Pred nekaj leti so bili kupljeni 4 led žarnice modeli GL5.5-E27 izdelani pod blagovno znamko Estares. Dva od njih sta bila dobro uporabljena na hodniku, kjer je razsvetljava prižgana več ur na dan z občasnimi preklapljanji, eden v kopalnici in še 1 v stranišču, kjer je za način delovanja značilno pogostejše preklapljanje kot trajanje delovanja. .
Toda kljub različnim pogojem delovanja so po treh letih vse lučke začele skoraj istočasno utripati nekaj minut po vklopu.
Razlog za ta pojav je znan - LED diode postopoma odpovedo zaradi povečanega toka, ki teče skozi njih. Da bi svetilka svetlejša, proizvajalec uporablja gonilnik z največjo dovoljeno vrednostjo te vrste LED izhodni tok. Posledično se LED diode med delovanjem segrejejo nad dovoljeno temperaturo za tovrstne LED diode in se zato hitreje razgradijo. Hkrati se svetlost svetilke sčasoma začne zmanjševati, kar je vidno s prostim očesom. Tudi upor LED diod se zmanjša in doseže mejo, pri kateri začne delovati zaščita voznika pred preobremenitvijo in kratkim stikom, kar povzroči utripanje žarnice.
Zaradi zanimanja in ekonomičnosti smo se odločili, da poskusimo popraviti te LED sijalke, in sicer zamenjati degradirane LED z novimi in videti, kaj se zgodi.
Demontaža LED svetilke
Z navadnim pisarniškim nožem z ozkim rezilom zelo previdno obrežemo lepilo, s katerim je stekleni senčnik pritrjen na plastično telo. Senčnika ne pritiskamo, saj je zelo krhek in se zlahka zlomi. Po rezanju lepila lahko senčnik enostavno odstranite.
Bolje je, da odstranite vse lepilo, ki ga je veliko, z obeh delov razstavljene LED svetilke. Ne bomo ga potrebovali.
Kar vidimo. Na tanki plošči je nameščenih šest LED, možne pa so še tri. Očitno imamo opravka s klasično povezavo LED diod z gonilnikom, ki se uporablja v LED trakovi, tri zaporedne LED diode. To pomeni, da je v to svetilko mogoče namestiti skupno 9 LED, tri skupine po tri LED. To bo zmanjšalo obremenitev LED diod in podaljšalo življenjsko dobo LED svetilke.
Plošča je s samoreznimi vijaki pritisnjena na plastično ohišje, ki ima prezračevalne luknje, skozi aluminijasti radiator.
Odpajkamo žice s plošče in razstavimo to plastno torto. Med ploščo in hladilnikom ni termalne paste. Vprašanje, ali je tam potrebno, je retorično.
Pod radiatorjem najdemo vozniško ploščo. Upoštevajte razbarvanje rdeče pozitivne žice. To je očitno posledica povišane temperature.
Upoštevajte pravila električne varnosti!
Lirična in teoretična digresija
Če pa res želite videti, kaj je tam in kako, potem previdno z izvijačem dvignite podnožje svetilke po obodu in zasukajte podstavek vzdolž niti. Dvignemo končni kontakt in ga izvlečemo. Po tem lahko voznikovo ploščo prosto odstranite.
Na fotografiji ni žice do končnega kontakta.
Kot lahko vidite, proizvajalec ni bil izviren in je uporabil standardni gonilnik LED svetilke na čipu BP3122. .
Tipičen diagram uporabe za BP3122 je naslednji:
Ta čip je bil zasnovan posebej za uporabo v gonilnikih LED žarnic in je krmilni čip impulzni vir prehrana. Njegova uporaba omogoča znatno zmanjšanje velikosti gonilnika in posledično njegove stroške z zmanjšanjem števila uporabljenih dodatnih komponent.
Izhodna moč, ki jo priporoča proizvajalec čipa, ni večja od 6 W pri vhodni napetosti 230 V ±15 % in 5 W v območju vhodne napetosti AC od 85 do 265 V. Mikrovezje ima zaščito pred preobremenitvijo in kratkim stikom, zaščito pred pregrevanjem in zaščito pred prenapetostjo. S samopovratnim mehanizmom ob odpravi okvare.
Raven stabiliziranega izhodnega toka je določena z vrsto uporabljenega transformatorja, in sicer z razmerjem obratov primarnega Np in sekundarnega Ns navitja ter temenskega toka v MOSFET, ki je odvisen od upora nastavitvenega upora, priključenega na CS vhod mikrovezja.
Stabilizacija toka na izhodu preiskovanega gonilnika se izvede na ravni 350 mA.
Popravilo LED svetilk
Za zamenjavo degradiranih so bile pri tem prodajalcu na AliExpressu naročene nove LED.
Stare LED diode najlažje odspajkamo s plošče s sušilcem za lase spajkalne postaje (temperatura približno 300 °C). Lahko uporabite spajkalnik, vendar se boste morali poigrati z izdelavo posebnih "vilic za spajkanje LED". Plošča je zelo toplotno intenzivna in prevzame del toplote, zato spajkalnik z močjo manj kot 100 W sploh ne pride v poštev.
Po odstranitvi starih LED diod, ne da bi prenehali segrevati z dna plošče, nanesemo tok na območja spajkanja, po potrebi spajkamo in postavimo nove LED, pri čemer upoštevamo polarnost.
Prav tako ne bi škodilo, če bi najprej pocinkali vodnike novih LED. In za udobje njihovega poznejšega pozicioniranja na plošči označite na primer anodo z markerjem.
Nominalni podatki kupljenih LED diod: tok 150 mA, napetost 3,0 - 3,2 V, topel, bel sij 2800 - 3500 K.
Montaža se izvede v obratnem vrstnem redu. Če imate termalno pasto, jo nanesite na hrbtna stran pristojbine.
Po tem lahko delovanje LED svetilke preverite tako, da jo vklopite za nekaj ur.
Gorečih LED diod ne glejte z nezaščitenim očesom, saj je nevarno za vaš vid. Pokrijte jih z listom papirja!
Če je vse v redu, vse skupine LED diod svetijo enakomerno in ne utripajo, lahko stekleno senčilo prilepite na svoje mesto. Za to je bolje uporabiti lepilo tipa "Moment". Taljivo lepilo ni primerno; če se svetilka med delovanjem segreje, se lahko stopi in senčnik se odlepi in pade.
Ko se lepilo posuši, vam bo LED svetilka spet zvesto služila. No, kaj pa, če nenadoma že veste, kako to popraviti.
Seznam datotek
Vedno sem rekel, da so LED-ji prihodnost. To je predvsem posledica njihove trajnosti in prihranka energije. Vendar pa tehnologija izdelave teh svetilk danes še ni popolna, o tem govori že visoka cena in še prezgodaj je za nakup te inovacije. Toda nihče ne posluša, zato ga kupijo in se potem pritožujejo - in glej ga zlomka, ne deluje več.
Ampak zame je bilo kot ogrevanje, ko so mi na mizo postavili nekaj pokvarjenih svetilk.
Resnici na ljubo sem prvič pogledal te svetilke iz debelega stekla, zdele so se nerazdružljive, kar je samo potrdilo mojo teorijo o njihovi nepopolnosti, in medtem ko sem o tem na glas razmišljal, je eden od poslušalcev vzel sušilcem za lase in preprosto segrel stekleni valj ter nalepljen stekleni krog po konturi, je prišel iz objema. pri visoka temperatura Linearne dimenzije se povečajo in lepilo postane elastično. Takoj sta mi padli v oči dve nespajkani diodi (na eni strani sta bili dvignjeni, to se zgodi, ko padeš). V drugi svetilki je eksplodiral elektrolitski kondenzator. Toda razlog ni samo to, ampak okvara ene LED, ki je po prekinitvi tokokroga spremenila napetost na kondenzatorju, ki je enaka 100 voltov, v potencialno razliko 300 voltov, kar je povzročilo eksplozijo.
Tukaj je najpreprostejši in zato najpogostejši električni tokokrog LED svetilk brez transformatorjev. Toda najprej malo teorije.
Kondenzator C1 igra vlogo dušilnega upora, saj ima upor pri frekvenci izmeničnega toka, vendar za razliko od upora ne odvaja toplote in služi za zmanjšanje napetosti serijsko vezje. Včasih sta namesto enega kondenzatorja dva nameščena vzporedno, da dosežemo zahtevano svetlost. Za zanesljivo delovanje svetilke mora biti njena delovna napetost večja od 450 voltov.
Diodni most se uporablja za pretvorbo izmeničnega toka v enosmerni.
Kondenzator C2 zgladi valovanje 100 Hz popravljene napetosti mostu. Njegova delovna napetost mora biti večja od 300 voltov.
Visokoodporni upori R1, R2, vzporedno s kondenzatorjema C1 in C2, služijo električni varnosti, da odstranijo naboje iz teh kondenzatorjev, tako da ne dobijo električnega udara, če se dotaknejo podstavka pravkar odstranjene svetilke.
Upori z nizkim uporom R3, R4 so v zaščitne namene, omejujejo tokovne udare, v nekaterih primerih delujejo kot varovalke, pregrevanje in odpoved, odpiranje napajalnega tokokroga v primeru kratkega stika.
Od vseh naštetih radijskih komponent je najmanjša verjetnost, da bodo visokoodporni upori in usmerniški mostovi odpovedali.
Dedek za repo, babica za dedka itd.
Praviloma ena od LED diod matrike pogosto odpove zaradi kratkega stika kondenzatorja C1. Ko je ta kondenzator v kratkem stiku, se napetost in tok na matriki LED povečata, svetel sij svetilke pa ne traja dolgo, dokler najšibkejši element matrike ne odpove. Okvara LED odpre vezje in napetost na kondenzatorju C2 doseže 300 voltov. Kondenzator C2 (njegova delovna napetost je bila 100 voltov), eksplodira, povzroči kratek stik v napajalnem krogu in onemogoči nizkouporne upore R3, R4, ki so izjemno visok tok se takoj segrejejo in njihova prevodna plast poči, kar prekine električni tokokrog.
To je verjetno najslabša pravljica iz mojega otroštva, vendar namig ostaja v veljavi - ni dovolj najti vzrok za pomanjkanje sijaja, treba je najti tudi posledico.
Iskanje okvarjenih komponent
Torej, svetilka je odprta. Najprej sem pozorno opazoval montažo.
1. Najenostavnejša stvar je, da je žica padla s podnožja svetilke. To se je že zgodilo z varčnimi sijalkami. Sama žica se lahko podaljša, namesto spajkane oz zvarjeni spoj Pri aluminijastem podnožju se lahko uporabi navojna povezava.
2. Enostavno sem odstranil nabrekel ali pregorel elektrolitski kondenzator C2. Za zanesljivost sem uporabil kondenzator z delovno napetostjo več kot 300 voltov. Svetilka bo delovala tudi brez nje.
3. Tester je zazvonil upore z nizkim uporom R3, R4, odčitki morajo biti v območju 100 - 560 Ohmov (101 - 561 oznake uporov čipov). Eden od uporov ni pokazal svoje vrednosti, zato sem ga zamenjal.
4. Zdaj je na vrsti kondenzator C1. Blokiran je z zaščitnim uporom R1 od 100 kOhm (104) do 510 kOhm (514, zadnja številka uporov čipa pomeni število ničel), katerega vrednost bo pokazal ohmmeter, kar kaže na uporabnost samega kondenzatorja, vsaj ni pokvarjen. Ta kondenzator mora biti nameščen pri napetosti najmanj 450 voltov. Včasih, da bi zmanjšali dimenzije, proizvajalci svetilk namestijo kondenzatorje z nižjo delovno napetostjo, kar povzroči njihovo okvaro.
5. Zdaj lahko vezje priključite na omrežje in ga izmerite s testerjem konstantna napetost na kondenzatorju C2 ali na prevodnih območjih, kjer je stal. Ni bilo sijaja, konstantna napetost pa je bila 1,4-krat večja AC napetost omrežje 220 voltov in znaša 308 voltov, kar kaže na prekinitev LED matrike, vendar na uporabnost diodnega mostu.
6. Začnem iskanje pokvarjene LED z vizualnim pregledom svetilke, ki je izključena iz omrežja. Navzven se tak element razlikuje od drugih s črno piko na površini kristala. Torej, domnevni element je bil najden, a da se prepričate, lahko uporabite tester in primerjate prehodni upor vsake LED v neposredna povezava. Biti mora približno 30 kOhm.
Če vsi elementi matrike kažejo enak upor in ko je priključen, ni sijaja in konstantna napetost na kondenzatorju C2 močno pade na nekaj voltov, potem to kaže na okvaro kondenzatorja C1. Najverjetneje bo v pečini.
Ne priporočam, da to počnete tako, kot sem to storil sam. Prosto roko je ovil za hrbet, z drugo roko pa je z ostro pinceto v bližini prižgane svetilke po vrsti skrajšal prevodne blazinice vsake LED, dokler ne zasveti celotna matrica. Tako preprosto je najti element, ki povzroči, da svetilka zatemni, utripa ali se za kratek čas prižge. Morda bo sam element preprosto imel slab stik s prevodno potjo zaradi slabega spajkanja.
 |
| Slika 4. |
Obstaja še en način za preverjanje LED matrike (slika 4.). Uporaba napajanja iz posode z dvema baterijama s skupno napetostjo 3 V ali iz ene baterije z enako napetostjo. S serijsko vezanim uporom R = 100 Ohm na vsako LED D priključim pine z napetostjo 3 volte v ustrezni polarnosti, ne da bi jo odstranil iz vezja in poskrbim, da sveti (svetila bo le v direktni povezavi).
Pozor!
Napredek ne miruje in naletel sem na LED svetilko, v kateri so LED diode predstavljene v obliki dveh zaporedno povezanih polprevodniških kristalov v enem ohišju, kar pomeni, da ne bodo zasvetile pri napetosti 3 voltov. Za preverjanje se uporablja isto vezje (slika 4), samo s posodo za 4 baterije, to pomeni, da morate imeti napetost 6 voltov in upor 100 Ohm, ki omejuje tok.
Ta 220-voltna svetilka je izdelana z nizkonapetostnim pretvornikom, ki preprečuje, da bi popolnoma ugasnila, če ena LED dioda odpove. Kaj storiti, če je njegova osvetlitev padla in trepetala, kot da bi od mraza? Razlog je prekomerna toplota v notranjosti baze. Elektrolitski kondenzatorji ne marajo toplote in se zaradi tega izsušijo, njihova kapaciteta pade, zato se poveča valovanje napetosti, ki jo popravlja diodni most, kar povzroči utripanje svetlobe. Samo elektrolitski kondenzator je bilo treba zamenjati.
 |
| Slika 3. |
12 voltna LED svetilka.
 |
| riž. 5 Shema povezave. |
Naletel sem na to različico njene sheme.
Spet teorija.
Diodni most (D 1-D 4) na sponkah svetilke jo naredi univerzalno, kar omogoča priključitev na enosmerno napetost brez skrbi za zamenjavo polaritete, poleg tega pa omogoča uporabo svetilke z nizkonapetostnim izmeničnim vir napetosti z intervalom od 6 do 20 voltov (za konstantno z intervalom od 8 do 30 voltov).
Za tako velik razpon napetosti je odgovoren pretvornik (čip CL 6807, R 1, R 2, L1, D 5). Njegova naloga je omejiti tok, ko se napetost poveča. Za razliko od tokovnega omejevalnega upora ima ta pretvornik visoka učinkovitost= 95 odstotkov, varčuje tudi z energijo in brez sproščanja odvečne toplote zaseda manj prostora kot upor.
LED same so D6 - D9.
Zdi se, da je vse v redu, vendar luči ne uspejo. Glavni razlog so nizkokakovostne LED diode (natančneje, slaba kakovost varjenja polprevodniškega kristala na odpajkalne pipe). V tej shemi bo izklop v parih, lučka bo najprej utripala. Okvarjeno LED diodo najdem tako, da eno za drugo povežem s 3-voltno strukturo (slika 4) na vsako LED odklopljeno svetilko. Tako lahko iz dveh svetilk obnovite eno in pustite rezervne dele za boljše čase (mimogrede, lepi radiatorji za tranzistorje).
Kaj pa, če ne morete popraviti svetilke? Ne bodi razburjen. Iz pokvarjene svetilke lahko naredite veliko različnih obrti.
 |
| Slika 5 Pridi pogledat luč. |
Kako delujejo LED sijalke
Članek opisuje zasnovo LED svetilk. Obravnavanih je več vezij različnih zahtevnosti in podana priporočila za samostojno izdelavo LED svetlobnih virov, priključenih na 220 V omrežje.
Problem varčevanja z energijo
Zaradi svetovne krize je problem varčevanja z energijo postal še bolj pereč po vsem svetu. V zvezi s tem je že 27 držav EU od 1. septembra 2009 prepovedalo prodajo žarnic z žarilno nitko z močjo 100 vatov ali več. In že leta 2011 je v evropskih državah načrtovana uvedba embarga na prodajo najbolj priljubljenih 60-vatnih žarnic med kupci. Do konca leta 2012 je načrtovana popolna opustitev žarnic z žarilno nitko.
Ameriški kongres je leta 2013 sprejel zakon o postopnem opuščanju žarnic z žarilno nitko. V skladu s temi zakoni bodo prebivalci Evropske unije in ZDA popolnoma prešli na viri za varčevanje z energijo svetloba – fluorescentne in LED sijalke. V Rusiji naj bi v skladu z odlokom ruske vlade leta 2011 prenehali s proizvodnjo in prodajo žarnic z žarilno nitko.
Prednosti varčnih sijalk
Prednosti energetsko varčnih sijalk so splošno znane. Prvič, to je dejansko nizka poraba energije in poleg tega visoka zanesljivost. Trenutno so najbolj razširjene fluorescenčne sijalke. Takšna svetilka s porabo 20 vatov moči zagotavlja enako osvetlitev kot stovatna žarnica z žarilno nitko. Enostavno je izračunati, da so prihranki energije petkratni.
IN v zadnjem času LED sijalke se uvajajo v proizvodnjo. Njihovi kazalniki učinkovitosti in trajnosti so veliko višji kot pri fluorescenčne sijalke. V tem primeru se električna energija porabi desetkrat manj kot žarnice z žarilno nitko. Življenjska doba LED svetilk lahko doseže 50 ali več tisoč ur.
Svetlobni viri nove generacije so seveda dražji preproste svetilke z žarilno nitko, vendar porabijo bistveno manj energije in imajo večjo vzdržljivost. Zadnja dva indikatorja sta zasnovana tako, da nadomestita visoke stroške novih vrst svetilk.
Praktična vezja LED svetilk
Kot prvi primer lahko upoštevamo zasnovo LED svetilke, ki jo je razvil SEA Electronics z uporabo specializiranih mikrovezij. Električno vezje takšne svetilke je prikazano na sliki 1.
Slika 1. Diagram LED svetilke podjetja SEA Electronics
Pred desetimi leti so LED diode lahko uporabljali le kot indikatorje: svetlobna jakost ni bila večja od 1,5...2 mikrokandela. Zdaj obstajajo super svetle LED diode, katerih intenzivnost sevanja doseže več deset kandel.
Z uporabo visoko zmogljivih LED diod v povezavi s polprevodniškimi pretvorniki postane mogoče ustvariti vire svetlobe, ki lahko tekmujejo z žarnicami z žarilno nitko. Podoben pretvornik je prikazan na sliki 1. Vezje je precej preprosto in vsebuje majhno število delov. To se doseže z uporabo specializiranih mikrovezij.
Prvo mikrovezje IC1 BP5041 je AC/DC pretvornik. Njegov blok diagram je predstavljen na sliki 2.
Slika 2. Blok diagram BP5041.
Mikrovezje je izdelano v ohišju tipa SIP, prikazanem na sliki 3.
Slika 3.
Pretvornik, priključen na omrežje za razsvetljavo 220 V, zagotavlja izhodno napetost 5 V pri toku približno 100 miliamperov. Povezava z omrežjem je izvedena preko usmernika iz diode D1 (načeloma je možna uporaba mostičnega usmernika) in kondenzatorja C3. Upor R1 in kondenzator C2 odpravljata impulzni šum.
Celotna naprava je zaščitena z varovalko F1, katere jakost ne sme presegati tiste, ki je navedena na diagramu. Kondenzator C3 je zasnovan za glajenje valov v izhodni napetosti pretvornika. Treba je opozoriti, da izhodna napetost nima galvanska izolacija iz omrežja, kar v tej shemi sploh ni potrebno, vendar zahteva posebno skrb in upoštevanje varnostnih pravil med izdelavo in zagonom.
Kondenzatorja C3 in C2 morata imeti delovno napetost najmanj 450 V. Kondenzator C2 mora biti filmski ali keramični. Upor R1 ima lahko upor v območju 10 ... 20 Ohmov, kar zadostuje za normalno delovanje pretvornika.
Uporaba tega pretvornika odpravlja potrebo po padajočem transformatorju, kar bistveno zmanjša dimenzije celotne naprave. Posebnost mikrovezja BP5041 je prisotnost vgrajenega induktorja, kot je prikazano na sliki 2, ki vam omogoča zmanjšanje števila priključkov in celotne velikosti vezja.
Kot dioda D1 je primerna vsaka dioda z reverzno napetostjo najmanj 800 V in usmerjenim tokom najmanj 500 mA. Široko uporabljena uvožena dioda 1N4007 v celoti izpolnjuje te pogoje. Na vhodu usmernika je nameščen varistor VAR1 tipa FNR-10K391. Njegov namen je zaščititi celotno napravo pred impulznim šumom in statično elektriko.
Drugi IC2, tip HV9910, je stabilizator toka PWM za super svetle LED diode. Z uporabo zunanjega MOSFET tranzistorja lahko nastavite tok v območju od nekaj miliamperov do 1A. Ta tok nastavi upor R3 v povratnem vezju. Mikrovezje je na voljo v ohišjih SO-8 (LG) in SO-16 (NG). Njegov videz je prikazan na sliki 4, na sliki 5 pa blokovni diagram.
Slika 4. Čip HV9910.
Slika 5. Blokovni diagram čipa HV9910.
Z uporabo upora R2 lahko frekvenco notranjega oscilatorja spremenite v območju 20…120 KHz. Z uporom upora R2, ki je prikazan na diagramu, bo približno 50 KHz.
Dušilka L1 je zasnovana za shranjevanje energije, medtem ko je tranzistor VT1 odprt. Ko se tranzistor zapre, se energija, akumulirana v induktorju, prenese na LED D3...D6 preko hitre Schottky diode D2.
Tukaj je čas, da se spomnimo samoindukcije in Lenzovega pravila. Po tem pravilu inducirani tok ima vedno takšno smer, da njen magnetni tok kompenzira spremembe v zunanjem magnetnem toku, ki (sprememba) je ta tok povzročil. Zato ima smer samoindukcijske emf nasprotno smer vir EMF
prehrana. Zato so LED diode vklopljene v nasprotni smeri glede na napajalno napetost (pin 1 mikrovezja IC2, na diagramu označen kot VIN). Tako LED diode oddajajo svetlobo zaradi samoindukcijske emf tuljave L1.
Ta zasnova uporablja 4 ultra svetle LED diode tipa TWW9600, čeprav je povsem mogoče uporabiti druge vrste LED diod, ki jih proizvajajo druga podjetja.
Ko sami izdelujete takšno LED svetilko, uporabite ohišje z vijačno osnovo velikosti E27 iz neuporabnega varčna svetilka, z močjo najmanj 20 W. Videz zasnova je prikazana na sliki 6.
Slika 6. Domača LED svetilka.
Čeprav je opisana shema precej preprosta, je priporočljiva za self-made To ni vedno mogoče: ali ne bo mogoče kupiti delov, navedenih na diagramu, ali pa sestavljavec ni dovolj usposobljen. Nekateri se morda preprosto bojijo: "Kaj če mi ne bo uspelo?" Za takšne situacije lahko ponudimo več možnosti, ki so enostavnejše tako v smislu zasnove vezja kot v smislu nabave delov.
Preprosta LED svetilka za izdelavo doma
več preprosto vezje LED svetilka je prikazana na sliki 7.
Slika 7.
Ta diagram prikazuje, da se za napajanje LED diod uporablja mostični usmernik s kapacitivnim balastom, ki omejuje izhodni tok. Takšni napajalniki so ekonomični in preprosti, ne bojijo se kratkih stikov, je njihov izhodni tok omejen s kapacitivnostjo kondenzatorja. Takšni usmerniki se pogosto imenujejo tokovni stabilizatorji.
Vlogo kapacitivnega balasta v vezju opravlja kondenzator C1. Pri kapacitivnosti 0,47 µF mora biti delovna napetost kondenzatorja vsaj 630 V. Njegova zmogljivost je zasnovana tako, da je tok skozi LED diode približno 20 mA, kar je optimalna vrednost za LED diode.
Valovanje mostično popravljene napetosti zgladi elektrolitski kondenzator C2. Za omejitev polnilni tok v trenutku vklopa služi upor R1, ki v izrednih razmerah deluje tudi kot varovalka. Upori R2 in R3 so zasnovani za praznjenje kondenzatorjev C1 in C2 po odklopu naprave iz omrežja.
Za zmanjšanje velikosti smo izbrali delovno napetost kondenzatorja C2 samo 100 V. V primeru prekinitve (izgorelosti) vsaj ene od LED se bo kondenzator C2 napolnil na napetost 310 V, kar bo neizogibno vodi do njegove eksplozije. Za zaščito pred takšno situacijo je ta kondenzator preusmerjen z zener diodami VD2, VD3.
Njihovo stabilizacijsko napetost lahko določite na naslednji način. pri skozi 20 mA LED se na njem ustvari padec napetosti, odvisno od vrste, znotraj 3,2 ... 3,8 V. (Ta lastnost v nekaterih primerih omogoča uporabo LED kot zener diode). Zato je enostavno izračunati, da če se v vezju uporablja 20 LED, bo padec napetosti na njih 65 ... 75 V. Na tej ravni bo napetost na kondenzatorju C2 omejena.
Zener diode je treba izbrati tako, da je skupna stabilizacijska napetost nekoliko višja od padca napetosti na LED. V tem primeru bodo med normalnim delovanjem zener diode zaprte in ne bodo vplivale na delovanje vezja. Zener diode 1N4754A, navedene na diagramu, imajo stabilizacijsko napetost 39 V, zaporedno povezane pa 78 V.
Če se vsaj ena od LED diod zlomi, se bodo zener diode odprle in napetost na kondenzatorju C2 se bo stabilizirala pri 78 V, kar je očitno nižje od delovne napetosti kondenzatorja C2, tako da do eksplozije ne bo prišlo.
Zasnova domače LED svetilke je prikazana na sliki 8. Kot je razvidno iz slike, je sestavljena v ohišju iz neuporabne varčne sijalke z osnovo E-27.
Slika 8.
Tiskano vezje, na katerem so nameščeni vsi deli, je izdelano iz folije iz steklenih vlaken po kateri koli metodi, ki je na voljo doma. Za namestitev LED na ploščo se izvrtajo luknje s premerom 0,8 mm, za druge dele pa 1,0 mm. risanje tiskano vezje prikazano na sliki 9.
Slika 9. Tiskano vezje in lokacija delov na njem.
Lokacija delov na plošči je prikazana na sliki 9c. Vsi deli razen LED so nameščeni na strani plošče, kjer ni natisnjenih sledi. Na isti strani je nameščen mostiček, prikazan tudi na sliki.
Po namestitvi vseh delov se LED diode namestijo na stran folije. Namestitev LED se mora začeti od sredine plošče in se postopoma premikati na obrobje. Svetleče diode morajo biti spajkane zaporedno, to pomeni, da je pozitivni priključek ene LED priključen na negativni priključek druge.
Premer LED je lahko karkoli znotraj 3 do 10 mm. V tem primeru morajo biti vodniki LED oddaljeni vsaj 5 mm od plošče. V nasprotnem primeru se lahko LED diode med spajkanjem preprosto pregrejejo. Trajanje spajkanja, kot je priporočeno v vseh priročnikih, ne sme presegati 3 sekund.
Ko je plošča sestavljena in nastavljena, je treba njene vodnike spajkati na podlago in samo ploščo vstaviti v ohišje. Poleg navedenega ohišja je možno uporabiti tudi bolj miniaturno ohišje, vendar bo to zahtevalo zmanjšanje velikosti tiskanega vezja, ne da bi pozabili na dimenzije kondenzatorjev C1 in C2.
Najenostavnejše vezje LED svetilke
Takšen diagram je prikazan na sliki 10.
Vezje vsebuje minimalno število delov: samo 2 LED in dušilni upor. Na diagramu je razvidno, da so LED diode povezane vzporedno. Ko sta vklopljena na ta način, vsaka od njih ščiti drugo pred povratno napetostjo, ki je za LED diode majhna in je omrežna napetost očitno ne prenese. Poleg tega bo tak dvojni vklop povečal frekvenco utripanja LED sijalke na 100 Hz, kar očesu ne bo opazno in ne bo utrudilo vida. Tukaj je dovolj, da se spomnimo, kako so bile navadne žarnice z žarilno nitko povezane prek diode, na primer na vhodih, da bi prihranili denar. Zelo neprijetno so vplivali na vid.
Če dve LED diodi nista na voljo, lahko eno od njiju zamenjate z običajno usmerniško diodo, ki bo zaščitila oddajno diodo pred povratno omrežno napetostjo. Smer vklopa mora biti enaka smeri manjkajoče LED. Ob takem vklopu bo frekvenca utripanja LED diode 25 Hz, kar bo opazno očesu, kot je bilo že opisano zgoraj.
Za omejitev toka skozi LED na 20 mA mora imeti upor R1 upor znotraj 10...11 KOhm. Poleg tega mora biti njegova moč najmanj 5 vatov. Za zmanjšanje segrevanja je lahko sestavljen iz več, najbolje treh, 2 W uporov.
Uporabite lahko iste LED diode, ki so bile omenjene v prejšnjih diagramih, ali kar koli drugega, kar lahko kupite. Pri nakupu morate natančno ugotoviti znamko LED, da določite njen nazivni tok. Glede na velikost tega toka se izbere upor upora R1.
Zasnova svetilke, sestavljene po tej shemi, se malo razlikuje od prejšnjih dveh: lahko je izdelana tudi v ohišju iz neuporabne varčne fluorescenčne sijalke. Enostavnost vezja sploh ne pomeni prisotnosti tiskanega vezja: deli se lahko povežejo s površinsko montažo, zato je, kot pravijo v takih primerih, zasnova poljubna.
Pozdravljeni, dragi bralci in gostje spletnega mesta Električarjevi zapiski.
Danes sem se odločil, da vam povem o zasnovi LED svetilke EKF serije FLL-A z močjo 9 (W).
To sijalko sem v svojih poskusih (,) primerjal z žarnico z žarilno nitko in kompaktno fluorescenčno sijalko (CFL) in v mnogih pogledih je imela očitne prednosti.
Zdaj pa ga razstavimo in poglejmo, kaj je notri. Mislim, da vas ne bo nič manj zanimalo kot mene.
Torej je zasnova sodobnih LED svetilk sestavljena iz naslednjih komponent:
- difuzor
- plošča z LED diodami (cluster)
- radiator (odvisno od modela in moči svetilke)
- LED napajalnik (gonilnik)
- podstavek
Zdaj pa si oglejmo vsako komponento posebej, ko razstavljamo žarnico EKF.
Zadevna svetilka uporablja standardno grlo E27. Na ohišje svetilke je pritrjen s točkovnimi vdolbinami (jedri) po obodu. Če želite odstraniti podlago, morate izvrtati središča ali narediti rez z žago za kovino.
Rdeča žica je priključena na osrednji kontakt baze, črna žica pa je prispajkana na navoj.
Napajalne žice (črna in rdeča) so zelo kratke in če jih razstavite LED svetilka za popravila, potem morate to upoštevati in se založiti z žicami za njihovo nadaljnje podaljšanje.
Skozi odprto luknjo lahko vidite pogon, ki je s silikonom pritrjen na telo svetilke. Vendar ga je mogoče odstraniti samo s strani difuzorja.
Gonilnik je vir napajanja za LED ploščo (grozdo). Pretvori izmenično napetost 220 (V) v vir enosmernega toka. Za gonilnike so značilni parametri moči in izhodnega toka.
Obstaja več vrst napajalnih vezij za LED.
Najenostavnejša vezja so narejena z uporabo upora, ki omejuje tok LED. V tem primeru morate samo izbrati pravo vrednost upora. Takšna napajalna vezja najpogosteje najdemo v stikalih z LED osvetlitvijo. To fotografijo sem vzel iz članka, v katerem sem govoril o.
Nekoliko bolj zapletena vezja so narejena na diodnem mostu (mostno usmerniško vezje), iz katerega izhoda se usmerjena napetost dovaja na zaporedno vezane LED diode. Na izhodu diodnega mostu je nameščen tudi elektrolitski kondenzator, ki zgladi valovanje popravljene napetosti.
V zgornjih vezjih ni galvanske izolacije od primarne omrežne napetosti, imajo nizko učinkovitost in visok faktor valovanja. Njihova glavna prednost je enostavnost popravila, nizka cena in majhne dimenzije.
Sodobne LED svetilke najpogosteje uporabljajo gonilnike na osnovi impulznega pretvornika. Njihove glavne prednosti so visoka učinkovitost in minimalno pulziranje. So pa nekajkrat dražji od prejšnjih.
Mimogrede, kmalu nameravam izmeriti koeficiente valovanja LED in fluorescentnih sijalk različnih proizvajalcev. Da ne bi zamudili izdaje novih člankov, se naročite na glasilo.
Zadevna LED svetilka EKF ima nameščen gonilnik na čipu BP2832A.
Gonilnik je na ohišje pritrjen s silikonsko pasto.
Da sem prišel do gonilnika, sem moral odžagati difuzor in odstraniti ploščo z LED diodami.
Rdeča in črna žica sta napajanje 220 (V) iz podnožja svetilke, brezbarvna pa napajanje LED plošče.
Tukaj tipični diagram gonilniki na čipu BP2832A, vzeti iz potnega lista. Tam se lahko seznanite z njegovimi parametri in tehničnimi lastnostmi.
Režim delovanja gonilnika je od 85 (V) do 265 (V) omrežne napetosti, ima zaščito pred kratkim stikom in uporablja elektrolitske kondenzatorje za dolgotrajno delovanje pri visokih temperaturah (do 105°C).
Ohišje LED sijalke EKF je izdelano iz aluminija in plastike, ki odvaja toploto, kar zagotavlja dobro odvajanje toplote, kar pomeni, da podaljša življenjsko dobo LED in pogona (po potnem listu je navedeno do 40.000 ur).
Največja temperatura segrevanja te LED svetilke je 65°C. Preberite o tem v poskusih (povezave sem dal na samem začetku članka).
Močnejše LED sijalke imajo za boljše odvajanje toplote hladilnik, ki je pritrjen na aluminijasto LED ploščo preko sloja termalne paste.
Difuzor je izdelan iz plastike (polikarbonat) in z njegovo pomočjo dosežemo enakomerno razpršitev svetlobnega toka.
Toda sijaj brez difuzorja.
Pa smo prišli do LED plošče ali z drugimi besedami grozda.
Na okrogli aluminijasti plošči (za boljše odvajanje toplote) je skozi izolacijsko plast nameščenih 28 SMD LED.
LED diode so povezane v dve vzporedni veji s 14 LED v vsaki veji. Svetleče diode v vsaki veji so zaporedno povezane med seboj. Če vsaj ena LED dioda pregori, celotna veja ne bo zasvetila, druga veja pa bo ostala v delovanju.
In tukaj je video, posnet na podlagi tega članka:
P.S. Na koncu članka bi rad opozoril, da zasnova LED svetilke EKF ni zelo uspešna z vidika popravila; svetilke ni mogoče razstaviti, ne da bi odžagali difuzor in izvrtali podnožje.
LED svetilk je vse več široka uporaba V vsakdanje življenje. Uporabljajo se za razsvetljavo in osvetlitev, poudarjajo notranje podrobnosti. Posebej pomembno je vezje 220 V LED svetilke, tehnične specifikacije ki so bistveno boljši od drugih vrst svetlobnih virov.
Elementi LED svetilke
Standardna LED svetilka vključuje naslednje elemente:
- Glavna zunanja dela sta difuzor in podstavek.
- LED diode so nameščene na plošči. Celotna struktura se imenuje. grozd.
- Radiator.
- LED napajalnik - driver.
Večina svetilk uporablja standardne vtičnice tipa E27. Na telo je pritrjen s točkovnimi vdolbinami po obodu. Za odstranitev podlage se vdolbine izvrtajo ali prežagajo z nožno žago.
Na osrednji kontakt baze je priključena rdeča žica. Črna žica je spajkana na navoj. Oba prevodnika imata zelo kratko dolžino in v primeru možna popravila svetilke morajo imeti rezervo za podaljšanje. Po odstranitvi podstavka se v difuzorju odpre luknja, skozi katero je voznik dobro viden. Njena pritrditev na telo je narejena s silikonom, odstranitev pa je možna le preko difuzorja.
Grozd, ki je LED plošča, se napaja z gonilnikom. Pod njegovim delovanjem se izmenična napetost 220 voltov pretvori v D.C.. Gonilniki imajo parametre, kot sta izhodni tok in moč.
Tako medsebojno delovanje vseh elementov zagotavlja stabilno in nemoteno delovanje celotne svetilke. Odpoved vsaj enega od njih bo povzročila odpoved celotnega sistema.
LED napajalna vezja
Najenostavnejše vezje je narejeno z uporabo upora, ki deluje kot omejevalnik toka LED. Normalno delovanje shema je v tem primeru odvisna samo od prava izbira upor tega upora. Ta hrana se uporablja predvsem, ko jo morate pripraviti LED osvetlitev ozadja v stikalu.
Bolj zapletena vezja so narejena z diodnim mostom. Iz njegovega izhoda se popravljena napetost dovaja zaporedno povezanim diodam LED. Glajenje popravljenih napetostnih valov se izvede z uporabo elektrolitskega diodnega mostu, nameščenega na izhodu.
Glavne prednosti obeh shem so njihove nizki stroški, majhne velikosti in dokaj enostavno popravilo. Vendar imajo zelo nizko razmerje koristno dejanje in visok faktor valovanja.
Popolni napajalniki - gonilniki
Najnovejše LED svetilke so opremljene z gonilniki, katerih osnova je impulzni pretvornik. Imajo visoko učinkovitost in minimalno stopnjo pulziranja. Vendar so njihovi stroški veliko višji od že obravnavanih preprostih možnosti.
Za pritrditev voznika na telo se uporablja silikonska pasta. Za dostop do tega elementa najprej odžagamo difuzor in nato odstranimo LED ploščo. Napajanje 220 voltov poteka preko rdeče in črne žice iz podnožja svetilke. LED ploščo napajajo brezbarvni vodniki.
Gonilnik lahko stabilno deluje pri nihanjih omrežne napetosti od 85 do 265 voltov. Poleg tega vezje LED svetilke 220 V zagotavlja zaščito pred kratkimi stiki, pa tudi prisotnost elektrolitski kondenzatorji, ki zagotavlja delovanje pri visokih temperaturah, do 105 stopinj.
Za izdelavo ohišij svetilk se uporabljajo aluminij in posebna plastika, ki dobro odvajajo toploto. Zahvaljujoč visokokakovostnemu odvajanju toplote se življenjska doba glavnih elementov svetilke poveča na 40 tisoč ur. Močnejše svetilke so opremljene s hladilniki, pritrjenimi na LED ploščo s plastjo termalne paste.