Схемы светодиодных ламп: Какой бывает схема светодиодной лампы: устройство простейших драйверов

Подробная схема светодиодной лампы на 220В

Устройство светодиодной лампы на 220В значительно сложнее, чем у аналогичной лампы накаливания. Пытаясь сохранить привычную грушевидную форму, инженерам пришлось немало потрудиться. И, как оказалось, не зря! Новые осветительные приборы практически не греются, потребляют малое количество электроэнергии и стали значительно менее хрупкими. Но чего же особенного в светодиодной лампе и в чем сложность ее схемы? Давайте разберемся.

Конструктивная схема

Конструктивно схема светодиодной лампы на 220В состоит из трех основных частей: корпуса, электронной части и системы охлаждения. Сетевое напряжение через цоколь поступает на драйвер, где преобразуется в сигнал постоянного тока, необходимый для свечения светодиодов. Свет от излучающих диодов обладает широким углом рассеивания и поэтому не требует установки дополнительных линз. Достаточно обойтись рассеивателем. В процессе работы детали драйвера и светодиоды нагреваются. Поэтому в конструкции лампы обязательно должен быть продуман отвод тепла.

К корпусной части светодиодной лампы относится цоколь, оболочка из пластика, внутри которой размещен драйвер, и полупрозрачная крышка в виде полусферы, по совместительству являющаяся рассеивателем света. В дорогих моделях ламп большую часть корпуса занимает ребристый радиатор из алюминия или специального теплопроводящего пластика. В лампочках бюджетного класса радиатор либо вовсе отсутствует, либо расположен внутри, а по окружности корпуса сделаны отверстия. Дешёвая китайская продукция мощностью до 7 Вт вовсе имеет сплошной корпус, без какого-либо отвода тепла.

В фирменных светодиодных лампах на 220В печатная плата с SMD светодиодами крепится к радиатору через термопасту для эффективного отвода тепла.

В дешевых китайских моделях эта плата либо просто вставлена в пазы корпуса, либо прикреплена саморезами к металлической пластине для охлаждения кристаллов. Эффективность такого охлаждения крайне низкая, так как пластина имеет малую площадь, да и наносить термопасту китайские производители, как правило, забывают. Вывод излучения происходит через рассеиватель, как правило, из матового пластика. А в дешевых светодиодных лампах на 220В такой корпус ещё надёжно скрывает недостатки китайской сборки от любопытных глаз потребителя. Крепится рассеиватель к основанию либо герметиком, либо резьбовым соединением.

Электрическая схема

Касательно электрической части между светодиодными лампами на 220В разных ценовых категорий также много отличий. В этом можно убедиться сразу после демонтажа рассеивателя. Достаточно рассмотреть качество пайки SMD элементов и соединительных проводов.

Недорогой китайской лампы на 220В

В лампочках стоимостью 2-3$ отсутствует какая-либо симметрия на плате со светодиодами, что свидетельствует о ручной пайке, а провода выбраны с минимально возможным сечением. Вместо надежного драйвера в них собрана простая схема бестрансформаторного питания с конденсаторами и выпрямителем. Напряжение сети сначала снижается неполярным металлопленочным конденсатором, выпрямляется, а затем сглаживается и повышается до нужного уровня. Ток нагрузки ограничивается обычным SMD резистором, который расположен на печатной плате со светодиодами.

При диагностике и ремонте светодиодных ламп такого типа важно соблюдать технику безопасности, т.к. все элементы электрической цепи потенциально находятся под высоким напряжением. Прикоснувшись пальцем к токоведущей части схемы по неосторожности можно получить электрический удар, а соскользнувший щуп мультиметра может закоротить провода с неприятными последствиями.

Фирменной светодиодной лампы

Фирменная светодиодная продукция отличается не только приятным внешним видом, но и качеством элементной базы. Непосредственно драйвер имеет более сложное устройство и зачастую собирается одним из двух способов. Первый предусматривает наличие импульсного трансформатора, импульсного преобразователя напряжения с последующей стабилизацией тока нагрузки.

Во втором случае обходятся без трансформатора, а основная функциональная нагрузка ложится на специальную микросхему – сердце драйвера. Её универсальность в том, что она стабилизирует входное напряжение, поддерживает выходной ток с заданной частотой (ЧИМ) или шириной импульса (ШИМ), допускает возможность диммирования, имеет систему отрицательной обратной связи. В качестве примера можно назвать, например, CPC9909.

Светодиоды в лампе на 220В с токовым драйвером надёжно защищены от перепадов напряжения и помех в сети, ток через них соответствует номинальному паспортному значению, а радиатор обеспечивает качественный теплоотвод. Такие лампочки прослужат намного дольше дешёвых китайских аналогов, тем самым доказывая преимущество светодиодов на деле.

схемы светодиодных ламп на 220 вольт

С каждым годом спрос на светодиодные лампочки растёт. Вскоре они могут вытеснить с рынка лампы накаливания и люминесцентные аналоги, которые не могут похвастаться такой же безопасностью, служат не так долго, поглощают больше электроэнергии и не подлежат ремонту в случае поломки.

Схема светодиодной лампочки проста как для опытного электрика, так и для новичка. Но устройство LED-ламп сложнее люминесцентных. Если необходимо заменить светодиод, нужно не только разбираться в схеме лампочки, но и уметь пользоваться паяльником, а также понимать принцип работы элементов.

Разновидности схем

Драйвер нужен для стабилизации напряжения и собирается с использованием схем на конденсаторах и трансформаторах. Второй вариант является более экономичным, а первый необходим для создания мощного светильника. Кроме этого существует еще одна разновидность схем – инверторные. Они используются на производстве диммируемых ламп и большом количестве чипов.

Импульсные драйвера

Если сравнивать с линейным драйвером, где используется конденсатор, импульсный отличается эффективной защитой от нестабильности в сети. Чтобы в деталях рассмотреть пример импульсной схемы диодной лампы, используем модель CPC9909. Эффективность этого изделия достигает 98%, поэтому её без преувеличения можно считать одной из самых экономичных и энергосберегающих.

Драйвер «CPC9909».

Схема подключения BP3122

Устройство можно подключать к высокому напряжению (550 В) благодаря встроенному драйверу со стабилизатором. Это упростило схему и снизило стоимость устройства.

Подключение с импульсным драйвером используется для активации освещения в случае аварии, и подойдет в качестве примера повышающих преобразователей. Дома на базе модели драйвера CPC9909 можно собрать светильник, который будет запитан от батарей или драйвера, но мощность при этом не превысит 25 В.

Диммируемые драйверы

С помощью диммируемого драйвера яркость светодиодной лампы можно регулировать, что позволит установить в каждой из комнат необходимый уровень освещения, снижать яркость света днем. Устройства используются, чтобы подчеркнуть некоторые предметы интерьера.

Диммер экономит электроэнергию, так как при каждом включении не обязательно включать лампу на полную мощность, что положительно отражается на сроке службы изделия.

Схема подключения с диммером.

На производстве используют две разновидности диммируемых драйверов. У каждого есть плюсы и минусы. Одни работают на широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Диммер устанавливают между диодами и блоком питания. Схема запитывается импульсами разной продолжительности. Наглядный пример ШИМ-регулировки – бегущая строка.

Вторая разновидность диммируемых драйверов влияет на источник питания. Они широко используются для изделий с возможностью стабилизации тока. Регулировка может повлиять на оттенок освещения. Если это белые чипы, при понижении силы тока они начнут светиться желтым светом, при увеличении синим.

Конденсаторные

Конденсаторную схему можно считать одной из самых продаваемых, она часто встречается в бытовых светильниках.

Схема с конденсатором.

Конденсатор C1 необходим, чтобы защитить устройство от помех в сети. С4 сгладит пульсации. При подаче тока резисторы R3-R2 ограничат его и предохранят схему от короткого замыкания. Элемент VD1 преобразовывает переменное напряжение. Когда подача тока прекратится, конденсатор разрядится через резистор R4. Но элементы R2-R3 используют далеко не все производители LED-светильников.

Светильник с диммером.

Чтобы проверить работоспособность конденсатора, используется мультиметр. Схема имеет несколько минусов:

• достичь высокой яркости свечения не получится, понадобятся более ёмкие конденсаторы;
• существует риск перегрева чипов из-за нестабильности подачи тока;
• нет гальванической развязки, возможен удар током. При разборке лампочки нельзя трогать токоведущие элементы голыми руками.

Несмотря на минусы, у схемы много преимуществ, лампы хорошо продаются. Это простота сборки, низкие цены и широта диапазона напряжения на выходе. Даже мастера со скромным опытом могут пробовать изготовить изделие самостоятельно. Для этого часть деталей можно снять со старых телевизоров или приемников.

Рекомендуем к просмотру: Простая схема источника питания светодиодной лампы

Напряжение светодиодов в лампах

Напряжение светодиодов в лампе находится в промежутке от 110 до 220 вольт. Эти показатели достигаются объединением нескольких чипов. Понижение напряжения и постоянного тока – работа драйвера, который есть в каждой лампе.

Если его нет, и лампочку нужно запустить от сети, понадобится подключение внешнего устройства. Не так давно появились светодиоды, работающие от переменного напряжения. Но поскольку они пропускают ток только в одном направлении, остались в нише изделий, работающих на постоянном токе.

Схема светодиодной лампы на 220 в, как сделать лампочку своими руками

Прежде чем продолжить читать, обязательно ознакомьтесь с этой информацией. Любой источник электроэнергии опасен для жизни, если не соблюдать правила безопасности. Описанные здесь схемы создания LED не имеют трансформаторов и, следовательно, представляют опасность. Сборку таких схем можно выполнять людям, которые имеют элементарные знания основ электротехники.

Светоизлучающий диод — это электронное устройство, излучающее свет, когда через него проходит ток. Светодиоды при своих небольших размерах чрезвычайно эффективны, очень яркие, при этом состоят из дешёвых и доступных электронных компонентов. Многие думают, что светодиоды — просто обычные светоизлучающие лампочки, но это совсем не так.

История светодиодов

Капитан Генри Джозеф Раунд, один из пионеров радио, во время эксперимента заметил необычное свечение, испускаемое карбидом кремния. Свои наблюдения он опубликовал в General World, но объяснить природу явления он не мог.

Русский учёный Олег Лосев

наблюдал излучение света кристаллами — диодами. В 1927 году он опубликовал подробности своей работы в российском журнале и оформил патент на «Световое реле».

В 1961 году инфракрасный диод создали Б. Биард и Г. Питмен. Однако отцом-основателем светодиода по праву считывается Ник Холоняк. Его ученик Дж. Крэфорд в 1972 г. создал светодиод жёлтого цвета. В конце 80-х годов благодаря исследованиям русского учёного Ж. И. Алферова были открыты новые светодиодные материалы, которые дали толчок дальнейшему развитию светодиодов.

В начале 70-х впервые были изобретены светодиоды зелёного цвета, в 1971 году появился синий светодиод, который был очень неэффективным. Прорыв сделали японские учёные только в 1996 году, которые изобрели дешёвый светодиод синего цвета.

Принцип работы LED

Наиболее распространённые светодиоды состоят из галлия (Ga), мышьяка (As) и фосфора (P). Светодиод представляет собой диодный PN-переход, который излучает свет вместо тепла, генерируемого обычным диодом. Когда PN- переход находится в прямом смещении, некоторые из дырок объединяются с электронами N-области, а некоторые из электронов N объединяются с дыркой из P-области. Каждая комбинация излучает свет или фотоны.

Как устроена светодиодная лампа на 220 вольт? Светодиоды имеют полярность и, следовательно, не работают, если они подключены в обратном направлении. Самый простой способ проверить полярность общего светодиода — это определить на глаз толщину электродов. Более толстым является катод (-). Свет излучается от катода. Более тонкий электрод представляет собой анод (+). Некоторые производители выпускают светодиоды таким образом, что длина проводов катода и анода различна, анод (+) длиннее катода (-). Это также облегчает определение полярности. Некоторые изготовители изготавливают оба провода электродов одинаковой длины, в этом случае можно определить полярность, воспользовавшись мультиметром.

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

Достоинства LED:

• Энергоэффективный источник света;
• небольшой размер, прочность и устойчивость к ударам и вибрации;
• очень быстро включаются без прогрева;
• хорошее разрешение цвета;
• могут интегрироваться в систему управления;
• могут работать от портативной батареи;
• нет вредных веществ, таких как свинец или ртуть;
• производят холодный свет, могут быть идеальными для роста растений;
• не имеют мощных разрядов, которые могут оказать пагубное воздействие на глаза;
• в качестве датчика температуры различают горячую и холодную воду;
• не имеют ультрафиолетового излучения, устраняя возможность повреждения кожи;
• они не обжигают;
• залиты толстой эпоксидной смолой, невероятно прочные;
• не ржавеют;
• не привлекают насекомых;
• работают до 50 000 часов;
• подлежат вторичной переработке;
• не излучают радиочастотные помехи.

Недостатки светодиодов LED:

• Могут быть ненадёжным для наружных применений с большими температурными перепадами.
• Необходимость дополнительно использовать радиаторы для защиты полупроводников от теплового воздействия.

Светодиод используется в самых разных областях применения:

• Уличное освещение и светофоры;
• индикаторные огни на устройствах, игрушках, одежде;
• медицина;
• освещение;
• автомобиль;
• сигнализаторы;
• компьютерная техника;
• телерадиотехника.

Светодиодное освещение с питанием от сети

Но для построения светодиодной схемы освещения необходимо построить специальные источники питания с регуляторами, трансформаторами или без них. В качестве решения нижеприведенная схема демонстрирует конструкцию светодиодного контура с питанием от сети без использования трансформаторов.

Схема светодиодной лампы на 220 В

Для питания этой цепи используется переменный ток 220 В, который подаётся в качестве входного сигнала. Ёмкостное реактивное сопротивление понижает напряжение переменного тока. Переменный ток поступает на конденсатор, пластины которого непрерывно заряжаются и разряжаются, а связанные токи всегда поступают в пластинки и выходят из них, что вызывает реактивное сопротивление, направленное против потока.

Реакция, создаваемая конденсатором, зависит от частоты входного сигнала. R2 сбрасывает накопленный ток из конденсатора, когда вся цепь выключена. Он способен хранить до 400 В, а резистор R1 ограничивает этот поток. Следующий этап схемы светодиодной лампы своими руками — это мостовой выпрямитель, который предназначен для преобразования сигнала переменного тока в постоянный ток.

Конденсатор C2 служит для устранения пульсации в выпрямленном сигнале постоянного тока.

Резистор R3 служит в качестве ограничителя тока для всех светодиодов. В схеме использованы белые светодиоды, которые имеют падение напряжения около 3,5 В и потребляют 30 мА тока. Поскольку светодиоды подключены последовательно, потребление тока очень мало. Поэтому эта схема становится энергоэффективной и имеет бюджетный вариант изготовления.

Светодиодная лампа из отходов

LED 220 В может быть легко выполнена из неработающих ламп, ремонт или восстановление которых нецелесообразны. Лента из пяти светодиодов приводится в действие с использованием трансформатора. В цепи 0,7 uF / 400V полиэфирный конденсатор C1 снижает напряжение сети. R1 — это резистор для разрядки, который поглощает накопленный заряд от C1, когда вход переменного тока выключен.

Резисторы R2 и R3 ограничивают подачу тока при включении схемы. Диоды D1 — D4 образуют мост-выпрямитель, который выпрямляет пониженное напряжение переменного тока, а C2 действует как конденсатор фильтра. Наконец, стабилитрон D1 обеспечивает управление светодиодами.

Порядок изготовления настольной лампы своими руками:

• Разберите и осторожно удалите разбитые стекла.
• Аккуратно откройте сборку.
• Снимите электронику и удалите её.
• Соберите схему на 1 мм ламинатном листе.
• Отрежьте круглый лист ламината (ножницами).
• Отметьте положение шести круглых отверстий на листе.
• Просверлите отверстия в соответствии со светодиодами заподлицо в шести отверстиях.
• Используйте наконечник клея, чтобы удерживать светодиодную сборку в нужном положении.
• Закройте сборку.
• Убедитесь, что внутренняя проводка не касается друг друга.
• Теперь осторожно протестируйте на 220 В.

LED для автомобиля

Используя ленту LED, можно легко изготовить самодельную красивую наружную подсветку автомобиля. Нужно использовать 4 светодиодных полосыы по одному метру для чёткого и яркого свечения. Для обеспечения водонепроницаемости и прочности соединения тщательно обрабатывают термоклеем. Правильное выполнение электрических соединений проверяется мультиметром. Реле IGN получает питание, когда двигатель работает и выключается после отключения двигателя. Чтобы понизить автомобильное напряжение, которое может достигать 14,8 V, в схему включается диод, обеспечивающий долговечность светодиодов.

Светодиодная лампа своими руками на 220в

Цилиндрическая лампа LED обеспечивает правильное и равномерное распределение генерируемой освещённости на всех 360 градусах, так что все помещение равномерно освещено.

Лампа оснащена интерактивной функцией защиты от перенапряжений, обеспечивающей идеальную защиту устройства от всех импульсов переменного тока.

40 светодиодов объединены в одну длинную цепь светодиодов, соединённых последовательно одна за другой. Для входного напряжения 220 В можно подключить около 90 светодиодов в ряд, для напряжения 120 В — 45 светодиодов.

Расчёт получен путём деления выпрямленного напряжения 310 В постоянного тока (от 220 В переменного тока) на прямое напряжение светодиода. 310/3,3 = 93 единиц, а для входов 120 В — 150/3,3 = 45 единиц. Если уменьшить количество светодиодов ниже этих цифр, возникнет риск перенапряжения и выход со строя собранной схемы.

Как сделать лампочку своими руками

Схема состоит из высоковольтного конденсатора, низкореактивного сопротивления для понижения тока, двух резисторов и конденсатора на положительном источнике для снижения входного напряжения и колебаний сети. Фактически коррекция всплеска производится C2, установленным после моста (между R2 и R3). Все мгновенные скачки напряжения эффективно поглощаются этим конденсатором, обеспечивая чистое и безопасное напряжение для встроенных светодиодов на следующем этапе схемы.

Список деталей:

• R1 = 1M ¼ Вт;
• R2, R3 = 100 Ом, 1 ватт;
• C1 = 474/400 В или 0,5 мкФ/400 В PPC;
• C2, C3 = 4,7 мкФ/250 В;
• D1-D4 = 1N4007;
• рассеиватель.

Самодельные LED имеют защиту, а их срок службы увеличен путём добавления стабилитрона по линиям питания. Показанное значение zener составляет 310 В/2 Вт, и подходит, если LED включает в себя светодиоды от 93 до 96 В. Для другого, меньшего количества светодиодных строк необходимо уменьшить значение zener в соответствии с общим вычислением прямого напряжения светодиодной строки.

Например, если используется 50 светодиодная строка, а светодиод имеет 3,3 В, то рассчитываем 50×3,3 = 165 В, поэтому стабилизатора на 170 В будет достаточно, чтоб защитить светодиод.

Автоматическая цепь ночного освещения LED

Схема автоматически включит ночью лампу и отключит через заданное время, используя несколько транзисторов и таймер NE555. Схема недорогая и простая в установке. В качестве датчика здесь используется LDR. В дневное время сопротивление LDR будет низким, напряжение на нем упадет, а транзистор Q1 будет находиться в режиме проводки. Когда освещённость в помещении падает, сопротивление LDR увеличивается, как и напряжение на нем. Транзистор Q1 выключается. База Q2 подключена к эмиттеру Q1 и поэтому Q2 смещается и, в свою очередь, включает IC1.

NE555 автоматически включается при включении питания. Автоматический запуск происходит с помощью конденсатора C2. Выход IC1 остаётся высоким в течение времени, определяемого резистором R5 и конденсатором C4. Когда на выходе IC1 поступает транзистор Q3, он включается, запускает триггер T1 и лампа светится. В цепь входит 9-вольтная батарея для питания таймера во время сбоёв питания. Резистор R1, диод D1, конденсатор C1 и Zener D3 образуют секцию питания схемы. R7 и R8 являются токоограничивающими резисторами .

Схема светодиодного освещения своими руками

Примечания:

1. Предустановка R2 может использоваться для настройки чувствительности схемы.
2. Предустановку R5 можно использовать для настройки времени включения лампы.
3. При R5 @ 4,7M время включения будет около трёх часов.
4. Мощность L1 не должна превышать 200 Вт.
5. Для BT136 рекомендуется использовать радиатор.
6. IC1 должен быть установлен на держателе.

Мероприятия по борьбе с мерцанием светодиодов

Светодиодная лампа из энергосберегающей своими руками имеет огромное преимущество, но нужно потрудиться, чтобы при работе самоделки пользователей не беспокоило излишнее мерцание LED:

1. Управляйте светодиодными продуктами с использованием источника питания светодиода, который предназначен для их расчётной нагрузки.
2. Убедитесь, что все используемые продукты LED совместимы с цепями управления и источником питания.
3. Проверьте отсутствие проводов и других неисправностей светильника и убедитесь, что диммеры не перегружены.
4. Рассмотрите возможность использования постоянного тока светодиодного драйвера.
5. При установке системы поэкспериментируйте, чтобы узнать, есть ли минимальный уровень затемнения, который вам мешает.

Чтобы избежать влияния мерцания светодиодов, нужно всегда помнить о вышеуказанных моментах.

Ремонт светодиодных LED ламп, электрические схемы

Светодиодные лампы, благодаря малому энергопотреблению, теоретической долговечности и снижению цены стремительно вытесняют лампы накаливания и энергосберегающие. Но, несмотря на заявленный ресурс работы до 25 лет, зачастую перегорают, даже не отслужив гарантийный срок.

В отличие от ламп накаливания, 90% перегоревших светодиодных ламп можно успешно отремонтировать своими руками, даже не имея специальной подготовки. Представленные примеры помогут Вам отремонтировать отказавшие светодиодные лампы.

Устройство светодиодной лампы

Прежде, чем браться за ремонт светодиодной лампы нужно представлять ее устройство. Вне зависимости от внешнего вида и типа применяемых светодиодов, все светодиодные лампы, в том числе и филаментные лампочки, устроены одинаково. Если удалить стенки корпуса лампы, то внутри можно увидеть драйвер, который представляет собой печатную плату с установленными на ней радиоэлементами.

Любая светодиодная лампа устроена и работает следующим образом. Питающее напряжение с контактов электрического патрона подается на выводы цоколя. К нему припаяны два провода, через которые напряжение подается на вход драйвера. С драйвера питающее напряжение постоянного тока подается на плату, на которой распаяны светодиоды.

Драйвер представляет собой электронный блок – генератор тока, который преобразует напряжение питающей сети в ток, необходимый для свечения светодиодов.

Иногда для рассеивания света или защиты от прикосновения человека к незащищенным проводникам платы со светодиодами ее закрывают рассеивающим защитным стеклом.

О филаментных лампах

По внешнему виду филаментная лампа похожа на лампу накаливания. Устройство филаментных ламп отличается от светодиодных тем, что в качестве излучателей света в них используется не плата со светодиодами, а стеклянная герметичная заполненная газом колба, в которой размещены один или несколько филаментных стержней. Драйвер находится в цоколе.

Филаментный стержень представляет собой стеклянную или сапфировую трубку диаметром около 2 мм и длиной около 30 мм, на которой закреплены и соединены последовательно покрытые люминофором 28 миниатюрных светодиодов. Один филамент потребляет мощность около 1 Вт. Мой опыт эксплуатации показывает, что филаментные лампы гораздо надежнее, чем изготовленные на базе SMD светодиодов. Полагаю, со временем они вытеснят все другие искусственные источники света.

Филаментным лампам и их ремонту посвящена отдельная статья «Устройство и ремонт филаментных ламп».

Примеры ремонта светодиодных ламп

Внимание, электрические схемы драйверов светодиодных ламп гальванически связаны с фазой электрической сети и поэтому следует соблюдать осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.

Ремонт светодиодной лампы

ASD LED-A60, 11 Вт на микросхеме SM2082

В настоящее время появились мощные светодиодные лампочки, драйверы которых собраны на микросхемах типа SM2082. Одна из них проработала менее года и попала мне в ремонт. Лампочка бессистемно гасла и опять зажигалась. При постукивании по ней она отзывалась светом или гашением. Стало очевидно, что неисправность заключается в плохом контакте.

Чтобы добраться к электронной части лампы нужно с помощью ножа подцепить рассеивающее стекло в месте соприкосновения его с корпусом. Иногда отделить стекло трудно, так как при его посадке на фиксирующее кольцо наносят силикон.

После снятия светорассеивающего стекла открылся доступ к светодиодам и микросхеме – генератора тока SM2082. В этой лампе одна часть драйвера была смонтирована на алюминиевой печатной плате светодиодов, а вторая на отдельной.

Внешний осмотр не выявил дефектных паек или обрывов дорожек. Пришлось снимать плату со светодиодами. Для этого сначала был срезан силикон и плата поддета за край лезвием отвертки.

Чтобы добраться до драйвера, расположенного в корпусе лампы пришлось его отпаять, разогрев паяльником одновременно два контакта и сдвинуть вправо.

С одной стороны печатной платы драйвера был установлен только электролитический конденсатор емкостью 6,8 мкФ на напряжение 400 В.

С обратной стороны платы драйвера был установлен диодный мост и два последовательно соединенных резистора номиналом по 510 кОм.

Для того, чтобы разобраться в какой из плат пропадает контакт пришлось их соединить, соблюдая полярность, с помощью двух проводков. После простукивания по платам ручкой отвертки стало очевидным, что неисправность кроется в плате с конденсатором или в контактах проводов, идущих из цоколя светодиодной лампы.

Так как пайки не вызывали подозрений сначала проверил надежность контакта в центральном выводе цоколя. Он легко вынимается, если поддеть его за край лезвием ножа. Но контакт был надежным. На всякий случай залудил провод припоем.

Винтовую часть цоколя снимать сложно, поэтому решил паяльником пропаять пайки подходящих от цоколя проводов. При прикосновении к одной из паек провод оголился. Обнаружилась «холодная» пайка. Так как добраться для зачистки провода возможности не было, то пришлось смазать его активным флюсом «ФИМ», а затем припаять заново.

После сборки светодиодная лампа стабильно излучала свет, несмотря за удары по ней рукояткой отвертки. Проверка светового потока на пульсации показала, что они значительны с частотой 100 Гц. Такую светодиодную лампу допустимо устанавливать только в светильники для общего освещения.

Электрическая схема драйвера

светодиодной лампы ASD LED-A60 на микросхеме SM2082

Электрическая схема лампы ASD LED-A60, благодаря применению в драйвере для стабилизации тока специализированной микросхемы SM2082 получилась довольно простой.

Схема драйвера работает следующим образом. Питающее напряжение переменного тока через предохранитель F подается на выпрямительный диодный мост, собранный на микросборке MB6S. Электролитический конденсатор С1 сглаживает пульсации, а R1 служит для его разрядки при отключении питания.

С положительного вывода конденсатора питающее напряжение подается непосредственно на последовательно включенные светодиоды. С вывода последнего светодиода напряжение подается на вход (вывод 1) микросхемы SM2082, в микросхеме ток стабилизируется и далее с ее выхода (вывод 2) поступает на отрицательный вывод конденсатора С1.

Резистор R2 задает величину тока, протекающего через светодиоды HL. Величина тока обратно пропорциональна его номиналу. Если номинал резистора уменьшить, то ток увеличится, если номинал увеличить, то ток уменьшится. Микросхема SM2082 допускает регулировать резистором величину тока от 5 до 60 мА.

Ремонт светодиодной лампы

ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27

В ремонт попала еще одна светодиодная лампа ASD LED-A60 похожая по внешнему виду и с такими же техническими характеристиками, как и выше отремонтированная.

При включении лампа на мгновение зажигалась и далее не светила. Такое поведение светодиодных ламп обычно связано с неисправностью драйвера. Поэтому сразу приступил к разборке лампы.

Светорассеивающее стекло снялось с большим трудом, так как по всей линии контакта с корпусом оно было, несмотря на наличие фиксатора, обильно смазано силиконом. Для отделения стекла пришлось по всей линии соприкосновения с корпусом с помощью ножа искать податливое место, но все равно без трещины в корпусе не обошлось.

Для получения доступа к драйверу лампы на следующем шаге предстояло извлечь светодиодную печатную плату, которая была по контуру запрессована в алюминиевую вставку. Несмотря на то, что плата была алюминиевая, и можно было извлекать ее без опасения появления трещин, все попытки не увенчались успехом. Плата держалась намертво.

Извлечь плату вместе с алюминиевой вставкой тоже не получилось, так как она плотно прилегала к корпусу и была посажена внешней поверхностью на силикон.

Решил попробовать вынуть плату драйвера со стороны цоколя. Для этого сначала из цоколя был поддет ножом, и вынут центральный контакт. Для снятия резьбовой части цоколя пришлось немного отогнуть ее верхний буртик, чтобы места кернения вышли из зацепления за основание.

Драйвер стал доступен и свободно выдвигался до определенного положения, но полностью вынуть его не получалось, хотя проводники от светодиодной платы были отпаяны.

В плате со светодиодами в центре было отверстие. Решил попробовать извлечь плату драйвера с помощью ударов по ее торцу через металлический стержень, продетый через это отверстие. Плата продвинулась на несколько сантиметров и в что-то уперлась. После дальнейших ударов треснул по кольцу корпус лампы и плата с основанием цоколя отделились.

Как оказалось, плата имела расширение, которое плечиками уперлось в корпус лампы. Похоже, плате придали такую форму для ограничения перемещения, хотя достаточно было зафиксировать ее каплей силикона. Тогда драйвер извлекался бы с любой из сторон лампы.

Напряжение 220 В с цоколя лампы через резистор – предохранитель FU подается на выпрямительный мост MB6F и после него сглаживается электролитическим конденсатором. Далее напряжение поступает на микросхему SIC9553, стабилизирующую ток. Параллельно включенные резисторы R20 и R80 между выводами 1 и 8 MS задают величину тока питания светодиодов.

На фотографии представлена типовая электрическая принципиальная схема, приведенная производителем микросхемы SIC9553 в китайском даташите.

На этой фотографии представлен внешний вид драйвера светодиодной лампы со стороны установки выводных элементов. Так как позволяло место, для снижения коэффициента пульсаций светового потока конденсатор на выходе драйвера был вместо 4,7 мкФ впаян на 6,8 мкФ.

Если Вам придется извлекать драйвера из корпуса данной модели лампы и не получится извлечь светодиодную плату, то можно с помощью лобзика пропилить корпус лампы по окружности чуть выше винтовой части цоколя.

В конечном итоге все мои усилия по извлечению драйвера оказались полезными только для познания устройства светодиодной лампы. Драйвер оказался исправным.

Вспышка светодиодов в момент включения была вызвана пробоем в кристалле одного из них в результате броска напряжения при запуске драйвера, что и ввело меня в заблуждение. Надо было в первую очередь прозвонить светодиоды.

Попытка проверки светодиодов мультиметром не привела к успеху. Светодиоды не светились. Оказалось, что в одном корпусе установлено два последовательно включенных светоизлучающих кристалла и чтобы светодиод начал протекать ток необходимо подать на него напряжение 8 В.

Мультиметр или тестер, включенный в режим измерения сопротивления, выдает напряжение в пределах 3-4 В. Пришлось проверять светодиоды с помощью блока питания, подавая с него на каждый светодиод напряжение 12 В через токоограничивающий резистор 1 кОм.

В наличии не было светодиода для замены, поэтому вместо него контактные площадки были замкнуты каплей припоя. Для работы драйвера это безопасно, а мощность светодиодной лампы снизиться всего на 0,7 Вт, что практически незаметно.

После ремонта электрической части светодиодной лампы, треснувший корпус был склеен быстросохнущим суперклеем «Момент», швы заглажены оплавлением пластмассы паяльником и выровнены наждачной бумагой.

Для интереса выполнил некоторые измерения и расчеты. Ток, протекающий через светодиоды, составил 58 мА, напряжение 8 В. Следовательно мощность, подводимая на один светодиод составляет 0,46 Вт. При 16 светодиодах получается 7,36 Вт, вместо заявленных 11 Вт. Возможно производителем указана общая мощность потребления лампы с учетом потерь в драйвере.

Заявленный производителем срок службы светодиодной лампы ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27 у меня вызывает большие сомнения. В малом объеме пластмассового корпуса лампы, с низкой теплопроводностью выделяется значительная мощность – 11 Вт. В результате светодиоды и драйвер работают на предельно допустимой температуре, что приводит к ускоренной деградации их кристаллов и, как следствие, к резкому снижению времени их наработки на отказ.

Ремонт светодиодной лампы

LED smd B35 827 ЭРА, 7 Вт на микросхеме BP2831A

Поделился со мной знакомый, что купил пять лампочек как на фото ниже, и все они через месяц перестали работать. Три из них он успел выбросить, а две, по моей просьбе, принес для ремонта.

Лампочка работала, но вместо яркого света излучала мерцающий слабый свет с частотой несколько раз в секунду. Сразу предположил, что вспучился электролитический конденсатор, обычно если он выходит из строя, то лампа начинает излучать свет, как стробоскоп.

Светорассеивающее стекло снялось легко, приклеено не было. Оно фиксировалось за счет прорези на его ободке и выступу в корпусе лампы.

Драйвер был закреплен с помощью двух паек к печатной плате со светодиодами, как в одной из вышеописанных ламп.

Типовая схема драйвера на микросхеме BP2831A взятая с даташита приведена на фотографии. Плата драйвера была извлечена и проверены все простые радиоэлементы, оказались все исправны. Пришлось заняться проверкой светодиодов.

Светодиоды в лампе были установлены неизвестного типа с двумя кристаллами в корпусе и осмотр дефектов не выявил. Методом последовательного соединения между собой выводов каждого из светодиодов быстро определил неисправный и заменил его каплей припоя, как на фотографии.

Лампочка проработала неделю и опять попала в ремонт. Закоротил следующий светодиод. Через неделю пришлось закоротить очередной светодиод, и после четвертого лампочку выкинул, так как надоело ее ремонтировать.

Причина отказа лампочек подобной конструкции очевидна. Светодиоды перегреваются из-за недостаточной поверхности теплоотвода, и ресурс их снижается до сотен часов.

Почему допустимо замыкать выводы сгоревших светодиодов в LED лампах

Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки в заданных пределах, ток будет всегда постоянным и, следовательно, падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.

Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов в цепи будет пропорционально уменьшаться и напряжение на выходе драйвера.

Например, если к драйверу последовательно подключено 50 светодиодов, и на каждом из них падает напряжение величиной 3 В, то напряжение на выходе драйвера составлял 150 В, а если закоротить 5 из них, то напряжение снизится до 135 В, а величина тока не изменится.

Такое поведение драйвера объясняет закон Ома, в соответствии с которым U=I×R. Если I (ток) остается неизменным, а R (сопротивление) уменьшается, то U (напряжение) тоже пропорционально уменьшится.

Ремонт светодиодной лампы MR-16 с простым драйвером

Из обозначения на этикетке следовало, что данная светодиодная лампа модели MR-16-2835-F27, источником света лампы являются светодиоды LED-W-SMD2835 в количестве 27 штук, излучающие световой поток 350 люмен. Лампа предназначена для питания от сети напряжением 220-240 В переменного тока, излучает натуральный белый свет цветовой температуры 4100 градусов Кельвина, потребляемая мощность 3,5 Вт, тип цоколя GU5,3 (два штырька на расстоянии 5,3 мм), угол светового потока составляет 120° (узконаправленного света).

Внешний осмотр показал, что светодиодная лампа сделана добротно, корпус выполнен из алюминия, цоколь съемный и привинчен к корпусу двумя винтами, защитное стекло натуральное и приклеено к корпусу в трех точках клеем.

Как разобрать LED лампу MR-16

Для определения причины выхода из строя лампы ее необходимо разобрать. Вопреки ожиданиям, лампочки разбирались без особых трудностей.

Корпус лампочки для лучшего отвода тепла был весь ребристый, и между ребрами была возможность надавить отверткой с узким лезвием на защищающее светодиоды стекло изнутри.

Прилагая значительное усилие в разных точках между ребрами корпуса по кругу, было найдено податливое место, и таким образом стекло удалось сорвать с места. Печатная плата со светодиодами тоже оказалась приклеенной и легко отделилась с помощью поддетой, как рычагом, за ее край отвертки.

Ремонт LED лампочки MR-16

Первой я вскрыл LED лампочку, в которой выгорел всего один светодиод, но до такой степени, что даже прогорела насквозь печатная плата, сделанная из стеклотекстолита.

Эту LED лампочку сразу решил использовать в качестве донора запчастей для ремонта остальных девяти, так как у многих из них были видны сгоревшие светодиоды. Это свидетельствовало о том, что драйверы у лампочек в порядке и причина выхода их из строя, скорее всего, кроется в неисправности светодиодов.

Электрическая схема светодиодной лампы MR-16

Для облегчения ремонта полезно под рукой иметь электрическую схему LED лампочки. Поэтому первое, что я сделал после полного разбора лампочки, нарисовал ее схему.

Работает схема следующим образом. Переменное напряжение питающей сети 220 В подается через токоограничивающий конденсатор С1 на диодный мост VD1-VD4. С диодного моста выпрямленное постоянное напряжение подается на последовательно включенные светодиоды HL1-HL27. Количество последовательно включенных светодиодов в эту схему может достигать 80 штук. Электролитический конденсатор С2 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, тем самым исключается мерцание света с частотой 100 Гц. Чем его емкость больше, тем лучше.

R1 служит для разрядки конденсатора С1 для исключения удара током человека, в случае прикосновения к штырям цоколя при замене светодиодной лампы. R2 защищает конденсатор С2 от пробоя в случае обрыва в цепи светодиодов. R1 и R2 непосредственного участия в работе схемы не принимают.

На фотографии внешний вид драйвера с двух сторон. Красный это С1, цилиндр черного цвета это С2. Диодный мост применен в виде микросборки, черный прямоугольный корпус с четырьмя выводами.

Классическая схема драйвера светодиодных ламп мощностью до 5 Вт

В схеме светодиодной лампы MR-16 нет элементов защиты, нужен хотя бы один резистор в цепи подключения к сети номиналом 100-200 Ом. Не будет лишним и еще один такой же резистор, включенный последовательно со светодиодами, для их защиты от бросков тока.

На фотографии выше изображена классическая схема драйвера для LED лампы с двумя защитными резисторами от бросков тока. R2 защищает диодный мост, а R3 – конденсатор С2 и светодиоды. Такой драйвер хорошо подходит для светодиодных ламп мощностью до 5 Вт. Драйвер способен запитать лампочку, в которой установлено до 80 LED SMD2835. Если понадобится использовать драйвер для светодиодов, рассчитанных на меньший или больший ток, то конденсатор С1 нужно будет уменьшить или увеличить соответственно. Для исключения мерцания света С2 тоже нужно будет увеличить. Чем емкость С2 будет больше, тем лучше.

Эту схему можно еще сделать проще, удалив все резисторы, а конденсатор С1 заменить сопротивлением, номинал и мощность которого можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора.

Но коэффициент полезного действия (КПД) драйвера, собранного по такой схеме будет низкий и потери мощности, составят более 50%. Например, для LED лампочки MR-16-2835-F27 понадобится резистор номиналом 6,1 кОм мощностью 4 ватта. Получится, что драйвер на резисторе будет потреблять мощность, превышающую мощность потребления светодиодами и его разместить в маленький корпус LED лампы, из-за выделения большего количества тепла, будет недопустимо.

Но если нет другого способа отремонтировать светодиодную лампу и очень надо, то драйвер на резисторе можно разместить в отдельном корпусе, все равно потребляемая мощность такой LED лампочки будет в четыре раза меньше, чем лампы накаливания. При этом надо заметить, что чем больше будет в лампочке последовательно включенных светодиодов, тем выше будет КПД. При 80 последовательно соединенных светодиодов SMD3528 понадобится уже резистор номиналом 800 Ом мощностью всего 0,5 Вт. Емкость конденсатора С1 нужно будет увеличить до 4,7 µF.

Поиск неисправных светодиодов

После снятия защитного стекла появляется возможность проверки светодиодов, без отклеивания печатной платы. В первую очередь проводится внимательный осмотр каждого светодиода. Если обнаружена даже самая маленькая черная точка, не говоря уже о почернении всей поверхности LED, то он точно неисправен.

При осмотре внешнего вида светодиодов, нужно внимательно осмотреть и качество паек их выводов. В одной из ремонтируемых лампочек оказалось плохо припаянных сразу четыре светодиода.

На фотографии лампочка, у которой на четырех LED были очень маленькие черные точки. Я сразу пометил неисправные светодиоды крестами, чтобы их было хорошо видно.

Неисправные светодиоды могут и не иметь изменений внешнего вида. Поэтому необходимо каждый LED проверить мультиметром или стрелочным тестером, включенным в режим измерения сопротивления.

Встречаются светодиодные лампы, в которых установлены по внешнему виду стандартные светодиоды, в корпусе которых смонтировано сразу два последовательно включенных кристалла. Например, лампы серии ASD LED-A60. Для прозвонки таких светодиодов необходимо приложить к его выводам напряжение более 6 В, а любой мультиметр выдает не более 4 В. Поэтому проверку таких светодиодов можно выполнить только подав на них с источника питания напряжение более 6 (рекомендуется 9-12) В через резистор 1 кОм.

Светодиод проверяется, как и обычный диод, в одну сторону сопротивление должно быть равно десяткам мегаом, а если поменять щупы местами (при этом меняется полярность подачи напряжения на светодиод), то небольшим, при этом светодиод может тускло светиться.

При проверке и замене светодиодов лампу необходимо зафиксировать. Для этого можно использовать подходящего размера круглую банку.

Можно проверить исправность LED и без дополнительного источника постоянного тока. Но такой метод проверки возможен, если исправен драйвер лампочки. Для этого необходимо подать на цоколь LED лампочки питающее напряжение и выводы каждого светодиода последовательно закорачивать между собой перемычкой из провода или, например губками металлического пинцета.

Если вдруг все светодиоды, засветятся, значит, закороченный точно неисправен. Этот метод пригоден, если неисправен только один светодиод из всех в цепи. При таком способе проверки нужно учесть, что если драйвер не обеспечивает гальванической развязки с электросетью, как например, на приведенных выше схемах, то прикосновение рукой к пайкам LED небезопасно.

Если один или даже несколько светодиодов оказались неисправны и, заменить их нечем, то можно просто закоротить контактные площадки, к которым были припаяны светодиоды. Лампочка будет работать с таким же успехом, только несколько уменьшится световой поток.

Другие неисправности светодиодных ламп

Если проверка светодиодов показала их исправность, то значит, причина неработоспособности лампочки заключается в драйвере или в местах пайки токоподводящих проводников.

Например, в этой лампочке была обнаружена холодная пайка проводника, подающего питающее напряжение на печатную плату. Выделяемая из-за плохой пайки копоть даже осела на токопроводящие дорожки печатной платы. Копоть легко удалилась протиркой ветошью, смоченной в спирте. Провод был выпаян, зачищен, залужен и вновь запаян в плату. С ремонтом этой лампочки повезло.

Из десяти отказавших лампочек только у одной был неисправен драйвер, развалился диодный мостик. Ремонт драйвера заключался в замене диодного моста четырьмя диодами IN4007, рассчитанными на обратное напряжение 1000 В и ток 1 А.

Пайка SMD светодиодов

Для замены неисправного LED его необходимо выпаять, не повредив печатные проводники. С платы донора тоже нужно выпаять на замену светодиод без повреждений.

Выпаивать SMD светодиоды простым паяльником, не повредив их корпус, практически невозможно. Но если использовать специальное жало для паяльника или на стандартное жало надеть насадку, сделанную из медной проволоки, то задача легко решается.

Светодиод имеют полярность и при замене нужно правильно его установить на печатную плату. Обычно печатные проводники повторяют форму выводов на LED. Поэтому допустить ошибку можно только при невнимательности. Для запайки светодиода достаточно установить его на печатную плату и прогреть паяльником мощностью 10-15 Вт его торцы с контактными площадками.

Если светодиод сгорел на уголь, и печатная плата под ним обуглилась, то прежде чем устанавливать новый светодиод нужно обязательно очистить это место печатной платы от гари, так как она является проводником тока. При очистке можно обнаружить, что контактные площадки для пайки светодиода обгорели или отслоились.

В таком случае светодиод можно установить, припаяв его к соседним светодиодам, если печатные дорожки ведут к ним. Для этого можно взять отрезок тонкого провода, согнуть его вдвое или трое, в зависимости от расстояния между светодиодами, залудить и припаять к ним.

Ремонт светодиодной лампы серии “LL-CORN” (лампа-кукуруза)

E27 4,6 Вт 36x5050SMD

Устройство лампы, которая в народе называется лампа-кукуруза, изображенной на фотографии ниже отличается, от вышеописанной лампы, поэтому и технология ремонта другая.

Конструкция ламп на LED SMD подобного типа очень удобна для ремонта, так как есть доступ для прозвонки светодиодов и их замены без разборки корпуса лампы. Правда, я лампочку все равно разобрал для интереса, чтобы изучить ее устройство.

Проверка светодиодов LED лампы-кукурузы не отличается от вышеописанной технологии, но надо учесть, что в корпусе светодиода SMD5050 размещено сразу три светодиода, обычно включаемые параллельно (на желтом круге видны три темные точки кристаллов), и при проверке должны светиться все три.

Неисправный светодиод можно заменить новым или закоротить перемычкой. На надежность работы лампы это не повлияет, только незаметно для глаза, уменьшится немного световой поток.

Драйвер этой лампы собран по простейшей схеме, без развязывающего трансформатора, поэтому прикосновение к выводам светодиодов при включенной лампе недопустимо. Лампы такой конструкции недопустимо устанавливать в светильники, к которым могут добраться дети.

Если все светодиоды исправны, значит, неисправен драйвер, и чтобы до него добраться лампу придется разбирать.

Для этого нужно снять ободок со стороны, противоположной цоколю. Маленькой отверткой или лезвием ножа нужно, пробуя по кругу, найти слабое место, где ободок хуже всего приклеен. Если ободок поддался, то работая инструментом, как рычагом, ободок нетрудно отойдет по всему периметру.

Драйвер был собран по электрической схеме, как и у лампы MR-16, только С1 стоял емкостью 1 µF, а С2 – 4,7 µF. Благодаря тому, что провода, идущие от драйвера к цоколю лампы, были длинными, драйвер легко вынулся из корпуса лампы. После изучения его схемы, драйвер был вставлен обратно в корпус, а ободок приклеен на место прозрачным клеем «Момент». Отказавший светодиод заменен исправным.

Ремонт светодиодной лампы “LL-CORN” (лампа-кукуруза)

E27 12 Вт 80x5050SMD

При ремонте более мощной лампы, 12 Вт, такой же конструкции отказавших светодиодов не оказалось и чтобы добраться до драйверов, пришлось вскрывать лампу по выше описанной технологии.

Эта лампа преподнесла мне сюрприз. Провода, идущие от драйвера к цоколю, оказались короткими, и извлечь драйвер из корпуса лампы для ремонта было невозможно. Пришлось снимать цоколь.

Цоколь лампы был сделан из алюминия, закернен по окружности и держался крепко. Пришлось высверливать точки крепления сверлом 1,5 мм. После этого поддетый ножом цоколь легко снялся.

Но можно обойтись и без сверления цоколя, если острием ножа по окружности поддевать и немного отгибать его верхнюю кромку. Предварительно следует нанести метку на цоколе и корпусе, чтобы цоколь было удобно устанавливать на место. Для надежного закрепления цоколя после ремонта лампы, достаточно будет надеть его на корпус лампы таким образом, чтобы накерненные точки на цоколе попали на старые места. Далее продавить эти точки острым предметом.

Два провода были подсоединены к резьбе прижимом, а другие два запрессованные в центральный контакт цоколя. Пришлось эти провода перекусить.

Как и ожидалось, драйверов было два одинаковых, питающих по 43 диода. Они были закрыты термоусаживающейся трубкой и соединены вместе скотчем. Для того, чтобы драйвер можно было опять поместить в трубку, я обычно ее аккуратно разрезаю вдоль печатной платы со стороны установки деталей.

После ремонта драйвер окутывается трубкой, которая фиксируется пластмассовой стяжкой или заматывается несколькими витками нитки.

В электрической схеме драйвера этой лампы уже установлены элементы защиты, С1 для защиты от импульсных выбросов и R2, R3 для защиты от бросков тока. При проверке элементов сразу были обнаружены на обоих драйверах в обрыве резисторы R2. Похоже, что на светодиодную лампу было подано напряжение, превышающее допустимое. После замены резисторов, под рукой на 10 Ом не оказалось, и я установил на 5,1 Ом, лампа заработала.

Ремонт светодиодной лампы серии “LLB” LR-EW5N-5

Внешний вид лампочки этого типа внушает доверие. Алюминиевый корпус, качественное исполнение, красивый дизайн.

Конструкция лампочки такова, что разборка ее без применения значительных физических усилий невозможна. Так как ремонт любой светодиодной лампы начинается с проверки исправности светодиодов, то первое что пришлось сделать, это снять пластмассовое защитное стекло.

Стекло фиксировалось без клея на проточке, сделанной в радиаторе буртиком внутри него. Для снятия стекла нужно концом отвертки, которая пройдет между ребрами радиатора, опереться за торец радиатора и как рычагом поднять стекло вверх.

Проверка светодиодов тестером показала их исправность, следовательно, неисправен драйвер, и надо до него добраться. Плата из алюминия была прикручена четырьмя винтами, которые я открутил.

Но вопреки ожиданиям, за платой оказалась плоскость радиатора, смазанная теплопроводящей пастой. Плату пришлось вернуть на место и продолжить разбирать лампу со стороны цоколя.

В связи с тем, что пластмассовая часть, к которой крепился радиатор, держалась очень крепко, решил пойти проверенным путем, снять цоколь и через открывшееся отверстие извлечь драйвер для ремонта. Высверлил места кернения, но цоколь не снимался. Оказалось, он еще держался на пластмассе за счет резьбового соединения.

Пришлось отделять пластмассовый переходник от радиатора. Держался он, так же как и защитное стекло. Для этого был сделан запил ножовкой по металлу в месте соединения пластмассы с радиатором и с помощью поворота отвертки с широким лезвием, детали были отделены друг от друга.

После отпайки выводов от печатной платы светодиодов драйвер стал доступен для ремонта. Схема драйвера оказалась более сложной, чем у предыдущих лампочек, с разделительным трансформатором и микросхемой. Один из электролитических конденсаторов 400 V 4,7 µF был вздутый. Пришлось его заменить.

Проверка всех полупроводниковых элементов выявила неисправный диод Шоттки D4 (на фото внизу слева). На плате стоял диод Шоттки SS110, заменил имеющимся аналогом 10 BQ100 (100 V, 1 А). Прямое сопротивление у диодов Шоттки в два раза меньше, чем у обыкновенных диодов. Светодиодная лампочка засветила. Такая же неисправность оказалась и у второй лампочки.

Ремонт светодиодной лампы серии “LLB” LR-EW5N-3

Эта светодиодная лампа по внешнему виду очень похожа на “LLB” LR-EW5N-5, но конструкция ее несколько отличается.

Если внимательно присмотреться, то видно, что на стыке между алюминиевым радиатором и сферическим стеклом, в отличие от LR-EW5N-5, имеется кольцо, в котором и закреплено стекло. Для снятия защитного стекла достаточно небольшой отверткой подцепить его в месте стыка с кольцом.

На алюминиевой печатной плате установлено три девяти кристальных сверхярких LED. Плата прикручена к радиатору тремя винтами. Проверка светодиодов показала их исправность. Следовательно, нужно ремонтировать драйвер. Имея опыт ремонта похожей светодиодной лампы “LLB” LR-EW5N-5, я не стал откручивать винты, а отпаял токоподводящие провода, идущие от драйвера и продолжил разбирать лампу со стороны цоколя.

Пластмассовое соединительное кольцо цоколя с радиатором снялось с большим трудом. При этом часть его откололась. Как оказалось, оно было прикручено к радиатору тремя саморезами. Драйвер легко извлекся из корпуса лампы.

Саморезы, прикручивающие пластмассовое кольцо цоколя закрывает драйвер, и увидеть их сложно, но они находятся на одной оси с резьбой, к которой прикручена переходная часть радиатора. Поэтому тонкой крестообразной отверткой к ним можно добраться.

Драйвер оказался собран по трансформаторной схеме. Проверка всех элементов, кроме микросхемы, не выявила отказавших. Следовательно, неисправна микросхема, в Интернете даже упоминание о ее типе не нашел. Светодиодную лампочку отремонтировать не удалось, пригодится на запчасти.

Прошли годы и появились новые источники света в виде малогабаритных светодиодных матриц с интегрированным драйвером мощностью от трех ватт, собранные на алюминиевой печатной плате. Установил вместо светодиодов такую матрицу, в результате лампа получила вторую жизнь.

Ремонт светодиодной лампы серии “LL” GU10-3W

Разобрать перегоревшую светодиодную лампочку GU10-3W с защитным стеклом оказалось, на первый взгляд, невозможно. Попытка извлечь стекло приводила к его надколу. При приложении больших усилий, стекло трескалось.

Кстати, в маркировке лампы буква G означает, что лампа имеет штыревой цоколь, буква U, что лампа относится к классу энергосберегающих лампочек, а цифра 10 – расстояние между штырями в миллиметрах.

Лампочки LED с цоколем GU10 имеют особые штыри и устанавливаются в патрон с поворотом. Благодаря расширяющимся штырям, LED лампа защемляется в патроне и надежно удерживается даже при тряске.

Для того чтобы разобрать эту LED лампочку пришлось в ее алюминиевом корпусе на уровне поверхности печатной платы сверлить отверстие диаметром 2,5 мм. Место сверления нужно выбрать таким образом, чтобы сверло при выходе не повредило светодиод. Если под рукой нет дрели, то отверстие можно проделать толстым шилом.

Далее в отверстие продевается маленькая отвертка и, действуя, как рычагом приподымается стекло. Снимал стекло у двух лампочек без проблем. Если проверка светодиодов тестером показала их исправность, то далее извлекается печатная плата.

После отделения платы от корпуса лампы, сразу стало очевидно, что как в одной, так и в другой лампе сгорели токоограничивающие резисторы. Калькулятор определил по полосам их номинал, 160 Ом. Так как резисторы сгорели в светодиодных лампочках разных партий, то очевидно, что их мощность, судя по размеру 0,25 Вт, не соответствует выделяемой мощности при работе драйвера при максимальной температуре окружающей среды.

Печатная плата драйвера была добротно залита силиконом, и я не стал ее отсоединять от платы со светодиодами. Обрезал выводы сгоревших резисторов у основания и к ним припаял более мощные резисторы, которые оказались под рукой. В одной лампе впаял резистор 150 Ом мощностью 1 Вт, во второй два параллельно 320 Ом мощностью 0,5 Вт.

Для того чтобы исключить случайное прикосновение вывода резистора, к которому подходит сетевое напряжение с металлическим корпусом лампы, он был заизолирован каплей термоклея. Он водостойкий, отличный изолятор. Его я часто применяю для герметизации, изоляции и закрепления электропроводов и других деталей.

Термоклей выпускается в виде стержней диаметром 7, 12, 15 и 24 мм разных цветов, от прозрачного до черного. Он плавится в зависимости от марки при температуре 80-150°, что позволяет его расплавлять с помощью электрического паяльника. Достаточно отрезать кусок стержня, разместить в нужном месте и нагреть. Термоклей приобретет консистенцию майского меда. После остывания становится опять твердым. При повторном нагреве опять становится жидким.

После замены резисторов, работоспособность обеих лампочек восстановилась. Осталось только закрепить печатную плату и защитное стекло в корпусе лампы.

При ремонте светодиодных ламп для закрепления печатных плат и пластмассовых деталей я использовал жидкие гвозди «Монтаж» момент. Клей без запаха, хорошо прилипает к поверхностям любых материалов, после засыхания остается пластичным, имеет достаточную термостойкость.

Достаточно взять небольшое количество клея на конец отвертки и нанести на места соприкосновения деталей. Через 15 минут клей уже будет держать.

При приклейке печатной платы, чтобы не ждать, удерживая плату на месте, так как провода выталкивали ее, зафиксировал плату дополнительно в нескольких точках с помощью термоклея.

Светодиодная лампа начала мигать как стробоскоп

Пришлось ремонтировать пару светодиодных ламп с драйверами, собранными на микросхеме, неисправность которых заключалась в мигании света с частотой около одного герца, как в стробоскопе.

Один экземпляр светодиодной лампы начинал мигать сразу после включения в течении первых нескольких секунд и затем лампа начинала светить нормально. Со временем продолжительность мигания лампы после включения стала увеличиваться, и лампа стала мигать беспрерывно. Второй экземпляр светодиодной лампы стал мигать беспрерывно внезапно.

После разборки ламп оказалось, что в драйверах вышли из строя электролитические конденсаторы, установленные сразу после выпрямительных мостов. Определить неисправность было легко, так как корпуса конденсаторов были вздутые. Но даже если по внешнему виду конденсатор выглядит без внешних дефектов, то все равно ремонт светодиодной лампочки со стробоскопическим эффектом нужно начинать с его замены.

После замены электролитических конденсаторов исправными стробоскопический эффект исчез и лампы стали светить нормально.

Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов

по цветовой маркировке

При ремонте светодиодных ламп возникает необходимость в определении номинала резистора. По стандарту маркировка современных резисторов производиться путем нанесения на их корпуса цветных колец. На простые резисторы наносится 4 цветных кольца, а на резисторы повышенной точности – 5.

Дмитрий 05.02.2017

Здравствуйте, Александр Николаевич.
Может подскажите решение проблемы. Суть в следующем.
Имеется светодиодная лампа типа «кукуруза». Состоит из 11 полосок по 13 светодиодов каждая + «пятак» с торца тоже на 13.
Примерно через полгода работы появилась следующая проблема. Через 4-5 минут после включения гаснут несколько полосок (5-6). Некоторые сразу, некоторые начинаю мигать, после этого гаснут. Могут через некоторое время опять включиться. Такое впечатление, что от перегрева теряется контакт, так как минут через 10 после выключения все полоски снова светятся.

Александр

Здравствуйте, Дмитрий!
Подобная картина может наблюдаться из-за плохой пайки выводов светодиодов в печатной плате или приварки проволочек, идущих от кристалла светодиода к его выводу. Устраняется только поиском плохой пайки или заменой неисправного светодиода.
Приходилось сталкиваться с подобной неисправностью. Если отказ из-за качества пайки выводов светодиодов, то достаточно пропаять их повторно. Но если отказал светодиод и через время лампа опять стала мигать, значит вышел из строя следующий. В таком случае диоды будут отказывать регулярно, пока не заменишь все.
При ремонте, чтобы быстрее проявлялся отказ, светодиоды можно закутать тканью.
Причина поломки лампочки – некачественные светодиоды и проще ее заменить новой, чем многократно возиться с ремонтом.

Сергей 08.02.2018

Здравствуйте.
На диодной лампочке был пробит светодиод, впаял новый, вставил лампочку. Короткая вспышка и она погасла, пробило еще один светодиод. Впаял новый, ситуация повторилась. Токоограничивающий конденсатор неисправен?

Александр

Здравствуйте, Сергей.
Если в схеме драйвера в качестве стабилизатора тока служит конденсатор, то судя по выгоранию светодиодов, конденсатор пробит и ток идет максимально возможный. Светодиод работает как предохранитель и выгорает тот, у которого минимальное падение напряжения.

Yodgorbek 17.02.2019

Добрый день Александр!
Вы предлагаете закорачивать контакты сгоревших диодов и пишите, что это ни на что не влияет.
Но почему вы не учитываете, что диоды соединены последовательно, то есть напряжение подается исходя из количества диодов. Сокращая количество диодов, на каждый диод увеличивается напряжение, соответственно и нагрузка. Тем самым вы сокращаете жизнь оставшихся диодов. Как раз вы это описали с лампой, которую вы ремонтировали каждую неделю…

Александр

Здравствуйте.
Драйвер светодиодных ламп, в отличие от блока питания постоянного напряжения, на выходе выдает стабилизированную величину тока, а не напряжения. Поэтому вне зависимости от сопротивления нагрузки, в заданных пределах, на выходе драйвера ток будет всегда постоянным, а напряжение изменятся. Поэтому падение напряжения на каждом из светодиодов будет оставаться прежним.
Поэтому при уменьшении количества последовательно соединённых светодиодов ток через них и приложенное напряжение к каждому светодиоду не изменятся.
Например, если в цепочке последовательно соединённых 50 светодиодов, на каждом из которых падение напряжения составляло 3 В, и общее напряжение составлял 150 В, закоротить 5 штук, то выходное напряжение драйвера снизится до 135 В.
Это подтверждает и закон Ома, в соответствии с которым U=IR. Если I остается неизменным, а R цепи уменьшается, то напряжение тоже пропорционально уменьшиться.

Алексей 27.11.2020

Добрый день!
В статье Вы пишите, что драйвер стабилизирует ток. И поэтому можно замыкать выводы сгоревших светодиодов. Но у драйверов как правило указывают и другую характеристику – выходное напряжение, его минимум и максимум.
Если прямое падение напряжения опустится ниже минимума драйвера, как изменится его поведение?

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Обычно электронный драйвер в светодиодные светильники устанавливается исходя из того, чтобы он работал в середине диапазона выходного напряжения, который обычно имеет не менее 10% запас. Поэтому если будут замкнуты выводы менее 10% светодиодов от общего количества, например, 5 из 50 установленных, то драйвер будет обеспечивать штатный режим работы оставшихся светодиодов. Если будет закорочено больше светодиодов и нагрузка на драйвер не будет соответствовать расчетной, то он уйдет в режим защиты и светодиоды светить не будут.

Это не касается драйверов, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов, на схеме это С1. Такой драйвер будет работать даже если останется всего один светодиод из сотни. Правда и яркость свечения светильника станет в сто раз меньше.

Евгений 13.12.2020

Огромное спасибо за статью, очень профессионально и полезно.
Если возможно подскажите, в чём неисправность. Лампы Jazzway 11W – 2шт (стабилизатор PT4515C) и EAC A60 15W (стабилизатор MT7606D, напаян на стороне светодиодов), одинаковый дефект, светят в пол накала все светодиоды.
К сожалению, на пенсии и под руками только тестер. Как проверить?

Александр

Здравствуйте, Евгений!
Микросхемы PT4515C, MT7606D и SM2082 являются стабилизаторами тока и включаются по одинаковой схеме. Достаточно надежные и из строя практически не выходят. Поэтому надо искать неисправный светодиод. Зачастую достаточно просто внимательно осмотреть кристалл на наличие изменения светоизлучающей поверхности (часто становится вместо матовой прозрачной с желтым оттенком) или темной точки. Если обнаружили, то этот светодиод точно неисправен.
Проверить можно, если закоротить его выводы подгоревшего светодиода, лампа должна засветить в полную силу. Если не засветила, то возможно есть еще подгоревшие светодиоды.
Но как я писал выше, в лампочках большой мощности с малой площадью охлаждения светодиоды работают в тяжелых температурных условиях и быстро выходят из строя. Поэтому после ремонта лампочка долго не проработает.

Единственное что может помочь это увеличение на 10% номинала резистора R2, ток через светодиоды тогда уменьшится. Рабочая температура светодиодов тоже и тогда они возможно некоторое время еще послужат. Правда после модернизации яркость лампочки незначительно уменьшится.
А вот если номинал резистора увеличить до начала эксплуатации лампы, то служить она будет дольше точно.

Евгений

Александр Николаевич!
Большое спасибо. Последовательно замыкая светодиоды обнаружил в каждой лампе неисправный. Смущало то, что при работе в “пол-накала” во всех диодах светилось по 2-е полоски и друг от друга они не отличались.

Александр 05.04.2021

Добрый вечер!
Думаю, по вопросу об эффективности замыкания неисправных светодиодов нужно одно уточнение.
В простейших драйверах, где нет специализированной микросхемы и ток ограничивается с помощью конденсатора, нельзя сильно уменьшать количество светодиодов, замыкая неисправные. Конденсатор здесь является плохим стабилизатором тока, он просто гасит на себе избыточное напряжение, которое приблизительно равно разности между входным напряжением и суммой напряжений, падающих на светодиодах. Если замыкать светодиоды, то падение напряжения на конденсаторе возрастает, тогда возрастает ток через конденсатор и через всю цепь с оставшимися светодиодами. Если светодиодов в цепи много и замкнут только один-два из них, то ток возрастет незначительно, и лампа будет работать долго. Если же замкнуть много светодиодов, то ток через оставшиеся светодиоды сильно возрастает, и они быстро выйдут из строя.

Александр

Здравствуйте, Александр!
Все вы изложили правильно. Но в настоящее время схемы драйверов, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов практически не встречаются, так как стоимость специально разработанных для этих целей микросхем, таких как PT4515C, MT7606D, CYT1000, 90035, SM2082 и им подобных, ниже.
Пробовал удалять до 30% последовательно включенных светодиодов в лампах со схемами драйверов на этих микросхемах. Увеличения тока не наблюдалось. Единственное что наблюдалось это незначительное увеличение количества выделяемого тепла микросхемами.

Анатолий 03.08.2021

Здравствуйте, Александр!
Сегодня взорвался конденсатор С2 на 2,2мкф-250в в драйвере светодиодной лампы. Фирма – Старт, Е27, 10W 40, 70 мА, 800 лм. Разобрал её: один светодиод с чёрной точкой, у электролитического конденсатора вылетел корпус. С этой ёмкости напряжение пошло сразу на пластину где расположены 14 светодиодов.

Не могу понять: почему напряжение превысило 25 вольт? Каждый диод на 8,2В×14=115В должно быть на всех светодиодах, которые включены последовательно. Драйвер на микросхеме U2: KP1050DP AJ1CR7.1
Почему на конденсаторе стало больше 250 В?
Что-то не совпадает мощность: 220×0,07=15,4 ватт, а заявлено 10 Вт…
Почему дебет с кредитом не совпадает?

Александр

Здравствуйте, Анатолий!
Напряжение в сети бытовой электропроводки указывают эффективное, то есть эквивалентное напряжению постоянного тока. Поэтому 220 В, это не максимальное напряжение (размах синусоиды), которое больше эффективного в 1,41 (корень из 2). То есть Uмах=1,41Uэф=220×1,41=310 В. В дополнение в сети напряжение может по ГОСТу достигать величины 242 В. Если умножить на 1,41, получим 341 В.
Таким образом для надежной работы нужно устанавливать конденсатор на напряжение не менее 350 В. Но некоторые производители из экономических и габаритных соображений устанавливают конденсаторы на 250 В. Конденсаторы всегда имею запас по напряжению, поэтому и работают, но временной ресурс их резко сокращается. Поэтому вздутие электролитических конденсаторов, это 50% отказов всех электротехнических изделий.
А светодиод вышел из строя из-за перегрева, они работают в очень тяжелых температурных условиях и поэтому часто перегорают. Возможно большой нагрев и конденсатору помог взорваться.
С мощностью происходит путаница. Некоторые производители указывают мощность, рассеиваемую светодиодами, а некоторые, потребляемую всей лампой. На драйвере тоже теряется часть потребляемой лампой мощности. В дополнение зачастую производители указывают в рекламных целях мощность, превышающую реальную. Поэтому данные и противоречивы.

Сергей 17.08.2021

Здравствуйте!
Подскажите в чем может быть причина. Светодиодная лампа зажигается через 10-20 сек после подачи напряжения, особенно этот дефект проявляется пока лампа холодная. При кратковременном прогреве платы (феном), все включается без задержек. Менял электролитические конденсаторы, пропаял все (!) соединения, но так и не победил эту проблему. Возможно дефект в самой микросхеме драйвера, учитывая при какой температуре она работает.

И еще вопрос подскажите назначения элементов C3,R3.
Спасибо.

Александр

Здравствуйте, Сергей.
Исходя из описанного Вами поведения светодиодной лампы, вероятнее всего неисправен один из светодиодов. Проверить светодиоды можно путем последовательного замыкания выводов каждого из них при холодном состоянии лампы. Если при замыкании выводов очередного светодиода все остальные засветятся, значит этот светодиод неисправен. Если все светодиоды исправны, значит дело в микросхеме.
C3,R3 служит для погашения высокочастотных импульсов – сглаживания пульсаций, чтобы коэффициент пульсаций был меньше

доработка и модернизация своими руками

Светодиодное освещение теперь намного доступнее, поэтому становится очень востребованным. Оно имеет множество преимуществ перед лампочками накаливания: более долгий срок службы, экологичность, безопасность, высокую яркость и надежность. Хоть светодиодные лампочки стоят дороже традиционных ламп накаливания, их стоимость окупается. Более того, можно самостоятельно продлить срок их службы. В этой статье рассмотрим, как доработать светодиодные лампочки, чтобы сделать их максимально эффективными.

Принцип построения светодиодных лампочек

Обычно встречается неизолированный драйвер. В таком случае схема составляется на импульсном понижающем преобразователе, и это имеет много плюсов:

• Светодиодные лампочки с неизолированным драйвером превосходят схемы на конденсаторном балласте по стабильности выходного тока. Кроме того, пульсации полностью отсутствуют.

• Применение неизолированного драйвера позволяет максимально увеличить КПД. Это означает, что на выходе напряжение получается намного выше, чем у линейных или изолированных драйверов. Достичь такого эффекта помогает использование светодиодов, имеющих в корпусе сразу несколько кристаллов вместо одного большого – они снижают ток, но поднимают напряжение.

• Также схемы с неизолированным драйвером получаются дешевле по стоимости и компактнее по размерам, чем с изолированным или линейным. Так происходит потому, что используемый дроссель не переваривает всю мощность, чего нельзя сказать про трансформаторы в аналогичных драйверах. По этой причине для изготовления схем с неизолированным драйвером нужно меньше материала, а значит, падает стоимость изделия.

Обратите внимание: работая с драйверами, будьте очень осторожны! При неправильном обращении с ними есть риск получить удар током!

Как разобрать светодиодную лампочку

Конечно, перед тем, как начать модернизировать светодиодную лампочку, ее нужно разобрать. Делается это очень просто, но нужно знать некоторые нюансы. Корпус подобных лампочек изготовлен из композита и играет роль теплоотвода, а по его периметру на защелках и силиконовом материале закреплен рассеиватель. Чтобы снять колпачок рассеивателя, нужно аккуратно подрезать герметик по кругу. После этого колпак можно будет снять, но потребуется приложить немного усилий – он сидит туго.

Сложность может возникнуть с платой с диодами. Есть несколько способов ее фиксации: прессование или прикручивание винтами. Во втором случае все просто, а вот с запресованными платами работать сложнее. Постарайтесь осторожно снять плату с помощью отвертки, не повредив корпус. Это может быть трудно, но, если какой-то кусочек пластика откололся, не стоит паниковать: если потребуется, в конце его можно будет приклеить на место. Контакты платы либо припаивают, либо делают съемными.

После того, как вы сняли плату, нужно разобраться с идущими от цоколя лампы проводами. Они не позволяют снять драйвер, потому что при производстве лампочка собирается в обратном порядке. Нам нужно освободить один из выводов. Для этого вытаскиваем центральный контакт, идущий от цоколя, а другой отрезаем. В процессе сборки его потребуется сделать длиннее.

Устройство светодиодной лампочки

Далее нам нужно ознакомиться, из каких деталей состоит LED-лампочка и для чего они нужны. На работу тока влияют несколько параметров. Во-первых, это срок службы изделия, от которого зависит цена лампочки. Во-вторых, температура и особенности потребления энергии.

Как правило, обрыв в цепи светодиодов ведет к порче лампочки. Если она перестала светить, в первую очередь нужно осмотреть вышедший из строя светодиод: на нем будет заметна маленькая черная точка.

Во время работы лампочки кристаллы в светодиодах нагреваются и расширяются. Выводы для тока очень тонкие и изготавливаются из золота. Это самый подходящий металл: он прочный, пластичный и не разрушается при эксплуатации лампочки. Однако расширение кристаллов отличается от расширения других материалов, из которых изготовлено изделие, что приводит к деформации токопроводящих выводов. Поэтому в старых лампочках, которые уже много раз включали и выключали, происходит разрыв цепей.

Иногда один большой кристалл в светодиодах заменяют на много маленьких. Такая конструкция позволяет не только снизить воздействие температуры, но еще и поднимает напряжение питания светодиодов.

]]>

Увеличиваем срок службы светодиодной лампочки

Сначала нам необходимо снизить ток, проходящий через светодиоды. Кроме того, мы также повысим их КПД, а это сделает температуру кристаллов меньше. Как мы уже разобрались, чем ниже температура – тем меньше риск, что токопроводящие выводы повредятся. КПД повышается потому, что при уменьшении тока яркость лампочки становится меньше. Так, мы сможем значительно увеличить срок службы LED-лампочки. Чтобы все это сделать, нам потребуется найти датчик тока на плате. Для этого ищем резистор или их пару, которые включены в параллель с сопротивлением, измеряемым в Ом. Найти их будет легко, потому что эти резисторы присутствуют во всех видах драйверов.

Далее есть два пути. Мы можем либо установить другой резистор с большим сопротивлением, либо отпаять один из уже имеющихся. Помните, что ток, проходящий через светодиоды, пропорционален сопротивлению резистора датчика: чем оно больше, тем, соответственно, меньше ток.

Если значение проходящего через светодиоды тока и мощность лампы уменьшатся совсем немного, это все равно поможет сильно продлить срок эксплуатации лампочки, потому что нагрев кристаллов в светодиоде будет намного меньше, чем нагрев корпуса изделия. Таким образом, получится снизить воздействие температуры на токопроводящий вывод.

]]>

Чем дороже лампочка, тем у нее больше светодиодов, работающих на маленьком токе. Также мощность у подобных изделий ниже, чем у дешевых лампочек. Светодиоды работают в щадящем режиме, именно поэтому дорогие LED-лампы отличаются длительным сроком службы.

Рекомендуется занижать мощность на 30% – этого будет вполне достаточно, если лампочка новая. Однако если вы модернизируете уже бывшую в употреблении лампу, лучше занизить мощность до 50%. Когда есть один сгоревший светодиод, все остальные вслед за ним тоже в скором времени начнут выгорать. Если сильно не понизить мощность, такая лампочка не сможет долго работать. Конечно, для продления ее срока службы можно поменять все диоды, но это не всегда получается сделать.

Делаем плавное увеличение яркости при включении

Такая доработка очень актуальна, к примеру, в спальне или детской комнате, когда хочется сделать плавное увеличение яркости освещения. Включение будет длиться около 30 секунд. Нам потребуется включить позистор (это электронный компонент, который играет роль нагревателя и температурного датчика) параллельно светодиодам. Позистор также называют РТС-терморезистором.

Нужный эффект достигается следующим образом: в холодном позисторе сопротивление минимальное. Ток, протекая через несколько светодиодов, нагревает его, увеличивая тем самым сопротивление. С нарастанием сопротивления происходит включение в цепь другой части светодиодов. Именно так достигается постепенное увеличение яркости.

Обращайте внимание на сопротивление используемого позистора. Оно должно быть в пределах 330-470 Ом. Найти такие можно в энергосберегающих лампах с мощностью 32 Вт.

Делаем ночник с пониженной яркостью

Кроме ночника, лампочку с пониженной яркостью можно вкрутить в бра. Это может быть удобно во многих случаях: к примеру, некоторые дети боятся темноты и просят оставлять на ночь работающий ночник. Слишком яркий свет мешает спать, и подобные лампочки – отличный выход. Также их можно вкрутить в бра в спальне или в люстру в помещении, где не требуется слишком сильный свет.

Здесь понадобится усовершенствовать драйвер, отпаять один резистор на плате драйвера и допаять другой, мощностью 1 Вт, параллельно токопроводящим выводам. Также потребуется оборудовать выключатель резистором с сопротивлением 68 кОм и мощностью 1 Вт. Его устанавливаем параллельно контактам. Обратите внимание, что после этого патрон лампочки будет под напряжением.

Принцип работы прост. Напряжение делится между двумя резисторами, что уменьшает напряжение от питания, поступающего в лампу. Ток проходит через делитель из резисторов и светодиоды. На яркость лампы влияет сопротивление резисторов.

Иногда может потребоваться установка дополнительного подстроечного резистора на 100 кОм, чтобы лампа не мигала. Его нужно ставить параллельно керамическому конденсатору фильтра питания. Нужно сделать так, чтобы лампа не стартовала с пониженной яркостью. В штатном же режиме она должна работать как обычно. Ночник, в котором установлена модернизированная лампочка с такими резисторами, какие были указаны, потребляет примерно 0,42 Вт. Если выключатель включен, лампа будет работать в обычном режиме. Однако ее мощность увеличится на значение, рассеиваемое на резисторе, который мы припаяли на токопроводящие выводы микросхемы.

Модернизация схем светодиодных ламп позволяет значительно расширить их функциональные возможности, поэтому пользоваться ими намного удобнее, чем лампочками накаливания. Также можно легко увеличить их срок эксплуатации, что делает их еще и выгодными. Самое главное – подходить к этому делу аккуратно, не забывая о безопасности.

]]>

Устройство светодиодной лампы – конструкция и принцип работы

Прежде чем понять, как устроена светодиодная лампа на 220 вольт, нужно разобраться, что она собой представляет и в чем ее преимущество перед лампами накаливания или люминесцентными светильниками. Конечно же, основной их плюс – это долговечность в работе и минимальное потребление электроэнергии. Почему так недолго работают обычные лампы, объяснять не приходится. И так понятно, что вольфрамовая нить – не слишком надежный материал. Но все же до недавнего времени лампы на основе этого материала практически не имели конкуренции. Сейчас же, хотя цена светодиодных ламп выше, чем у их предшественников, они быстро завоевывают рынок, пользуясь у потребителя все большим спросом.

 Что же такое светодиод?

По своему строению это многослойный полупроводниковый кристалл, который преобразует электроэнергию в обычный свет. А как это происходит, нужно разобрать более детально.

При различных вариациях компоновки чипов можно создать четыре варианта светодиодов:

Схема светодиодной лампы

Поняв суть устройства светодиодной лампы, легко разобраться в особенностях работы и даже изготовить ее самому (схема светодиодной лампы на 220 вольт представлена на рисунке ниже). Естественно, в любом из магазинов можно приобрести такой светильник, но иногда бывает трудно подобрать таковой именно с необходимыми параметрами. А кому-то просто не интересно покупать, а куда более привлекательно изготовить самому. Главное – решить вопросы расположения схемы и светодиодов, изолирования системы, а также обеспечения теплообмена.

Итак, с чего следует начать сборку? Есть множество систем, позволяющих этим осветительным приборам функционировать от сети 220 V. У всех них существует 3 главные цели:

1. Получение пульсирующего тока из сети 220 V.
2. Выравнивание тока до постоянного.
3. Трансформирование тока до 12 V.

Для этого можно воспользоваться 2 вариантами – изготовить либо плату с диодным мостом, либо резисторную схему. При втором варианте необходимо использование четко определенного количества светодиодов. Нужно понять, какие плюсы и минусы есть у каждого из этих вариантов.

Схема с диодным мостом

Схема с диодным мостом

Устройство этой схемы включает в себя четыре диода, подключенных разнонаправлено. По своему принципу диодный мост должен ток из сети 220 V трансформировать в пульсирующий. Суть действия в следующем: синусоидальные полуволны при проходе по двум диодам изменяются, в результате минус теряет полярность. При сборке нужно подключить к плюсовому выходу конденсатор до моста в месте подачи переменного тока. Сопротивление в 100 Ом присоединяется перед минусом. Для сглаживания перепадов напряжения сзади моста нужен еще один конденсатор.

Такую схему несложно собрать, даже любитель при минимальных навыках справится с этой работой. Саму плату лучше позаимствовать от отработавшего свое светильника. Главное запомнить – светодиоды нужно соединять по 10 шт. последовательно, после получившиеся несколько цепей соединить параллельно.

Резисторная схема

Ее тоже совершенно несложно изготовить. При даже небольших навыках вполне по силам собрать подобную лампу даже новичку. Собирается эта схема из 2 резисторов и 2 цепочек светодиодов, состоящих из одинакового числа элементов, соединенных последовательно, но имеющих разную направленность. От первого резистора соединение идет от одной полосы светодиодов к катоду, от другой – к аноду. От второго резистора – наоборот. Оптимальное число диодов в полосе – 10-20. Вывод: изготовить самодельный драйвер и в последующем лампу на светодиодах – совершенно несложная задача.

Устройство LED-лампы на 220 V.

Устройство LED-ламп

Основные 6 частей LED-лампы – это корпус, цоколь, рассеиватель, радиатор, блок светодиодов LED и бестрансформаторный драйвер (на картинке представлено устройство светодиодной лампы на 220 V). Эти лампы вполне подлежат ремонту, если один или несколько кристаллов прогорели. Вообще в LED-светильниках обычно горит драйвер, для которого чаще всего используются такие микросхемы, как bp 3122, bp 2832а или bp 2831а. Помимо прочего, драйвер стабилизирует скачки напряжения.

На рисунке сверху изображена лампа варианта СОВ. Ее светодиод представляет собой единую пластину, в которую включено множество чипов. Если у такой лампы перегорает светодиод, то он меняется целиком, т. к. отдельные чипы невозможно поменять.

Схема светодиодного драйвера

Схема драйвера светодиодной лампы (можно понять на примере MR-16) настолько проста, насколько это возможно (драйвер LED-лампы ничем от него не отличается). Она работает так: переменный ток в 220 V проходит на мост (диодный) через конденсатор С1. Далее уже прямой ток идет на светодиоды НL1–НL27, которые подключены последовательно. Число их может достигать 80 шт. Ну а более ровного света, без мерцания, добиваются как раз при помощи конденсатора С2. Желательно, чтобы он был как можно большей емкости. Схема драйвера для светодиодов от сети 220 V представлена на рисунке.

Простейшая схема драйвера MR-16

Ремонт LED–лампы

Устройство светодиодного светильника представляет собой обычную LED-лампу, и если светодиоды в ней отдельные, а не единой пластиной с кристаллами, то ее возможно отремонтировать, заменив сгоревшие (прогоревшие) элементы. Ее с легкостью можно разобрать. Нужно разделить корпус с цоколем. Если для примера взять лампу МR-16, то как раз внутри будет находиться 27 светодиодов. Подобраться к плате с элементами можно путем снятия защитного стекла. Делается это при помощи обычной отвертки.

Иногда именно этот этап становится самым трудным. Если светодиод прогорел, то это сразу видно. Сгоревшие элементы придется поискать при помощи тестера, либо подавая на них по 1.5 V. Неисправные светодиоды необходимо заменить. Причиной мигания лампы может быть поломка конденсатора С1. При этом нужно поставить другой, с напряжением 400 V.

Особенности ламп со штыревым цоколем

По сути, лампа со штыревым цоколем практически ничем не отличается. Единственное, что необходимо знать, это маркировку, которая наносится на корпус. Относится она именно к особенностям цоколя.

• G – это как раз указывает на то, что у лампы штыревой цоколь.
• U – маркер того, что лампа энергосберегающая.
• 10 – расстояние от одного до другого штыря в миллиметрах.

Как проверить светодиодную лампу при покупке?

Светодиодная лампа с цоколем Е-27

Примером послужит лампа с цоколем Е-27 и питанием в 220 V. Как при покупке не ошибиться, выбрав качественный товар? Необходимо внимательно осмотреть всю конструкцию светодиодной лампы. Изначально нужно посмотреть на радиатор. Он должен быть литым, а не наборным, т. к. в том числе и от него зависит долговечность работы выбранной лампы. Радиатор стоит в прямой зависимости от мощности, следовательно, чем мощнее лампочка, тем больше охладитель. Очень хорошо себя показывают алюминиевые, керамические либо графитовые.

Наилучший вариант – термопластиковое покрытие радиатора. После необходимо убедиться в отсутствии люфтов в цоколе, а также видимых механических повреждений. В любом магазине электротоваров имеется возможность включения лампы в сеть для проверки. При подаче питания на лампу нужно обратить внимание на исходящий от нее свет. Даже если мерцания не видно, необходимо посмотреть на прибор через камеру сотового телефона. На экране будет четко видно наличие или отсутствие мерцания. Если же имеется пульсация, такую лампу покупать не стоит. Что касается маркировки, то она должна быть четкой и хорошо читаемой, т. к. именно на основе этой информации выбирается тип светодиодной лампы.

Общие сведения

Применение светодиодных ламп необычайно широко. Это и бытовое освещение, и промышленное, и даже уличное. По своей сути такие световые приборы являются самыми экологически чистыми, т. к. не содержат опасных веществ (таких, как ртуть и т. п.) в отличие от люминесцентных или ртутных (ДРЛ) ламп. Световые приборы, имеющие в основе нить из вольфрама, дают много света, но их эффективность весьма сомнительна, т. к. 95 процентов уходит на выработку тепла, в чем и состоит отличие от принципа работы светодиодной лампы. Очень интересно, что после того, как было запрещено продавать лампы мощностью свыше 100 Ватт, их все равно не перестали выпускать. Только теперь они называются не лампочки, а «теплоизлучатели», что по своей сути правильно. Есть различные корпуса светодиодных ламп, а также различные типы цоколя. На картинке указаны маркировки, по которым можно определить, какая именно лампа нужна для того или иного прибора. Интересен также и цвет таких ламп. С первого взгляда может показаться, что он просто белый, однако это не так. Есть специальный индекс цветопередачи – CRI. Если он низок, то освещение будет казаться неприятным, хотя будет непонятно почему, ведь оно визуально не отличается. Если брать за пример солнце или обычную лампочку, то их CRI будет равен 100. Качественная светодиодная лампа имеет CRI 90. Ну а если CRI менее 80, то такие световые приборы не рекомендуется использовать в местах проживания.

Виды светодиодных ламп

Так что же в итоге? Конечно, личное дело каждого, какие осветительные приборы использовать, но то, что светодиодные лампы помимо своей экологичности еще и очень экономичны – это неоспоримый факт, а значит, они будут продолжать завоевывать рынок электротехники до тех пор, пока не появится что-то новое.

Схема светодиодной лампы на 12 вольт

Как подключить светодиод к 12 вольтам

Светодиоды уже давно используются в различных сферах жизни и деятельности людей. Благодаря своим качествам и техническим характеристикам, они приобрели широкую популярность. На основе этих источников света создаются оригинальные светотехнические конструкции. Поэтому у многих потребителей до воль но часто возникает вопрос, как подключить светодиод к 12 воль там. Данная тема очень актуальна, поскольку такое подключение имеет принципиальные отличия от других типов ламп. Следует учитывать, что для работы светодиодов используется только постоянный ток. Большое значение имеет соблюдение полярности при подключении, в противном случае, светодиоды просто не будут работать.

Особенности подключения светодиодов

В большинстве случаев для подключаемых светодиодов требуется ограничение тока с помощью резисторов. Но, иногда вполне возможно обойтись и без них. Например, фонарики, брелоки и другие сувениры со светодиодными лампочками питаются от батареек, подключенных напрямую. В этих случаях ограничение тока происходит за счет внутреннего сопротивления батареи. Ее мощность настолько мала, что ее попросту не хватит, чтобы сжечь осветительные элементы.

Однако при некорректном подключении эти источники света очень быстро перегорают. Наблюдается стремительное падение яркости свечения, когда на них начинает действовать нормальный ток. Светодиод продолжает светиться, но в полном объеме выполнять свои функции он уже не может. Такие ситуации возникают, когда отсутствует ограничивающий резистор. При подаче питания светильник выходит из строя буквально за несколько минут.

Одним из вариантов некорректного подключения в сеть на 12 воль т является увеличение количества светодиодов в схемах более мощных и сложных устройств. В этом случае они соединяются последовательно, в расчете на сопротивление батарейки. Однако при перегорании одной или нескольких лампочек, все устройство выходит из строя.

Существует несколько способов, как подключить светодиоды на 12 воль т схема которых позволяет избежать поломок. Можно подключить один резистор, хотя это и не гарантирует стабильную работу устройства. Это связано с существенными различиями полупроводниковых приборов, несмотря на то, что они могут быть из одной партии. Они обладают собственными техническими характеристиками, отличаются по току и напряжению. При превышении током номинального значения один из светодиодов может перегореть, после этого остальные лампочки также очень быстро выйдут из строя.

В другом случае предлагается соединить каждый светодиод с отдельным резистором. Получается своеобразный стабилитрон, обеспечивающий корректную работу, поскольку токи приобретают независимость. Однако данная схема получается слишком громоздкой и чрезмерно загруженной дополнительными элементами. В большинстве случаев ничего не остается, как подключить светодиоды к 12 воль там последовательно. При таком подключении схема становится максимально компактной и очень эффективной. Для ее стабильной работы следует заранее позаботиться об увеличении питающего напряжения.

Определение полярности светодиода

Чтобы решить вопрос, как подключить светодиоды в цепь 12 воль т, необходимо определить полярность каждого из них. Для определения полярности светодиодов существует несколько способов. Стандартная лампочка имеет одну длинную ножку, которая считается анодом, то есть, плюсом. Короткая ножка является катодом – отрицательным контактом со знаком минус. Пластиковое основание или головка имеет срез, указывающий на место расположения катода – минуса.

В другом способе необходимо внимательно посмотреть внутрь стеклянной колбочки светодиода. Можно легко разглядеть тонкий контакт, который является плюсом, и контакт в форме флажка, который, соответственно, будет минусом. При наличии мультиметра можно легко определить полярность. Нужно выполнить установку центрального переключателя в режим прозвонки, а щупами прикоснуться к контактам. Если красный щуп соприкоснулся с плюсом, светодиод должен загореться. Значит черный щуп будет прижат к минусу.

Тем не менее, при кратковременном неправильном подключении лампочек с нарушением полярности, с ними не произойдет ничего плохого. Каждый светодиод способен работать только в одну сторону и выход из строя может случиться только в случае повышения напряжения. Значение номинального напряжения для отдельно взятого светодиода составляет от 2,2 до 3 воль т, в зависимости от цвета. При подключении светодиодных лент и модулей, работающих от 12 воль т и выше, в схему обязательно добавляются резисторы.

Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 воль т

Отдельный светодиод невозможно напрямую подключить к источнику питания на 12 В поскольку он сразу же сгорит. Необходимо использование ограничительного резистора, параметры которого рассчитываются по формуле: R= (Uпит-Uпад)/0,75I, в которой R является сопротивлением резистора, Uпит и Uпад – питающее и падающее напряжения, I – ток, проходящий по цепи, 0,75 – коэффициент надежности светодиода, являющийся постоянной величиной.

В качестве примера можно взять схему, используемую при подключение светодиодов на 12 воль т в авто к аккумулятору. Исходные данные будут выглядеть следующим образом:

• Uпит = 12В – напряжение в автомобильном аккумуляторе;
• Uпад = 2,2В – питающее напряжение светодиода;
• I = 10 мА или 0,01А – ток отдельного светодиода.

В соответствии с формулой, приведенной выше, значение сопротивления будет следующим: R = (12 – 2,2)/0,75 х 0,01 = 1306 Ом или 1,306 кОм. Таким образом, ближе всего будет стандартная величина резистора в 1,3 кОм. Кроме того, потребуется расчет минимальной мощности резистора. Данные расчеты используются и при решении вопроса, как подключить мощный светодиод к 12 воль там. Предварительно определяется величина фактического тока, которая может не совпадать со значением, указанным выше. Для этого используется еще одна формула: I = U / (Rрез.+ Rсвет), в которой Rсвет является сопротивлением светодиода и определяется как Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в цепи составит: I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А.

В результате, фактическое падение напряжения светодиода будет равно: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54 В. Окончательно значение мощности будет выглядеть так: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 Вт). Для практического подключения значение мощности рекомендуется немного увеличить, например, до 0,125 Вт. Благодаря этим расчетам, удается легко подключить светодиод к аккумулятору 12 воль т. Таким образом, для правильного подключения одного светодиода к автомобильному аккумулятору на 12В, в цепи дополнительно понадобится резистор на 1,3 кОм, мощность которого составляет 0,125Вт, соединяющийся с любым контактом светодиода.

Расчет подключения светодиода к сети 220В осуществляется по такой же схеме, что и для 12В. В качестве примера берется такой же светодиод с током 10 мА и напряжением 2,2В. Поскольку в сети используется переменный ток напряжением 220В, расчет резистора будет выглядеть следующим образом: R = (Uпит.-Uпад.) / (I х 0,75). Вставив в формулу все необходимые данные, получаем реальное значение сопротивления: R = (220 — 2.2) / (0,01 х 0,75) = 29040 Ом или 29,040 кОм. Ближайший стандартный номинал резистора – 30 кОм.

Далее выполняется расчет мощности. Вначале определяется значение фактического тока потребления: I = U / (Rрез.+ Rсвет). Сопротивление светодиода рассчитывается по формуле: Rсвет = Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в электрической цепи будет составлять: I = 220 / (30000 + 220) = 0,007А. В результате, реальное падение напряжение на светодиоде будет следующим: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54В.

Для определения мощности резистора используется формула: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (220 -1,54)² / 30000 = 1,59Вт. Значение мощности следует увеличить до стандартного, составляющего 2Вт. Таким образом, чтобы подключить один светодиод к сети с напряжением 220В понадобится резистор на 30 кОм с мощностью 2Вт.

Однако в сети протекает переменный ток и горение лампочки будет происходить лишь в одной полуфазе. Светильник будет выдавать быстрый мигающий свет, с частотой 25 вспышек в секунду. Для человеческого глаза это совершенно незаметно и воспринимается как постоянное свечение. В такой ситуации возможны обратные пробои, которые могут привести к преждевременному выходу из строя источника света. Чтобы избежать этого, выполняется установка обратно направленного диода, обеспечивающего баланс во всей сети.

Ошибки при подключении

Как подключить светодиод к 12В постоянного тока

Среди большинства осветительных элементов особую популярность завоевали светодиоды 12 Вольт (LED). Маленькие лампочки потребляют минимум электроэнергии. При этом дают широкий спектр цветов освещения и служат до 40 000 часов.

Особенности подключения LED лампочек

Сфера применения светодиодов достаточно широка — от производства ТВ техники до подсветок в жилых, коммерческих помещениях. Однако способы подключения маленьких ламп известны не каждому мастеру. Все выделяют три метода монтажа LED:

• последовательный;
• параллельный;
• комбинированный.

Принципы подключения

Для установки LED ламп существует несколько важных принципов, которых следует придерживаться:

• Важно соблюдать полярность при подсоединении светодиода. Иначе он быстрее выйдет из строя или не будет светиться вообще.
• Расположение анода и катода указано на цоколе лампочки в виде насечек, зеленых точек.
• Запрещено в одну линию и на один резистор последовательно монтировать лампы разного цвета. Это влияет на их производительность и в принципе свечение.
• Информацию о полярностях можно найти в технической документации к LED.

На каждые 12 В можно подключать не более 6 светодиодов.

Виды источников питания

Каждый светодиод 12В должен подключаться только к источнику питания с таким же напряжением. Причем ИП обязан иметь стабилизированный выходной ток. Проще всего и желательно подсоединять LED к таким источникам питания на 12 В:

• Бестрансформаторные БП (блоки питания). Имеют токозадающий резистор на выходе и гасящий конденсатор. Но в подобных БП отсутствует стабилизирующая защита. Это сильно влияет на продолжительность работы лампочек при скачках напряжения.
• Автомобильный аккумулятор. Если подсоединять LED к аккумулятору, нужно подобрать резистор по мощности и сопротивлению.
• Нестабилизированные БП. Их главные компоненты — конденсатор, выпрямитель и понижающий трансформатор. Подобные блоки питания актуальны для объектов со стабильным напряжением.
• Импульсные источники питания. В качестве примера можно взять блок питания компьютера. Если пользователю не будет мешать шум кулеров, можно использовать и его

Стоимость нового ИП на 12 Вольт зависит от варианта исполнения (наличие корпуса или его отсутствие) и от мощности, исчисляемой в Ваттах.

Как определить полярность светодиода

Все светодиоды на 12 вольт (белые, красные, синие и других цветов) имеют анод и катод (полярности). Их нужно учитывать при подключении LED. Определить полярности можно одним из способов:

• По конструкции. Одна из ножек на цоколе лампочки всегда длиннее на несколько мм. Это и есть анод. Он маркируется значком «+» или зеленой точкой.
• По чаше внутри колбы. Если внимательно присмотреться, на ней можно увидеть два кристалла. Больший обозначает катод. Меньший — анод.
• С использованием мультиметра. Для этого устройство нужно выставить в режим «Прозвонка». Затем щупы аппарата подводят к катоду и аноду. К первому — черный, ко второму — красный. При правильном их расположении лампочка должна светиться. Если этого не произошло, значит, мастер неправильно определил «+» и «-». Нужно изменить положение щупов. Если и это не помогло, светодиод просто неисправен.

Иногда мастера определяют полярность LED при помощи батарейки. Но это кропотливо. Лучше воспользоваться вышеприведенными методами.

Способы подключения светодиодов к ИП на 12 вольт

Чтобы подключить светодиод к 12 вольтам, если его напряжение всего 3В, придется компенсировать излишки в размере 9 Вольт через резистор или стабилитрон (что неэффективно), либо подключать лед лампы последовательно по три штуки сразу.

Красные и желтые LED можно подсоединять сразу по пять штук, поскольку падение из напряжения ниже 2,2 Вольт.

Перед тем как рассчитать резистор, нужно выяснить рабочее напряжение каждой лампочки. Его измеряют самостоятельно или выясняют информацию из технической документации.

Светодиоды на 12 В подключают только через стабилизатор. Если речь идет о подсоединении ленты ламп в ИП, важно знать, что у них есть ограничительный резистор, рассчитанный на каждую групп из нескольких LED.

Последовательное подключение

Если мастер выполняет подключение светодиода 12 Вольт по последовательной схеме, лампы собирают в цепочку. При этом катод каждого предыдущего элемента припаивают к аноду каждого следующего.

При такой схеме сборки через все лампочки проходит ток величиной 20 мА. Уровень напряжения здесь же складывается из сумм падения Вольт на каждой из них. Таким образом, в одну цепь запрещено подключать произвольное количество лампочек.

Если нужно последовательно подключить большое количество светодиодных ламп, нужно брать источник питания с большими показателями по напряжению и мощности.

К недостаткам последовательного подключения относят:

• Выход из строя всей световой цепочки при поломке одного элемента.
• Необходимость закупки более мощного ИП при монтаже большого количества ламп.

В качестве примера последовательного подключения можно рассмотреть стандартную ёлочную гирлянду. При поломке одного элемента она перестает работать вся. Поэтому нужно найти отошедший контакт и снова спаять его.

Алгоритм действий

Чтобы подключить светодиод к 12В постоянного тока, нужно усвоить основной алгоритм действий:

• Определяют тип блока питания, выясняют его напряжение на выходе и вообще работоспособность.
• Выявляют номинальный ток LED, потребляемую мощность и напряжение.
• Определяют возможность подключения светодиодов к БП по имеющимся параметрам.
• Соединяют и спаивают лампочки с соблюдением полярности. Резистор ставят на любой части цепочки.

Контакты после завершения работ тщательно изолируют.

Сколько светодиодов можно подключить к 12 Вольт

Чтобы выяснить, сколько светодиодов можно подключить к 12 В, необходимо поделить Uпит на Uпад. Либо разрешено исходить из среднего значения 2 Вольта на каждую лампочку. Таким образом на каждые 12 В разрешено монтировать не больше 6 LED. Если учесть, что какая-то часть напряжения (примерно 2 В) обязательно должна уходить к гасящему резистору, количество диодов уменьшится на один.

Напряжение светодиода не всегда равно 2 В. К тому же при подключении и соединении ЛЕД стоит учитывать оттенок свечения лампочки и его яркость. Для определения точного количества ламп на один БП двенадцать Вольт можно воспользоваться специальной программой.

Распространенные ошибки

Часто мастера допускают ошибки при монтаже LED. Самые актуальные из них:

• Подключение лампочек напрямую без резистора. В этом случае диоды просто перегорают.
• Выполнение параллельного подключения при помощи одного резистора. Такая ошибка грозит постепенным выходом из строя всех лампочек. Ведь рабочий ток у каждой свой.
• Неправильно подобранный резистор. В этом случае через лампочки проходит слишком большой ток, что опять же приводит к их сгоранию. Если же сопротивление будет большим, элементы будут светиться недостаточно ярко.
• Выполнение последовательного подключения с разными токами потребления. Здесь возможны два варианта — лампы будут светиться с разной интенсивностью яркости, или перегорят те, которые рассчитаны на меньший ток.
• Подсоединение лед ламп к сети с переменным током 220 без использования диода либо иных защитных компонентов. На лампочку поступает напряжение 315 В, что моментально приводит к её сгоранию.

Если учитывать эти ошибки и выполнять подсоединение светодиодов правильно, декоративная подсветка, которую мастер решил встроить дома, будет работать долго и исправно.

Подключение светодиодов к 12 В, схемы и пояснение

В настоящей статье рассмотрим наиболее простые и самые сложные способы и схемы, которые используются, чтобы произвести подключение светодиодов к 12В. Даные схемы идеально подойдут как для подключения через БП, так и к аккумуляторным батареям автомобилей

После статьи о подключении светодиодов к 220 В множество вопросов у посетителей отпало. Но возник другой вопрос – в частности: подключение светодиодов к 12 В. В большей своей части этим интересуются автолюбители.

Я хочу сделать схему. которая позволит питать от 1-3 светодиодов в параллель от 12 В. Воспользовавшись одним из онлайн калькуляторов высчитал, что мне нужны 2 резистора – 100 и 33 Ом. После сборки схемы 100 Ом резистор перегревается и происходит сбой. Что нужно сделать, чтобы резистор не перегревался? Оба резистора 1/2 Вт. Светодиоды 3,6 В. Андрей П.

Из множества вопросов выбрал один, наиболее интересный. И попробую более популярно объяснить процесс подключения светодиодов к 12 В.

Подключение светодиодов к 12 В по простой схеме

Вопрос не содержал никаких толковых объяснений, поэтому пришлось не много додумать его. По моему мнению схема подключения светодиодов к 12 В выглядит следующим образом: два резистора используются для деления напряжения, причем светодиоды подключаются параллельно к точке соединения двух резисторов.

Данная схема не подходит для наших целей, деления в пропорции 1 к 4 не будет.

Нам необходимо либо использовать три светодиода, соединенных последовательно с одним резистором, или если Вы все-таки желаете параллельное соединение, то резистор необходимо устанавливать у каждого LED.

В моем случае я бы взял сопротивление по 20 мА. Это самое оптимальное решение. А вообще, резисторы подбирать нужно от конкретного типа светодиодов.

Подключение светодиодов к автомобильному аккумулятору от 9-12-16В

Рассмотренная выше схема подключения очень простая и подразумевает, что у Вас есть постоянный ток на 12 В.

Ранее я уже оговорился, что большинство вопросов задают автолюбители, а это само – собой подразумевает подключение любых светодиодов к аккумулятору авто. Большинство аккумуляторов работают на номинальных 12 В, но разброс напряжения на батарее начинается от 9 В и заканчивается на 16 В во время эксплуатации.

Возьмем простой пример – падение напряжения на светодиоде порядка 3,5 В при токе 100 мА. следовательно мы имеем мощность в 0,35 Вт (Мощность = ток х Напряжение).

Для светодиода это не сыграет большой роли, т.к. у нас еще есть 12, 5 В, которые мы можем еще куда-нибудь применить, используя, естественно резистор: (16В – 3.5 в) * 100 ма = 1.25 Вт.

Номинальное напряжение батареи 12 В

Номинальная Calcluations (т. е. Vbattery = 12В):

Рled = 3,5 в * 100 ма = 0.35Вт (так же как и раньше)

Presistor = 8,5 в * 100ма = 0.85 Вт

Чтобы избежать излишнего падения напряжения на резистор можно использовать схему ( показанную в первой части статьи). Однако, стоит помнить, что если аккумулятор разряжен и близок к 12 В, то вероятность велика, что Ваши светодиоды, подключенные к 12 В, просто не будут гореть.

3,5 в + 3,5 в + 3,5 В + Ток*Rresistor = довольно близко к 12В.

Подключение светодиодов к 12 В используя два резистора

Можно подключить светодиоды к 12 В используя не один а два резистора. Схема не много сложнее, но более безопасна и “более рабочая”.

В каждой строке подключается биполярный транзистор. В первой строке мы видим, что база замыкается на коллектор и эмиттер и на землю. Все базы связываются между собой. В результате чего ток через каждую строку будет идти одинаковый. Гарантировать на все сто процентов работу не возможно, так как большую роль может сыграть температурный режим.

Еще раз повторюсь. что данная схема “более безопасна”, т.к. в этом случае можно не использовать большие 2 Вт резисторы, которые достаточно сильно греются. Помимо этого. экспериментальным путем, можно регулировать яркость светодиодов, подбирая транзисторы.

Видео подключения светодиода к 12 вольт

Понимаю, что большинству будет не понятно все то. что здесь написано. поэтому для тех, кто хочет просто увидеть и повторить – смотрите видео, в котором популярно показано как подключать светодиоды к постоянному току 12 Вольт.

{SOURCE}

Что внутри и светодиодная лампа

от ЛЕЛАНД ТЕШЛЕР, исполнительный редактор

Сюрприз: заглянув внутрь пяти светодиодных ламп, предназначенных для замены ламп накаливания мощностью 60 Вт, можно увидеть, какие режимы проектирования варьируются от совершенно простых до поразительно сложных.

Среднестатистический потребитель может подумать, что когда дело доходит до лампочек, одна примерно такая же, как и другая. Этот вид мог быть точным, когда в каждой розетке была лампа накаливания. Это, конечно, не так для светодиодных ламп, разработанных в качестве замены ламп накаливания.

Мы пришли к такому выводу после того, как разобрали пять светодиодных ламп, продаваемых как эквиваленты ламп накаливания мощностью 60 Вт. Все пять выбранных нами ламп получили высокие оценки журнала Consumer Reports. Но на этом общность остановилась. Когда мы вошли внутрь, мы обнаружили совершенно разные подходы к технологиям строительства, управлению температурным режимом и проектированию электроники.

Начнем с лампы под названием E27 A19 LED от Home EVER Inc. из Лас-Вегаса. Механика лампочки и ее электроники предельно просты.Двусторонняя печатная плата, похоже, была припаяна оплавлением. Два провода соединяют плату с металлической пластиной, на которой находится 30 светодиодов. Еще два провода идут к проводам розетки. Все четыре провода выглядят так, как если бы они были спаяны вручную.

Пластиковый корпус преобразователя постоянного / переменного тока Home EVER выдвинулся из нижней части радиатора. Плата преобразователя (правая) находится в пластиковом корпусе.

Лампа построена вокруг радиатора высотой 2 дюйма, который весит 2 унции и выглядит как отливка из металла. В основании лампы находится пластиковый корпус, в котором находится преобразователь постоянного / переменного тока.Электрические подключения к патрону лампы находятся на одном конце корпуса. Другой конец крепится к радиатору двумя маленькими винтами.

Радиатор и пластиковое основание лампы Home EVER удерживают преобразователь постоянного / переменного тока с удаленными металлическими резьбами. > Здесь соединение опорной ножки по-прежнему подключено к преобразователю.

Дополнительные приспособления к радиатору – это лампа из матового поликарбоната, в которую заключены светодиоды, и металлическая пластина диаметром 2 дюйма, на которой находятся светодиоды. Пластиковая лампа, по-видимому, вставляется в радиатор, а светодиодная пластина крепится тремя винтами.Между светодиодной пластиной и радиатором нанесена пара точек теплопроводности.

Конструкция преобразователя постоянного / переменного тока проста. Единственные компоненты, не относящиеся к SMD, – это два больших конденсатора, импульсный резистор на входе и трансформатор. Соединения от платы к основанию винта и к плате светодиодов выполняются дискретными проводами, но подключение к контакту ножки лампы было выполнено машинным. Однако электрическое соединение с металлической резьбой – это просто отрезок оголенного провода, зажатого между пластиковым корпусом и внутренней поверхностью резьбы.

Электроника преобразователя переменного / постоянного тока – голая. Диодный мост на входе – четыре дискретных диода. На плате есть единственная микросхема. Это источник питания с понижающей топологией, предназначенный для обеспечения постоянного тока и производимый компанией Bright Power Semiconductor (BPS) в Китае. Чип, получивший название BP2812, включает полевой МОП-транзистор на 600 В. В спецификации указан рабочий ток микросхемы на уровне 200 мкА.

На плате Home EVER видны четыре диода, составляющие выпрямительный мост и микросхему BP2812 (внизу).На другой стороне платы (вверху) находятся компоненты управления энергией и плавкий предохранитель на входе.

«Типовая прикладная схема», указанная в спецификации BP2812, очень близка к реальной схеме, которую мы нашли на печатной плате светодиода. Семь резисторов входят в простые сети, которые обрабатывают напряжение Vcc, измеряют пиковый ток понижающей индуктивности и регулируют входное напряжение на ИС. Пять конденсаторов выполняют рутинную работу по фильтрации линии переменного тока, байпас переменного тока для вывода Vcc и контактов считывания линии, а также понижающую топологию.Встроенный предохранитель отключает питание всей цепи в случае слишком большого потребления тока.

Судя по графике на сайте BPS, похоже, что именно BPS собрал плату. Там есть изображения примеров плат для нескольких других светодиодных приложений, которые очень похожи на это.

Микросхема, питающая светодиодную лампу Home EVER, по сути, представляет собой источник постоянного тока, питающий встроенный MOSFET. Эталонная схема от производителя микросхем Bright Power Semiconductor близка к той, что мы нашли на печатной плате.

Следует отметить, что влияние температуры на работу светодиода не учитывается в преобразователе постоянного / переменного тока. Светодиоды излучают меньше света при повышении их температуры. Обычно это не проблема при небольших изменениях температуры. Чувствительность глаза к свету логарифмическая, и глаз не особенно чувствителен к небольшим изменениям яркости. Нет ничего необычного в том, что световой поток светодиода падает на 10% при повышении температуры перехода от комнатной до 150 ° C.

Но ток светодиода также можно уменьшить при более высоких температурах, чтобы уменьшить потребность в теплоотводе.Тем не менее, в преобразователе переменного / постоянного тока лампочки Home EVER нет датчика температуры. А схемы диммирования нет.

Но в целом светодиодная лампа, вероятно, хорошо работает там, где не требуется регулировка яркости.

Osram
Светодиодная лампа Osram Sylvania мощностью 60 Вт примечательна тем, что имеет относительно небольшой состоящий из двух частей радиатор. Одна часть представляет собой башню в форме пятиугольника высотой 1 дюйм, которая служит основой для шести светодиодных панелей, пять из которых имеют форму пятиугольника, а шестая находится на вершине башни пятиугольника.Другой – цилиндрический литой радиатор длиной 0,75 дюйма, который, по-видимому, защелкивается в верхней части пластикового купола, в котором размещены светодиоды. Цилиндрический литой радиатор и башня вместе весят 1,3 унции.

Вид на светодиодную лампу Osram с отрезанным пластиковым шаром, открывающий башню в форме пятиугольника, на которой расположены светодиоды. Видно, что провода от платы преобразователя постоянного / переменного тока припаяны к верхней пластине.

Основание устройства представляет собой цельный пластиковый корпус, в котором находится монтажная плата преобразователя переменного / постоянного тока.Два провода соединяют его с пятиугольной башней с 18 светодиодами, по три на каждой грани. Соединения между платами, похоже, были припаяны оплавлением. Но дискретные провода между печатной платой и светодиодной сборкой, похоже, были припаяны вручную. Точно так же соединения с цоколем лампы представляют собой отдельные провода, один из которых зажат между металлической резьбой, а другой – машиной, собранной на ножке лампы.

Заливочный материал, окружающий плату преобразователя переменного / постоянного тока лампы Osram и пластиковый корпус, из которого она была извлечена.

По не совсем понятным причинам разработчики лампы Osram решили закрепить плату преобразователя переменного / постоянного тока. Относительно небольшой радиатор на этой плате по сравнению с другими конструкциями, которые мы видели, может указывать на то, что заливка предназначена для улучшения рассеивания тепла, хотя заливочный материал не полностью заполняет пустое пространство между электронными компонентами и внешней оболочкой. Однако заливка действительно усложнила процесс расшифровки схемы.

Эталонная схема SSL21082AT кажется близкой к той, что мы нашли на печатной плате Osram.Чип имеет вход для резистора NTC, но мы не обнаружили его ни на печатной плате, ни на металлических пластинах, к которым крепятся светодиоды.

Основная плата для светодиодной лампы Osram двусторонняя. Он содержит две микросхемы, одна из которых представляет собой диодный мост для входа переменного тока, а другая – микросхему драйвера SSL21082AT от NXP Semiconductors. Функции, реализованные на микросхеме NXP, включают регулировку яркости, защиту от перегрева и контроль перегрева светодиодов, защиту от короткого замыкания на выходе и режим перезапуска в случае отключения электроэнергии. Эта ИС имеет встроенный внутренний переключатель высокого напряжения и работает как понижающий преобразователь с граничной проводимостью (BCM).

Основной радиатор для светодиодной лампы Osram представляет собой отливку цилиндрической формы, которая показана здесь в виде четырех частей после извлечения из корпуса лампы. Металлические винты с резьбой прикрепляются к пластиковому корпусу, на котором крепится плата преобразователя переменного / постоянного тока, которая видна здесь.

BCM – это квазирезонансный метод, используемый для повышения энергоэффективности. Основная идея BCM заключается в том, что ток индуктора начинается с нуля в каждый период переключения. Когда силовой транзистор повышающего преобразователя включен на фиксированное время, пиковый ток катушки индуктивности пропорционален входному напряжению.Форма волны тока треугольная; поэтому среднее значение в каждом периоде переключения пропорционально входному напряжению.

После того, как герметизирующий материал был удален с печатной платы лампы Osram, на печатной плате стала видна микросхема драйвера SSL21082AT от NXP Semiconductors. Другая микросхема на плате – это мостовой выпрямитель. Конденсаторы для управления энергией и катушки индуктивности установлены на другой стороне платы.

Запасы энергии в катушке индуктивности при включенном переключателе. Ток катушки индуктивности равен нулю, когда полевой МОП-транзистор включен.Амплитуда нарастания тока в катушке индуктивности пропорциональна падению напряжения на катушке индуктивности и времени, в течение которого переключатель MOSFET находится во включенном состоянии. Когда полевой МОП-транзистор выключен, энергия в катушке индуктивности направляется к выходу. Ток светодиода зависит от пикового тока через дроссель и от угла диммера. Новый цикл начинается, когда ток индуктора становится равным нулю.

3M
Светодиод 3M имеет особый вид благодаря белой цилиндрической колонне высотой 2 дюйма, видимой под полупрозрачным пластиковым куполом.Колонка – это просто металлический радиатор; очевидно, это не имеет ничего общего с рассеянием света.

Светодиодная лампа 3М со снятым пластиковым глобусом. Белый столбец является теплоотводом и мало влияет на светоотдачу. Светодиоды расположены вокруг обода пластиковой колбы в металлическом радиаторе.

Светодиоды расположены на гибкой печатной плате, прикрепленной к другому радиатору высотой 2 дюйма, который также служит опорой для основания лампы. Пластиковая втулка идет в нижней части радиатора, чтобы удерживать резьбу металлических винтов и поддерживать контакт ножек в нижней части основания.Радиатор плюс колонка вместе весят 2,4 унции.

Цоколь лампы 3M состоит из пластиковой втулки вокруг радиатора, к которой крепятся металлическая резьба и опора. Электрические соединения находятся на гибкой цепи, удерживающей светодиоды и преобразователь постоянного / переменного тока. Здесь виден контакт, который загибается за край пластиковой втулки, чтобы войти в контакт с металлической резьбой винта, и второй контакт, который касается стойки на контакте для ног (справа).

Гибкая печатная плата, на которой расположены светодиоды, также содержит схему драйвера переменного / постоянного тока.Это CL8800 от Microchip Technology. Эталонный дизайн состоит из CL8800, шести резисторов и мостового выпрямителя (устройство Fairchild). От двух до четырех дополнительных компонентов являются дополнительными для различных уровней защиты от переходных процессов. Эталонный дизайн Microchip очень близок к тому, что мы нашли в лампочке 3M.

Эталонная схема для Microchip CL8800 близка к схеме на светодиодной лампе 3M, хотя лампа 3M включает дополнительную RC-цепь (здесь не показана) для регулирования фазового освещения.

Схема драйвера делит цепочку из 25 светодиодов на два набора по пять, один набор из четырех и один набор из шести. Мы не уверены, почему компания 3М разделила количество светодиодов таким образом. Однако их ориентация интересна. Они располагаются на выступе, образованном радиатором, и ориентированы прямо вверх. Прозрачный шар из карбоната помещается на тот же выступ, поэтому световой поток светодиода фактически направлен к краю самого пластикового шара, а не проходит через шар изнутри корпуса.

Увеличенное изображение гибкой схемы на светодиодной лампе 3M, которая удерживает как схему преобразователя переменного / постоянного тока, так и светодиоды.

Схема светодиодного драйвера довольно проста и размещена на гибкой схеме без использования герметика, который мог бы мешать. Согласно техническому паспорту Microchip, шесть линейных регуляторов тока потребляют ток на каждом ответвлении и последовательно включаются и выключаются, отслеживая входное синусоидальное напряжение. Микросхема минимизирует напряжение на каждом регуляторе при проводке, обеспечивая высокий КПД.

Выходной ток на каждом ответвлении индивидуально настраивается резистором. RC-цепь, состоящая из резистора и трех параллельно включенных конденсаторов, на входе мостового выпрямителя обеспечивает диммирование фазы. Два других компонента обеспечивают защиту от переходных процессов при подключении к линии переменного тока. Всего на гибкой схеме 13 дискретных компонентов, которые обеспечивают защиту от переходных процессов, диммирование фазы и задают токи в цепочках светодиодов.

Feit Electric Co.
Лампа от Feit Electric имела самую странную ориентацию среди светодиодов из всех, что мы исследовали. Пластина диаметром 1 7⁄8 дюйма, на которой крепятся 36 светодиодов, частично скрыта в собранной колбе круглой пластиковой деталью с отверстием диаметром 1 дюйм посередине. Эта деталь устанавливается поверх светодиодной пластины. Итак, глядя на собранную лампочку, можно увидеть пластиковую деталь и всего пять светодиодов, видимых в центре пластины под отверстием в ее середине.

Заливочный материал на печатной плате лампы Feit, видимый здесь у основания радиатора, также выступает в качестве структурного элемента, удерживающего опору на месте.Три винта крепили светодиодную пластину к радиатору светодиодной лампы Feit. На обратную сторону светодиодной пластины, видимую здесь, была нанесена термопаста между теплоотводом и поверхностями светодиодной пластины.

Мы не понимаем, почему Feit установил пластиковую деталь поверх большинства своих светодиодов. Изделие блокирует большую часть излучаемого света. (У нас нет способа количественно оценить количество света, проходящего через пластик. Но неофициальные тесты показывают, что он почти не проникает.) Таким образом, подавляющее большинство излучаемых люменов исходит от пяти светодиодов в центре пластины.

Светодиодная лампа Feit помещала пластиковый диск поверх всех 36 светодиодов, кроме пяти. Мы не знаем почему.

Остальная часть механической конструкции лампы менее загадочна. Светодиодная пластина крепится к верхней части массивного литого металлического радиатора весом 3,8 унции с помощью трех винтов. Радиатор служит основным корпусом лампы. Схема преобразователя постоянного / переменного тока помещается в пластиковый цилиндр, который вставляется в основание радиатора и прикрепляется к нему двумя винтами.

После снятия заливочного материала на печатной плате светодиодной лампы Feit были обнаружены диодный мост IC и драйвер светодиода SSL2103T от NXP Semiconductors с одной стороны, большие элементы накопления энергии и силовые полевые МОП-транзисторы – с другой.

Электроника залита в пластиковый цилиндр, который служит его корпусом. Заливочный материал обширен и заполняет цилиндр. Он также служит конструктивным элементом, поддерживающим резьбовое основание лампы и контактную ножку. Печатная плата, на которой установлена ​​электроника, двусторонняя и простирается почти до основания цоколя лампы. Отрицательный вывод к плате удерживается заливочным материалом на резьбе металлических винтов. Два провода идут от платы к плате светодиода и кажутся припаянными вручную.Сама плата припаяна оплавлением.

Заливочный материал закрыл некоторые детали на печатной плате, но на плате находятся два силовых полевых МОП-транзистора, микросхема диодного моста, пять больших конденсаторов, трансформатор и по крайней мере 22 дискретных компонента, состоящих из резисторов, маленьких колпачков и диодов. Входной мостовой выпрямитель кажется защищенным предохранителем.

Основной микросхемой является драйвер светодиода SSL2103T от NXP Semiconductors. SSL2103 – это, по сути, обратный преобразователь, который работает в сочетании со схемой диммера с отсечкой фазы непосредственно от выпрямленной сети.Он реализует диммирование с помощью интегральной схемы, которая оптимизирует кривую диммирования. Выходы привода доступны для резистивного переключения утечки.

Хотя заливочный материал скрывает некоторые детали подключения, схема кажется близкой к схемам эталонных проектов NXP для микросхемы. Напряжение сети выпрямляется, буферизуется и фильтруется во входной секции и подключается к первичной обмотке трансформатора. Переданная энергия накапливается в конденсаторе и фильтруется перед запуском цепи светодиодов.

На плате также есть два силовых полевых МОП-транзистора. Кажется, что один из них является частью схемы регулирования яркости, которая разделяет и фильтрует выпрямленное напряжение в сети, чтобы обеспечить вход для создания кривой регулирования яркости. Выходной сигнал управления сбросом от микросхемы NXP управляет полевым МОП-транзистором для переключения резисторов сброса, которые участвуют в таймере функции диммирования. Другой полевой МОП-транзистор является главным переключателем обратноходового трансформатора.

Схема преобразователя переменного / постоянного тока Feit была близка к эталонной схеме, которую NXP Semiconductors предоставляет для своего преобразователя SSL2103.

Также имеется буферная схема, состоящая из двух конденсаторов и катушки индуктивности. Схема накапливает энергию, чтобы преобразователь мог непрерывно передавать мощность на светодиодную цепочку, несмотря на любые колебания напряжения в сети. Он также фильтрует ток пульсации, генерируемый преобразователем, чтобы снизить любые проводимые в сети выбросы.

Наконец, другая часть схемы состоит из конденсатора, выпрямительного диода, резистора, ограничивающего пиковый ток, и защитного стабилитрона, и используется для генерации внешнего источника VCC для ИС.

Philips Lighting Co.
Один примечательный момент в лампе Philips касается теплоотвода. У других ламп, которые мы исследовали, были металлические радиаторы весом от 1,3 до 3,8 унции. Лампа Philips справляется с тепловыми проблемами без какого-либо дополнительного теплоотвода. Единственный компонент, который распространяет тепло, – это диск диаметром 2,5 дюйма, на который крепятся 26 светодиодов, 13 сбоку. Более того, можно было ожидать, что дизайнеры расположили светодиоды на диске так, чтобы они не устанавливались прямо напротив друг друга – такое расположение также способствовало бы распределению тепла.Но светодиоды по обе стороны от диска расположены прямо напротив друг друга. Похоже, что светодиодный нагрев просто не был проблемой в этой конструкции.

Одна из причин – наличие термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) на плате светодиода. Но точно проследить схему температурной компенсации не удалось, поскольку плата драйвера имеет три слоя, один из которых скрыт. Дальнейшее усложнение анализа схемы заключается в том, что две шестиконтактные ИС, кажется, обрабатывают преобразование переменного тока в постоянное, и ни одна из них не отмечена логотипом производителя или номером детали.

Поскольку основные ИС невозможно идентифицировать, мы можем только предполагать, как работает драйвер светодиода. Наличие трансформатора, двух больших конденсаторов и силового npn-транзистора (от STMicroelectronics) на печатной плате, казалось бы, указывает на то, что преобразователь имеет конструкцию обратного хода. Мы предполагаем, что схема температурной компенсации заключается в смещении переключателя, подающего ток на светодиоды от обратноходового трансформатора. Кажется, что два транзистора обрабатывают ток светодиода. Всего мы насчитали 32 небольших дискретных компонента, состоящих из резисторов, диодов и конденсаторов.Компоненты платы завершали микросхема мостового выпрямителя и три других силовых конденсатора.

Светодиодная лампа Philips не имела радиатора, кроме двусторонней пластины, на которой крепились светодиоды. Одна причина: температурная компенсация. На этом снимке светодиодной пластины виден резистор NTC.

Оказалось, что механическая конструкция светодиодной лампы без радиатора может быть довольно простой (а некоторые могут назвать ее элегантной). Лампа Philips представляет собой пластиковый корпус, который закрывает светодиодную пластину и печатную плату драйвера, а также поддерживает металлическую резьбу и контактную ножку.

Диодный мост и силовой npn-транзистор видны на одной стороне печатной платы светодиодной лампы Philips. На другой стороне находятся компоненты накопителя энергии и две неопознанные ИС, обеспечивающие температурную компенсацию, регулирование яркости и преобразование мощности.

Форм-фактор отличается от других лампочек за счет двусторонней светодиодной пластины. Лампа Philips – это не столько лампочка, сколько диск. Вместо того, чтобы заключать светодиоды в прозрачный шарообразный корпус, устройство Philips представляет собой плоский профиль с пластиком, закрывающим двустороннюю светодиодную пластину.Кажется, что корпус просто защелкивается поверх светодиодной пластины и печатной платы драйвера.

В светодиодной лампе нет ничего особенного, если она может быть изготовлена ​​без радиатора. Лампа Philips в основном состоит из печатной платы и светодиодной пластины, а также защелкивающегося пластикового корпуса, который также поддерживает контактную ножку. Контакт для ножки прикрепляется к печатной плате на лампе Philips с проводкой, видимой здесь. Контакт с металлической резьбой винта осуществляется посредством проволоки, зажатой между резьбой и пластиковым корпусом.

А поскольку лампа Philips не имеет радиатора, она довольно легкая.Но его дискообразный контур может показаться немного странным потребителям, привыкшим ввинчивать предметы, имеющие форму сфер, в розетки. И он излучает большую часть своего света с двух сторон, определяемых ориентацией светодиодных пластин. Он зависит от рассеивания через пластиковый корпус для освещения в других направлениях.

Простая схема светодиодной лампы из лома. Использует 5 светодиодов и потребляет всего 50 мА

Энергосберегающая светодиодная лампа из вашего мусорного бака.

Эта схема разработана г-ном Ситараманом Субраманианом, и мы очень рады опубликовать ее здесь.В этой статье он показывает метод преобразования сломанной / неработающей КЛЛ в энергосберегающую светодиодную лампу.

Это просто схема светодиодной лампы, которая может работать от сетевого напряжения. Цепочка из пяти светодиодов приводится в действие емкостным источником питания без трансформатора. В цепи 0,47 мкФ / 400 В полиэфирный конденсатор С1 снижает сетевое напряжение. R1 – это спускной резистор, который выводит накопленный заряд из C1, когда вход переменного тока выключен. Резисторы R2 и R3 ограничивают бросок тока при включении цепи.Диоды D1 – D4 образуют мостовой выпрямитель, который выпрямляет пониженное напряжение переменного тока, а C2 действует как конденсатор фильтра. Наконец, стабилитрон D1 обеспечивает регулировку, а светодиоды возбуждаются.

Фото.

Принципиальная схема.

Слова Ситарамана о схеме : Я посылаю вам настольную лампу, сделанную из неработающей энергосберегающей лампы с разбитыми трубками. КЛЛ переделали в светодиодную лампу. Большинство компонентов будет доступно в одной коробке для лома.Также можно использовать несколько компонентов, имеющихся в печатной плате CFL.

Процедура

1. Осторожно снимите битые очки

2. Осторожно откройте сборку

3. Снять и утилизировать электронику

4. Соберите схему в матричном ПК или на листе ламината толщиной 1 мм.

5. Вырежьте круглый лист ламината (ножницами)

6. Отметьте положение 6 круглых отверстий на листе

7.Просверлите отверстия, подходящие для светодиодов, чтобы вставить их заподлицо в шесть отверстий

8. Нанесите немного клея, чтобы удерживать светодиодный узел в положении

9. Закройте сборку

10. Убедитесь, что внутренние провода не касаются друг друга.

11. Теперь проверьте на 230 В переменного тока

Ваша красивая компактная настольная лампа / комнатная лампа для пуджи / проходная лампа готова к использованию.

Подробное руководство по построению схем

Схема светодиодной лампы

– это технология освещения, которая быстро заменяет лампы накаливания и люминесцентные лампы благодаря их высокой энергоэффективности.В настоящее время вы можете получить светодиодную лампу с эффективностью 250 люмен на ватт (лм / Вт). Кроме того, длительный срок службы светодиодов по сравнению с любыми лампами накаливания делает их в 50 раз более эффективными для освещения.

Примечательно, что светодиодные лампы используют схему драйвера светодиода для проведения своей работы. В этом случае, однако, мы протестировали множество светодиодов последовательно и построили простую схему светодиодной лампы с аналогичными эффектами, что и схема светодиодного драйвера. Мы не только обнаружили, что светодиодные лампы обладают высокой энергоэффективностью, но также нам удалось создать светодиоды с меньшей мощностью.

Мы проведем вас через весь процесс поэтапно, следуя приведенным ниже рекомендациям. Но сначала давайте разберемся с основами светодиодного освещения.

Что такое светодиодная лампа?

Светодиодная лампа, иногда называемая светодиодной лампой, представляет собой электронный осветительный элемент, в котором используются светодиоды (отсюда и название светодиоды).

Другими словами, мы рассматриваем это тип диода, который можно использовать в качестве оптоэлектронного устройства, проводящего при прямом смещении.Кроме того, он излучает электрическую энергию освещения в виде видимых полос электромагнитного спектра. Таким образом, мы видим видимый свет, который излучается мощными светодиодными лампами. Для некоторых маломощных индикаторных светодиодов с точки зрения применения предпочтительнее простые схемы.

Обратная сторона чрезмерного воздействия светодиодного света, особенно синего света, может увеличить напряжение глаз и вызвать проблемы со здоровьем, такие как дегенерация желтого пятна. Поэтому более эффективное регулирование времени, проводимого с гаджетами, такими как телефоны и ноутбуки, может оказаться большим подспорьем.

Мы можем разработать драйверы светодиодов двумя способами;

1. При использовании линейного регулятора трансформатора, или
2. Используя обычный трансформатор или импульсный источник питания.

Почему мы используем светодиодные лампы?

• Вы можете включить ток светодиода в несколько электронных компонентов, включая подсветку и освещение.
• Более того, некоторые типы светодиодных ламп имеют высокий КПД при потреблении энергии, имеют небольшой размер и обеспечивают лучшее освещение.Конкретный пример – светодиоды белого света, которые набирают популярность из-за упомянутых функций.
• Кроме того, здесь легко построить схему, если вы планируете сделать ее самостоятельно. Готовый продукт также будет долговечным и надежным.

(используется белый светодиод).

Продолжая читать статью, мы узнаем, как сделать простую схему светодиодной лампы высокой яркости с иллюстрацией схемы.Когда мы используем лампу здесь, мы подразумеваем, что фитинги и форма устройства аналогичны лампе накаливания. Однако в корпусе лампы используются только дискретные светодиоды, когда мы располагаем ее рядами, а затем устанавливаем в цилиндрический корпус.

(лампы накаливания)

Цилиндрический корпус обеспечивает равномерное и правильное распределение света лампы под углом 360 °. Таким образом, все помещение имеет одинаковую световую освещенность.

Как работает схема светодиодной лампы?

Принципиальная электрическая схема DIY-цепи из 40 светодиодных ламп.

На схеме выше показана схема работы светодиодной лампы. Более подробно, вот как будет работать схема светодиодной лампы.

(крупный план части светодиодной лампы)

1. Во-первых, схема иллюстрирует одну длинную серию светодиодов, которые имеют соединения друг за другом, образуя длинную цепочку светодиодов.
2. В частности, мы использовали 40 светодиодов и соединили их последовательно. В зависимости от вашего интереса вы можете подключить 45 светодиодных ламп для входного напряжения 120 В и около 90 ламп последовательно для уровня тока около 220 В.
3. Далее, вы можете получить цифры, разделив выпрямленный постоянный ток 310 (в основном от 220 переменного тока) на прямое напряжение, которое получает светодиод.
4. Практически это будет 310 / 3,3 = всего 93 числа. Дополнительно вход 120 В будет – 150 / 3,3 = 45 цифр. Обратите внимание, что увеличение количества светодиодов над цифрами в примерах снижает риск выброса при включении. Напротив, низкое число светодиода увеличивает импульс включения.
5. Более того, высоковольтный конденсатор является схемой источника питания, питающей светодиодные матрицы.В большинстве случаев вы найдете его значение реактивного сопротивления, оптимизированное для понижения входного сильноточного тока до более низкого подходящего электрического тока для цепи светодиода.
6. Конденсатор и два резистора, расположенные на плюсовом источнике питания, подавляют начальный скачок напряжения при включении и другие колебания напряжения. Вы можете добиться коррекции помпажа, вставив C2 после моста, то есть R3 и R2.
7. Наконец, конденсатор поглощает все мгновенные скачки напряжения, тем самым обеспечивая безопасное и чистое напряжение для встроенных светодиодов предыдущего каскада схемы.

Как построить схему светодиодной лампы?

Некоторые предостережения, которые необходимо предпринять перед началом проекта:

• Во-первых, вы сделаете это своими руками, используя источник питания непосредственно от основного источника переменного тока 230 В. Следовательно, нужно проявлять осторожность.
• Затем убедитесь, что вы знакомы с принципами разработки бестрансформаторного источника питания. Незнание процедуры может быть опасным.

Список запчастей

К внутренним светодиодным элементам относятся:

D1 — D4 = 1N4007

C2 и C3 = 4,7 мкФ / 250 В

C1 = 474/400 В или 0,5 мкФ / 400 В PPC (полиэфирный конденсатор)

R1 = 1M ¼ ватт

R2 и R3 = 100 Ом 1 ватт

Все светодиоды = должны быть 5 мм типа «соломенная шляпа», вход = 220/120 В сеть

Конденсатор X-номинала

Компоновка печатной платы

(макет печатной платы).

Радиатор; Надежный металлический радиатор помогает рассеивать и отводить тепло, предотвращая перегрев последовательно соединенных светодиодов.

Диссипатор; Основное действие рассеивателя – обеспечение достаточного освещения даже под определенным углом.

Плата драйвера со светодиодами ; основание светодиода часто имеет алюминиевый материал. Количество светодиодов должно быть эквивалентно конструкции лампы, поскольку это соотношение помогает в теплообмене.

Вкратце, вот как компоненты функционируют в схеме расположения светодиодов;

• Полиэфирный конденсатор C1 0,47 мкФ / 400 В снижает напряжение сети.
• Конденсатор с рейтингом X – это металлический пленочный конденсатор, работающий как предохранительный конденсатор. Вы найдете его между нейтралью и линией. При перенапряжении возникнет короткое замыкание с последующим перегоранием предохранителя. При этом будет ограничено поражение электрическим током.
• Затем, R1, резистор утечки, истощает весь накопленный заряд из C1, часто когда вы выключаете вход переменного тока.
• В-третьих, при включении цепи R2 и R3 ограничивают пусковой ток.
• Диоды D1-D4 – это мостовой выпрямитель, который выпрямляет сокращенное сетевое напряжение переменного тока до необходимого напряжения.
• Далее, конденсатор C2 функционирует как конденсатор фильтра.
• Наконец, стабилитрон D2 регулирует цепь, и теперь он может работать сам по себе.

Шаги сборки

Шаг 1. Осторожно снимите стеклянную колбу.

Шаг 2: Осторожно откройте сборку.

Шаг 3: Удалите всю имеющуюся электронику и выбросьте ее.

Шаг 4: Затем соберите схему в 1-миллиметровом листе ламината или ПК с точечной матрицей.

Шаг 5: Далее ножницами обрежьте ламинированный лист.

Шаг 6: Отметьте положение шести круглых отверстий на ламинатном листе.

Шаг 7: Продолжайте сверлить отверстия (около шести), которые подходят для светодиодов.

Шаг 8: Чтобы удерживать собранные части светодиода на месте, используйте немного клея.

Шаг 9: Теперь замкните собранную схему после завершения.

Шаг 10: Проверьте внутреннюю проводку, чтобы убедиться, что они не контактируют друг с другом.

Шаг 11: Наконец, теперь вы можете проверить лампочку на 230 В переменного тока.

Как будет работать светодиодная лампочка

Часто для работы светодиодам требуется меньший ток. В стандартном регулируемом источнике питания на основе трансформатора мы используем последовательные резисторы для регулирования тока. Но в этом DIY мы используем конденсатор X-класса для регулирования тока в цепи бестрансформаторного источника питания.

Реактивное сопротивление конденсатора ограничивает доступный ток цепи, поскольку конденсатор имеет последовательное соединение с источником переменного тока.

Формула для определения реактивного сопротивления конденсатора выглядит следующим образом:

X (c1) = ½ πFC Ом

F = Частота напряжения питания C = Емкость конденсатора

Часто задаваемые вопросы о конструкции цепи светодиодной лампы

• Могу ли я сделать светодиод мощностью 25 Вт с пожизненной гарантией на срок более 20 лет?

Да, вы можете это сделать, даже если вам потребуется стабилитрон с правильным выбором и номиналом.

• Какой конденсатор подходит для рабочего тока 90 мАч 230 В?

C2 и C3 – известные конденсаторы фильтра, используемые в большинстве приложений.

• Я попробовал провести эксперимент, но мои светодиодные лампы не светятся. В чем может быть проблема и как ее решить?

Светодиодная лампа может не светиться по разным причинам. Возможно, светодиод некачественный; поэтому они могут взорваться из-за скачка электрического тока, а затем перестать светиться.Для решения проблемы можно использовать NTC или стабилитрон.

Заключение

В заключение мы продемонстрировали, как сконструировать светодиодную лампочку и как работает схема. На практике вам может потребоваться больше ресурсов или лучший подход. Однако для экспериментальных целей этот светодиодный индикатор DIY создан для вас.

Не забывайте обращаться со всем с большой осторожностью, особенно зная, что вы имеете дело с сетью питания 230 В переменного тока. Если у вас возникнут вопросы и проблемы, свяжитесь с нами здесь.Будем рады помочь.

3 лучшие схемы светодиодных ламп, которые вы можете сделать дома

В сообщении подробно объясняется, как построить 3 простых светодиодных лампы, используя несколько светодиодов последовательно и запитав их через цепь емкостного источника питания

ОБНОВЛЕНИЕ :

После выполнения Проведя много исследований в области дешевых светодиодных ламп, я наконец смог придумать универсальную дешевую, но надежную схему, которая обеспечивает отказоустойчивую безопасность светодиодной серии без использования дорогостоящей топологии SMPS.Вот окончательный вариант дизайна для всех вас:

Универсальный дизайн, разработанный Swagatam

Вам просто нужно отрегулировать потенциометр, чтобы установить выход в соответствии с общим падением прямой струны серии светодиодов.

Это означает, что если общее напряжение серии светодиодов составляет, скажем, 3,3 В x 50 шт. = 165 В, то отрегулируйте потенциометр, чтобы получить этот выходной уровень, а затем подключите его к цепочке светодиодов.

Это мгновенно включит светодиоды на полную яркость и с полной защитой от перенапряжения и перегрузки по току или импульсных токов.

R2 можно рассчитать по формуле: 0,6 / Максимальный предел тока светодиода

Зачем нужны светодиоды

• Сегодня светодиоды используются в огромных количествах для всего, что может включать освещение и освещение.
• Белые светодиоды стали особенно популярными благодаря своим миниатюрным размерам, впечатляющим возможностям освещения и высокой эффективности с точки зрения энергопотребления. В одном из своих предыдущих постов я обсуждал, как сделать суперпростую схему светодиодной трубки, здесь концепция очень похожа, но продукт немного отличается своими характеристиками.
• Здесь мы обсуждаем создание простой светодиодной лампы. СХЕМА. Под словом «лампочка» мы подразумеваем форму устройства, и его фитинги будут похожи на форму обычной лампы накаливания, но на самом деле весь корпус «лампочка» будет включать дискретные светодиоды, расположенные рядами над цилиндрическим корпусом.
• Цилиндрический корпус обеспечивает правильное и равномерное распределение создаваемого освещения по всем 360 градусам, так что все помещение одинаково освещено.На изображении ниже поясняется, как нужно установить светодиоды на предлагаемом корпусе.

Схема светодиодной лампы, описанная здесь, очень проста в сборке, а схема очень надежна и долговечна.

Интеллектуальная функция защиты от перенапряжения, включенная в схему, обеспечивает идеальное экранирование устройства от всех скачков напряжения при включенном электропитании.

Как работает схема

1. На схеме показан один длинный ряд светодиодов, соединенных один за другим, чтобы сформировать длинную цепочку светодиодов.
2. Если быть точным, мы видим, что в основном было использовано 40 светодиодов, которые соединены последовательно. На самом деле для входа 220 В вы, вероятно, могли бы включить около 90 светодиодов последовательно, а для входа 120 В будет достаточно около 45.
3. Эти цифры получены делением выпрямленного 310 В постоянного тока (от 220 В переменного тока) на прямое напряжение светодиода.
4. Следовательно, 310 / 3,3 = 93 числа, а для входов 120 В рассчитывается как 150 / 3,3 = 45 чисел. Помните, что по мере того, как мы сокращаем количество светодиодов ниже этих цифр, риск выброса при включении увеличивается пропорционально, и наоборот.
5. Схема источника питания, используемая для питания этого массива, получена из высоковольтного конденсатора, значение реактивного сопротивления которого оптимизировано для понижения входного сильноточного тока до более низкого тока, подходящего для схемы.
6. Два резистора и конденсатор на плюсовом источнике питания расположены для подавления начального скачка напряжения при включении и других колебаний во время колебаний напряжения. Фактически, реальная коррекция помпажа выполняется C2, введенным после моста (между R2 и R3).
7. Все мгновенные скачки напряжения эффективно поглощаются этим конденсатором, обеспечивая чистое и безопасное напряжение для встроенных светодиодов на следующем этапе цепи.

ВНИМАНИЕ: ЦЕПЬ, ПОКАЗАННАЯ НИЖЕ, НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО ПРИКАСАТЬСЯ В ПОЛОЖЕНИИ ПИТАНИЯ.

Принципиальная схема # 1

Список деталей

• R1 = 1M 1/4 Вт
• R2, R3 = 100 Ом 1 Вт,
• C1 = 474/400 В или 0.5 мкФ / 400 В PPC
• C2, C3 = 4,7 мкФ / 250 В
• D1 — D4 = 1N4007
• Все светодиоды = белые 5 мм соломенная шляпа, вход = 220/120 В сеть …

Вышеупомянутый дизайн отсутствует подлинная функция защиты от перенапряжения и, следовательно, может быть серьезно подвержена повреждению в долгосрочной перспективе …. для защиты и гарантии конструкции от всех видов перенапряжения и переходных процессов

Светодиоды в вышеупомянутой схеме светодиодной лампы также могут быть защищены, и их срок службы увеличен за счет добавления стабилитрона к линиям питания, как показано на следующем рисунке.

Показанное значение стабилитрона составляет 310 В / 2 Вт и подходит, если светодиодная лампа включает от 93 до 96 В. Для другого меньшего количества светодиодных цепочек просто уменьшите значение стабилитрона в соответствии с расчетом общего прямого напряжения цепочки светодиодов.

Например, если используется цепочка из 50 светодиодов, умножьте 50 на прямое падение каждого светодиода, которое составляет 3,3 В, что дает 50 x 3,3 = 165 В, поэтому стабилитрон 170 В будет хорошо защищать светодиод от любого вида скачков напряжения или колебания …. и т. д.

Видеоклип, показывающий схему светодиодной схемы с использованием 108 светодиодов (две последовательные цепочки из 54 светодиодов, соединенные параллельно)

Светодиодная лампа высокой мощности с использованием светодиодов мощностью 1 Вт и конденсатора

Простая светодиодная лампа высокой мощности может быть построена с использованием 3 или 4 светодиодов мощностью 1 Вт последовательно, хотя светодиоды будут работать только с 30% -ной мощностью, тем не менее, освещение будет удивительно высоким по сравнению с обычными светодиодами 20 мА / 5 мм, поскольку показано ниже.

Более того, вам не потребуется радиатор для светодиодов, так как они работают только на 30% своей фактической мощности.

Аналогичным образом, объединив 90 шт. Светодиодов мощностью 1 Вт в вышеуказанной конструкции, вы можете получить яркую и высокоэффективную лампу мощностью 25 Вт.

Вы можете подумать, что получение 25 Вт от 90 светодиодов «неэффективно», но на самом деле это не так.

Потому что эти 90nos светодиодов мощностью 1 Вт будут работать при меньшем токе на 70% и, следовательно, при нулевом уровне нагрузки, что позволит им прослужить почти вечно.

Далее, они могли бы комфортно работать без радиатора, так что вся конструкция могла быть сконфигурирована в очень компактный блок.

Отсутствие радиатора также означает минимум усилий и времени, затрачиваемых на строительство. Таким образом, все эти преимущества в конечном итоге делают этот 25-ваттный светодиод более эффективным и экономичным по сравнению с традиционным подходом.

Принципиальная схема № 2

Регулировка контролируемого импульсного напряжения

Если вам требуется улучшенная или подтвержденная система контроля перенапряжения и регулирования напряжения для светодиодной лампы, то с указанной выше 3-ваттной светодиодной конструкцией можно применить следующий шунтирующий регулятор:

Видеоклип:

В приведенных выше видеороликах я намеренно мигал светодиодами, подергивая провод питания, просто чтобы убедиться, что цепь на 100% защищена от перенапряжения.

Цепь твердотельной светодиодной лампы с регулятором яркости с использованием ИС IRS2530D

Здесь объясняется простая, но эффективная схема бестрансформаторного твердотельного контроллера светодиода с использованием единственной полной мостовой схемы драйвера IRS2530D.

---

Настоятельно рекомендуется: простой высоконадежный неизолированный драйвер светодиода – не пропустите, полностью протестирован

---

Введение

Обычно схемы управления светодиодами основаны на принципах понижающего повышения или обратного хода, когда схема сконфигурирован для создания постоянного постоянного тока для освещения серии светодиодов.

Вышеупомянутые системы управления светодиодами имеют свои недостатки и положительные стороны, в которых диапазон рабочего напряжения и количество светодиодов на выходе определяют эффективность схемы.

Другие факторы, например, включены ли светодиоды в параллельном или последовательном соединении, а также должны ли они быть затемнены или нет, также влияют на приведенные выше типологии.

Эти соображения делают эти схемы управления светодиодами довольно рискованными и сложными. Схема, описанная здесь, использует другой подход и полагается на резонансный режим применения.

Хотя схема не обеспечивает прямой изоляции от входного переменного тока, она позволяет управлять многими светодиодами с уровнем тока до 750 мА. Процесс мягкого переключения, включенный в схему, обеспечивает большую эффективность устройства.

Как работает контроллер светодиодов

В основном бестрансформаторная схема управления светодиодами построена на основе ИС управления диммером люминесцентных ламп IRS2530D. На принципиальной схеме показано, как была подключена ИС, и как ее выход был изменен для управления светодиодами вместо обычной люминесцентной лампы.

Обычный этап предварительного нагрева, необходимый для лампового освещения, использовал резонансный резервуар, который теперь эффективно заменен LC-схемой, подходящей для управления светодиодами. Так как ток на выходе является переменным током, необходимость в мостовом выпрямителе на выходе стала обязательной. ; это гарантирует, что ток непрерывно проходит через светодиоды во время каждого цикла переключения частоты.

Измерение переменного тока осуществляется резистором RCS, размещенным поперек общего провода и нижней части выпрямителя.Это обеспечивает мгновенное измерение переменного тока амплитуды выпрямленного тока светодиода. Вывод DIM ИС получает указанное выше измерение переменного тока через резистор RFB и конденсатор CFB.

Это позволяет контуру управления диммером ИС отслеживать амплитуду тока светодиода и регулировать ее, мгновенно изменяя частоту схемы переключения полумоста, так что напряжение на светодиодах поддерживает правильное среднеквадратичное значение.

Петля диммера также помогает поддерживать постоянный ток светодиода независимо от напряжения в сети, тока нагрузки и изменений температуры.Независимо от того, подключен ли один светодиод или группа последовательно, параметры светодиодов всегда правильно поддерживаются IC.

В качестве альтернативы конфигурация может также использоваться в качестве сильноточной бестрансформаторной цепи питания.

Принципиальная схема № 3

Оригинальную статью можно найти здесь

Тонкая схема за светодиодным освещением

В августе года Министерство энергетики США объявило первого победителя в своем продолжающемся конкурсе по поощрению более эффективного освещения – Приз яркого освещения завтрашнего дня или приз L.Министерство энергетики присудило компании Philips Lighting North America 10 миллионов долларов США за разработку лампы, которая по размеру и яркости эквивалентна стандартной 60-ваттной лампе накаливания, но служит как минимум в 25 раз дольше и потребляет менее 10 Вт.

Хотя лампы с почти такой же эффективностью доступны уже больше года, отмеченный призом дизайн только сейчас поступает в продажу. Как и в подсветке современных мобильных телефонов и компьютерных мониторов, в этих лампах используются светодиоды для генерации белого света.Они предлагают долгий срок службы, приятные цвета и, самое главное, феноменальную энергоэффективность.

Не пора ли выбросить лампы накаливания, которые все еще скрываются в ваших осветительных приборах, и даже компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), на которые вы перешли, и заменить их все светодиодными супер-лампами? Поскольку затраты часто колеблются в районе 25 долларов за штуку, немногие домовладельцы спешат сделать такой решительный шаг. Но цены падают, а производительность быстро улучшается. Таким образом, очевидно, что день, когда светодиодные лампы будут доминировать в освещении как жилых домов, так и предприятий, не за горами.

Почему светодиодные лампы лучше и почему их так сложно разработать? Вы можете представить, что ответы будут зависеть от тонкостей физики твердотельных полупроводников, которые определяют светодиоды высокой яркости. Да, но только до определенного момента. Практичность этих новых фонарей также зависит от более приземленной части упаковки, о которой часто забывают: схемы, необходимой для их управления. Здесь я объясню, какие требования предъявляются к этой схеме и почему проектирование соответствующей электроники может быть проблемой, хотя и не той, которая должна замедлить внедрение этой фантастической новой формы освещения.

Как ни крути, но ламп накаливания – вымирающая порода. Австралия и Европейский Союз начали отказываться от традиционных ламп накаливания в 2009 году. Соединенные Штаты неуклонно движутся в том же направлении, а Китай стремится к 2016 году отказаться от ламп накаливания. Причина проста: старые лампы тратят огромное количество электроэнергии.

Полные 90 процентов энергии, которую вы вкладываете в обычную лампу накаливания, уходит на выработку тепла, а не света.Стандартная лампа мощностью 60 Вт излучает около 850 люмен света, что составляет около 14 люмен на ватт. Галогенные лампы (более сложный вид лампы накаливания с более высокой температурой нити накала) могут обеспечивать около 20 лм / Вт. КЛЛ значительно более эффективны, производя около 60 лм / Вт, но у них есть другие проблемы.

Одна из распространенных жалоб – то, что вы не можете уменьшить их яркость. (По правде говоря, некоторые из них могут быть затемнены, но их диапазон обычно ограничен.) Кроме того, КЛЛ загораются медленно, а поскольку их лампы содержат пары ртути, они представляют опасность для окружающей среды.Даже при наличии возможностей утилизации миллионы этих луковиц ежегодно оказываются на свалках.

Светодиодные фонари

не имеют ни одного из этих недостатков, и они намного более эффективны, некоторые из них предлагают более 100 лм / Вт. Эти номинально белые огни, на самом деле, содержат синие светодиоды вместе с люминофорным покрытием, которое преобразует излучаемый ими свет с узкой длиной волны в то, что человеческий глаз воспринимает как белый. Используя подходящее сочетание люминофорных материалов, дизайнеры могут установить оттенок света от холодного до теплого, в зависимости от того, какое применение они имеют в виду.

Помимо высокой энергоэффективности, самым привлекательным качеством светодиодных ламп является их долговечность. Точный срок службы одного из них зависит от того, как он спроектирован и эксплуатируется, но большинство из них будут работать в течение 25 000 часов или более, сохраняя при этом не менее 70 процентов своей первоначальной светоотдачи. А многие производители рекламируют срок службы 35 000 часов. Таким образом, если вы используете светодиодную лампу в течение 10 часов в день, вы можете рассчитывать, что она прослужит от 7 до почти 10 лет. Это далеко от стандартной лампы накаливания, которая в среднем гаснет всего через 1000 часов использования.Он также превосходит КЛЛ, которые обычно служат от 6000 до 10 000 часов.

Такой длительный срок службы снижает одну из скрытых затрат на освещение, особенно для коммерческих и промышленных пользователей: затраты на техническое обслуживание и замену. Это, а также накопленная экономия энергии объясняют, почему крупномасштабные пользователи были первыми последователями. Например, в Лос-Анджелесе сейчас производится замена 140 000 натриевых уличных фонарей высокого давления на светодиоды. Крупные ритейлеры, такие как Walmart и McDonald’s, также в некоторых местах переходят на светодиодное освещение.На самом деле, единственное, что сдерживает такой бизнес, – это высокие первоначальные затраты и перспектива того, что технология светодиодного освещения скоро улучшится и станет еще более выгодной сделкой.

Один недостаток светодиода, однако, заключается в том, что, в отличие от лампы накаливания, он не может работать сразу от электрической сети. Рабочее напряжение стандартного светодиода белого света обычно находится в диапазоне от 3 до 3,6 вольт, что примерно соответствует напряжению литий-ионного аккумулятора в вашем мобильном телефоне. Хотя это упрощает использование светодиодов в мобильных устройствах, большинство осветительных приборов получают питание от сети.Таким образом, требуется схема преобразования для преобразования сетевого напряжения переменного тока в форму, которая может управлять отдельными светодиодами.

Необходимая схема аналогична той, что используется в зарядном устройстве для мобильного телефона или адаптере для ноутбука, с некоторыми ключевыми отличиями. Во-первых, поскольку светодиоды могут работать в течение многих лет, силовая электроника, которая ими управляет, должна либо прослужить столько же времени, либо быть сконфигурирована так, чтобы любые схемы, подверженные сбоям, можно было легко заменить. Кроме того, поскольку электроника привода часто должна быть встроена в ввинчиваемый источник света, схема должна быть очень компактной.Он также должен быть энергоэффективным, поскольку любые потери в приводной электронике увеличивают общую мощность, которая должна потребляться от стенной розетки. Наконец, что довольно неожиданно, схема привода должна выдерживать относительно высокие рабочие температуры.

Последнее утверждение требует пояснений. Как я уже отмечал, лампы накаливания превращают только 10 процентов потребляемой ими электроэнергии в свет, а остальная часть расходуется в виде тепла. Светодиоды преобразуют около 50 процентов подаваемой в них энергии в свет, что делает их намного более эффективными.Но есть одна сложность: лампы накаливания излучают отработанное тепло в пространство вокруг себя в виде инфракрасных волн, тогда как светодиоды излучают только видимый свет. Также керамические цоколи ввинчиваемых светодиодных ламп действуют как изоляторы. Таким образом, их отходящее тепло, каким бы скромным оно ни было, как правило, остается у источника. Это создает проблемы по нескольким причинам.

Во-первых, нагрев вызывает повышение температуры светодиодов – и здесь, чем горячее, не лучше. Светоотдача падает при повышении температуры лампы (прямо противоположно тому, что происходит с люминесцентными лампами).Хуже того, высокие температуры сокращают срок службы светодиодов. Другая проблема заключается в том, что по мере нагрева схемы привода различные электронные компоненты, особенно электролитические конденсаторы, изнашиваются быстрее.

Одним из способов решения этой проблемы разработчиками систем является использование металлического радиатора, позволяющего конвекцией отводить тепло в окружающую среду. Другой – избежать образования избыточного тепла, чем это абсолютно необходимо, за счет разработки высокоэффективной схемы привода.

Хотя к отдельным светодиодам иногда присоединяются специализированные схемы, чаще всего один комплект приводной электроники питает несколько светодиодов, соединенных вместе.Действительно, некоторые производители светодиодов монтируют массив светодиодов в интегрированном корпусе для достижения более высокой светоотдачи, хотя часто встречаются и одиночные светодиоды с высокой светоотдачей.

Изображение: Эмили Купер

Внутренние службы: Светодиодные лампы содержат набор высокотехнологичных компонентов. Общий пример, показанный здесь, включает в себя массив светодиодов белого света и электронную схему для их управления, все они упакованы в компактный ввинчиваемый блок.

Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

В большинстве случаев отдельные светодиоды в каждой группе подключаются последовательно. Соединение их таким образом гарантирует, что через каждый из них протекает одинаковое количество тока, даже если есть незначительные различия в их электрических характеристиках. И это именно то, что вам нужно, потому что ток возбуждения определяет их светоотдачу и цвет. Поэтому вам нужно сделать все возможное, чтобы поддерживать заданный текущий уровень.

Этой потребности в постоянном токе нет в большинстве электронных устройств. Например, микропроцессор принимает фиксированное напряжение и, в зависимости от выполняемой задачи, потребляет больше или меньше тока. Однако нельзя просто подать фиксированное напряжение на светодиод и ожидать, что через него пройдет установленный ток. Это связано с тем, что напряжение на диоде зависит от температуры, а также от величины потребляемого тока. Кроме того, между светодиодами могут быть значительные производственные различия, не говоря уже о различиях между аналогичными устройствами от разных поставщиков.

Однако часто бывает непрактично соединить все светодиоды, которые вам нужны, в одну большую последовательно соединенную цепь. Для желаемого количества света вам может потребоваться столько светодиодов, что напряжение для их возбуждения станет чрезмерным, если вы подключите их все последовательно. Очевидное решение – ограничить количество светодиодов в каждой цепочке и при необходимости подключить несколько цепочек параллельно.

Это просто, если каждая струна имеет свою собственную схему возбуждения, но если несколько струн используют один и тот же источник питания, жизнь усложняется.Во-первых, включение светодиодов в параллель требует, чтобы компоненты были хорошо согласованы, иначе ток (и светоотдача) в каждой цепочке не будут одинаковыми. И есть опасность, что один светодиод выйдет из строя и прервет поток электричества через гирлянду, в которой он находится, как это часто случалось со старомодными елочными лампами. Это, конечно, плохо, потому что вся струна темнеет. Кроме того, он будет посылать больший ток в параллельные цепочки, что увеличивает их температуру и повредит их, если ток будет слишком высоким.Однако разработчики могут избежать таких каскадных отказов, подключив светодиоды в параллельные цепочки. Тогда единственная точка отказа повлияет только на несколько других светодиодов.

В идеале, однако, каждая последовательно соединенная строка должна иметь свой собственный регулируемый драйвер, обеспечивающий необходимое количество тока. Производители светодиодов тщательно документируют величину тока, необходимого для данной светоотдачи, поэтому несложно решить, какой ток обеспечить. Напряжение, необходимое для поддержания этого уровня тока, может варьироваться, скажем, от 3 до 3.6 вольт. Так, если, например, восемь светодиодов соединены последовательно в одной лампе, схема возбуждения для нее должна обеспечивать требуемый уровень тока в диапазоне напряжений от 24 до 29 вольт.

Электроника привода должна включать в себя два основных функциональных элемента: схему преобразования мощности (по сути, транзисторный переключатель, который быстро включается и выключается) и чувствительную схему, которая контролирует средний ток через светодиоды и обеспечивает сигнал обратной связи для регулирования доли время, в течение которого переключатель преобразования мощности остается включенным.Во многих случаях трансформатор используется для изменения напряжения и изоляции светодиода от высоковольтной электрической сети. В таких конструкциях сигнал обратной связи часто передается оптически от чувствительной электроники к схеме преобразования мощности, чтобы не нарушать электрическую изоляцию между этими двумя каскадами.

Устроить все это достаточно просто для инженеров, разбирающихся в разработке импульсных источников питания, таких как зарядные устройства для мобильных телефонов или настольные компьютеры.Однако одна из надвигающихся проблем со светодиодным освещением заключается в том, что оно обещает сделать импульсные источники питания еще более распространенными, чем сейчас. Это отлично подходит для компаний, подобных той, в которой я работаю, On Semiconductor, расположенной в Фениксе, которая производит микросхемы для использования в таких расходных материалах. Но это может стать головной болью для электроэнергетических компаний, если не будут приняты дополнительные меры для обеспечения совместимости этих источников питания с сетью. Позволь мне объяснить.

Сила тока, потребляемого обычной лампочкой накаливания в любой момент времени, пропорциональна приложенному к ней напряжению.По мере того как величина этого переменного напряжения колеблется, изменяется и ток, протекающий через лампочку, вместе с затрачиваемой энергией. В результате энергия, которую генерирует местная коммунальная компания, плавно перетекает в лампочку, где она преобразуется в свет и тепло.

Однако многие электрические нагрузки содержат конденсаторы или катушки индуктивности, которые могут накапливать энергию и, таким образом, влиять на то, как устройство потребляет ток из электрической сети. Значительная емкость или индуктивность нарушит синхронизацию колебаний напряжения и тока, позволяя энергии течь туда и обратно между нагрузкой и сетью.Другая проблема – это генерация гармоник основной частоты сети.

Энергетические компании могут справиться с этими сбоями, но они, тем не менее, доставляют много хлопот. Вот почему регулирующие органы пытаются ограничить проблемы, которые может создать светодиодное освещение. Обычный датчик для оценки, который называется коэффициентом мощности, который варьируется от 0 (когда энергия просто течет туда-сюда, не потребляя ее) до 1 (когда вся энергия плавно перетекает в нагрузку). В Соединенных Штатах, например, любая светодиодная лампа, потребляющая более 5 Вт, или любой светодиодный осветительный прибор, предназначенный для использования в жилых помещениях, должен иметь коэффициент мощности более 0.7, чтобы претендовать на рейтинг Energy Star. А светодиодные светильники, предназначенные для коммерческого использования, должны иметь коэффициент мощности более 0,9, чтобы соответствовать требованиям.

Принятие светодиодов для общего освещения, несомненно, будет одновременно эволюционным и революционным. С одной стороны, многие люди будут постепенно переходить на светодиоды, используя лампы, которые они всегда использовали, и просто покупая замену своим ввинчиваемым лампам накаливания и КЛЛ. С другой стороны, светодиоды предоставляют дизайнерам способы создания гораздо более инновационных форм освещения, которые используют преимущества длительного срока службы, направленности и масштабируемости света, которые предлагают светодиоды.Дизайнерам по свету для домов и предприятий потребуется время, чтобы открыть для себя возможности, но как только они это сделают, новые фантастические виды освещения обязательно начнут освещать наши дома и офисы. И если цепи, которые управляют ими, построены правильно, эти фонари окажутся столь же надежными, сколь и привлекательными.

Изначально эта статья была напечатана как «За рулем света 21 века».

Об авторе

Берни Вейр, менеджер по приложениям и маркетингу в On Semiconductor, получил степень EE в Технологическом институте Роуза-Халмана.Он начал работать с электроникой, которая управляет светодиодными лампами, в начале 2000-х, но только в последние несколько лет соединились технические разработки и промышленная стандартизация светодиодного освещения, говорит он.

О фотографе

Для получения дополнительной информации о рентгеновских фотографиях в этой статье см. Предысторию, «Проникающее понимание».

Один светодиод, последовательные светодиоды и параллельные светодиоды

В этом проекте мы построим несколько простых светодиодных схем. В настоящее время люди вкладывают больше средств в светодиоды из-за их энергоэффективности.Домашнее освещение, офисное освещение, автомобильное освещение, уличное освещение и т. Д. – все это реализовано с использованием светодиодов.

Студенты, любители и производители часто работают со светодиодами в разных типах проектов. Некоторые из распространенных светодиодных проектов – это светодиодные ходовые огни, светодиодные лампы, светодиодные лампы Knight Rider и светодиодные мигалки.

Светодиоды

являются очень чувствительными компонентами по отношению к напряжению и току, и они должны иметь номинальные значения тока и напряжения. Новички в электронике часто начинают со светодиодов, и первым проектом будет мигание светодиода.

Неправильное напряжение или ток на светодиодах приведет к их перегоранию. Для небольших проектов, таких как мигание светодиода, нам не нужно беспокоиться о горении светодиодов, поскольку мы можем подключить небольшой резистор (например, 330 Ом) последовательно со светодиодом (для питания 5 В).

Но по мере увеличения сложности схемы выбор правильного резистора с правильной мощностью становится важным. Итак, в этом проекте, который представляет собой скорее учебное пособие, мы построим несколько простых светодиодных схем, таких как простая одиночная светодиодная схема, светодиоды, включенные последовательно, светодиоды, включенные параллельно, и светодиоды высокой мощности.

Цепь 1 простых светодиодных цепей (Цепь с одним светодиодом)

Первая схема в простых схемах светодиодов представляет собой схему с одним светодиодом. Мы попытаемся включить один 5-миллиметровый белый светодиод с помощью источника питания 12 В. Принципиальная схема этой схемы показана ниже.

Необходимые компоненты

• Блок питания 12 В
• 5мм белый светодиод
• Резистор 330 Ом 1/2 Вт
• Соединительные провода
• Макетная плата

Принцип работы

На следующем рисунке показана установка одного светодиода, подключенного к источнику питания 12 В и токоограничивающего последовательного резистора.Важным компонентом (кроме светодиода, конечно) является резистор. Подключение небольшого светодиода к источнику питания 12 В приведет к сгоранию светодиода, и вы сразу увидите волшебный дым.

Итак, выбор правильного резистора с правильной мощностью очень важен. Сначала рассчитаем сопротивление.

Расчетный резистор серии

Номинал последовательного резистора можно рассчитать по следующей формуле.

R _СЕРИЯ = (V _S – V _LED ) / I _LED

Здесь V _S – источник или напряжение питания

В _LED – падение напряжения на светодиоде и

I _{Светодиод} – это желаемый ток через светодиод.

В нашей простой светодиодной схеме, состоящей из одного светодиода, мы использовали 5-миллиметровый белый светодиод и источник питания 12 В.

Согласно спецификации на 5-миллиметровый белый светодиод, прямое напряжение светодиода составляет 3,6 В, а прямой ток светодиода – 30 мА.

Следовательно, V _S = 12 В, V _LED = 3,6 В и I _LED = 30 мА. Подставляя эти значения в приведенное выше уравнение, мы можем вычислить значение последовательного сопротивления как

.

R _СЕРИЯ = (12 – 3.6) / 0,03 = 280 Ом. Поскольку резистора 280 Ом не будет, мы будем использовать следующий большой резистор, то есть 330 Ом. Следовательно, R _SERIES = 330 Ом.

Теперь, когда мы рассчитали сопротивление последовательного резистора, следующим шагом будет вычисление номинальной мощности этого резистора.

Расчет мощности резистора

Номинальная мощность резистора указывает значение мощности, которое резистор может безопасно рассеивать. Номинальная мощность резистора может быть рассчитана по следующей формуле.

P _RES = V _RES * I _RES

Здесь V _RES – падение напряжения на резисторе, а

I _RES – ток через резистор.

Мы знаем, что напряжение питания составляет 12 В, а падение напряжения на светодиодах составляет 3,6 В. Таким образом, падение напряжения на последовательном резисторе равно

.

В _RES = 12 – 3,6 = 8,4 В.

Ток через резистор такой же, как ток через светодиод, поскольку они включены последовательно.Таким образом, ток через последовательный резистор равен

.

I _RES = 30 мА.

Подставляя эти значения в приведенную выше формулу, мы получаем мощность, рассеиваемую резистором.

P _RES = 8,4 * 0,03 = 0,252 Вт.

На всякий случай мы всегда должны выбирать следующее возможное значение, поэтому мы выбрали резистор ½ Вт (0,5 Вт).

После того, как выбран правильный резистор, мы можем подключить резистор последовательно и подать питание 12 В на светодиод.

Цепь 2 простых светодиодных цепей (светодиоды последовательно)

Следующая схема в проекте Simple LED Circuits соединяет светодиоды последовательно. В этой схеме мы последовательно подключим три 5-миллиметровых белых светодиода к одному источнику питания 12 В. На следующем изображении показана принципиальная электрическая схема последовательно подключенных светодиодов.

Схема подключения светодиодов серии

Компоненты, необходимые для светодиодов серии

• 5 мм белых светодиодов x 3
• Резистор 47 Ом (1/4 Вт)
• Блок питания 12 В
• Соединительные провода
• Макетная плата

Принцип работы

Поскольку светодиоды соединены последовательно, ток через все они будет одинаковым i.е. 30 мА (для белого светодиода 5 мм). Поскольку три светодиода соединены последовательно, все светодиоды будут иметь падение напряжения 3,6 В, то есть на каждом светодиоде будет падение напряжения 3,6 В.

В результате падение напряжения на резисторе упадет до 12 – 3 * 3,6 = 1,2 В. Отсюда мы можем рассчитать сопротивление как R = 1,2 / 0,03 = 40 Ом. Итак, нам нужно выбрать резистор 47 Ом (следующий доступный).

Исходя из номинальной мощности резистора, она равна 1,2 * 0,03 = 0,036. Это очень низкая номинальная мощность, и минимально доступная мощность составляет Вт.

После того, как все компоненты выбраны, мы можем соединить их на макетной плате и включить схему, используя источник питания 12 В. Все три последовательно подключенных светодиода загорятся с максимальной интенсивностью.

Цепь 3 простых светодиодных цепей (светодиоды включены параллельно)

Последняя схема в простом руководстве по светодиодным схемам – это параллельные светодиоды. В этой схеме мы попытаемся подключить три 5-миллиметровых белых светодиода параллельно и зажечь их от источника питания 12 В. Принципиальная схема для светодиодов при параллельном подключении показана на следующем изображении.

Схема подключения светодиодов параллельно

Компоненты, необходимые для параллельного включения светодиодов

• Блок питания 12 В
• Белые светодиоды 3 x 5 мм
• Резистор 100 Ом (1 Вт)
• Соединительные провода
• Макетная плата

Принцип работы

Для светодиодов, подключенных параллельно, падение напряжения на всех светодиодах будет 3,6 В. Это означает, что падение напряжения на резисторе составляет 8,4 В (12 В – 3,6 В = 8.4В).

Теперь, поскольку светодиоды подключены параллельно, ток, необходимый для всех светодиодов, в три раза больше индивидуального тока через светодиод (который составляет 30 мА).

Следовательно, общий ток в цепи составляет 3 * 30 мА = 90 мА. Этот ток также будет протекать через резистор. Следовательно, номинал резистора можно рассчитать как R = 8,4 / 0,09 = 93,33 Ом. Ближайшее более высокое значение сопротивления – 100 Ом.

Мощность, рассеиваемая резистором, равна 8.4 В * 0,09 А = 0,756 Вт. Поскольку следующая более высокая мощность составляет 1 Вт, мы использовали резистор на 1 Вт.

Подключите три светодиода параллельно, а также последовательно подключите резистор 100 Ом (1 Вт) к источнику питания. При включении питания загорятся все светодиоды.

Дополнительные цепи

Предупреждение: Использование источника переменного тока 230 В на макетной плате очень опасно. Будьте предельно осторожны.

• Еще одна интересная светодиодная схема – это DIY LED Light Bulb .В этом случае мы разработали светодиодную лампочку и использовали ее как обычную лампочку.

Предупреждение: Даже в этом проекте используется 230 В переменного тока для питания светодиодной лампы. Будьте осторожны при обращении с сетевым питанием.

DIY Светодиодная лампа (Светодиодная лампа)

Светодиодные лампы становятся все более распространенными и заменяют лампы CFL. Поскольку стоимость светодиодных ламп становится все ниже, люди постепенно переходят на светодиодные лампы в своих домах и офисах. В этом проекте мы попробуем сделать светодиодную лампу своими руками или светодиодную лампу своими руками из старого корпуса (корпуса) светодиодной лампы.

В этой светодиодной лампочке, сделанной своими руками, очень важна конструкция светодиодного драйвера. Как правило, у нас есть два способа разработки драйвера светодиода: с использованием импульсного источника питания или обычного линейного регулятора на основе трансформатора.

Но для этой самодельной светодиодной лампы мы будем спроектировать бестрансформаторный источник питания, который будет действовать в качестве драйвера светодиода. На самом деле, этот тип блока питания для светодиодных ламп становится все более распространенным (ну, по крайней мере, для светодиодов меньшей мощности).

Предупреждение: Эта самодельная светодиодная лампа работает напрямую от основного источника питания i.е. 230 В переменного тока. Вы должны быть очень осторожны при работе с источником переменного тока.

Предупреждение: Проектирование блока питания без трансформатора без знания того, как работают компоненты, может быть фатальным.

Схема цепи светодиодной лампы DIY

Компоненты, необходимые для сборки светодиодной лампы DIY

• C1 – 135J Металлопленочный конденсатор 400 В
• B1 – мостовой выпрямитель (4 диода могут быть подключены в режиме двухполупериодного выпрямителя)
• C2 – Электролитический конденсатор 22 мкФ 35 В
• R1 – Резистор 100 кОм (1/4 Вт)
• LED от 1 до 12 – светодиоды 8 мм

ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте только металлический пленочный конденсатор с номиналом выше 400 для C1.

Описание компонента

X – Номинальный конденсатор

Основным компонентом безтрансформаторного источника питания для светодиодной лампы «сделай сам» является конденсатор с номиналом «X». Это металлический пленочный конденсатор, который часто используется в качестве предохранительного конденсатора.

Конденсатор номиналом X помещается между линией и нейтралью. Если этот конденсатор выходит из строя из-за перенапряжения, выход из строя будет коротким, и избыточный ток приведет к срабатыванию предохранителя, что позволит избежать поражения электрическим током.

Схема самостоятельной светодиодной лампы

Сначала основное питание подается на металлический пленочный конденсатор. Другой конец конденсатора подключен к входу переменного тока мостового выпрямителя. Для большей безопасности подключите резистор 100 Ом 1 Вт последовательно с конденсатором номиналом X, чтобы он работал как предохранитель (на схеме не показан).

ПРИМЕЧАНИЕ: Если у вас нет мостового выпрямителя, вы можете подключить 4 PN переходных диода (например, 1N4007) в режиме двухполупериодного выпрямителя.

Другой вход переменного тока мостового выпрямителя подключен к нейтрали источника питания переменного тока. Выпрямленный выход подается на конденсатор (C2). К конденсатору последовательно подключены 12 светодиодов диаметром 8 мм.

Резистор R1 будет действовать как резистор утечки (он разрядит конденсатор в случае сбоя питания или отказа светодиода).

ПРИМЕЧАНИЕ: Мы разобрали поврежденную светодиодную лампочку, и после реконструкции схемы она была похожа на разработанную нами.Основное отличие состоит в том, что они использовали SMD-компоненты для светодиодов и мостов, а мы использовали сквозные компоненты (по очевидным причинам).

Дизайн печатной платы светодиодной лампы DIY

Для разработки макета печатной платы светодиодной лампы мы использовали Eagle CAD. На следующем изображении показана компоновка печатной платы светодиодной лампы. Мы сделали печатную плату, используя метод переноса тонера, как указано в этом руководстве: Как сделать свою собственную печатную плату в домашних условиях .

Сборка светодиодной лампы

Соберите все компоненты согласно схеме и припаяйте их.У нас есть пустой светодиодный корпус от старой светодиодной лампы. После сборки платы мы установили плату в корпусе светодиода со всеми проводами.

Работа светодиодной лампы

Теперь посмотрим, как работает эта простая светодиодная лампа, сделанная своими руками.

светодиодам для работы требуется очень меньший ток. Обычно в обычном регулируемом источнике питания на основе трансформатора мы будем регулировать ток с помощью последовательных резисторов. Но в блоке питания без трансформатора ток регулируется или ограничивается конденсатором с номиналом X.

Поскольку этот конденсатор включен последовательно с источником переменного тока, общий ток, доступный в цепи, ограничен реактивным сопротивлением конденсатора.

Реактивное сопротивление конденсатора можно рассчитать по следующей формуле:

X _C = 1 / 2πFC Ом, где F – частота питающего напряжения, C – емкость конденсатора.

В нашем случае мы использовали конденсатор емкостью 1,3 мкФ. Следовательно, реактивное сопротивление этого конденсатора составляет

Ом.

X _C1 = 1 / (2 * π * 50 * 1.3 * 10 ^-6 ) = 2449,7 ≈ 2450 Ом.

Следовательно, ток через этот конденсатор равен I = V / X _C1 Ампер = 230/2450 = 93,8 мА.

Теперь ограниченный по току переменный ток подается на мостовой выпрямитель. На выходе моста будет 230 В постоянного тока. Это подается на конденсатор фильтра номиналом 35 В. Но размах пульсаций напряжения на конденсаторе C2 составляет около 44 В.

Это дается 12 последовательным светодиодам, и, следовательно, каждый светодиод будет занимать около 3-х светодиодов.7 В, что равно номинальному напряжению 8-миллиметрового светодиода.

Что касается мощности, общая выходная мощность светодиодов составляет около 4 Вт.

Важное примечание: Этот проект – просто демонстрация того, как сконструировать светодиодную лампочку и как она работает.