Схема на захранване за LED ленти и не само

Светодиодите заменят тези видове източници на светлина, като флуоресцентни лампи и лампи с нажежаема жичка. Почти всяка къща вече има LED лампи, те консумират много по-малко от двама от своите предшественици (до 10 пъти по-малко от лампи с нажежаема жичка и 2 до 5 пъти по-малко от CFL или енергоспестяващи луминесцентни лампи). В ситуации, когато се нуждаете от дълъг източник на светлина или трябва да организирате осветяване на сложна форма в ход led лента.

Led лентата е идеална за редица ситуации, основното й предимство пред отделните светодиоди и LED масивите са източници на енергия. Те се намират по-лесно в продажба в почти всеки магазин за електрически стоки, за разлика от драйверите за светодиоди с висока мощност, освен това изборът на захранване се извършва само от консумация на енергия, тъй като по-голямата част от LED лентите имат захранващо напрежение от 12 волта.

Докато за светодиодите и модулите с висока мощност, при избора на източник на захранване е необходимо да се търси източник на ток с необходимата мощност и номинален ток, т.е. помислете за 2 параметъра, което усложнява избора.

Тази статия разглежда типичните схеми на захранването и техните компоненти, както и съвети за техния ремонт за начинаещи бутове и електротехници.

Видове и изисквания за захранване за LED ленти и 12V LED лампи

Основното изискване за източник на енергия както за LED, така и за LED ленти е висококачествената стабилизация на напрежението / тока, независимо от скоковете на мрежовото напрежение, както и ниските пулсации на изхода.

Според вида на изпълнение се разграничават захранванията за LED продукти:

• Запечатана. Те са по-трудни за поправяне, калъфът не винаги подлежи на точно разглобяване, а вътре може дори да се напълни с уплътнител или съединение.

• Непропусклив за вътрешна употреба. По-добре да ремонтирам, защото дъската се отстранява след развиване на няколко винта.

По вид охлаждане:

• Пасивна антенна. Захранването се охлажда чрез естествена конвекция на въздуха през перфорацията на корпуса му. Недостатъкът е невъзможността за постигане на висока мощност при запазване на общите размери;

• Активен въздух. Захранването се охлажда с помощта на охладител (малък вентилатор, както е инсталиран на компютърните системни единици). Този тип охлаждане ви позволява да постигнете повече мощност при същия размер с пасивно захранване.

Схеми за захранване на LED ленти

Трябва да се разбере, че в електрониката няма такова нещо като „захранване за LED лента“, по принцип всяко захранване с подходящо напрежение и ток, по-голямо от консумираното от устройството, ще отговаря на всяко устройство. Това означава, че описаната по-долу информация е приложима за почти всяко захранване.

В ежедневието обаче е по-лесно да се говори за захранването за предназначението му за определено устройство.

Обща структура на комутационно захранване

През последните няколко десетилетия импулсното захранване (UPS) се използва за захранване на LED ленти и друго оборудване. Те се различават от трансформаторните по това, че работят не на честотата на захранващото напрежение (50 Hz), а на високи честоти (десетки и стотици килогерц).

Следователно, за неговата работа е необходим високочестотен генератор, в евтини и проектирани за малки токове (единици ампери) захранвания, често се намира самогенерираща верига, използва се при:

• електронни трансформатори;

• електронни баласти за флуоресцентни лампи;

• зарядни за мобилни телефони;

• евтини UPS за LED ленти (10-20 W) и други устройства.

Диаграма на такова захранване може да се види на фигурата (кликнете върху снимката, за да я увеличите):

Структурата му е следната:

1. Подчертано в синьо диоден мостзаставайки на входа на захранващия блок, той изпраща входното променливо напрежение, за да захранва следните възли с постоянно напрежение 220 * 1,41 = 310 V. В случай на повреда проверете наличието и величината на напрежението ПРЕДИ моста и СЛЕД него, ако то отсъства, ще трябва да замените диодите или моста ако е сглобена в хотелска сграда.

Не е показано на диаграмата, но може да има предпазител или резистор с ниско съпротивление на линията 220 V, проверете неговата цялост преди да започнете ремонти.

2. Пулсационен филтър е кръгъл в кафяво, основният му елемент е C4 - електролитен кондензатор, Капацитетът му зависи от това колко е спестил производителят, обикновено до 220 микрофарада на 400 волта. L1 - пулсация на филтъра и електромагнитни смущения, възникващи по време на работа на комутационно захранване. В повечето евтини източници на енергия то липсва.

Често срещан проблем с филтъра - изсушаване, експлозия или подуване на електролитен кондензатор, води до некачествена работа на цялото комутационно захранване като цяло или пълната му неработоспособност. Можете да го замените със същия и по-голям капацитет, но подходящ размер.

3. Силовата част VT1 силов транзистор е подчертана в зелено, в този случай транзистор с полев ефект, но може да бъде и двуполюсен. T1 - импулсен трансформатор с три намотки: първична, вторична и основна.

Третата намотка е необходима за генериране на високочестотни трептения - ако принципът на самогенериращото захранващо устройство е интересен, по-добре е да прочетете книгите на Мойн, Зиновиев и други учебници за импулсно захранване.

Импулсните трансформатори са с много по-малки размери от мрежовите трансформатори, отново поради работа на високи честоти и са изработени не от желязо, а от ферит. Най-често превключвателят на захранването се проваля.

Звъни на транзистора мултицет в диоден тестов режим, и веднага ще откриете нейната повреда или счупване. Останалите елементи са обтегачите на този възел, отделно рядко се разпадат, главно след силовия транзистор. Винаги обаче трябва да сте сигурни, че номиналните стойности на резисторите и кондензаторите са последователни.

Диодите в обтягането на трансформатора VD7 и VD5 действат като дръжка, защитаваща веригите от спуквания на контра-ЕМП, в моментите на превключване на транзистора. Те също са доста натоварен и отговорен възел.

4. Цикълът за обратна връзка на напрежението се маркира в червено. на базата на регулируем ценеров диод TL431 и техните аналози (всякакви букви в обозначението с номера "431").Допълнителна информация за TL431:Легендарни аналогови чипове

ОС включва оптрон U1, с негова помощ към захранващата част на осцилатора се подава изходен сигнал и се поддържа стабилно изходно напрежение.Възможно е да няма напрежение в изходната част поради счупване на диода VD8, често това е монтаж на Шотки, който трябва да бъде заменен. Подутият C10 електролитен кондензатор също често създава проблеми.

Както можете да видите, всичко работи с много по-малък брой елементи, надеждността е подходяща ...

По-скъпи и захранващи устройства

Схемите, които ще видите по-долу, често се намират в захранващи устройства за LED ленти, DVD плейъри, магнетофони и други устройства с ниска мощност (десетки ватове).

Преди да пристъпите към обсъждането на популярните схеми, запознайте се със структурата на комутационното захранване с PWM контролер.

Горната част на веригата е отговорна за филтрирането, изправянето и изглаждането на пулсациите на мрежовото напрежение 220, по същество същата като в предишния тип и в следващите.

Най-интересното е PWM блокът, сърцето на всяко прилично захранване. PWM контролер е устройство, което контролира работния цикъл на импулсите на изходния сигнал въз основа на настройка, дефинирана от потребителя или обратна връзка за тока или напрежението.ШИМ може да управлява както мощността на натоварване, използвайки полеви (биполярен, IGBT) ключ, така и полупроводников ключ, контролиран като част от преобразувател с трансформатор или индуктор.

С промяна на ширината на импулсите с дадена честота - променяте действителната стойност на напрежението, като поддържате амплитудата, можете да го интегрирате с C- и LC вериги, за да премахнете пулсацията. Този метод се нарича симулация на импулсна ширина, тоест моделиране на сигнала поради ширината на импулсите (работен цикъл / работен цикъл) с постоянна честота.

На английски звучи като PWM контролер или Pulse-Width Modulation контролер.

Фигурата показва биполярна ШИМ. Правоъгълните сигнали са управляващите сигнали на транзисторите от контролера, пунктираната линия показва формата на напрежение в натоварването на тези клавиши - ефективното напрежение.

По-добрите захранвания с ниска средна мощност често се изграждат на интегрирани PWM контролери с вграден превключвател за захранване. Предимства пред схемата за автоматично генериране:

• Работната честота на преобразувателя не зависи от товара или от захранващото напрежение;

• По-добра стабилизация на изходните параметри;

• Възможност за по-опростена и надеждна настройка на работната честота на етапа на проектиране и модернизация на устройството.

По-долу ще намерите няколко типични вериги на захранване (кликнете върху изображението, за да го увеличите):

Тук RM6203 е едновременно контролер и ключ в един случай.

Тази схема използва външен MOSFET ключ.

Същото нещо, но на различен чип.

Обратната връзка се осъществява с помощта на резистор, понякога оптрони, свързани към вход, наречен Sense (сензор) или Feedback (обратна връзка). Ремонтът на такива захранвания като цяло е подобен. Ако всички елементи са работещи и захранващото напрежение се подава към микросхемата (Vdd или Vcc крак), тогава въпросът е най-вероятно в него, по-точно може да се определи с помощта на осцилоскоп гледайки изходните сигнали (дренаж, крак на вратата).

Почти винаги можете да замените такъв контролер с който и да е аналог с подобна структура, за това е необходимо да сравните листа с този, който е инсталиран на дъската, и този, който имате и да го спойкате, като наблюдавате изкореняването, както е показано на следващите снимки.

Или тук е схематично изображение на подмяната на такива микросхеми.

Мощни и скъпи захранващи устройства

Захранванията за LED ленти, както и някои захранвания за лаптопи, се извършват на UC3842 PWM контролера.

Схемата е по-сложна и надеждна. Основният мощен компонент е Q2 транзистор и трансформатор. По време на ремонта е необходимо да се проверят филтриращите електролитични кондензатори, превключвателят на захранването, диодите на Шотки в изходните вериги и изходните LC филтри, захранващото напрежение на микросхемата, в противен случай диагностичните методи са подобни.

По-подробна и точна диагностика обаче е възможна само с използването на осцилоскоп, в противен случай - проверете късите съединения на платката, запояване на елементи и счупвания са по-скъпи. Замяната на подозрителни възли с очевидно работещи може да помогне.

По-модерните модели захранвания за LED ленти са направени на почти легендарния чип TL494 (всякакви букви с цифрите "494") или неговия аналог KA7500. Между другото, по-голямата част от AT и ATX компютърните захранвания са изградени на тези контролери.

Ето типична верига за захранване на този PWM контролер (щракнете върху веригата):

Такива захранвания са много надеждни и стабилни.

Кратък алгоритъм за проверка:

1. Ние захранваме микросхемата според извода от външен източник на захранване от 12-15 волта (12 крака са плюс, а минус 7 за 7 крака).

2. На 14 крака трябва да се появи напрежение от 5 волта, което ще остане стабилно при промяна на мощността, ако "плава" - заместващ чип.

3. На петия изход трябва да има напрежение на трион, за да се "види", може да се направи само с помощта на осцилоскоп.Ако не е там или формата е изкривена, проверяваме дали номиналните стойности на веригата за синхронизация на RC са свързани към 5 и 6 пина, ако не, схемата показва R39 и C35, те ще бъдат заменени, ако нищо не се е променило след това, микросхемата не е в ред.

4. На изходите 8 и 11 трябва да има правоъгълни импулси, но те може да не се дължат на специфичната схема за изпълнение на обратна връзка (заключения 1-2 и 15-16). Ако изключите и свържете 220 V, за известно време те ще се появят там и устройството отново ще премине в защита - това е знак за работеща микросхема.

5. Можете да проверите PWM, като съкратите 4 и 7 крака, ширината на импулсите ще се увеличи, а ако скъсите 4 на 14 крака - импулсите ще изчезнат. Ако получите други резултати - проблемът е в МС.

Това е най-краткият тест на този PWM контролер: Има цяла книга на тема „Превключване на захранващи устройства за IBM PC“ за поправка на захранващи устройства, базирани на тях..

Въпреки че е посветен на компютърните захранвания, но има много полезна информация за всеки радиолюбител.

заключение

Схемата на захранващите устройства за LED ленти е подобна на всички захранващи устройства с подобни характеристики, може лесно да се поправя, модернизира и настройва на необходимото напрежение, разбира се, в разумни граници.

Вижте и на нашия уебсайт:

Схематични схеми на захранващи устройства за преносими електронни устройства

Какво представлява комутационното захранване и как се различава от конвенционалния аналог

Съвети за ремонт на превключващите захранвания

Видеозапис на процеса на ремонт на различни домакински уреди