Водачът е неразделна част от всяка висококачествена лампа или светодиоден светодиод. Що се отнася до осветяването, терминът "водач" трябва да се разбира като електронна схема, която преобразува входното напрежение в стабилизиран ток от дадена стойност. Функцията на водача се определя от ширината на обхвата на входното напрежение, възможността за регулиране на изходните параметри, податливостта на прекъсвания в захранването и ефективността.
Изброените функции зависят от качеството на лампата или лампата като цяло, експлоатационния живот и цената. Всички източници на захранване (светодиоди) за светодиодите са условно разделени на линейни и импулсни преобразуватели. Линейните IP адреси могат да имат възел за стабилизиране на тока или напрежение. Често схеми от този тип радиолюбители изграждат собствените си ръце на чипа LM317. Такова устройство е лесно за монтиране и има ниска цена. Но предвид ниската ефективност и явните ограничения на мощността на светодиодите, перспективите за развитие на линейни преобразуватели са ограничени.
Импулсните драйвери могат да имат ефективност по-голяма от 90% и висока степен на защита срещу мрежови смущения. Тяхната консумация на енергия е десетки пъти по-малка от мощността, която се дава на товара. Поради това, те могат да бъдат направени в затворен корпус и не се страхуват от прегряване.
Първите импулсни стабилизатори са имали сложно устройство без защита от празен ход. След това те бяха модернизирани и във връзка с бързото развитие на LED технологията се появиха специализирани чиповес честота и широчинна импулсна модулация.
Светодиодна схема за захранване на базата на делител на кондензатор
За съжаление, при проектирането на евтини LED лампи за 220V от Китай няма линеен или импулсен стабилизатор. Вземайки предвид изключително ниската цена на крайния продукт, китайската индустрия успя да опрости максимално схемата на храните. Наричайте го неправилно, защото тук няма стабилизация.
Фигурата показва, че електрическата верига на лампата е проектирана за работа от 220V мрежа. Променливото напрежение се понижава от RC-веригата и влиза в диодния мост. След това изправеното напрежение частично се заглажда от кондензатор и през резистора за ограничаване на тока влиза в светодиодите. Тази схема няма галванично решение, т.е. всички елементи са постоянно под висок потенциал.
В резултат на чести загуби на напрежение LED индикаторът мига. Обратно, пренапрежението на мрежата причинява необратим процес на стареене на кондензатора със загуба на капацитет и понякога става причина за неговото разрушаване. Трябва да се отбележи, че друг сериозен отрицателен аспект на тази схема е ускореният процес на деградация на светоизлъчващите диоди поради нестабилно захранване.
Диаграма на водача за CPC9909
Съвременните импулсни драйвери за LED лампи имат проста схема, така че лесно можете да я направите дори със собствените си ръце. Днес за изграждането на шофьори серия от интегрални схеми, специално проектирани за управление на мощниСветодиоди. За да се опрости задачата на ентусиастите на електронните схеми, интегрираните драйвери за светодиоди в документацията водят до типични схеми за превключване и изчисляване на свързващите компоненти.
Обща информация
Американската компания Ixys стартира пускането на чипа CPC9909, предназначен да контролира светодиодни модули и светодиоди с висока яркост. Драйверът за CPC9909 е малък и не изисква големи суми пари. ICC CPC9909 се изработва в равнинна версия с 8 извода (SOIC-8) и има вграден регулатор на напрежението.
Поради наличието на стабилизатор, работният обхват на входното напрежение е 12-550V от източник на постоянен ток. Минималното напрежение на светодиодите е 10% от захранващото напрежение. Затова CPC9909 е идеален за свързване на светодиоди с високо напрежение. IC работи отлично в температурния диапазон от -55 до + 85 ° C, което означава, че е подходящ за изграждане на LED лампи и осветителни тела за външно осветление.
назначаване на заключения
Струва си да се отбележи, че с CPC9909 е възможно не само да включвате и изключвате мощния светодиод, но и да контролирате неговото сияние. За да научите за всички възможности на ИК, помислете за целта на нейните констатации.
- VIN. Проектиран за захранване.
- CS. Предназначен е за свързване на външен токов датчик (резистор), който се използва за задаване на максималния ток на светодиода.
- GND. Изход за генерален драйвер.
- GATE. Изход за микросхеми. Показва затворатранзисторен модулиран сигнал.
- PWMD. Нискочестотен вход за затъмняване.
- VDD. Изход за регулиране на захранващото напрежение. В повечето случаи той се свързва чрез кондензатор към общ проводник.
- LD. Проектиран за симулация на аналогови проблеми.
- RT. Зададен за свързване време определя резистора.
Схема и нейният принцип на действие
Типичното включване на CPC9909 с 220V мощност е показано на фигурата. Веригата е в състояние да контролира един или повече светодиоди с висока мощност или светодиоди с висока яркост. Схемата може лесно да се събира със собствените си ръце, дори и у дома. Готов шофьор не изисква отстраняване на грешки, като се вземат предвид компетентния подбор на външни елементи и спазването на правилата за тяхното инсталиране.
Драйверът за 220V LED лампа, базирана на CPC9909, работи с честотна импулсна модулация. Това означава, че времето на пауза е постоянно (time-off = const). Променливото напрежение се изправя от добавения мост и се заглажда от капацитивния филтър C1, C2. След това влиза в VIN входа на чипа и започва процеса на формиране на импулси на ток на изхода GATE. Изходният ток на чипа управлява силовия транзистор Q1. В момента на отворено състояние на транзистора (време на пулс), токът на натоварването преминава през веригата: "+ диоден мост" - LED - L - Q1 - RS - "LED bridge".
През това време индукторните намотки натрупват енергия, за да я натоварят по време на пауза. Когато транзисторът е затворен, мощността на дросела осигурява тока на натоварване във веригата: L - D1 - LED - L.
Процесът е цикличенхарактер, в резултат на ток през светодиода има прахова форма. Най-голямата и най-малка стойност на триона зависи от индуктивността на дросела и работната честота.
Пулсовата честота се определя от стойността на RT съпротивлението. Амплитудата на импулсите зависи от съпротивлението на резистора на РС. Стабилизирането на тока на светодиода е чрез сравняване на вътрешното референтно напрежение на интегралната схема с падането на напрежението на RS. Предпазителят и термисторът предпазват веригата от възможни аварийни режими.
Изчисляване на външни елементи
честотен резистор
Продължителността на паузата се показва от външен резистор RT и се определя по опростената формула:
тупс = RT /66000 + 0.8 (μs).
На свой ред времето на паузата се свързва с коефициента на запълване и честотата:
tpauzi = (1-D) /f (c), където D е коефициентът на запълване, който е отношението на времето на импулса към периода.
Препоръчваният от производителя диапазон на работните честоти е 30-120 kHz. По този начин, съпротивлението на RT може да се намери като: RT = (tpauzi-0,8) * 66000, където стойностите на отклоненията са заместени в микросекунди.
сензор за ток
Номиналната стойност на RS съпротивлението задава стойността на амплитудата на тока през светодиода и се изчислява по формулата: RS = UCS /(ILED + 0.5 * IL pulse), където UCS е калибрирано референтно напрежение, равно на 0.25V;
ILED - ток през LED;
Импулсният IL е величината на пулсациите на тока на натоварване, която не трябва да надвишава 30%, т.е. 0.3 * ILED.
След преобразуването формулата ще приеме формата: RS = 0.25 /1.15 * ILED (ома).
Мощността, разсейвана от сензора за ток, се определя по формулата: PS = RS * ILED * D (W).
Преди монтиране вземете резистор с резервен капацитет 1,5-2 пъти.
дросел
Както знаете, токът на дроселната клапа не може да се промени чрез скачане, увеличаване по време на инерция и намаляване по време на пауза. Задачата на радиолюбителя е да вземе бобина с индуктивност, която осигурява компромис между качеството на изходния сигнал и неговите размери. За това си припомним нивото на вълни, което не трябва да надвишава 30%. Тогава ще ви трябва номинална индуктивност:
L = (USLED * tupus) /IL импулс, където ULED е спадът на напрежението в светодиодите, взети от VAC графика.
Филтър за подаване
В електрическата верига има два кондензатора: C1 - за изглаждане на изправеното напрежение и C2 - за компенсиране на честотни смущения. Тъй като CPC9909 работи в широк диапазон от входни напрежения, няма нужда от високомощна електролитна C1. Достатъчно ще бъде 22 μF, но можете да направите повече. Капацитет на метален филм С2 за верига от този тип е стандартна - 0,1 μF. И двата кондензатора трябва да издържат на напрежение най-малко 400V.
Производителят на чипове обаче настоява за инсталирането на кондензатори С1 и С2 с малък еквивалентен еквивалентен резистор (ESR), за да се избегнат отрицателните ефекти на високочестотните смущения, които възникват при превключване на водача.
токоизправител
Диодният мост се избира въз основа на максималния постоянен ток и напрежението на заден ход. За работа в мрежа 220V нейното напрежение трябва да бъде не по-малко от 600V. Изчисленият постоянен ток пряко зависи от тока на натоварване и се определя като: IAC = (? * ILED) /2v2, A.
Получената стойност трябва да се умножи по две, за да се увеличи надеждността на веригата.
Избор на други елементи на схемата
Кондензаторът C3, инсталиран във веригата на чипа, трябва да бъде 0,1 μF с ниско ESR, подобно на C1 и C2. Неизползваните заключения на PWMD и LD също са свързани чрез C3 чрез общия проводник.
Транзистор Q1 и диод D1 работят в импулсен режим. Следователно изборът трябва да бъде направен, като се вземат предвид техните честотни свойства. Само елементите с ниско време на възстановяване могат да издържат на отрицателните ефекти на преходните процеси при време на превключване при честота около 100 kHz. Максималният ток през Q1 и D1 е равен на амплитудната стойност на тока на светодиода, като се взема предвид избраният коефициент на запълване: IQ1 = ID1 = D * ILED, A.
Напрежението, приложено към Q1 и D1, е импулсно, но не повече от изправеното напрежение, като се има предвид капацитивният филтър, т.е. 280V. Изборът на енергийни елементи Q1 и D1 трябва да се прави със запас, умножавайки изчислените данни с две.
Предпазителят предпазва веригата от аварийно късо съединение и трябва да издържа на максимален ток на натоварване, включително импулсни смущения, за дълго време.
IFUSE = 5 * IAC, A.
Инсталирането на RTH термистора е необходимо, за да се ограничи стартовият ток на водача, когато филтърният кондензатор се разрежда. Със съпротивлението си RTH трябва да защитава диодите на мостовия изправител от повреда в началните секунди на работа.
RTH = (v2 * 220) /5 * IAC, ом.
Други възможности за включване на CPC9909
Плавно стартиране и аналогово имитация
По желание, CPC9909 можеУверете се, че светодиодът е мек, когато яркостта му постепенно се увеличава. Плавното стартиране се осъществява с помощта на два постоянни резистора, свързани към LD терминала, както е показано на фигурата. Това решение ви позволява да удължите живота на светодиода.
Също така, заключението на LD позволява да се реализира функцията на аналоговия dimmirovaniya. За това резисторът 2.2 kOhm се заменя с променлив резистор 5.1 kOhm, като по този начин постепенно се променя потенциалът на изхода на LD.
намаляване на импулса
Възможно е да се контролира блясъка на светоизлъчващ диод чрез подаване на правоъгълни импулси на изхода PWMD. За целта използвайте микроконтролер или импулсен генератор със задължително разделяне през опто-съединителя.
В допълнение към варианта на драйвера за светодиодни лампи, съществуват подобни решения от други производители: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 и др. Всеки от тях има своите силни и слаби страни, но като цяло те успешно се справят с товара на ръцете си.
