Obwód lampy LED: prosta konstrukcja sterownika

Źródła światła LED szybko zyskują na popularności i zastępują nieekonomiczne lampy żarowe oraz niebezpieczne odpowiedniki świetlówek.Wydajnie zużywają energię, działają długo, a niektóre z nich można naprawić po awarii.

Aby prawidłowo wymienić lub naprawić uszkodzony element, potrzebujesz obwodu lampy LED i znajomości cech konstrukcyjnych. Informacje te szczegółowo sprawdziliśmy w naszym artykule, zwracając uwagę na rodzaje lamp i ich konstrukcję. Przedstawiliśmy także krótki przegląd urządzeń najpopularniejszych modeli LED znanych producentów.

Jak działa lampa LED?

Dokładna znajomość konstrukcji lampy LED może być wymagana tylko w jednym przypadku - jeśli konieczna jest naprawa lub ulepszenie źródła światła.

Domowi rzemieślnicy, mając pod ręką zestaw elementów, mogą zmontuj lampę samodzielnie na diodach LED, ale początkujący nie może tego zrobić.

Biorąc pod uwagę, że urządzenia LED stały się podstawą systemów oświetleniowych nowoczesnych mieszkań, umiejętność zrozumienia budowy lamp i ich naprawy może zaoszczędzić znaczną część rodzinnego budżetu

Ale po przestudiowaniu obwodu i posiadaniu podstawowych umiejętności pracy z elektroniką nawet początkujący będzie w stanie zdemontować lampę, wymienić uszkodzone części, przywracając funkcjonalność urządzenia.Aby znaleźć szczegółowe instrukcje dotyczące identyfikacji awarii i samodzielnej naprawy lampy LED, przejdź do Śledź ten link.

Czy jest sens naprawiać lampę LED? Niewątpliwie. W przeciwieństwie do analogów z żarnikami po 10 rubli za sztukę, urządzenia LED są drogie.

Załóżmy, że „gruszka” GAUSS kosztuje około 80 rubli, a lepsza alternatywa OSRAM kosztuje 120 rubli. Wymiana kondensatora, rezystora lub diody będzie kosztować mniej, a żywotność lampy można wydłużyć poprzez terminową wymianę.

Istnieje wiele modyfikacji lamp LED: świece, gruszki, kulki, reflektory, kapsułki, paski itp. Różnią się kształtem, rozmiarem i wyglądem. Aby wyraźnie zobaczyć różnicę w stosunku do żarówki, rozważ powszechny model w kształcie gruszki.

Zamiast szklanej żarówki zastosowano matowy dyfuzor, żarnik zastąpiono diodami „długo świecącymi” na płytce, nadmiar ciepła odprowadzany jest przez radiator, a stabilność napięcia zapewnia sterownik

Jeśli odwrócisz wzrok od zwykłej formy, zauważysz tylko jeden znajomy element - cokół. Zakres wymiarowy cokołów pozostaje taki sam, dzięki czemu pasują one do tradycyjnych gniazdek i nie wymagają wymiany instalacji elektrycznej. Ale na tym kończą się podobieństwa: wewnętrzna struktura urządzeń LED jest znacznie bardziej złożona niż w przypadku lamp żarowych.

Lampy LED nie są przystosowane do pracy bezpośrednio z sieci 220 V, dlatego wewnątrz urządzenia znajduje się sterownik, który jest zarówno zasilaczem, jak i jednostką sterującą. Składa się z wielu drobnych elementów, których głównym zadaniem jest prostowanie prądu i redukcja napięcia.

Rodzaje schematów i ich cechy

Aby wytworzyć optymalne napięcie do pracy diody, kierowca zmontowane w oparciu o obwód z kondensatorem lub transformatorem obniżającym napięcie.Pierwsza opcja jest tańsza, druga służy do wyposażenia lamp o dużej mocy.

Istnieje trzeci typ - obwody inwertorowe, które są realizowane albo do montażu lamp ściemnialnych, albo do urządzeń z dużą liczbą diod.

Opcja nr 1 - z kondensatorami obniżającymi napięcie

Rozważmy przykład z kondensatorem, ponieważ takie obwody są powszechne w lampach domowych.

Obwód elementarny sterownika lampy LED. Głównymi elementami tłumiącymi napięcie są kondensatory (C2, C3), ale tę samą funkcję pełni również rezystor R1

Kondensator C1 chroni przed zakłóceniami linii energetycznej, a C4 wygładza tętnienia. W momencie dostarczenia prądu dwa rezystory - R2 i R3 - ograniczają go i jednocześnie chronią przed zwarciem, a element VD1 przetwarza napięcie przemienne.

Kiedy dopływ prądu ustanie, kondensator zostanie rozładowany za pomocą rezystora R4. Nawiasem mówiąc, R2, R3 i R4 nie są używane przez wszystkich producentów produktów LED.

Dla sprawdzenie kondensatorów Często używany jest multimetr.

Wady obwodu z kondensatorami:

1. Diody mogą się przepalić, ponieważ nie obserwuje się stabilności zasilania prądem. Napięcie obciążenia jest całkowicie zależne od napięcia zasilania.
2. Nie ma izolacji galwanicznej, istnieje więc ryzyko porażenia prądem. Podczas demontażu lamp nie zaleca się dotykania elementów przewodzących prąd, ponieważ są one w fazie.
3. Osiągnięcie wysokich prądów żarowych jest prawie niemożliwe, ponieważ będzie to wymagało zwiększenia pojemności kondensatorów.

Zalet jednak jest również wiele, dlatego kondensatory pozostają popularne. Zaletami są łatwość montażu, szeroki zakres napięć wyjściowych i niski koszt.

Można bezpiecznie poeksperymentować z samodzielnym wykonaniem, zwłaszcza, że ​​niektóre części można znaleźć w starych amplitunerach czy telewizorach.

Opcja nr 2 - ze sterownikiem impulsowym

W przeciwieństwie do sterownika liniowego z kondensatorem, impulsowy skutecznie chroni diody LED przed skokami napięcia i zakłóceniami sieciowymi.

Przykładem urządzenia impulsowego jest popularny model elektroniczny CPC9909. Przyjrzyjmy się bliżej jego funkcjom. Efektywność jego wykorzystania sięga 98% - wskaźnik, przy którym naprawdę możemy mówić o oszczędzaniu energii i oszczędnościach.

Opracowany przez firmę Clare chip CPC9909 często wykorzystywany jest do samodzielnego montażu lamp LED, także tych o zwiększonej mocy. Sterownik umieszczony jest w kompaktowej obudowie z tworzywa sztucznego

Urządzenie można zasilać bezpośrednio z wysokiego napięcia - do 550 V, gdyż zasilacz wyposażony jest we wbudowany stabilizator. Dzięki temu samemu stabilizatorowi obwód stał się prostszy, a koszt niższy.

Obwód sterownika LED oparty na chipie CPC9909. Zalety układu: możliwość pracy w zakresie temperatur od -55°C do +85°C i zasilanie prądem o napięciu przemiennym

Mikroukład jest z powodzeniem stosowany do budowy sieci elektrycznych do oświetlenia awaryjnego i zapasowego, ponieważ nadaje się do obwodów przetwornicy podwyższającej.

W domu lampy zasilane akumulatorami lub sterownikami o mocy nieprzekraczającej 25 V montowane są najczęściej w oparciu o CPC9909.

Opcja nr 3 - ze ściemnialnym sterownikiem

Regulacja jasności opraw oświetleniowych pozwala ustawić pożądany poziom oświetlenia w pomieszczeniu. Jest to wygodne przy tworzeniu wydzielonych stref, zmniejszaniu jasności światła w ciągu dnia lub przy podkreślaniu elementów wnętrza.

Używając opornik zużycie energii elektrycznej staje się bardziej racjonalne, a żywotność urządzenia elektrycznego wzrasta.

Próbka lampy w stylu retro ze ściemniaczem. Blat urządzenia oświetleniowego z wyglądu przypomina lampę naftową i ma z boku pokrętło regulacji jasności.

Istnieją dwa typy ściemnialnych sterowników, każdy z nich ma swoje zalety. Te pierwsze współpracują ze sterowaniem PWM.

Instaluje się je pomiędzy lampą a zasilaczem. Energia dostarczana jest w postaci impulsów o różnym czasie trwania. Przykładem zastosowania sterownika z regulacją PWM jest linia pełzająca.

Testowanie sterownika ściemnialnego o mocy 40 W. Przeznaczony jest do lamp biurowych, a także urządzeń do parkingów i budynków użyteczności publicznej, gdzie wymagany jest tryb oszczędzania energii

Sterowniki ściemnialne drugiego typu działają bezpośrednio na źródło zasilania i są stosowane do urządzeń ze stabilizowanym prądem.

Podczas regulacji prądu odcień świecenia może się zmieniać: białe diody zaczynają emitować lekko żółte światło, gdy prąd maleje, a niebieskie, gdy wzrasta.

Krótki przegląd i testowanie popularnych lamp LED

Choć zasady konstruowania obwodów sterujących dla różnych urządzeń oświetleniowych są podobne, istnieją między nimi różnice zarówno w kolejności łączenia elementów, jak i w ich doborze.

Spójrzmy na obwody 4 lamp sprzedawanych w domenie publicznej. W razie potrzeby możesz je naprawić samodzielnie.

Jeśli masz doświadczenie w pracy ze sterownikami, możesz wymienić elementy układu, przelutować go i nieco poprawić.

Jednak skrupulatna praca i wysiłki w poszukiwaniu elementów nie zawsze są uzasadnione – łatwiej jest kupić nową oprawę oświetleniową.

Opcja nr 1 – lampa LED BBK P653F

Marka BBK ma dwie bardzo podobne modyfikacje: lampa P653F różni się od modelu P654F jedynie konstrukcją jednostki emitującej. Odpowiednio zarówno obwód sterownika, jak i konstrukcja urządzenia jako całości w drugim modelu są zbudowane zgodnie z zasadami projektowania pierwszego.

Deska charakteryzuje się kompaktowymi wymiarami i przemyślanym rozmieszczeniem elementów, do mocowania których wykorzystywane są obie płaszczyzny. Obecność tętnień tłumaczy się brakiem kondensatora filtrującego, który powinien znajdować się na wyjściu

W projekcie łatwo dostrzec wady. Przykładowo miejsce montażu sterownika: częściowo w grzejniku, jeśli nie ma izolacji, częściowo w podstawie. Zespół na chipie SM7525 wytwarza napięcie wyjściowe 49,3 V.

Opcja nr 2 – Lampa LED Ecola 7w

Grzejnik wykonany jest z aluminium, podstawa z żaroodpornego szarego polimeru. Na płytce drukowanej o grubości pół milimetra znajduje się 14 diod połączonych szeregowo.

Pomiędzy radiatorem a płytką znajduje się warstwa pasty przewodzącej ciepło. Podstawa mocowana jest za pomocą wkrętów samogwintujących.

Obwód sterownika jest prosty, zaimplementowany na kompaktowej płytce. Diody LED nagrzewają płytę bazową do +55 şС. Praktycznie nie ma pulsacji, wykluczone są również zakłócenia radiowe

Płytka jest całkowicie umieszczona wewnątrz podstawy i połączona skróconymi przewodami. Wystąpienie zwarć jest niemożliwe, ponieważ wokół znajduje się plastik - materiał izolacyjny. Wynik na wyjściu sterownika wynosi 81 V.

Opcja nr 3 – składana lampa Ecola 6w GU5.3

Dzięki składanej konstrukcji możesz samodzielnie przeprowadzić naprawy lub ulepszyć sterownik urządzenia.

Jednak nieestetyczny wygląd i konstrukcja urządzenia psują wrażenie. Ponadgabarytowy grzejnik zwiększa wagę, dlatego zaleca się dodatkowe mocowanie podczas mocowania lampy do oprawki.

Deska charakteryzuje się kompaktowymi wymiarami i przemyślanym rozmieszczeniem elementów, do mocowania których wykorzystywane są obie płaszczyzny. Obecność tętnień tłumaczy się brakiem kondensatora filtrującego, który powinien znajdować się na wyjściu

Wadą obwodu jest obecność zauważalnych pulsacji strumienia świetlnego i wysoki stopień zakłóceń radiowych, co z pewnością wpłynie na żywotność. Sterownik oparty jest na mikroukładzie BP3122, wartość wyjściowa wynosi 9,6 V.

Więcej informacji na temat żarówek LED marki Ecola sprawdziliśmy w nasz drugi artykuł.

Opcja nr 4 – Lampa Jazzway 7,5w GU10

Zewnętrzne elementy lampy można łatwo zdemontować, dzięki czemu do sterownika można w miarę szybko dotrzeć odkręcając dwie pary śrubek. Szyba ochronna jest utrzymywana na miejscu za pomocą zatrzasków. Na płytce znajduje się 17 diod z komunikacją szeregową.

Natomiast sam sterownik, umieszczony w podstawie, jest obficie wypełniony masą, a przewody wciskane są w zaciski.Aby je uwolnić należy użyć wiertarki lub skorzystać z rozlutownicy.

Wadą tego obwodu jest to, że funkcję ogranicznika prądu pełni konwencjonalny kondensator. Kiedy lampa jest włączona, pojawiają się skoki prądu, które powodują przepalenie diod LED lub awarię mostka LED

Nie ma zakłóceń radiowych - wszystko dzięki brakowi sterownika impulsów, jednak przy częstotliwości 100 Hz zauważalne są pulsacje światła, sięgające nawet 80% wartości maksymalnej.

Wynikiem sterownika jest wyjście 100 V, ale według ogólnej oceny lampa jest raczej słabym urządzeniem. Jego koszt jest wyraźnie zawyżony i dorównuje kosztom marek, które wyróżniają się stabilną jakością produktu.

Inne cechy i charakterystyki lamp tego producenta wymieniliśmy w następny artykuł.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Jak projektowane są sterowniki do diod LED, jakie są ich cechy i funkcje, można zobaczyć w poniższych filmach.

Analiza obwodu lampy LED MR-16:

Obwód sterownika do samodzielnego montażu lamp o mocy do 15W:

Jak wygląda i robi sterownik FT833A:

Domowe wykonanie ze złomu:

Obecnie na komercyjnych stronach internetowych można kupić zestawy i pojedyncze elementy do montażu opraw oświetleniowych o różnych mocach.

W razie potrzeby możesz naprawić uszkodzoną lampę LED lub zmodyfikować nową, aby uzyskać lepszy wynik. Przy zakupie zalecamy dokładne sprawdzenie właściwości i przydatności części..

Czy po przeczytaniu powyższego materiału nadal masz pytania? A może chcesz dodać cenne informacje i inne schematy żarówek w oparciu o własne doświadczenia w naprawie lamp LED? Napisz swoje rekomendacje, dodaj zdjęcia i diagramy, zadawaj pytania w bloku komentarzy poniżej.