לפני מספר שנים נרכשו 4 נורות לדדגמי GL5.5-E27 המיוצרים תחת המותג Estares. שניים מהם שימשו היטב במסדרון, שם התאורה דולקת במשך מספר שעות ביום עם מיתוג תקופתי, אחד בחדר האמבטיה ועוד אחד בשירותים, כאשר מצב הפעולה מאופיין בהחלפה תכופה יותר מאשר משך הפעולה .
אבל, למרות ההבדל בתנאי ההפעלה, לאחר שלוש שנים, כל האורות החלו להבהב כמעט בו זמנית כמה דקות לאחר הדלקתם.
הסיבה לתופעה ידועה - נוריות לד נכשלות בהדרגה בגלל הזרם המוגבר שזורם דרכן. כדי להפוך את המנורה לזרוח יותר, היצרן משתמש בנהג עם המקסימום המותר עבור מהסוג הזהזרם פלט LED. כתוצאה מכך, נוריות LED במהלך הפעולה מתחממות מעל הטמפרטורה המותרת עבור נוריות מסוג זה, ובהתאם לכך מתכלות מהר יותר. במקביל, בהירות המנורה מתחילה לרדת עם הזמן, זה גלוי לעין בלתי מזוינת. גם ההתנגדות של הנוריות יורדת ומגיעה לגבול שבו מתחילה לפעול הגנת הנהג מפני עומס יתר וקצר חשמלי, מה שגורם לנורת להבהב.
למען העניין והחיסכון, הוחלט לנסות לתקן את מנורות הלד הללו, כלומר להחליף את נוריות הלד הפגומות בחדשות ולראות מה קורה.
פירוק מנורת LED
בעזרת סכין נייר מכתבים רגילה עם להב צר, אנו גוזרים בזהירות רבה את הדבק שמהדק את אהיל הזכוכית לגוף הפלסטיק. אנחנו לא לוחצים על האהיל שהוא מאוד שביר ונשבר בקלות. לאחר חיתוך הדבק ניתן להסיר את האהיל בקלות.
עדיף להסיר את כל הדבק, ויש הרבה ממנו, משני חלקי מנורת הלד המפורקת. אנחנו לא נזדקק לזה.
מה שאנחנו רואים. יש שש נוריות LED מותקנות על הלוח הדק, אם כי שלוש נוספות אפשריות. ברור, אנו עוסקים בחיבור הקלאסי של נוריות לד לנהג, אותו נעשה שימוש ב פסי לד, שלוש נוריות לד רצופות. כלומר, ניתן להתקין במנורה זו בסך הכל 9 לדים, שלוש קבוצות של שלוש לדים כל אחת. זה יקטין את העומס על נוריות הלד ויאריך את חיי מנורת ה-LED.
הלוח נלחץ באמצעות ברגים עם הקשה עצמית למארז פלסטיק, בעל חורי אוורור, דרך רדיאטור אלומיניום.
אנו מפרקים את החוטים מהלוח ומפרקים את עוגת השכבות הזו. אין משחה תרמית בין הלוח לגוף הקירור. השאלה אם זה נחוץ שם היא רטורית.
מתחת לרדיאטור אנו מוצאים את לוח הנהג. שימו לב לשינוי הצבע של החוט החיובי האדום. זה נגרם בבירור על ידי טמפרטורה גבוהה.
הקפידו על כללי הבטיחות בחשמל!
סטייה לירית ותיאורטית
אבל אם אתה באמת רוצה לראות מה יש ואיך, השתמש בזהירות במברג כדי לחטט את בסיס המנורה סביב ההיקף ולסובב את הבסיס לאורך החוט. אנו מורידים את מגע הקצה ושולפים אותו החוצה. לאחר מכן, ניתן להסיר את לוח הנהג באופן חופשי.
בתמונה אין חוט העובר למגע הקצה.
כפי שאתה יכול לראות, היצרן לא היה מקורי והשתמש במנהל התקן מנורת LED על שבב BP3122. .
דיאגרמת יישום טיפוסית עבור BP3122 היא כדלקמן:
שבב זה תוכנן במיוחד לשימוש בדרייברים של מנורות LED והוא שבב בקרה מקור דופקתְזוּנָה. השימוש בו מאפשר להקטין משמעותית את גודל הנהג, וכתוצאה מכך את עלותו, על ידי הפחתת מספר הרכיבים הנוספים בשימוש.
הספק המוצא המומלץ על ידי יצרן השבבים הוא לא יותר מ-6 וואט במתח כניסה של 230 וולט ±15% ו-5 וואט בטווח מתח הכניסה זרם חליפיןמ-85 עד 265 V. למיקרו-מעגל יש הגנה מפני עומס יתר וקצר, הגנה מפני התחממות יתר והגנה מפני מתח יתר. עם מנגנון החזרה עצמית בעת ביטול תקלה.
רמת זרם המוצא המיוצב נקבעת על פי סוג השנאי המשמש, כלומר היחס בין הסיבובים של פיתולי Np הראשוניים וה-Ns המשניים, וזרם השיא ב-MOSFET, אשר בתורו תלוי בהתנגדות של נגד ההגדרה המחובר ל- כניסת CS של המיקרו-מעגל.
ייצוב זרם במוצא הנהג הנחקר מתבצע ברמה של 350 mA.
תיקון מנורות לד
כדי להחליף את המושחתים, הוזמנו נוריות LED חדשות ממוכר זה ב- AliExpress.
הדרך הקלה ביותר לבטל הלחמה של נוריות LED ישנות מהלוח היא באמצעות מייבש שיער של תחנת הלחמה (טמפרטורה של כ-300 מעלות צלזיוס). אתה יכול להשתמש במלחם, אבל תצטרך להתעסק עם הכנת "מזלג להלחמת נוריות" מיוחד. הלוח עתיר חום מאוד וסופג חלק מהחום, כך שמלחם של פחות מ-100 W אפילו לא יכול להיחשב.
לאחר הסרת הנוריות הישנות, מבלי להפסיק את החימום מתחתית הלוח, אנו מיישמים שטף על אזורי ההלחמה, מלחמים במידת הצורך ומניחים נוריות חדשות, תוך התבוננות בקוטביות.
זה גם לא יזיק לפח תחילה את הלידים של הנוריות החדשות. ולנוחות המיקום הבא שלהם על הלוח, סמן, למשל, את האנודה, עם סמן.
נתונים נומינליים של הנוריות הנרכשות: זרם 150 mA, מתח 3.0 - 3.2 וולט, זוהר חם ולבן 2800 - 3500 K.
ההרכבה מתבצעת בסדר הפוך. אם יש לך משחה תרמית, מרחי אותה על צד הפוךעמלות.
לאחר מכן, ניתן לבדוק את הביצועים של מנורת LED על ידי הפעלתה למשך מספר שעות.
אל תסתכל על הנוריות הבוערות בעין לא מוגנת, זה מסוכן לראייה שלך. מכסים אותם בדף נייר!
אם הכל בסדר, כל קבוצות הנוריות זוהרות באופן שווה ואינן מהבהבות, ניתן להדביק את גוון הזכוכית במקום. עדיף להשתמש בדבק מסוג "רגע" בשביל זה. דבק חם לא מתאים אם המנורה מתחממת במהלך הפעולה, היא עלולה להימס והאהיל יתנתק וייפול.
לאחר התייבשות הדבק, מנורת הלד שוב תשרת אתכם נאמנה. ובכן, מה אם פתאום, אתה כבר יודע איך לתקן את זה.
רשימת קבצים
תמיד אמרתי שלדים הם העתיד. זה נובע בעיקר מהעמידות והחיסכון באנרגיה שלהם. עם זאת, כיום, טכנולוגיית הייצור של מנורות אלו עדיין אינה מושלמת, המחיר הגבוה עצמו מדבר על כך, ומוקדם מדי לרכוש את החידוש הזה. אבל אף אחד לא מקשיב, אז הם קונים את זה, ואז טוענים טענות - והנה, זה לא עובד יותר.
אבל בשבילי זה היה כמו חימום כאשר כמה מנורות פגומות הונחו על השולחן שלי.
אם לומר את האמת, זו הייתה הפעם הראשונה שהסתכלתי על המנורות האלה, עשויות זכוכית עבה, הן נראו בלתי נפרדות, מה שרק אישר את התיאוריה שלי לגבי חוסר השלמות שלהן, ובזמן שחשבתי על זה בקול רם, אחד המאזינים לקח; מייבש שיער ופשוט חימם גליל זכוכית ומעגל זכוכית מודבק לאורך קו המתאר הוא יצא מהחיבוק. בְּ טמפרטורה גבוהההממדים הליניאריים גדלים, והדבק הופך לגמיש מיד תפסו את עיניי שתי נוריות לא מולחמות (הן הורמו בצד אחד, זה קורה כשנופלים). קבל אלקטרוליטי התפוצץ במנורה אחרת. אבל הסיבה היא לא רק זה, אלא התקלה של LED אחד, אשר לאחר שבר את המעגל, ובכך הפך את המתח על הקבל השווה ל-100 וולט להפרש פוטנציאלי של 300 וולט, מה שהוביל לפיצוץ.
הנה המעגל החשמלי הפשוט ביותר, ולכן הנפוץ ביותר, של מנורות LED ללא שנאים. אבל קודם, קצת תיאוריה.
קבל C1 ממלא תפקיד של נגד מרווה, מכיוון שיש לו התנגדות בתדר של זרם חילופין, אך בניגוד לנגד הוא אינו מפזר חום ומשמש להפחתת מתח מעגל סדרתי. לפעמים, במקום קבל אחד, שניים ממוקמים במקביל כדי להשיג את הבהירות הנדרשת. להפעלה אמינה של המנורה, מתח ההפעלה שלה חייב להיות גדול מ-450 וולט.
גשר הדיודה משמש להמרת זרם חילופין לזרם ישר.
קבל C2 מחליק את האדוות של מתח הגשר המיושר של 100 הרץ. מתח ההפעלה שלו חייב להיות יותר מ-300 וולט.
נגדים בעלי התנגדות גבוהה R1, R2, במקביל לקבלים C1 ו-C2, משרתים את מטרת הבטיחות החשמלית, להסיר מטענים מקבלים אלו, כדי שלא יזדעזעו אם הם נוגעים בבסיס של מנורה שזה עתה הוצא.
נגדים בעלי התנגדות נמוכה R3, R4 מיועדים למטרות הגנה, מגבילים את נחשולי הזרם, במקרים מסוימים הם פועלים כנתיכים, מתחממים יתר על המידה וכשלים, פותחים את מעגל החשמל במקרה של קצר חשמלי.
מבין כל רכיבי הרדיו הרשומים, נגדים בעלי התנגדות גבוהה וגשרי מיישרים הם בעלי הסיכוי הנמוך ביותר להיכשל.
סבא לפת, סבתא לסבא וכו'.
ככלל, אחת מהנוריות של המטריצה נכשלת לעתים קרובות בגלל קצר חשמלי של הקבל C1. כאשר קבל זה קצר, המתח והזרם על מטריצת LED גדלים, והזוהר הבהיר של המנורה אינו נמשך זמן רב, עד שהאלמנט החלש ביותר של המטריצה נכשל. LED כושל פותח את המעגל, והמתח בקבל C2 מגיע ל-300 וולט. קבל C2 (מתח הפעולה שלו היה 100 וולט), מתפוצץ, מקצר את מעגל החשמל ומשבית נגדים בעלי התנגדות נמוכה R3, R4, שהם מאוד זרם גבוהמתחמם באופן מיידי, והשכבה המוליכה שלהם נסדקת, ושוברת את מעגל החשמל.
זו כנראה האגדה הכי גרועה מילדותי, אבל הרמז נשאר בתוקף - לא מספיק למצוא את הסיבה לחוסר הזוהר, צריך גם למצוא את התוצאה.
מציאת רכיבים פגומים
אז, המנורה נפתחת. הדבר הראשון שעשיתי היה לצפות בעריכה בקפידה.
1. הדבר הפשוט ביותר הוא שהחוט נפל מבסיס המנורה. זה כבר קרה עם מנורות חיסכון באנרגיה. את החוט עצמו ניתן להאריך, ובמקום להלחם או מפרק מרותךעם בסיס אלומיניום, ניתן להשתמש בחיבור הברגה.
2. פשוט הסרתי את הקבל האלקטרוליטי C2 הנפוח או השרוף. לצורך אמינות, השתמשתי בקבל עם מתח הפעלה של יותר מ-300 וולט. המנורה תפעל בלעדיה.
3. הבוחן צלצל נגדים בעלי התנגדות נמוכה R3, R4, הקריאות צריכות להיות בטווח של 100 - 560 אוהם (101 - 561 ייעוד של נגדי שבב). אחד הנגדים לא הראה את ערכו, אז החלפתי אותו.
4. עכשיו תורו של הקבל C1. הוא חסום על ידי נגד מגן R1 מ-100 קילו אוהם (104) ומעל 510 קילו אוהם, (514, הספרה האחרונה של נגדי שבב מרמזת על מספר האפסים), שערכו יוצג על ידי אוהםמטר, המציין את יכולת השירות של הקבל עצמו, לפחות הוא לא שבור. קבל זה חייב להיות ממוקם במתח של לפחות 450 וולט. לפעמים, על מנת להקטין ממדים, יצרני מנורות מתקינים קבלים במתח הפעלה נמוך יותר, מה שמוביל לכישלון שלהם.
5. כעת ניתן לחבר את המעגל לרשת ולמדוד אותו באמצעות בודק לחץ מתמידעל קבל C2 או על אזורים מוליכים שבהם הוא עמד. לא היה זוהר, והמתח הקבוע היה גבוה פי 1.4 מתח ACרשת 220 וולט והסתכמה ב-308 וולט, מה שהעיד על שבירה במטריצת LED, אבל על יכולת השירות של גשר הדיודה.
6. אני מתחיל בחיפוש אחר נורית פגומה עם בדיקה ויזואלית של המנורה המנותקת מהרשת. חיצונית, אלמנט כזה שונה מאחרים על ידי נקודה שחורה על פני הגביש. אז, האלמנט החשוד נמצא, אבל כדי להיות בטוח, אתה יכול להשתמש בבודק ולהשוות את התנגדות המעבר של כל LED ב חיבור ישיר. זה צריך להיות בערך 30 קילו אוהם.
אם כל האלמנטים של המטריצה מראים את אותה התנגדות, וכאשר היא מחוברת, אין זוהר, והמתח הקבוע בקבל C2 יורד בחדות לכמה וולט, אז זה מצביע על תקלה בקבל C1. סביר להניח שהוא יהיה בצוק.
אני לא ממליץ לעשות את זה כמו שעשיתי את זה בעצמי. עטף את ידו הפנויה מאחורי גבו, בידו השנייה, באמצעות פינצטה חדה ליד המנורה הדולקת, הוא קיצר את הרפידות המוליכות של כל LED בתורו, עד שהמטריקס כולו נדלק. כל כך קל למצוא אלמנט שגורם למנורה להתעמעם, להבהב או להידלק לזמן קצר. יתכן שלאלמנט עצמו יהיה פשוט מגע גרוע עם הנתיב המוליך עקב הלחמה לקויה.
 |
| איור.4. |
ישנה דרך נוספת לבדוק את מטריצת LED (איור 4.). שימוש במתח ממיכל עם שתי סוללות במתח כולל של 3 וולט או מסוללה אחת באותו מתח. באמצעות נגד המחובר בסדרה R = 100 אוהם אני מחבר פינים במתח של 3 וולט בקוטביות המתאימה לכל LED D מבלי להוציאו מהמעגל ומוודא שהוא זוהר (הוא יאיר רק בחיבור ישיר).
תשומת הלב!
ההתקדמות לא עומדת במקום, ונתקלתי במנורת לד בה הנורות מוצגות בצורת שני גבישי מוליכים למחצה המחוברים בסדרה בבית אחד, מה שאומר שהם לא יידלקו במתח של 3 וולט. כדי לבדוק, נעשה שימוש באותו מעגל (איור 4), רק עם מיכל ל-4 סוללות, כלומר צריך להיות במתח של 6 וולט ונגד 100 אוהם שמגביל את הזרם.
מנורת 220 וולט זו מיוצרת עם ממיר מתח נמוך, המונע ממנה לכבות לחלוטין אם נורית LED אחת נכשלת. מה לעשות אם רמת התאורה שלו ירדה ורעדה, כאילו מהקור? הסיבה היא עודף חום בתוך הבסיס. קבלים אלקטרוליטים לא אוהבים חום ומתייבשים כתוצאה מכך, הקיבולת שלהם יורדת, וזו הסיבה שהפעימה של המתח המיושר על ידי גשר הדיודה עולה, מה שגורם לאור להבהב. רק היה צורך להחליף את הקבל האלקטרוליטי.
 |
| תמונה 3. |
מנורת לד 12 וולט.
 |
| אורז. 5 דיאגרמת חיבור. |
נתקלתי בגרסה הזו של התוכנית שלה.
שוב תיאוריה.
גשר הדיודה (D 1-D 4) על מסופי המנורה הופך אותו לאוניברסלי, המאפשר להתחבר למתח ישיר מבלי לדאוג להיפוך קוטביות, בנוסף, הוא מאפשר להשתמש במנורה עם מתח נמוך מתחלף. מקור מתח עם מרווח של 6 עד 20 וולט (לקבוע עם מרווח בין 8 עד 30 וולט).
הממיר (שבב CL 6807, R 1, R 2, L1, D 5) אחראי לפיזור מתח גדול כל כך. המשימה שלו היא להגביל את הזרם ככל שהמתח עולה. בניגוד לנגד מגביל הזרם, לממיר הזה יש יעילות גבוהה= 95 אחוז, זה גם חוסך באנרגיה, מבלי לשחרר חום עודף, תופס פחות מקוםמאשר נגד.
הנוריות עצמן הן D6 - D9.
הכל נראה בסדר, אבל מנורות נכשלות. הסיבה העיקרית היא נוריות LED באיכות נמוכה (ליתר דיוק, ריתוך באיכות ירודה של הגביש המוליך למחצה לברזי הסרת ההלחמה). בתכנית זו, הכיבוי יהיה בזוגות המנורה תחילה להבזיק אותות. אני מוצא את הלד הפגום על ידי חיבור אחד אחד עם מבנה 3 וולט (איור 4) לכל LED של המנורה המנותקת. כך, מתוך שתי מנורות, אתה יכול לשחזר אחת, ולהשאיר חלקי חילוף לזמנים טובים יותר (אגב, רדיאטורים יפים לטרנזיסטורים).
אבל מה אם לא הצלחת לתקן את המנורה? אל תתעצבן. אתה יכול לעשות הרבה מלאכות שונות מנורה שבורה.
 |
| תמונה 5 כנסו להאיר. |
כיצד פועלות מנורות LED
המאמר מתאר את העיצוב של מנורות LED. נחשבים מספר מעגלים במורכבות שונה וניתנות המלצות לייצור עצמאי של מקורות אור LED המחוברים לרשת 220 V.
בעיית חיסכון באנרגיה
כתוצאה מהמשבר העולמי, בעיית החיסכון באנרגיה הפכה לדוחקת עוד יותר בכל העולם. בהקשר זה, 27 מדינות האיחוד האירופי כבר אסרו על מכירת מנורות ליבון בהספק של 100 וואט ומעלה מאז 1 בספטמבר 2009. וכבר בשנת 2011 במדינות אירופה מתוכנן להנהיג אמברגו על מכירת נורות ה-60 וואט הפופולריות ביותר בקרב הקונים. עד סוף 2012, מתוכנן לבטל לחלוטין את מנורות ליבון.
הקונגרס האמריקאי העביר חקיקה לביטול הדרגתי של נורות ליבון ב-2013. על פי חוקים אלו, תושבי האיחוד האירופי וארצות הברית יעברו לחלוטין מקורות לחיסכון באנרגיהאור – מנורות פלורסנט ולדים. ברוסיה, על פי צו של ממשלת רוסיה, הייצור והמכירה של מנורות ליבון צפויים להפסיק ב-2011.
היתרונות של מנורות חיסכון באנרגיה
היתרונות של מנורות חיסכון באנרגיה ידועים ברבים. קודם כל מדובר בעצם בצריכת אנרגיה נמוכה, ובנוסף אמינות גבוהה. נכון לעכשיו, מנורות פלורסנט הן הנפוצות ביותר. מנורה כזו, הצורכת 20 וואט של כוח, מספקת את אותה תאורה כמו מנורת ליבון של מאה וואט. קל לחשב שהחיסכון באנרגיה הוא פי חמישה.
IN לָאַחֲרוֹנָהמנורות LED נכנסות לייצור. מדדי היעילות והעמידות שלהם גבוהים בהרבה מאלו של מנורות פלורסנט. במקרה זה, חשמל נצרך פי עשרה פחות מנורות ליבון. העמידות של מנורות LED יכולה להגיע ל-50 או יותר אלף שעות.
מקורות אור מהדור החדש, כמובן, יקרים יותר מנורות פשוטותליבון, אך צורכים פחות חשמל ובעלי עמידות מוגברת. שני האינדיקטורים האחרונים נועדו לפצות על העלות הגבוהה של סוגים חדשים של מנורות.
מעגלי מנורות LED מעשיים
כדוגמה ראשונה, אנו יכולים לשקול את העיצוב של מנורת LED שפותחה על ידי SEA Electronics תוך שימוש במיקרו-מעגלים מיוחדים. המעגל החשמלי של מנורה כזו מוצג באיור 1.
איור 1. תרשים של מנורת LED מבית SEA Electronics
לפני עשר שנים, נוריות לד יכלו לשמש כאינדיקטורים בלבד: עוצמת האור הייתה לא יותר מ-1.5...2 מיקרוקנדלות. כעת יש לדים בהירים במיוחד, שעוצמת הקרינה שלהם מגיעה לכמה עשרות קנדלות.
באמצעות נוריות LED בעלות הספק גבוה בשילוב עם ממירי מוליכים למחצה, ניתן ליצור מקורות אור שיכולים להתחרות עם מנורות ליבון. ממיר דומה מוצג באיור 1. המעגל די פשוט ומכיל מספר קטן של חלקים. זה מושג באמצעות שימוש במיקרו-מעגלים מיוחדים.
המיקרו-מעגל הראשון IC1 BP5041 הוא ממיר AC/DC. דיאגרמת הבלוק שלה מוצגת באיור 2.
איור 2. תכנית מבנית BP5041.
המיקרו-מעגל עשוי במארז מסוג SIP המוצג באיור 3.
איור 3.
הממיר המחובר לרשת תאורה 220V מספק מתח מוצא של 5V בזרם של כ-100 מיליאמפר. החיבור לרשת מתבצע באמצעות מיישר העשוי מדיודה D1 (באופן עקרוני, ניתן להשתמש במעגל מיישר גשר) וקבל C3. הנגד R1 והקבל C2 מבטלים רעשי דחף.
המכשיר כולו מוגן על ידי נתיך F1, שהדירוג שלו לא יעלה על המצוין בתרשים. קבל C3 נועד להחליק אדוות במתח המוצא של הממיר. יש לציין שלמתח המוצא אין בידוד גלוונימהרשת, דבר שאינו נחוץ כלל בתכנית זו, אך דורש טיפול מיוחד ועמידה בכללי הבטיחות במהלך הייצור וההפעלה.
קבלים C3 ו-C2 חייבים להיות בעלי מתח הפעלה של לפחות 450 V. קבל C2 חייב להיות סרט או קרמי. לנגד R1 יכולה להיות התנגדות בטווח של 10...20 אוהם, המספיקה לפעולה תקינה של הממיר.
השימוש בממיר זה מייתר את הצורך בשנאי מטה, מה שמפחית משמעותית את מידות המכשיר כולו. מאפיין ייחודי של מעגל המיקרו BP5041 הוא נוכחות של משרן מובנה כפי שמוצג באיור 2, המאפשר לך להפחית את מספר הקבצים המצורפים ואת הגודל הכולל של לוח המעגלים.
כל דיודה עם מתח הפוך של לפחות 800 וולט וזרם מתוקן של לפחות 500 mA מתאימה כדיודה D1. הדיודה המיובאת 1N4007 בשימוש נרחב עומדת בתנאים אלה. וריסטור VAR1 מסוג FNR-10K391 מותקן בכניסת המיישר. מטרתו להגן על המכשיר כולו מפני רעשי דחף וחשמל סטטי.
ה-IC2 השני, מסוג HV9910, הוא מייצב זרם PWM עבור נוריות LED בהירות במיוחד. באמצעות טרנזיסטור MOSFET חיצוני, ניתן להגדיר את הזרם בטווח שבין מספר מיליאמפר ל-1A. זרם זה נקבע על ידי הנגד R3 במעגל המשוב. המיקרו-מעגל זמין באריזות SO-8 (LG) ו-SO-16 (NG). המראה שלו מוצג באיור 4, ובאיור 5 דיאגרמת הבלוק שלו.
איור 4. שבב HV9910.
איור 5. דיאגרמת בלוקים של שבב HV9910.
באמצעות הנגד R2, ניתן לשנות את התדר של המתנד הפנימי בטווח של 20...120 KHz. עם ההתנגדות של הנגד R2 המצוינת בתרשים, היא תהיה בערך 50 KHz.
Choke L1 נועד לאגור אנרגיה בזמן שהטרנזיסטור VT1 פתוח. כאשר הטרנזיסטור נסגר, האנרגיה המצטברת במשרן ניתנת ללדים D3...D6 דרך דיודת Schottky במהירות גבוהה D2.
זה הזמן לזכור את האינדוקציה העצמית ואת הכלל של לנץ. לפי כלל זה זרם מושרהתמיד יש כיוון כזה שהשטף המגנטי שלו מפצה על שינויים בשטף המגנטי החיצוני ש(השינוי) גרם לזרם הזה. לכן, לכיוון ה-emf של אינדוקציה עצמית יש כיוון הפוך לכיוון מקור EMFתְזוּנָה. זו הסיבה שהנוריות מופעלות בכיוון ההפוך ביחס למתח האספקה (פין 1 של מעגל המיקרו IC2, מצוין בתרשים בתור VIN). לפיכך, נוריות ה-LED פולטות אור עקב ה-EMF של ההשראה העצמית של סליל L1.
עיצוב זה משתמש ב-4 לדים בהירים במיוחד מסוג TWW9600, אם כי בהחלט אפשרי להשתמש בסוגים אחרים של לדים המיוצרים על ידי חברות אחרות.
כדי לשלוט בבהירות הנוריות, לשבב יש כניסת PWM_D, PWM - אפנון מגנרטור חיצוני. מעגל זה אינו משתמש בפונקציה כזו.
בעת ביצוע מנורת LED כזו בעצמך, עליך להשתמש בדיור עם בסיס בורג בגודל E27 מבלתי שמיש מנורה חסכונית באנרגיה, עם הספק של לפחות 20 וואט. מראה חיצוניהעיצוב מוצג באיור 6.
איור 6. מנורת לד תוצרת בית.
למרות שהתוכנית המתוארת היא די פשוטה, היא מומלצת עבור ייצור עצמיזה לא תמיד אפשרי: או שלא ניתן יהיה לקנות את החלקים המצוינים בתרשים, או שההרכב אינו מוסמך מספיק. חלקם עשויים פשוט לפחד: "מה אם אני לא אצליח?" למצבים כאלה נוכל להציע עוד מספר אפשרויות פשוטות יותר הן מבחינת תכנון המעגל והן בעניין רכישת חלקים.
מנורת לד פשוטה להכנה בבית
יותר מעגל פשוטמנורת LED מוצגת באיור 7.
איור 7.
תרשים זה מראה שמיישר גשר עם נטל קיבולי משמש להפעלת נוריות ה-LED, מה שמגביל את זרם המוצא. ספקי כוח כאלה הם חסכוניים ופשוטים, הם לא מפחדים קצרים, זרם המוצא שלהם מוגבל על ידי הקיבול של הקבל. מיישרים כאלה נקראים לעתים קרובות מייצבי זרם.
תפקיד הנטל הקיבולי במעגל מבוצע על ידי הקבל C1. עם קיבול של 0.47 µF, מתח הפעולה של הקבל חייב להיות לפחות 630V. הקיבולת שלו מתוכננת כך שהזרם דרך הלדים הוא כ-20 mA, שזה הערך האופטימלי ללדים.
האדוות של המתח המתוקן בגשר מוחלקים על ידי הקבל האלקטרוליטי C2. להגביל זרם טעינהברגע ההפעלה משמש הנגד R1, שפועל גם כנתיך במצבי חירום. נגדים R2 ו-R3 נועדו לפרוק את הקבלים C1 ו-C2 לאחר ניתוק המכשיר מהרשת.
כדי להקטין את הגודל, מתח ההפעלה של קבל C2 נבחר להיות 100 V בלבד. במקרה של שבירה (שריפה) של לפחות אחת מהנוריות, קבל C2 ייטען למתח של 310 V, אשר יטען בהכרח להוביל לפיצוצו. כדי להגן מפני מצב כזה, קבל זה מנותק על ידי דיודות זנר VD2, VD3. ניתן לקבוע את מתח הייצוב שלהם באופן הבא.
בְּ זרם מדורגדרך LED של 20 mA נוצרת עליו מפל מתח, בהתאם לסוג, בטווח של 3.2 ... 3.8 V. (תכונה זו מאפשרת במקרים מסוימים שימוש בנורות לד כדיודות זנר). לכן, קל לחשב שאם נעשה שימוש ב-20 נוריות LED במעגל, אז ירידת המתח על פניהם תהיה 65...75 V. זה ברמה הזו שהמתח בקבל C2 יהיה מוגבל.
יש לבחור דיודות זנר כך שמתח הייצוב הכולל יהיה גבוה מעט ממפל המתח על פני הנוריות. במקרה זה, במהלך פעולה רגילה, דיודות הזנר יהיו סגורות ולא ישפיעו על פעולת המעגל. לדיודות הזנר 1N4754A המצוינות בתרשים יש מתח ייצוב של 39 וולט, ולאלו המחוברות בסדרה יש 78 וולט.
אם לפחות אחת מהנוריות נשבר, דיודות הזנר ייפתחו והמתח בקבל C2 יתייצב על 78 V, הנמוך בבירור ממתח הפעולה של קבל C2, כך שלא יתרחש פיצוץ.
העיצוב של מנורת LED תוצרת בית מוצג באיור 8. כפי שניתן לראות מהאיור, היא מורכבת במארז מנורה חסכונית באנרגיה שאינה שמישה עם בסיס E-27.
הספרה 8.
המעגל המודפס עליו מונחים כל החלקים עשוי פיברגלס נייר כסף בכל אחת מהשיטות הקיימות בבית. כדי להתקין נוריות על הלוח, קודחים חורים בקוטר 0.8 מ"מ, ולחלקים אחרים - 1.0 מ"מ. צִיוּר לוח מעגלים מודפסיםמוצג באיור 9.
איור 9. לוח מעגלים מודפס ומיקום החלקים עליו.
מיקום החלקים על הלוח מוצג באיור 9c. כל החלקים למעט נוריות מותקנים בצד הלוח, שבו אין מסלולים מודפסים. מגשר מותקן באותו צד, מוצג גם באיור.
לאחר התקנת כל החלקים, מותקנים נוריות בצד נייר הכסף. התקנה של נוריות צריך להתחיל מאמצע הלוח, לעבור בהדרגה לפריפריה. יש להלחים את הנוריות בסדרה, כלומר, המסוף החיובי של LED אחד מחובר למסוף השלילי של השני.
קוטר ה-LED יכול להיות כל דבר בטווח של 3...10 מ"מ. במקרה זה, יש להשאיר את מובילי ה-LED באורך של לפחות 5 מ"מ מהלוח. אחרת, הנוריות יכולות פשוט להתחמם יתר על המידה בעת הלחמה. משך ההלחמה, כפי שהומלץ בכל המדריכים, לא יעלה על 3 שניות.
לאחר ההרכבה וההתאמה של הלוח יש להלחים את הלידים שלו לבסיס ולהכניס את הלוח עצמו למארז. בנוסף לדיור שצוין, אפשר להשתמש במארז מיניאטורי יותר, עם זאת, זה ידרוש הקטנת גודל המעגל המודפס, לא לשכוח, עם זאת, את הממדים של הקבלים C1 ו-C2.
מעגל מנורות LED הפשוט ביותר
תרשים כזה מוצג באיור 10.
המעגל מכיל מספר מינימלי של חלקים: רק 2 נוריות ונגד מרווה. התרשים מראה שהנוריות מחוברות גב אל גב - במקביל. כשהם מופעלים בצורה זו, כל אחד מהם מגן על השני מפני מתח הפוך, שהוא קטן עבור נוריות LED, ומתח החשמל בבירור לא יכול לעמוד בו. בנוסף, מיתוג כפול כזה יגדיל את תדירות ההבהוב של מנורת ה-LED ל-100 הרץ, מה שלא יהיה מורגש לעין ולא יעייף את הראייה. כאן די להיזכר כיצד, כדי לחסוך כסף, חוברו מנורות ליבון רגילות דרך דיודה, למשל, בכניסות. הייתה להם השפעה מאוד לא נעימה על הראייה.
אם שתי נוריות LED אינן זמינות, ניתן להחליף אחת מהן בדיודה מתקנת קונבנציונלית, שתגן על הדיודה הפולטת ממתח רשת הפוך. הכיוון שהוא נדלק צריך להיות זהה לזה של הנורית החסרה. כאשר מופעל בצורה זו, תדירות ההבהוב של ה-LED יהיה 25 הרץ, אשר יהיה מורגש לעין, כפי שכבר תואר לעיל.
כדי להגביל את הזרם דרך הנוריות ל-20 mA, הנגד R1 חייב להיות בעל התנגדות בטווח של 10...11 KOhm. יתר על כן, ההספק שלו חייב להיות לפחות 5 וואט. כדי להפחית את החימום, זה יכול להיות מורכב מכמה, רצוי שלושה, נגדים של 2 W.
אתה יכול להשתמש באותן נוריות לד שהוזכרו בתרשימים הקודמים או בכל מה שאתה יכול לרכוש. בעת הרכישה, עליך לברר בדיוק את המותג של ה-LED כדי לקבוע את הזרם המדורג שלה. בהתבסס על גודל הזרם הזה, ההתנגדות של הנגד R1 נבחרה.
העיצוב של המנורה המורכבת על פי תכנית זו שונה מעט משני הקודמים: ניתן לייצר אותה גם במארז ממנורת פלורסנט חסכונית באנרגיה שאינה שמישה. הפשטות של המעגל אפילו לא מרמזת על נוכחות של לוח מעגלים מודפס: ניתן לחבר את החלקים על ידי הרכבה על פני השטח, ולכן, כפי שאומרים במקרים כאלה, העיצוב הוא שרירותי.
שלום, קוראים ואורחים יקרים של אתר הערות חשמלאי.
היום החלטתי לספר לכם על העיצוב של מנורת LED EKF מסדרת FLL-A בהספק של 9 (W).
השוויתי את המנורה הזו בניסויים שלי (,) למנורת ליבון ולמנורת פלורסנט קומפקטית (CFL), ומבחינות רבות היו לה יתרונות ברורים.
עכשיו בואו נפרק אותו ונראה מה יש בפנים. אני חושב שתעניין אותך לא פחות ממני.
אז, העיצוב של מנורות LED מודרניות מורכב מהרכיבים הבאים:
- מַרסֵס
- לוח עם נוריות (אשכול)
- רדיאטור (בהתאם לדגם ולעוצמת המנורה)
- ספק כוח LED (נהג)
- מַסָד
עכשיו בואו נסתכל על כל רכיב בנפרד בזמן שאנו מפרקים את מנורת EKF.
המנורה המדוברת משתמשת בשקע E27 סטנדרטי. הוא מחובר לגוף המנורה באמצעות שקעים נקודתיים (לייבות) מסביב להיקף. כדי להסיר את הבסיס, אתה צריך לקדוח את נקודות הליבה או לחתוך עם מסור.
החוט האדום מחובר למגע המרכזי של הבסיס, והחוט השחור מולחם לחוט.
חוטי החשמל (שחור ואדום) קצרים מאוד, ואם מפרקים מנורת לדעבור תיקונים, אז אתה צריך לקחת את זה בחשבון ולהצטייד בחוטים להארכה נוספת שלהם.
מבעד לחור הפתוח ניתן לראות את הדרייבר, המחובר בסיליקון לגוף המנורה. אבל ניתן להסיר אותו רק מהצד המפזר.
הדרייבר הוא מקור הכוח ללוח LED (אשכול). הוא ממיר מתח חילופין של 220 (V) למקור זרם ישר. מנהלי התקנים מאופיינים בפרמטרים של כוח וזרם פלט.
ישנם מספר סוגים של מעגלי אספקת חשמל עבור נוריות LED.
המעגלים הפשוטים ביותר נעשים באמצעות נגד המגביל את זרם ה-LED. במקרה זה, אתה רק צריך לבחור את ערך הנגד הנכון. מעגלי כוח כאלה נמצאים לרוב במתגים עם תאורת LED אחורית. את התמונה הזאת צילמתי ממאמר שדיברתי עליו.
מעגלים מעט מורכבים יותר נעשים על גשר דיודה (מעגל תיקון גשר), מהפלט שלו מסופק המתח המיושר לנורות LED המחוברות בסדרה. קבל אלקטרוליטי מותקן גם במוצא גשר הדיודה כדי להחליק את אדוות המתח המיושר.
במעגלים לעיל אין בידוד גלווני ממתח הרשת הראשוני יש להם יעילות נמוכה ומקדם אדווה גבוה. היתרון העיקרי שלהם הוא קלות תיקון, עלות נמוכה וממדים קטנים.
מנורות LED מודרניות לרוב משתמשות בדרייברים המבוססים על ממיר דופק. היתרונות העיקריים שלהם הם יעילות גבוהה ומינימום פעימה. אבל הם יקרים פי כמה מהקודמים.
אגב, בקרוב אני מתכנן למדוד את מקדמי הפעימה של מנורות LED ופלורסנט יצרנים שונים. כדי לא לפספס את יציאתם של מאמרים חדשים, הירשמו לניוזלטר.
למנורת LED המדוברת EKF מותקן דרייבר בשבב BP2832A.
הנהג מחובר למארז באמצעות משחת סיליקון.
כדי להגיע אל הדרייבר, נאלצתי לנסר את המפזר ולהסיר את הלוח עם הנוריות.
החוטים האדומים והשחורים הם ספק הכוח של 220 (V) מבסיס המנורה, וחסרי הצבע הם ספק הכוח ללוח LED.
כאן דיאגרמה טיפוסיתנהגים על שבב BP2832A, שנלקח מהדרכון. שם תוכלו להכיר את הפרמטרים והמאפיינים הטכניים שלו.
מצב ההפעלה של הנהג נע בין 85 (V) ל-265 (V) מתח רשת, יש לו הגנה מפני קצר חשמלי, ומשתמש בקבלים אלקטרוליטיים המיועדים לפעולה ארוכת טווח בטמפרטורות גבוהות (עד 105°C).
המארז של מנורת LED EKF עשוי מאלומיניום ופלסטיק מפזר חום, המספק פיזור חום טוב, כלומר מגדיל את חיי השירות של הנוריות והנהג (לפי הדרכון מצוינים עד 40,000 שעות).
טמפרטורת החימום המקסימלית של מנורת LED זו היא 65 מעלות צלזיוס. קראו על כך בניסויים (סיפקתי את הקישורים ממש בתחילת המאמר).
למנורות LED חזקות יותר, לפיזור חום טוב יותר, יש גוף קירור המחובר ללוח LED אלומיניום דרך שכבה של משחה תרמית.
המפזר עשוי מפלסטיק (פוליקרבונט) ובעזרתו מושג פיזור אחיד של שטף האור.
אבל הזוהר ללא מפזר.
ובכן, הגענו ללוח LED או, במילים אחרות, לאשכול.
ישנם 28 נוריות SMD המונחות על לוח אלומיניום עגול (לפיזור חום טוב יותר) דרך שכבת בידוד.
הנוריות מחוברות בשני סניפים מקבילים עם 14 נוריות בכל סניף. הנוריות בכל ענף מחוברות זו לזו בסדרה. אם לפחות נורית אחת נשרפת, הסניף כולו לא יידלק, אלא הסניף השני יישאר בפעולה.
והנה סרטון שצולם על סמך המאמר הזה:
נ.ב. בסוף המאמר, אני רוצה לציין שהעיצוב של מנורת LED EKF אינו מוצלח במיוחד מנקודת מבט של תיקון.
מנורות LED הופכות יותר ויותר יישום רחב V חיי היום - יום. הם משמשים לתאורה והארה, תוך שימת דגש על פרטי פנים. חשיבות מיוחדת היא המעגל של מנורת LED 220 V, מפרטיםשהם עדיפים באופן משמעותי על סוגים אחרים של מקורות אור.
אלמנטים של מנורת LED
מנורת LED רגילה כוללת את האלמנטים הבאים:
- החלקים החיצוניים העיקריים הם המפזר והבסיס.
- נוריות מותקנות על הלוח. המבנה כולו נקרא. אֶשׁכּוֹל.
- רַדִיאָטוֹר.
- ספק כוח LED - דרייבר.
רוב המנורות משתמשות בשקעים סטנדרטיים מסוג E27. הוא מחובר לגוף על ידי שקעים נקודתיים המופעלים סביב ההיקף. להסרת הבסיס קודחים או מנסרים את הגומחות בעזרת מסור.
חוט אדום מחובר למגע המרכזי של הבסיס. החוט השחור מולחם לחוט. לשני המנצחים יש אורך קצר מאוד ובמקרה של תיקונים אפשרייםלמנורות צריך להיות רזרבה להארכה. לאחר הסרת הבסיס, נפתח חור במפזר, שדרכו ניתן לראות בבירור את הנהג. ההצמדה שלו לגוף נעשית עם סיליקון, והסרתו אפשרית רק דרך המפזר.
האשכול, שהוא לוח LED, מופעל באמצעות דרייבר. תחת פעולתו, מתח החילופין של 220 וולט מומר ל זֶרֶם יָשָׁר. למנהלי התקנים יש פרמטרים כמו זרם פלט והספק.
לפיכך, האינטראקציה של כל האלמנטים מבטיחה פעולה יציבה וללא הפרעות של המנורה כולה. כשל של לפחות אחד מהם יגרום לכשל של המערכת כולה.
מעגלי אספקת חשמל LED
המעגל הפשוט ביותר נעשה באמצעות נגד הפועל כמגביל זרם LED. פעולה רגילהתכנית במקרה זה תלויה רק ב הבחירה הנכונהההתנגדות של הנגד הזה. מזון זה משמש בעיקר כשצריך להכין תאורת LED אחוריתבמתג.
מעגלים מורכבים יותר נעשים באמצעות גשר דיודה. מהפלט שלו, מתח מתוקן מסופק לנוריות ה-LED המחוברות בסדרה. החלקה של אדוות מתח מתוקנות מתבצעת באמצעות גשר דיודה אלקטרוליטי המותקן במוצא.
היתרונות העיקריים של שתי התוכניות הם שלהם זול, גדלים קטניםותיקון פשוט למדי. עם זאת, יש להם יחס נמוך מאוד פעולה שימושיתומקדם אדווה גבוה.
ספקי כוח מושלמים - דרייברים
מנורות ה-LED החדשות ביותר מצוידות בדרייברים, שבסיסם הוא ממיר דופק. יש להם יעילות גבוהה ורמות פעימה מינימליות. עם זאת, העלות שלהם גבוהה בהרבה מהאפשרויות הפשוטות שכבר נשקלו.
משחת סיליקון משמשת להצמדת הנהג לגוף. כדי לקבל גישה לאלמנט זה, תחילה מנסר את המפזר ולאחר מכן מסירים את לוח ה-LED. אספקת החשמל של 220 וולט מתרחשת באמצעות חוטים אדומים ושחורים מבסיס המנורה. הכוח מסופק ללוח LED על ידי מוליכים חסרי צבע.
הנהג יכול לפעול ביציבות תחת תנודות מתח רשת מ-85 עד 265 וולט. בנוסף, מעגל מנורות LED 220 V מספק הגנה מפני קצרים, כמו גם נוכחות קבלים אלקטרוליטיים, מבטיח פעולה בטמפרטורות גבוהות, עד 105 מעלות.
לייצור בתי מנורה, אלומיניום ופלסטיק מיוחד משמשים לפזר חום היטב. הודות לפיזור חום איכותי, חיי השירות של האלמנטים העיקריים של המנורה גדלים ל-40 אלף שעות. מנורות חזקות יותר מצוידות בגוף קירור המחובר ללוח LED בשכבה של משחה תרמית.