Mga kategorya: Praktikal na Elektronika, Mga ilaw na mapagkukunan, Lahat ng tungkol sa mga LED, Paano ito gumagana
Bilang ng mga tanawin: 440310
Mga puna sa artikulo: 52
Paano ang mga lampara ng LED
Ang artikulo ay pinag-uusapan tungkol sa disenyo ng mga lampara ng LED. Ang ilang mga scheme ng iba't ibang pagiging kumplikado ay isinasaalang-alang at ang mga rekomendasyon ay ibinibigay para sa independiyenteng paggawa ng mga mapagkukunan ng LED light na konektado sa isang 220 V network.
Mga Pakinabang ng Mga Enerhiya sa Pag-save ng Enerhiya
Ang mga bentahe ng mga lampara sa pag-save ng enerhiya ay malawak na kilala. Una sa lahat, ito ay talagang mababa ang pagkonsumo ng enerhiya, at bilang karagdagan mataas na pagiging maaasahan. Sa kasalukuyan, ang pinakalat na ilaw na fluorescent lamp. Ang ganitong lampara paggamit ng kuryente 20 watts, ay nagbibigay ng parehong pag-iilaw bilang isang daang wat wat incandescent lamp. Madaling kalkulahin na ang pagtitipid ng enerhiya ay limang beses.
Kamakailan, ang mga lampara ng LED ay pinagkadalubhasaan sa paggawa. Ang mga tagapagpahiwatig ng kahusayan at tibay ay mas mataas kaysa sa mga fluorescent lamp. Sa kasong ito, ang kuryente ay natupok ng sampung beses na mas mababa kaysa sa mga maliwanag na maliwanag na lampara. Ang tibay ng mga lampara ng LED ay maaaring umabot sa 50 o higit pang libong oras.
Siyempre, ang mga bagong mapagkukunan ng ilaw ng henerasyon, ay mas mahal kaysa sa mga simpleng maliwanag na maliwanag na lampara, ngunit ubusin ang mas kaunting lakas at nadagdagan ang tibay. Ang huling dalawang tagapagpahiwatig ay idinisenyo upang mabayaran ang mataas na gastos ng mga bagong uri ng mga lampara.
Mga praktikal na circuit ng LED lamp
Bilang isang unang halimbawa, maaari nating isaalang-alang ang aparato ng isang LED lamp na binuo ng kumpanya na "SEA Electronics" gamit ang dalubhasang microcircuits. Ang de-koryenteng circuit ng naturang lampara ay ipinapakita sa Larawan 1.
Larawan 1. Scheme ng LED lamp ng kumpanya na "SEA Electronics"
Sampung taon na ang nakalilipas, ang mga LED ay maaaring magamit lamang bilang mga tagapagpahiwatig: ang ilaw na lakas ay hindi hihigit sa 1.5 ... 2 microchandels. Ang mga maliliwanag na maliwanag na LED ay lumitaw na ngayon, kung saan umaabot sa lakas ng radiation ang ilang mga sampu-sampung kandila.
Kapag gumagamit ng mga high-power LED na kasabay ng mga converter ng semiconductor, naging posible upang lumikha ng mga ilaw na mapagkukunan na makatiis ng kumpetisyon sa mga lamp na maliwanag. Ang isang katulad na converter ay ipinapakita sa Figure 1. Ang circuit ay medyo simple at naglalaman ng isang maliit na bilang ng mga bahagi. Nakamit ito sa pamamagitan ng paggamit ng mga dalubhasang microcircuits.
Ang unang IC1 BP5041 chip ay isang AC / DC converter. Ang diagram ng istruktura nito ay ipinapakita sa Figure 2.
Larawan 2. I-block ang diagram ng BP5041.
Ang microcircuit ay ginawa sa kaso ng uri ng SIP na ipinapakita sa Larawan 3.
Larawan 3
Ang isang converter na konektado sa isang 220V network ng pag-iilaw ay nagbibigay ng isang 5V output boltahe sa isang kasalukuyang ng tungkol sa 100 milliamps. Ang koneksyon sa network ay sa pamamagitan ng isang rectifier na ginawa sa diode D1 (sa prinsipyo, posible na gumamit ng isang tulay na circuit ng rectifier) at isang capacitor C3. Ang Resistor R1 at capacitor C2 ay nag-aalis ng ingay na pang-akit. Tingnan din - Paano ikonekta ang isang lampara ng LED sa isang 220 V network.
Ang buong aparato ay protektado ng isang Fuse fuse, ang rating ng kung saan ay hindi dapat lumampas na ipinahiwatig sa diagram. Ang Capacitor C3 ay dinisenyo upang pakinisin ang ripple ng output boltahe ng converter. Dapat pansinin na ang output boltahe ay walang galvanic na paghihiwalay mula sa network, na ganap na hindi kinakailangan sa circuit na ito, ngunit nangangailangan ng espesyal na pangangalaga at pagsunod sa mga panuntunan sa kaligtasan sa panahon ng paggawa at paggawa.
Ang mga capacitor C3 at C2 ay dapat na hindi bababa sa 450 V. operating boltahe. Ang capacitor C2 ay dapat na pelikula o seramik. Ang Resistor R1 ay maaaring magkaroon ng isang pagtutol sa hanay ng 10 ... 20 Ohms, na sapat para sa normal na operasyon ng converter.
Ang paggamit ng converter na ito ay nag-aalis ng pangangailangan para sa isang step-down transpormer, na makabuluhang binabawasan ang pangkalahatang sukat ng aparato.
Ang isang natatanging tampok ng BP5041 chip ay ang pagkakaroon ng isang built-in na inductor tulad ng ipinapakita sa Figure 2, na binabawasan ang bilang ng mga attachment at ang pangkalahatang sukat ng circuit board.
Bilang isang diode D1, ang anumang diode na may reverse boltahe ng hindi bababa sa 800 V at isang naayos na kasalukuyang ng hindi bababa sa 500 mA ay angkop. Ang laganap na pag-import ng diode 1N4007 ay lubos na nasiyahan sa gayong mga kondisyon. isang varistor VAR1 ng uri FNR-10K391 ay naka-install sa input ng rectifier. Ang layunin nito ay protektahan ang buong aparato mula sa salpok na ingay at static na kuryente.
Ang pangalawang IC chip, uri ng HV9910, ay isang PWM kasalukuyang stabilizer para sa mga super-maliwanag na LEDs. Gamit ang isang panlabas na MOSFET transistor, ang kasalukuyang maaaring itakda sa saklaw mula sa ilang milliamps hanggang 1A. Ang kasalukuyang ito ay itinakda ng risistor R3 sa circuit ng feedback. Ang chip ay magagamit sa SO-8 (LG) at SO-16 (NG). Ang hitsura nito ay ipinapakita sa Figure 4, at sa Figure 5 isang diagram ng block.

Larawan 4. Chip HV9910.
Larawan 5. I-block ang diagram ng HV9910 chip.
Gamit ang risistor R2, ang dalas ng panloob na osileytor ay maaaring iba-iba sa saklaw ng 20 ... 120 KHz. Sa paglaban ng risistor na R2 na ipinahiwatig sa diagram, ito ay magiging tungkol sa 50 KHz.
Ang inductor L1 ay dinisenyo upang mag-imbak ng enerhiya habang ang transistor VT1 ay nakabukas. Kapag nagsasara ang transistor, ang enerhiya na nakaimbak sa inductor ay ipinadala sa pamamagitan ng high-speed Schottky diode D2 sa LEDs D3 ... D6.
Narito ang oras upang maalala ang self-induction at Lenz rule. Ayon sa panuntunang ito, ang induction kasalukuyang palaging may tulad na direksyon na ang magnetic flux nito ay bumabayad sa mga pagbabago sa panlabas na magnetic flux, na (pagbabago) na sanhi ng kasalukuyang ito. Samakatuwid, ang direksyon ng EMF ng self-induction ay may direksyon na katapat ng EMF ng pinagmulan ng kuryente. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga LED ay nakabukas sa kabaligtaran ng direksyon na may paggalang sa supply ng boltahe (pin 1 ng IC2, na ipinahiwatig sa diagram bilang VIN). Kaya, ang mga LED ay naglalabas ng ilaw dahil sa EMF ng self-induction coil L1.
Sa disenyo na ito, 4 na superbright LEDs ng uri ng TWW9600 ang ginagamit, bagaman posible na gumamit ng iba pang mga uri ng LED na gawa ng iba pang mga kumpanya.
Upang makontrol ang ningning ng mga LED sa chip mayroong isang input PWM_D, PWM - modulation mula sa isang panlabas na generator. Sa pamamaraan na ito, ang isang pag-andar ay hindi ginagamit.
Kung gumagawa ka ng tulad ng isang lampara ng LED sa iyong sarili, dapat mong gumamit ng isang pabahay na may isang base ng tornilyo na sukat ng E27 mula sa isang hindi nagamit na lampara ng pag-save ng enerhiya na may kapangyarihan ng hindi bababa sa 20 watts. Ang hitsura ng istraktura ay ipinapakita sa Figure 6.

Larawan 6. Lampara ng gawang bahay.
Kahit na ang inilarawan na pamamaraan ay medyo simple, hindi laging posible na inirerekumenda ito para sa paggawa ng sarili: alinman sa hindi mo mabibili ang mga bahagi na ipinahiwatig sa scheme, o hindi sapat na kwalipikasyon ng nagtitipon. Ang ilan ay maaaring natakot lamang: "Paano kung hindi ako magtagumpay?". Para sa mga ganitong sitwasyon, maaari kang mag-alok ng maraming mas simpleng mga pagpipilian pareho sa circuitry at sa pagkuha ng mga bahagi.
Simpleng LED home lamp
Ang isang mas simpleng diagram ng LED lamp ay ipinapakita sa Larawan 7.
Larawan 7
Ipinapakita ng diagram na ito na ang isang tulay na rectifier na may capacitive ballast ay ginagamit upang mabigyan ng kapangyarihan ang mga LED, na naglilimita sa kasalukuyang output. Ang ganitong mga power supply ay matipid at simple, hindi natatakot sa mga maikling circuit, ang kanilang output kasalukuyang ay limitado sa pamamagitan ng kapasidad ng kapasitor. Ang ganitong mga rectifier ay madalas na tinatawag na kasalukuyang mga stabilizer.
Ang papel na ginagampanan ng capacitive ballast sa circuit ay isinasagawa ng capacitor C1. Sa isang kapasidad ng 0.47 μF, ang operating boltahe ng kapasitor ay dapat na hindi bababa sa 630 V. Ang kapasidad nito ay dinisenyo upang ang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga LED ay halos 20 mA, na kung saan ay ang pinakamainam na halaga para sa mga LED.
Ang ripple ng tulay na naayos na boltahe ay na-clear ng electrolytic capacitor C2. Upang limitahan ang kasalukuyang singilin sa oras ng pag-on, isang risistor na R1 ay ginagamit, na nagsisilbi ring isang piyus sa mga sitwasyong pang-emergency.Ang mga Resistor R2 at R3 ay idinisenyo upang mag-discharge ng mga capacitor C1 at C2 matapos na idiskonekta ang aparato mula sa network.
Upang mabawasan ang mga sukat, ang operating boltahe ng kapasitor C2 ay napili upang maging 100 V. Sa kaso ng pagkasira (burnout) ng hindi bababa sa isa sa mga LED, ang kapasitor C2 ay sisingilin sa isang boltahe na 310 V, na hindi maiiwasang hahantong sa pagsabog. Upang maprotektahan laban sa sitwasyong ito, ang kapasitor na ito ay inalis ng mga zener diode VD2, VD3. Ang kanilang boltahe ng pag-stabilize ay maaaring matukoy tulad ng mga sumusunod.
Sa isang rate ng kasalukuyang sa pamamagitan ng LED na 20 mA, isang boltahe na drop ay nilikha sa ito, depende sa uri, sa loob ng 3.2 ... 3.8 V. (Ang isang katulad na pag-aari sa ilang mga kaso ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga LED bilang mga zener diode). Samakatuwid, madaling kalkulahin na kung 20 ang mga LED ay ginagamit sa circuit, kung gayon ang boltahe ay bumaba sa kanila ay magiging 65 ... 75 V. Sa antas na ito, ang boltahe sa kabuuan ng kapasitor C2 ay limitado.
Ang mga zener diode ay dapat mapili upang ang kabuuang boltahe ng pag-stabilize ay bahagyang mas mataas kaysa sa pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng mga LED. Sa kasong ito, sa panahon ng normal na operasyon, ang mga zener diode ay sarado, at hindi makakaapekto sa pagpapatakbo ng circuit. Ang 1N4754A zener diode na ipinahiwatig sa circuit ay may boltahe ng stabilization na 39 V, at konektado sa serye - 78 V.
Kung hindi bababa sa isa sa mga LEDs break, ang zener diode ay magbubukas at ang boltahe sa kapasitor C2 ay magpapatatag sa 78 V, na malinaw na mas mababa kaysa sa operating boltahe ng kapasitor C2, kaya walang pagsabog.
Ang disenyo ng isang LED na gawa sa bahay na gawa sa bahay ay ipinapakita sa Larawan 8. Tulad ng makikita mula sa pigura, ito ay tipunin sa isang pabahay mula sa isang hindi nagamit na lampara ng pag-save ng enerhiya na may isang base ng E-27.

Larawan 8
Ang nakalimbag na circuit board kung saan inilalagay ang lahat ng mga bahagi ay gawa sa foil fiberglass sa alinman sa mga paraan na magagamit sa bahay. Upang mai-install ang mga LED, 0.8 mm diameter hole ay drilled sa board, at 1.0 mm para sa natitirang bahagi. Ang isang pagguhit ng circuit board ay ipinapakita sa Figure 9.
Larawan 9. Ang nakalimbag na circuit board at ang lokasyon ng mga bahagi dito.
Ang lokasyon ng mga bahagi sa board ay ipinapakita sa Figure 9c. Ang lahat ng mga bahagi maliban sa mga LED ay naka-install sa gilid ng board, kung saan walang nakalimbag na mga track. Ang isang lumulukso ay naka-install din sa parehong panig, na ipinakita rin sa figure.
Pagkatapos i-install ang lahat ng mga bahagi sa gilid ng foil, naka-install ang mga LED. Ang pag-install ng mga LED ay dapat magsimula mula sa gitna ng board, unti-unting lumilipat sa periphery. Ang mga LED ay dapat na selyado sa serye, iyon ay, ang positibong terminal ng isang LED ay konektado sa negatibong terminal ng iba pa.
Ang diameter ng LED ay maaaring maging sa loob ng 3 ... 10 mm. Sa kasong ito, ang mga konklusyon ng mga LED ay dapat iwanang hindi bababa sa 5 mm ang haba mula sa board. Kung hindi man, ang mga LED ay maaaring maiinit nang labis kapag paghihinang. Ang tagal ng paghihinang, tulad ng inirerekomenda sa lahat ng mga manual, ay hindi dapat lumampas sa 3 segundo.
Matapos ang lupon ay tipunin at ayusin, ang mga konklusyon ay dapat ibenta sa base, at ang lupon mismo ay dapat na ipasok sa kaso. Bilang karagdagan sa ipinahiwatig na kaso, posible na gumamit ng isang mas maliit na kaso, gayunpaman, kinakailangan upang mabawasan ang laki ng nakalimbag na circuit board, hindi nakakalimutan, gayunpaman, ang mga sukat ng capacitor C1 at C2.
Tingnan din: Ang kasaysayan ng pag-aayos ng lampara ng lampara
Ang pinakasimpleng disenyo ng lampara ng LED
Ang nasabing circuit ay ipinapakita sa Figure 10.

Larawan 10. Ang pinakasimpleng disenyo ng lampara ng LED.
Ang circuit ay naglalaman ng isang minimum na bilang ng mga bahagi: 2 LEDs at pagsusumigaw ng risistor. Ipinapakita ng diagram na ang mga LED ay naka-on na magkatulad - kahanay. Sa pagsasama na ito, ang bawat isa sa kanila ay pinoprotektahan ang iba pa mula sa reverse boltahe, na maliit para sa mga LED, at ang boltahe ng mains ay malinaw na hindi maaaring tumayo. Bilang karagdagan, ang tulad ng isang dobleng pagsasama ay magpapataas ng dalas ng flicker ng lampara ng LED sa 100 Hz, na hindi mapapansin sa mata at hindi makikita ang paningin. Ito ay sapat na upang alalahanin dito kung paano, upang makatipid ng pera, ang mga ordinaryong lampara ng maliwanag na maliwanag ay nakakonekta sa pamamagitan ng isang diode, halimbawa, sa mga pasukan. Sila ay kumilos na hindi kasiya-siya sa paningin.
Kung ang dalawang LED ay hindi magagamit, kung gayon ang isa sa mga ito ay maaaring mapalitan ng isang maginoo na rectifier diode, na maprotektahan ang emode diode mula sa reverse boltahe ng network. Ang direksyon ng pagsasama nito ay dapat na katulad ng nawawalang LED. Sa pagsasama na ito, ang dalas ng flicker ng LED ay magiging 25 Hz, na mapapansin sa mata, tulad ng na inilarawan sa itaas lamang.
Upang limitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga LED sa antas ng 20 mA, ang risistor R1 ay dapat magkaroon ng isang pagtutol sa hanay ng 10 ... 11 KOhm. Kasabay nito, ang kapangyarihan nito ay dapat na hindi bababa sa 5 watts. Upang mabawasan ang pag-init, maaari itong binubuo ng maraming, pinakamaganda sa lahat ng tatlong, 2 W resistors.
Maaaring magamit ang mga LED katulad ng nabanggit sa nakaraang mga scheme o kung saan maaaring mabili. Kapag bumibili, dapat mong tumpak na malaman ang tatak ng LED upang matukoy ang direktang direktang kasalukuyang. Batay sa laki ng kasalukuyang ito, ang paglaban ng risistor R1 ay napili.
Ang disenyo ng lampara na natipon ayon sa pamamaraan na ito ay naiiba sa dalawang naunang mga bago: maaari rin itong gawin sa pabahay mula sa isang hindi nagagamit na pag-save ng ilaw na fluorescent lamp. Ang pagiging simple ng circuit ay hindi rin nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang nakalimbag na circuit board: ang mga bahagi ay maaaring konektado sa pamamagitan ng pag-mount ng dingding, samakatuwid, tulad ng sinasabi nila sa mga naturang kaso, ang disenyo ay di-makatwiran.
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: