حقًا رؤية ما هو موجود وكيف، فاستخدم مفك البراغي بعناية لرفع قاعدة المصباح حول المحيط ولف القاعدة على طول الخيط. نحن نرفع جهة الاتصال النهائية ونخرجها. بعد ذلك، يمكن إزالة لوحة القيادة بحرية.
في الصورة لا يوجد سلك يذهب إلى جهة الاتصال النهائية.
كما ترون، لم تكن الشركة المصنعة أصلية واستخدمت برنامج تشغيل مصباح LED قياسيًا على شريحة BP3122. .
مخطط التطبيق النموذجي لـ BP3122 هو كما يلي:
تم تصميم هذه الشريحة خصيصًا للاستخدام في برامج تشغيل مصابيح LED وهي شريحة تحكم مصدر النبضتَغذِيَة. استخدامه يجعل من الممكن تقليل حجم المحرك بشكل كبير، وبالتالي تكلفته، عن طريق تقليل عدد المكونات الإضافية المستخدمة.
لا تزيد طاقة الخرج الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للرقاقة عن 6 وات عند جهد دخل يبلغ 230 فولت ±15% و5 وات فوق نطاق جهد الإدخال التيار المتناوبمن 85 إلى 265 فولت. تحتوي الدائرة الدقيقة على حماية من الحمل الزائد والدائرة القصيرة، وحماية من الحرارة الزائدة، وحماية من الجهد الزائد. مع آلية العودة الذاتية عند التخلص من العطل.
يتم تحديد مستوى تيار الخرج المستقر حسب نوع المحول المستخدم، أي نسبة دورات اللفات الأولية Np والثانوية Ns، وتيار الذروة في MOSFET، والذي يعتمد بدوره على مقاومة الإعداد المتصل بالملف. إدخال CS للدائرة الدقيقة.
يتم إجراء التثبيت الحالي عند خرج السائق الذي تم فحصه عند مستوى 350 مللي أمبير.
إصلاح مصباح LED
لاستبدال المصابيح المتدهورة، تم طلب مصابيح LED جديدة على AliExpress من هذا البائع.
أسهل طريقة لفك مصابيح LED القديمة من اللوحة هي باستخدام مجفف شعر محطة لحام (درجة حرارة حوالي 300 درجة مئوية). يمكنك استخدام مكواة لحام، ولكن سيتعين عليك العبث بصنع "شوكة لحام LED" خاصة. تتميز اللوحة بأنها كثيفة الحرارة للغاية وتأخذ بعض الحرارة على نفسها، لذلك لا يمكن حتى التفكير في استخدام مكواة لحام أقل من 100 واط.
بعد إزالة مصابيح LED القديمة، دون إيقاف التسخين من أسفل اللوحة، نطبق التدفق على مناطق اللحام، ونلحم إذا لزم الأمر، ونضع مصابيح LED جديدة، مع مراعاة القطبية.
كما أنه لن يضر أيضًا ربط أسلاك مصابيح LED الجديدة أولاً. ولتسهيل وضعها لاحقًا على اللوحة، قم بتمييز الأنود، على سبيل المثال، بعلامة.
البيانات الاسمية لمصابيح LED المشتراة: التيار 150 مللي أمبير، الجهد 3.0 - 3.2 فولت، التوهج الأبيض الدافئ 2800 - 3500 كلفن.
يتم تنفيذ التجميع بترتيب عكسي. إذا كان لديك معجون حراري، ضعيه عليه الجانب المعاكسمصاريف.
بعد ذلك، يمكن التحقق من أداء مصباح LED عن طريق تشغيله لعدة ساعات.
لا تنظر إلى مصابيح LED المشتعلة بعين غير محمية، فهذا يشكل خطراً على بصرك. قم بتغطيتها بقطعة من الورق!
إذا كان كل شيء على ما يرام، فإن جميع مجموعات مصابيح LED تتوهج بشكل متساوٍ ولا تومض، فيمكنك لصق الغطاء الزجاجي في مكانه. من الأفضل استخدام غراء من النوع "Moment" لهذا الغرض. المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة ليست مناسبة؛ إذا سخن المصباح أثناء التشغيل، فقد يذوب وينزع غطاء المصباح ويسقط.
بعد أن يجف الغراء، سوف يخدمك مصباح LED مرة أخرى بأمانة. حسنًا، ماذا لو فجأة، أصبحت تعرف بالفعل كيفية إصلاح الأمر.
قائمة الملفات
لقد قلت دائمًا أن مصابيح LED هي المستقبل. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى متانتها وتوفير الطاقة. ومع ذلك، اليوم، فإن تكنولوجيا تصنيع هذه المصابيح ليست مثالية بعد، والسعر المرتفع نفسه يتحدث عن هذا، ومن السابق لأوانه شراء هذا الابتكار. ولكن لا أحد يستمع، لذلك يشترونه، ثم يقدمون ادعاءات - وها هو أنه لم يعد يعمل بعد الآن.
لكن بالنسبة لي كان الأمر بمثابة عملية إحماء عندما تم وضع بعض المصابيح المعيبة على طاولتي.
في الحقيقة، كانت هذه هي المرة الأولى التي نظرت فيها إلى هذه المصابيح المصنوعة من الزجاج السميك، بدت وكأنها لا يمكن فصلها، مما أكد نظريتي حول النقص فيها، وبينما كنت أفكر بصوت عالٍ في هذا الأمر، أخذ أحد المستمعين يتساءل: مجفف شعر وقام ببساطة بتسخين أسطوانة زجاجية ودائرة زجاجية ملتصقة على طول الكفاف الذي خرج منه من العناق. في درجة حرارة عاليةتزداد الأبعاد الخطية، ويصبح الغراء مرنًا لفت انتباهي على الفور مصباحان LED غير ملحومين (تم رفعهما على جانب واحد، يحدث هذا عند السقوط). انفجر مكثف كهربائيا في مصباح آخر. لكن السبب ليس هذا فحسب، بل هو خلل في أحد مصابيح LED، والذي أدى إلى كسر الدائرة، وبالتالي تحويل الجهد على المكثف الذي يساوي 100 فولت إلى فرق محتمل قدره 300 فولت، مما أدى إلى الانفجار.
إليك الدائرة الكهربائية الأبسط والأكثر شيوعًا لمصابيح LED بدون محولات. لكن أولاً، القليل من النظرية.
يلعب المكثف C1 دور مقاوم التبريد، لأنه يتمتع بمقاومة عند تردد التيار المتردد، ولكن على عكس المقاوم، فإنه لا يبدد الحرارة ويعمل على تقليل الجهد دائرة السلسلة. في بعض الأحيان، بدلا من مكثف واحد، يتم وضع اثنين بالتوازي لتحقيق السطوع المطلوب. للتشغيل الموثوق للمصباح، يجب أن يكون جهد التشغيل أكبر من 450 فولت.
يستخدم جسر الصمام الثنائي لتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر.
يعمل المكثف C2 على تنعيم تموج جهد الجسر المصحح 100 هرتز. يجب أن يكون جهد التشغيل أكثر من 300 فولت.
تخدم المقاومات عالية المقاومة R1 و R2، على التوازي مع المكثفات C1 و C2، غرض السلامة الكهربائية، وذلك لإزالة الشحنات من هذه المكثفات، بحيث لا تصاب بالصدمة إذا لامست قاعدة مصباح تم إزالته للتو.
المقاومات منخفضة المقاومة R3، R4 مخصصة لأغراض الحماية، مما يحد من الزيادات الحالية، وفي بعض الحالات تعمل كمصاهر، وتؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة والفشل، وفتح دائرة الطاقة في حالة حدوث ماس كهربائي.
من بين جميع مكونات الراديو المدرجة، فإن المقاومات عالية المقاومة وجسور المقوم هي الأقل عرضة للفشل.
الجد لللفت والجدة للجد وما إلى ذلك.
كقاعدة عامة، غالبًا ما يفشل أحد مصابيح LED للمصفوفة بسبب ماس كهربائى للمكثف C1. عندما يتم قصر دائرة هذا المكثف، يزداد الجهد والتيار في مصفوفة LED، ولا يدوم التوهج الساطع للمصباح لفترة طويلة، حتى يفشل أضعف عنصر في المصفوفة. يفتح مؤشر LED الفاشل الدائرة، ويصل الجهد على المكثف C2 إلى 300 فولت. ينفجر المكثف C2 (جهد التشغيل الخاص به 100 فولت)، مما يؤدي إلى حدوث دوائر قصيرة في دائرة الطاقة وتعطيل المقاومات منخفضة المقاومة R3 وR4، والتي تكون شديدة للغاية تيار عاليتسخن على الفور، وتتشقق الطبقة الموصلة لها، مما يؤدي إلى كسر دائرة الطاقة.
ربما تكون هذه أسوأ حكاية خرافية منذ طفولتي، لكن التلميح يظل صالحًا - لا يكفي العثور على سبب قلة التوهج، بل من الضروري أيضًا العثور على النتيجة.
العثور على المكونات الخاطئة
لذلك، تم فتح المصباح. أول شيء فعلته هو مشاهدة التحرير بعناية.
1. أبسط شيء هو أن السلك قد سقط من قاعدة المصباح. لقد حدث هذا بالفعل مع المصابيح الموفرة للطاقة. يمكن تمديد السلك نفسه، وبدلا من ملحوم أو وصلة ملحومةمع قاعدة من الألومنيوم، يمكن استخدام وصلة ملولبة.
2. لقد قمت ببساطة بإزالة المكثف الإلكتروليتي C2 المتورم أو المحترق. من أجل الموثوقية، استخدمت مكثفًا بجهد تشغيل يزيد عن 300 فولت. سوف يعمل المصباح بدونه.
3. رن جهاز الاختبار المقاومات منخفضة المقاومة R3، R4، يجب أن تكون القراءات في حدود 100 - 560 أوم (101 - 561 تعيين مقاومات الرقائق). إحدى المقاومات لم تظهر قيمتها لذلك قمت باستبدالها.
4. الآن جاء دور المكثف C1. يتم حظره بواسطة المقاوم الواقي R1 من 100 كيلو أوم (104) وما فوق 510 كيلو أوم، (514، الرقم الأخير من مقاومات الرقاقة يشير إلى عدد الأصفار)، والتي سيتم عرض قيمتها بواسطة مقياس الأومتر، مما يدل على قابلية الخدمة للمكثف نفسه، على الأقل لم يتم كسره. يجب وضع هذا المكثف بجهد لا يقل عن 450 فولت. في بعض الأحيان، من أجل تقليل الأبعاد، يقوم مصنعو المصابيح بتثبيت المكثفات بجهد تشغيل أقل، مما يؤدي إلى فشلها.
5. الآن يمكنك توصيل الدائرة بالشبكة وقياسها باستخدام جهاز اختبار ضغط متواصلعلى المكثف C2 أو على المناطق الموصلة حيث كان قائما. لم يكن هناك توهج، وكان الجهد المستمر أعلى بمقدار 1.4 مرة AC الجهدشبكة 220 فولت وبلغت 308 فولت مما يدل على انقطاع في مصفوفة LED ولكن صلاحية جسر الصمام الثنائي.
6. أبدأ البحث عن مصباح LED معيب من خلال الفحص البصري للمصباح المنفصل عن الشبكة. خارجيا، يختلف هذا العنصر عن الآخرين بنقطة سوداء على سطح البلورة. لذلك، تم العثور على العنصر المشتبه به، ولكن للتأكد، يمكنك استخدام جهاز اختبار ومقارنة مقاومة الانتقال لكل LED في اتصال مباشر. ينبغي أن يكون حوالي 30 كيلو أوم.
إذا أظهرت جميع عناصر المصفوفة نفس المقاومة، وعندما يتم توصيلها، لا يوجد توهج، وينخفض الجهد المستمر على المكثف C2 بشكل حاد إلى بضعة فولت، فهذا يشير إلى وجود خلل في المكثف C1. على الأرجح أنه سيكون في الهاوية.
لا أنصح بالقيام بذلك بنفس الطريقة التي قمت بها بنفسي. قام بلف يده الحرة خلف ظهره، بيده الأخرى، باستخدام ملاقط حادة بالقرب من المصباح المضاء، وقام بتقصير الوسادات الموصلة لكل LED بدوره، حتى تضيء المصفوفة بأكملها. من السهل جدًا العثور على العنصر الذي يتسبب في تعتيم المصباح أو وميضه أو تشغيله لفترة قصيرة. من الممكن أن يكون اتصال العنصر نفسه ضعيفًا بالمسار الموصّل بسبب سوء اللحام.
 |
| الشكل 4. |
هناك طريقة أخرى للتحقق من مصفوفة LED (الشكل 4.). استخدام الطاقة من حاوية بها بطاريتين بجهد إجمالي 3 فولت أو من بطارية واحدة بنفس الجهد. باستخدام المقاوم المتصل على التوالي R = 100 أوم، أقوم بتوصيل دبابيس بجهد 3 فولت في القطبية المناسبة لكل LED D دون إزالته من الدائرة والتأكد من أنه يتوهج (سوف يتوهج فقط في الاتصال المباشر).
انتباه!
التقدم لا يقف ساكناً، وقد صادفت مصباح LED يتم فيه تقديم مصابيح LED على شكل بلورات شبه موصلة متصلة بالسلسلة في غلاف واحد، مما يعني أنها لن تضيء بجهد 3 فولت. للتحقق، يتم استخدام نفس الدائرة (الشكل 4)، فقط مع حاوية لـ 4 بطاريات، أي أنك تحتاج إلى أن يكون لديك جهد 6 فولت ومقاوم 100 أوم يحد من التيار.
هذا المصباح بقوة 220 فولت مصنوع من محول جهد منخفض، مما يمنعه من الانطفاء تمامًا في حالة فشل أحد مصابيح LED. ماذا تفعل إذا انخفض مستوى الإضاءة وارتجف كما لو كان من البرد؟ والسبب هو الحرارة الزائدة داخل القاعدة. المكثفات الإلكتروليتية لا تحب الحرارة وتجف نتيجة لذلك، تنخفض قدرتها، ولهذا السبب يزداد نبض الجهد الذي يتم تصحيحه بواسطة جسر الصمام الثنائي، مما يؤدي إلى وميض الضوء. مكثف كهربائيا يحتاج فقط إلى الاستبدال.
 |
| الصورة 3. |
مصباح LED 12 فولت.
 |
| أرز. 5 مخطط الاتصال. |
جئت عبر هذا الإصدار من مخططها.
النظرية مرة أخرى.
إن جسر الصمام الثنائي (D 1-D 4) الموجود على أطراف المصباح يجعله عالميًا، مما يسمح لك بالاتصال بجهد مباشر دون القلق بشأن انعكاس القطبية، بالإضافة إلى أنه يجعل من الممكن استخدام المصباح بجهد متناوب منخفض مصدر جهد بفاصل من 6 إلى 20 فولت (للثابت بفاصل من 8 إلى 30 فولت).
المحول (الرقاقة CL 6807، R 1، R 2، L1، D 5) هو المسؤول عن هذا الانتشار الكبير للجهد. وتتمثل مهمتها في الحد من التيار مع زيادة الجهد. على عكس المقاوم المحدد الحالي، يحتوي هذا المحول على كفاءة عالية= 95 بالمائة، كما أنه يوفر الطاقة، ودون إطلاق حرارة زائدة، يحتل مكانًا مساحة أقلمن المقاوم.
المصابيح نفسها هي D6 - D9.
يبدو أن كل شيء على ما يرام، ولكن المصابيح تفشل. السبب الرئيسي هو مصابيح LED منخفضة الجودة (بتعبير أدق، اللحام ذو الجودة الرديئة لبلورة أشباه الموصلات بصنابير إزالة اللحام). في هذا المخطط، سيتم إيقاف التشغيل في أزواج؛ وسيومض المصباح أولاً. أجد مصباح LED المعيب من خلال توصيل هيكل 3 فولت واحدًا تلو الآخر (الشكل 4) بكل مصباح LED للمصباح المنفصل. وبالتالي، من بين مصباحين، يمكنك استعادة واحد، وترك قطع الغيار لأوقات أفضل (بالمناسبة، مشعات جميلة للترانزستورات).
ولكن ماذا لو لم تتمكن من إصلاح المصباح؟ لا تنزعج. يمكنك صنع الكثير من الحرف المختلفة باستخدام مصباح مكسور.
 |
| صورة 5 تعالوا وانظروا النور. |
كيف تعمل مصابيح LED
توضح المقالة تصميم مصابيح LED. تمت دراسة العديد من الدوائر ذات التعقيد المختلف وتم تقديم توصيات للإنتاج المستقل لمصادر إضاءة LED المتصلة بشبكة 220 فولت.
مشكلة توفير الطاقة
نتيجة للأزمة العالمية، أصبحت مشكلة توفير الطاقة أكثر إلحاحا في جميع أنحاء العالم. وفي هذا الصدد، حظرت 27 دولة من دول الاتحاد الأوروبي بالفعل بيع المصابيح المتوهجة بقوة 100 واط أو أكثر منذ 1 سبتمبر 2009. وبالفعل في عام 2011، من المقرر في الدول الأوروبية فرض حظر على بيع المصابيح الكهربائية الأكثر شعبية بقدرة 60 واط بين المشترين. ومن المقرر بحلول نهاية عام 2012 التخلص التدريجي من المصابيح المتوهجة.
أصدر الكونجرس الأمريكي تشريعًا للتخلص التدريجي من المصابيح الكهربائية المتوهجة في عام 2013. وفقا لهذه القوانين، سيتحول سكان الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة بالكامل إلى مصادر توفير الطاقةالضوء - مصابيح الفلورسنت ومصابيح LED. وفي روسيا، وبموجب مرسوم صادر عن الحكومة الروسية، من المتوقع أن يتوقف إنتاج وبيع المصابيح المتوهجة في عام 2011.
مزايا المصابيح الموفرة للطاقة
فوائد المصابيح الموفرة للطاقة معروفة على نطاق واسع. بادئ ذي بدء، هذا هو في الواقع استهلاك منخفض للطاقة، بالإضافة إلى ذلك موثوقية عالية. حاليا، مصابيح الفلورسنت هي الأكثر استخداما. يوفر هذا المصباح، الذي يستهلك 20 واط من الطاقة، نفس الإضاءة مثل المصباح المتوهج بقوة 100 واط. من السهل حساب أن توفير الطاقة يصل إلى خمس مرات.
في مؤخرايتم إدخال مصابيح LED في الإنتاج. مؤشرات كفاءتها ومتانتها أعلى بكثير من مؤشراتها مصابيح فلورسنت. في هذه الحالة، يتم استهلاك الكهرباء أقل بعشر مرات من المصابيح المتوهجة. يمكن أن تصل متانة مصابيح LED إلى 50 ألف ساعة أو أكثر.
مصادر الضوء من الجيل الجديد، بالطبع، أكثر تكلفة مصابيح بسيطةمتوهجة، ولكنها تستهلك طاقة أقل بكثير وتتمتع بمتانة أكبر. تم تصميم المؤشرين الأخيرين للتعويض عن التكلفة العالية للأنواع الجديدة من المصابيح.
دوائر مصابيح LED العملية
كمثال أول، يمكننا النظر في تصميم مصباح LED الذي طورته شركة SEA Electronics باستخدام دوائر دقيقة متخصصة. تظهر الدائرة الكهربائية لهذا المصباح في الشكل 1.
الشكل 1. رسم تخطيطي لمصباح LED من SEA Electronics
قبل عشر سنوات، لم يكن من الممكن استخدام مصابيح LED إلا كمؤشرات: لم تكن شدة الإضاءة تزيد عن 1.5...2 ميكروكانديلا. يوجد الآن مصابيح LED فائقة السطوع تصل شدة إشعاعها إلى عدة عشرات من الشموع.
وباستخدام مصابيح LED عالية الطاقة بالاشتراك مع محولات أشباه الموصلات، يصبح من الممكن إنشاء مصادر ضوء يمكنها منافسة المصابيح المتوهجة. يظهر محول مماثل في الشكل 1. الدائرة بسيطة للغاية وتحتوي على عدد صغير من الأجزاء. ويتم تحقيق ذلك من خلال استخدام الدوائر الدقيقة المتخصصة.
أول دائرة كهربائية صغيرة IC1 BP5041 عبارة عن محول AC/DC. ويرد مخطط الكتلة الخاص به في الشكل 2.
الشكل 2. المخطط الهيكلي BP5041.
الدائرة الدقيقة مصنوعة في مبيت من نوع SIP كما هو موضح في الشكل 3.
الشكل 3.
يوفر المحول المتصل بشبكة إضاءة 220 فولت جهد إخراج قدره 5 فولت بتيار يبلغ حوالي 100 مللي أمبير. يتم الاتصال بالشبكة من خلال مقوم مصنوع من الصمام الثنائي D1 (من حيث المبدأ، من الممكن استخدام دائرة مقوم الجسر) والمكثف C3. يقوم المقاوم R1 والمكثف C2 بإزالة الضوضاء النبضية.
الجهاز بأكمله محمي بواسطة المصهر F1، والذي يجب ألا يتجاوز تصنيفه ما هو موضح في الرسم التخطيطي. تم تصميم Capacitor C3 لتخفيف التموجات في جهد الخرج للمحول. وتجدر الإشارة إلى أن الجهد الناتج ليس لديه العزلة كلفانيمن الشبكة، وهو أمر ليس ضروريًا على الإطلاق في هذا المخطط، ولكنه يتطلب رعاية خاصة والامتثال لقواعد السلامة أثناء التصنيع والتشغيل.
يجب أن يكون للمكثفات C3 وC2 جهد تشغيل لا يقل عن 450 فولت. ويجب أن يكون المكثف C2 عبارة عن فيلم أو سيراميك. يمكن أن يكون للمقاوم R1 مقاومة في نطاق 10...20 أوم، وهو ما يكفي للتشغيل العادي للمحول.
استخدام هذا المحول يلغي الحاجة إلى محول تنحي، مما يقلل بشكل كبير من أبعاد الجهاز بأكمله. من السمات المميزة للدائرة الدقيقة BP5041 وجود محث مدمج كما هو موضح في الشكل 2، والذي يسمح لك بتقليل عدد المرفقات والحجم الإجمالي للوحة الدائرة.
أي صمام ثنائي بجهد عكسي لا يقل عن 800 فولت وتيار مصحح لا يقل عن 500 مللي أمبير مناسب للصمام الثنائي D1. يفي الصمام الثنائي المستورد 1N4007 المستخدم على نطاق واسع بهذه الشروط تمامًا. يتم تثبيت مكثف VAR1 من النوع FNR-10K391 عند مدخل المقوم. والغرض منه هو حماية الجهاز بأكمله من الضوضاء النبضية والكهرباء الساكنة.
IC2 الثاني، النوع HV9910، هو مثبت تيار PWM لمصابيح LED فائقة السطوع. باستخدام ترانزستور MOSFET خارجي، يمكن ضبط التيار في النطاق من بضعة مللي أمبير إلى 1A. يتم ضبط هذا التيار بواسطة المقاوم R3 في دائرة التغذية المرتدة. الدائرة الدقيقة متوفرة في عبوات SO-8 (LG) وSO-16 (NG). يظهر مظهره في الشكل 4، وفي الشكل 5 مخططه الهيكلي.
الشكل 4. شريحة HV9910.
الشكل 5. رسم تخطيطي لشريحة HV9910.
باستخدام المقاوم R2، يمكن تغيير تردد المذبذب الداخلي في نطاق 20…120 كيلو هرتز. مع مقاومة المقاوم R2 الموضحة في الرسم البياني، ستكون حوالي 50 كيلو هرتز.
تم تصميم Choke L1 لتخزين الطاقة أثناء فتح الترانزستور VT1. عندما يغلق الترانزستور، يتم إعطاء الطاقة المتراكمة في المحرِّض إلى مصابيح LED D3...D6 من خلال صمام ثنائي شوتكي D2 عالي السرعة.
هذا هو الوقت المناسب لتذكر الاستقراء الذاتي وقاعدة لينز. وفقا لهذه القاعدة الحالية التي يسببهادائمًا ما يكون له اتجاه بحيث يعوض تدفقه المغناطيسي عن التغيرات في التدفق المغناطيسي الخارجي الذي تسبب (التغيير) في هذا التيار. ولذلك فإن اتجاه القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية له اتجاه معاكس للاتجاه مصدر المجالات الكهرومغناطيسيةتَغذِيَة. هذا هو السبب في تشغيل مصابيح LED في الاتجاه المعاكس فيما يتعلق بجهد الإمداد (دبوس 1 من الدائرة الدقيقة IC2، المشار إليها في الرسم البياني باسم VIN). وبالتالي، فإن مصابيح LED تنبعث منها الضوء بسبب الحث الذاتي للملف L1.
يستخدم هذا التصميم 4 مصابيح LED فائقة السطوع من نوع TWW9600، على الرغم من أنه من الممكن تمامًا استخدام أنواع أخرى من مصابيح LED التي تنتجها شركات أخرى.
للتحكم في سطوع مصابيح LED، تحتوي الشريحة على مدخل PWM_D، PWM - تعديل من مولد خارجي. هذه الدائرة لا تستخدم مثل هذه الوظيفة.
عند صنع مثل هذا المصباح LED بنفسك، يجب عليك استخدام غلاف بقاعدة لولبية بحجم E27 غير قابل للاستخدام مصباح توفير الطاقة، بقوة لا تقل عن 20 واط. مظهريظهر التصميم في الشكل 6.
الشكل 6. مصباح LED محلي الصنع.
على الرغم من أن المخطط الموصوف بسيط للغاية، إلا أنه يوصى به صناعة شخصيةليس من الممكن دائما: إما أنه لن يكون من الممكن شراء الأجزاء المشار إليها في الرسم التخطيطي، أو أن المجمع غير مؤهل بما فيه الكفاية. قد يخاف البعض ببساطة: "ماذا لو لم أنجح؟" في مثل هذه المواقف، يمكننا تقديم العديد من الخيارات الأكثر بساطة سواء من حيث تصميم الدوائر أو فيما يتعلق بشراء الأجزاء.
مصباح LED بسيط يمكنك صنعه في المنزل
أكثر دائرة بسيطةيظهر مصباح LED في الشكل 7.
الشكل 7.
يوضح هذا الرسم البياني أنه يتم استخدام مقوم جسر مزود بكوابح سعوية لتشغيل مصابيح LED، مما يحد من تيار الخرج. مصادر الطاقة هذه اقتصادية وبسيطة، فهي ليست خائفة دوائر قصيرة، تيار الإخراج الخاص بهم محدود بسعة المكثف. غالبًا ما تسمى هذه المقومات بالمثبتات الحالية.
يتم تنفيذ دور الصابورة السعوية في الدائرة بواسطة المكثف C1. مع سعة تبلغ 0.47 ميكروفاراد، يجب أن يكون جهد تشغيل المكثف 630 فولت على الأقل. تم تصميم سعتها بحيث يبلغ التيار عبر مصابيح LED حوالي 20 مللي أمبير، وهي القيمة المثالية لمصابيح LED.
يتم تلطيف تموجات الجهد المصحح بالجسر بواسطة المكثف الإلكتروليتي C2. للحد من التيار الشاحنفي وقت التشغيل، يعمل المقاوم R1، والذي يعمل أيضًا كمصهر في حالات الطوارئ. تم تصميم المقاومات R2 و R3 لتفريغ المكثفات C1 و C2 بعد فصل الجهاز عن الشبكة.
لتقليل الحجم، تم اختيار جهد التشغيل للمكثف C2 ليكون 100 فولت فقط. في حالة انقطاع (احتراق) واحد على الأقل من مصابيح LED، سيتم شحن المكثف C2 بجهد 310 فولت، والذي سوف يؤدي حتما إلى انفجاره. للحماية من مثل هذا الموقف، يتم تحويل هذا المكثف بواسطة ثنائيات زينر VD2، VD3. يمكن تحديد جهد التثبيت الخاص بهم على النحو التالي.
في التصنيف الحاليمن خلال مصباح LED بقوة 20 مللي أمبير ، يتم إنشاء انخفاض في الجهد عليه ، اعتمادًا على النوع ، في حدود 3.2 ... 3.8 فولت. (تسمح هذه الخاصية في بعض الحالات باستخدام مصابيح LED كثنائيات زينر). لذلك، من السهل حساب أنه إذا تم استخدام 20 مصباح LED في الدائرة، فإن انخفاض الجهد عبرها سيكون 65...75 فولت. عند هذا المستوى سيكون الجهد على المكثف C2 محدودًا.
يجب اختيار ثنائيات زينر بحيث يكون إجمالي جهد التثبيت أعلى قليلاً من انخفاض الجهد عبر مصابيح LED. في هذه الحالة، أثناء التشغيل العادي، سيتم إغلاق ثنائيات الزينر ولن يؤثر على تشغيل الدائرة. تتميز ثنائيات زينر 1N4754A الموضحة في المخطط بجهد تثبيت يبلغ 39 فولت، وتلك المتصلة على التوالي لها 78 فولت.
إذا انكسر أحد مصابيح LED على الأقل، فسيتم فتح ثنائيات الزينر وسيتم تثبيت الجهد الكهربائي للمكثف C2 عند 78 فولت، وهو أقل بشكل واضح من جهد التشغيل للمكثف C2، لذلك لن يحدث انفجار.
يظهر الشكل 8 تصميم مصباح LED محلي الصنع. وكما يتبين من الشكل، يتم تجميعه في غلاف من مصباح موفر للطاقة غير صالح للاستخدام بقاعدة E-27.
الشكل 8.
إن لوحة الدائرة المطبوعة التي توضع عليها كافة الأجزاء تكون مصنوعة من رقائق الألياف الزجاجية بأي من الطرق المتوفرة في المنزل. لتثبيت مصابيح LED على اللوحة، يتم حفر ثقوب بقطر 0.8 مم، وللأجزاء الأخرى - 1.0 مم. رسم لوحة الدوائر المطبوعةهو مبين في الشكل 9.
الشكل 9. لوحة الدوائر المطبوعة وموقع الأجزاء عليها.
يظهر موقع الأجزاء الموجودة على اللوحة في الشكل 9 ج. يتم تثبيت جميع الأجزاء باستثناء مصابيح LED على جانب اللوحة، حيث لا توجد مسارات مطبوعة. يتم تركيب وصلة عبور على نفس الجانب، كما هو موضح في الشكل.
بعد تثبيت جميع الأجزاء، يتم تثبيت مصابيح LED على جانب الرقاقة. يجب أن يبدأ تركيب مصابيح LED من منتصف اللوحة، ثم ينتقل تدريجياً إلى الأطراف. يجب أن تكون مصابيح LED ملحومة على التوالي، أي أن الطرف الموجب لأحد مصابيح LED متصل بالطرف السالب للآخر.
يمكن أن يكون قطر LED في حدود 3…10 ملم. في هذه الحالة، يجب ترك أسلاك LED بطول 5 مم على الأقل من اللوحة. خلاف ذلك، يمكن أن ترتفع درجة حرارة المصابيح ببساطة عند اللحام. يجب ألا تتجاوز مدة اللحام، كما هو موصى به في جميع الأدلة، 3 ثوانٍ.
بعد تجميع اللوحة وتعديلها، يجب أن تكون ملحومة بالقاعدة، ويجب إدخال اللوحة نفسها في العلبة. بالإضافة إلى السكن المحدد، من الممكن استخدام غلاف أكثر مصغرة، ومع ذلك، سيتطلب ذلك تقليل حجم لوحة الدوائر المطبوعة، دون أن ننسى أبعاد المكثفات C1 و C2.
أبسط دائرة مصباح LED
يظهر هذا المخطط في الشكل 10.
تحتوي الدائرة على الحد الأدنى لعدد الأجزاء: فقط 2 LED ومقاوم التبريد. يوضح الرسم البياني أن مصابيح LED متصلة ببعضها البعض - بالتوازي. عند تشغيله بهذه الطريقة، يحمي كل منهما الآخر من الجهد العكسي، وهو صغير بالنسبة لمصابيح LED، ومن الواضح أن جهد التيار الكهربائي لا يمكنه تحمله. بالإضافة إلى ذلك، سيؤدي هذا التبديل المزدوج إلى زيادة تردد وميض مصباح LED إلى 100 هرتز، وهو ما لن يكون ملحوظًا للعين ولن يتعب بصرك. ويكفي هنا أن نتذكر كيف، من أجل توفير المال، تم توصيل المصابيح المتوهجة العادية من خلال الصمام الثنائي، على سبيل المثال، في المداخل. كان لديهم تأثير غير سارة للغاية على البصر.
في حالة عدم توفر اثنين من مصابيح LED، يمكن استبدال أحدهما بصمام ثنائي مصحح تقليدي، والذي سيحمي الصمام الثنائي الباعث من جهد التيار الكهربائي العكسي. يجب أن يكون الاتجاه الذي يتم تشغيله هو نفس اتجاه مؤشر LED المفقود. عند تشغيله بهذه الطريقة، سيكون تردد وميض مؤشر LED 25 هرتز، وهو ما سيكون ملحوظًا للعين، كما سبق وصفه أعلاه.
للحد من التيار من خلال المصابيح إلى 20 مللي أمبير، يجب أن يكون للمقاوم R1 مقاومة في حدود 10...11 كيلو أوم. علاوة على ذلك، يجب أن تكون قوتها 5 واط على الأقل. لتقليل التسخين، يمكن أن يتكون من عدة مقاومات، ويفضل ثلاثة، 2 واط.
يمكنك استخدام نفس مصابيح LED المذكورة في المخططات السابقة أو أي شيء يمكنك شراؤه. عند الشراء، يجب عليك معرفة العلامة التجارية لمصباح LED بالضبط لتحديد التيار الأمامي المقدر له. بناءً على حجم هذا التيار، يتم تحديد مقاومة المقاوم R1.
يختلف تصميم المصباح الذي تم تجميعه وفقًا لهذا المخطط قليلًا عن التصميمين السابقين: يمكن أيضًا تصنيعه في غلاف من مصباح فلورسنت موفر للطاقة غير صالح للاستخدام. إن بساطة الدائرة لا تعني حتى وجود لوحة دوائر مطبوعة: يمكن توصيل الأجزاء عن طريق التركيب السطحي، لذلك، كما يقولون في مثل هذه الحالات، يكون التصميم تعسفيًا.
مرحبا عزيزي القراء وضيوف موقع ملاحظات كهربائي.
قررت اليوم أن أخبركم عن تصميم مصباح EKF LED من سلسلة FLL-A بقوة 9 (W).
لقد قارنت هذا المصباح في تجاربي (،) مع المصباح المتوهج ومصباح الفلورسنت المدمج (CFL)، وكان له مزايا واضحة في كثير من النواحي.
الآن دعونا نحللها ونرى ما بداخلها. أعتقد أنك لن تكون أقل اهتمامًا مني.
لذا فإن تصميم مصابيح LED الحديثة يتكون من المكونات التالية:
- الناشر
- لوحة مع المصابيح (الكتلة)
- المبرد (حسب الطراز وقوة المصباح)
- مصدر الطاقة LED (السائق)
- طيدة
الآن دعونا نلقي نظرة على كل مكون على حدة بينما نقوم بتفكيك مصباح EKF.
يستخدم المصباح المعني مقبس E27 القياسي. يتم تثبيته على جسم المصباح باستخدام نقاط الاستراحة (النوى) حول المحيط. لإزالة القاعدة، تحتاج إلى حفر النقاط الأساسية أو إجراء قطع بمنشار.
السلك الأحمر متصل بجهة الاتصال المركزية للقاعدة، والسلك الأسود ملحوم بالخيط.
أسلاك الكهرباء (الأسود والأحمر) قصيرة جدًا، وإذا قمت بتفكيكها مصباح LEDللإصلاحات، فأنت بحاجة إلى أخذ ذلك في الاعتبار وتخزين الأسلاك لمزيد من التمديد.
من خلال الفتحة المفتوحة يمكنك رؤية السائق المتصل بالسيليكون بجسم المصباح. ولكن لا يمكن إزالته إلا من جانب الناشر.
السائق هو مصدر الطاقة للوحة LED (الكتلة). إنه يحول الجهد المتردد 220 (V) إلى مصدر تيار مباشر. تتميز برامج التشغيل بمعلمات الطاقة والإخراج الحالية.
هناك عدة أنواع من دوائر إمداد الطاقة لمصابيح LED.
أبسط الدوائر مصنوعة باستخدام المقاوم الذي يحد من تيار LED. في هذه الحالة، كل ما عليك فعله هو اختيار قيمة المقاوم المناسبة. غالبًا ما توجد دوائر الطاقة هذه في المفاتيح ذات الإضاءة الخلفية LED. لقد التقطت هذه الصورة من مقال تحدثت عنه.
يتم إنشاء دوائر أكثر تعقيدًا قليلاً على جسر الصمام الثنائي (دائرة تصحيح الجسر)، حيث يتم من خلالها توفير الجهد المصحح إلى مصابيح LED المتصلة بالسلسلة. يتم أيضًا تركيب مكثف إلكتروليتي عند مخرج جسر الصمام الثنائي لتنعيم تموجات الجهد المعدل.
في الدوائر المذكورة أعلاه لا يوجد عزل كلفاني عن جهد الشبكة الأساسي؛ فهي ذات كفاءة منخفضة وعامل تموج مرتفع. ميزتها الرئيسية هي سهولة الإصلاح والتكلفة المنخفضة والأبعاد الصغيرة.
تستخدم مصابيح LED الحديثة في أغلب الأحيان برامج تشغيل تعتمد على محول النبض. مزاياها الرئيسية هي الكفاءة العالية والحد الأدنى من النبض. لكنها أغلى بعدة مرات من سابقاتها.
بالمناسبة، أخطط قريبًا لقياس معاملات نبض مصابيح LED ومصابيح الفلورسنت مختلف الشركات المصنعة. لكي لا تفوت صدور المقالات الجديدة، اشترك في النشرة الإخبارية.
يحتوي مصباح EKF LED المعني على برنامج تشغيل مثبت على شريحة BP2832A.
يتم تثبيت السائق على العلبة باستخدام معجون السيليكون.
للوصول إلى السائق، اضطررت إلى قطع الناشر وإزالة اللوحة باستخدام مصابيح LED.
الأسلاك الحمراء والسوداء هي مصدر الطاقة 220 (فولت) من قاعدة المصباح، والأسلاك عديمة اللون هي مصدر الطاقة للوحة LED.
هنا رسم تخطيطي نموذجيالسائقين على شريحة BP2832A، مأخوذة من جواز السفر. هناك يمكنك التعرف على معالمه وخصائصه التقنية.
يتراوح وضع تشغيل السائق من 85 (فولت) إلى 265 (فولت) جهد التيار الكهربائي، ولديه حماية من الدائرة القصيرة، ويستخدم مكثفات إلكتروليتية مصممة للتشغيل طويل الأمد في درجات حرارة عالية (تصل إلى 105 درجة مئوية).
إن غلاف مصباح EKF LED مصنوع من الألومنيوم والبلاستيك الذي يبدد الحرارة، مما يوفر تبديدًا جيدًا للحرارة، مما يعني أنه يزيد من عمر خدمة مصابيح LED والسائق (وفقًا لجواز السفر، ما يصل إلى 40.000 ساعة).
أقصى درجة حرارة تسخين لمصباح LED هذا هي 65 درجة مئوية. اقرأ عن هذا في التجارب (لقد قدمت الروابط في بداية المقال).
تحتوي مصابيح LED الأكثر قوة، لتبديد الحرارة بشكل أفضل، على مبدد حراري متصل بلوحة LED المصنوعة من الألومنيوم من خلال طبقة من المعجون الحراري.
الناشر مصنوع من البلاستيك (البولي كربونات) وبمساعدته يتم تحقيق تشتت موحد لتدفق الضوء.
ولكن توهج دون الناشر.
حسنًا، وصلنا إلى لوحة LED، أو بعبارة أخرى، المجموعة.
يوجد 28 مصباح SMD LED موضوعة على لوح ألومنيوم دائري (لتبديد الحرارة بشكل أفضل) من خلال طبقة عازلة.
يتم توصيل مصابيح LED في فرعين متوازيين مع 14 مصباح LED في كل فرع. ترتبط مصابيح LED الموجودة في كل فرع ببعضها البعض على التوالي. إذا احترق مؤشر LED واحد على الأقل، فلن يضيء الفرع بأكمله، ولكن سيظل الفرع الثاني قيد التشغيل.
وهنا مقطع فيديو تم تصويره بناءً على هذا المقال:
ملاحظة. في نهاية المقال، أود أن أشير إلى أن تصميم مصباح EKF LED ليس ناجحًا جدًا من وجهة نظر الإصلاح؛ لا يمكن تفكيك المصباح دون قطع الناشر وحفر القاعدة.
أصبحت مصابيح LED بشكل متزايد تطبيق واسعالخامس الحياة اليومية. يتم استخدامها للإضاءة والإضاءة، مع التركيز على التفاصيل الداخلية. أهمية خاصة هي دائرة مصباح LED 220 فولت، تحديدوالتي تتفوق بشكل كبير على الأنواع الأخرى من مصادر الضوء.
عناصر مصباح LED
يتضمن مصباح LED القياسي العناصر التالية:
- الأجزاء الخارجية الرئيسية هي الناشر والقاعدة.
- المصابيح المثبتة على اللوحة. الهيكل كله يسمى. تَجَمَّع.
- المشعاع.
- مصدر طاقة LED - سائق.
تستخدم معظم المصابيح مقابس قياسية من النوع E27. يتم ربطه بالجسم بواسطة نقاط استراحة مطبقة حول المحيط. لإزالة القاعدة، يتم حفر فترات الاستراحة أو نشرها بمنشار.
يتم توصيل سلك أحمر بجهة الاتصال المركزية للقاعدة. السلك الأسود ملحوم بالخيط. كلا الموصلات لها طول قصير جدًا وفي حالة الإصلاحات الممكنةالمصابيح تحتاج إلى احتياطي للتمديد. بعد إزالة القاعدة، يتم فتح فتحة في الناشر، يمكن من خلالها رؤية السائق بوضوح. يتم تثبيته بالجسم باستخدام السيليكون، ولا يمكن إزالته إلا من خلال الناشر.
يتم تشغيل المجموعة، وهي عبارة عن لوحة LED، باستخدام برنامج تشغيل. بموجب عملها، يتم تحويل الجهد المتردد البالغ 220 فولت إلى العاصمة. برامج التشغيل لديها معلمات مثل تيار الإخراج والطاقة.
وبالتالي، فإن تفاعل جميع العناصر يضمن التشغيل المستقر وغير المنقطع للمصباح بأكمله. سيؤدي فشل واحد منهم على الأقل إلى فشل النظام بأكمله.
دوائر إمداد الطاقة LED
أبسط دائرة مصنوعة باستخدام المقاوم الذي يعمل كمحدد تيار LED. عملية عاديةالمخطط في هذه الحالة يعتمد فقط على الاختيار الصحيحمقاومة هذه المقاومة. يستخدم هذا الطعام بشكل أساسي عندما تحتاج إلى تحضيره الاضاءة الخلفيةفي التبديل.
يتم إنشاء دوائر أكثر تعقيدًا باستخدام جسر الصمام الثنائي. من خرجه، يتم توفير الجهد المصحح إلى مصابيح LED المتصلة على التوالي. يتم تنفيذ تنعيم تموجات الجهد المصححة باستخدام جسر ديود إلكتروليتي مثبت عند الخرج.
المزايا الرئيسية لكلا المخططين هي تكلفة منخفضة, أحجام صغيرةوإصلاح بسيط إلى حد ما. ومع ذلك، لديهم نسبة منخفضة جدا عمل مفيدوعامل تموج عالي.
مصادر طاقة مثالية - برامج تشغيل
تم تجهيز أحدث مصابيح LED بمحركات تعتمد على محول النبض. لديهم كفاءة عالية ومستويات نبض الحد الأدنى. ومع ذلك، فإن تكلفتها أعلى بكثير من الخيارات البسيطة التي تم النظر فيها بالفعل.
يستخدم معجون السيليكون لربط السائق بالجسم. للوصول إلى هذا العنصر، يتم أولاً نشر الناشر، ثم تتم إزالة لوحة LED. يتم إمداد الطاقة بجهد 220 فولت عبر أسلاك حمراء وسوداء من قاعدة المصباح. يتم توفير الطاقة إلى لوحة LED بواسطة موصلات عديمة اللون.
يمكن للسائق العمل بثبات تحت تقلبات جهد التيار الكهربائي من 85 إلى 265 فولت. بالإضافة إلى ذلك، توفر دائرة المصباح LED 220 فولت الحماية ضد الدوائر القصيرة، فضلاً عن وجودها المكثفات كهربائيا، مما يضمن التشغيل في درجات حرارة عالية تصل إلى 105 درجة.
لتصنيع علب المصابيح، يتم استخدام الألومنيوم والبلاستيك الخاص الذي يبدد الحرارة جيدًا. بفضل تبديد الحرارة عالي الجودة، يزيد عمر خدمة العناصر الرئيسية للمصباح إلى 40 ألف ساعة. تم تجهيز المصابيح الأكثر قوة بمبددات حرارة متصلة بلوحة LED بطبقة من المعجون الحراري.