2 августа, 2021
Схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов

Схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов

Источники LED освещения быстро завоевывают востребованность и вытесняют неэкономичные лампы общего назначения и опасные люминесцентные аналоги. Они эффектно тратят энергию, долго служат, а отдельные из них после выхода из строя подлежат ремонту.

Дабы правильно сделать замену или починку поломавшегося элемента, понадобится схема светодиодной лампы и знание особенностей конструкции.

Как устроена светодиодная лампа

Близкое знакомство с системой Светодиодного светильника может понадобится исключительно в одном случае – если нужно отремонтировать или улучшить источник освещения.

Домашние мастера, имея на руках набор компонентов, могут сами собрать лампу на светоизлучающих диодах, но новичку это тяжело. Зато, изучив схему и имея элементарные опыты работы с электроникой, он может сменить сломанные детали и реконструировать функциональность прибора.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Если учесть, что устройства со светоизлучающими диодами стали основой осветительных систем сегодняшних жилых помещений, способность разбираться в устройстве ламп и ремонтировать их может сберечь основную часть бюджета семьи

Есть ли смысл ремонт Светодиодные лампы? Несомненно. В отличии от заменителей с нитью накаливания по 10 рублей за штуку, светодиодные устройства дорого стоят.

Предположим, «груша» GAUSS – около 80 рублей, а более высококачественная замена OSRAM – 120 рублей. Замена конденсатора, резистора или диода обойдется не дорого, да и служебный срок лампы своевременной заменой можно увеличить.

Существует очень много модификаций Светодиодных ламп: свечки, груши, шары, вертикальные сайдинги, капсулы, ленты и др. Они выделяются формой, размером и системой. Дабы воочию увидеть отличие от лампы общего назначения, рассмотрим популярную модель в форме груши.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Взамен колбы из стекла – матовый рассеиватель, нить накала заменили «долгоиграющие» диоды на плате, лишнее тепло отводит радиатор, а стабильность напряжения обеспечивает драйвер

Если отключиться от обычной формы, можно заметить всего один знакомый компонент – цоколь. Ряд размеров цоколей не изменился, благодаря этому они подходят к обычным патронам и не просят смены электросистемы.

Но на этом сходство завершается: внутреннее приспособление LED-приборов более экстремальные, чем у ламп общего назначения.

Светодиодные лампы не предназначаются для работы прямо от сети 220 В, благодаря этому в середине устройства заключен драйвер, являющийся одновременно блоком питания и управления. Он складывается из большого количества очень маленьких компонентов, первая задача которых – выровнять ток и уменьшить напряжение.

Схемы с конденсаторами для уменьшения напряжения

Дабы создать идеальное напряжение для работы устройства на диодах, драйвер собирают на основе схемы с конденсатором или силовым трансформатором. Первый вариант – не дорогой, второй используют для оснащения мощных ламп.

Есть и третья разновидность – инверторные схемы, которые реализуют либо для сборки диммируемых ламп, либо для устройств с огромным числом диодов.

Рассмотрим пример с участием конденсатора, так как аналогичные схемы являются популярными в бытовых лампах.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Простая схема драйвера Светодиодные лампы. Ключевыми элементами, гасящими напряжение, являются конденсаторы (C2, C3), но ту же функцию исполняет и резистор R1

Конденсатор C1 оберегает от помех электрические сети, а C4 сглаживает пульсации. В момент токоподачи два резистора – R2 и R3 – ограничивают его и в то же время предохраняют от короткого замыкания, а компонент VD1 видоизменяет переменое напряжение.

Когда заканчивается подача тока, конденсатор разряжается с помощью резистора R4. Кстати, R2, R3 и R4 применяются далеко не всеми изготовителями светодиодной продукции.

Минусы схемы с конденсаторами:

  1. Возможно перегорание диодов, так как постоянности токоподачи не встречается. Напряжение на нагрузке всецело во власти от напряжения питания.
  2. Отсутствует гальваническая развязка, благодаря этому есть риск поражения током. Не рекомендуется во время демонтажа ламп дотрагиваться к токоведущим элементам, так как они находятся под фазой.
  3. Высоких токов свечения добиться как правило невозможно, так как чтобы это сделать понадобиться повышение емкостей конденсаторов.

Однако положительных качеств также немало, именно из-за них конденсаторы остались популярными. Плюсами являются легкость сборки, большой диапазон стрессов на выходе и низкая цена.

Смело можно ставить опыты с самостоятельным производством, тем более, часть деталей отыщется в устаревших приемниках или телевизорах.

Образец импульсного драйвера – модель CPC9909

В отличии от линейного драйвера с конденсатором, импульсный эффектно оберегает светоизлучающие диоды от скачков напряжения и помех в сети.

Примером импульсного устройства служит распространенная электронная модель CPC9909. Результативность ее применения может достигать 98% — показателя, при котором вполне можно говорить об энергосбережении и экономии.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Микросхему CPC9909, разработанную компанией Clare, активно используют для самостоятельной сборки LED светильников, также и увеличенной мощности. Контроллер заключен в небольшой корпус из пластика

Питание устройства может происходить прямо от большого напряжения – до 550 В, так как драйвер оборудован вмонтированным стабилизатором. За счёт этого же стабилизатору схема стала легче, а цена – ниже.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Схема LED-драйвера на базе микросхемы CPC9909. Плюсы схемы: возможность работы в диапазоне температур от -55 °С до +85 °С и питание от тока переменного напряжения

Микросхему удачно применяют для разработки электрических сетей аварийного и запасного освещения, так как она подойдет для схем повышающих преобразователей.

В бытовых условиях на базе CPC9909 очень часто собирают осветительные приборы с питанием от батарей или драйверы с мощностью, не превышающей 25 В.

Виды диммируемых драйверов

Регулировка яркости свечения источников освещения дает возможность установить в помещении необходимый уровень освещения. Это комфортно при разработке индивидуальных зон, снижении яркости света днем либо для подчеркивания интерьерных предметов.

При помощи регулятора света применение электрической энергии становится более здравым, а ресурс службы электрического прибора становится больше.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Образец источника освещения в ретро стилес регулятором света. По своему виду настольный светильник напоминает керосиновую лампу и с боковой стороны имеет ручку управления яркостью свечения

Есть несколько видов диммируемых драйверов, любой из них владеет собственными положительными качествами. Первые работают с ШИМ-управлением.

Их устанавливают между лампой и блоком питания. Энергия подается в виде импульсов различной продолжительности. Пример применения драйвера с ШИМ-регулировкой – бегущая строка.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Тестирование диммируемого драйвера мощностью 40 Вт. Он предназначается для осветительных приборов офисного типа, а еще приборов для автопаркингов и зданий общественного значения, где требуется режим экономии электрической энергии

Диммируемые драйверы второго вида влияют конкретно на источник питания и используются для устройств со стабилизированным током.

При регулировании тока может происходить изменение оттенка свечения: диоды белого цвета при уменьшении тока начинают источать немножко жёлтый свет, а при повышении – синий.

Небольшой обзор и испытание Светодиодных ламп

Хотя принципы построения схем драйверов разных устройств освещения сходны, между ними есть отличия и в очередности подсоединения компонентов, и в их подборе.

Обзор распространенных Led моделей

Рассмотрим схемы 4 ламп, которые реализовываются в свободном доступе. При вашем желании их можно отремонтировать собственными руками.

Если есть навык работы с контроллерами, можно сменить детали схемы, перепаять ее, немножко улучшить.

Однако скрупулезная работа и усилия по поиску компонентов не всегда оправданы – легче приобрести новый светильник.

Вариант #1 – LED-лампа BBK P653F

У марки BBK есть 2 очень идентичные вариации: лампа P653F разнится от модели P654F лишь системой излучающего узла. Исходя из этого, и схема драйвера, и конструкция прибора в общем у второй модели выстроена по принципам устройства первой.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Схема драйвера классическая, но усложнена непривычным местом размещения ключа и внедренной индуктивностью. Предохранитель мог бы быть поставлен около диодного моста, но его нет

В конструкции легко выявить недостатки. К примеру, установочное место контроллера: отчасти в радиаторе, при отсутствии изоляции, отчасти в цоколе. Сборка на микросхеме SM7525 выдаёт на выходе 49,3 В.

Вариант #2 – LED-лампа Ecola 7w

Радиатор сделан из алюминия, цоколь – из термоустойчивого полимерного материала серого цвета. На монтажной плате толщиной в полмиллиметра закреплены 14 диодов, подключенных постепенно.

Между радиатором и платой – слой теплопроводящей пасты. Цоколь зафиксирован шурупами.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Схема контроллера примитивная, воплощена на небольшой плате. Светоизлучающие диоды греют плату-основание до +55 ?С. Пульсаций почти что нет, радиопомехи также исключены

Плата полноценно помещена в середину цоколя и присоединена укороченными проводами. Появление коротких замыканий нереально, так как вокруг находится пластмасса – материал для изоляции. Результат на выходе контроллера – 81 В.

Вариант #3 – разборная лампа Ecola 6w GU5,3

Благодаря разборной конструкции можно лично делать ремонт или улучшать драйвер устройства.

Однако портит впечатление некрасивый внешний вид и конструкция прибора. Габаритный радиатор утяжеляет вес, благодаря этому при крепеже лампы к патрону рекомендуется добавочная фиксация.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Плата имеет небольшие размеры и обдуманное размещение элементов, для крепежа которых применены две плоскости. Наличие пульсаций поясняется отсутствием фильтрующего конденсатора, который обязан быть на выходе

Недостатком схемы считается наличие видимых пульсаций потока света и большая степень радиопомех, что неизменно отразится на эксплуатационном сроке. База контроллера – микросхема BP3122, показатель на выходе – 9,6 В.

Вариант #4 – лампа Jazzway 7,5w GU10

Наружные детали лампы отсоединяются легко, благодаря этому до контроллера добраться можно очень быстро, открутив две пары шурупов. Стекло с эффектом защиты удерживается на защелках. На плате зафиксированы 17 диодов с последовательной связью.

Однако сам контроллер, который находится в цоколе, богато залит компаундом, а провода запрессованы в клеммах. Дабы их высвободить, необходимо воспользоваться сверлом или применить распайку.

светодиодной, лампа, устройство, простейшее

Недостаток схемы в том, что функцию ограничителя тока исполняет обыкновенный конденсатор. При включении лампы появляются броски тока, результатом чего считается или перегорание светоизлучающих диодов, или выход из строя светодиодного моста

Радиопомех не встречается – и все благодаря отсутствию импульсного контроллера, но на частоте 100 Гц наблюдаются ощутимые пульсации света, доходящие до 80% от самого большого показателя.

Рабочий результат контроллера – 100 В на выходе, однако по общей оценке лампа относится скорее к слабеньким приборам. Цена ее откровенно завышена и приравнена к цене марок, которые выделяются стабильным качеством продукции.

Нужное видео по теме

Как устроены драйвера для светоизлучающих диодов, каковы их специфики и функции, узнать можно из предоставленных ниже видеороликов.

Разбор схемы ЛЕД-лампы MR-16:

Схема драйвера для самостоятельной сборки ламп мощностью до 15Вт:

Как смотрится и действует драйвер FT833A:

Самоделка из подручных компонентов:

Теперь на коммерческих интернет-площадках можно выбрать наборы и некоторые детали для сборки источников освещения разной мощности. При вашем желании можно отремонтировать вышедшую из строя Светодиодную лампу или доработать новую, дабы получить прекрасный результат. Во время покупки советуем тщательно выверять характеристики и соответствие деталей.

Схемы Драйверов Светодиодных Ламп на 220 Вольт