Obwody zasilaczy do taśm LED i nie tylko

Diody LED zastępują tego rodzaju źródła światła, takie jak świetlówki i żarówki. Prawie każdy dom ma już lampy LED, zużywają znacznie mniej niż dwa ze swoich poprzedników (do 10 razy mniej niż żarówki i 2 do 5 razy mniej niż świetlówki kompaktowe lub energooszczędne świetlówki). W sytuacjach, gdy potrzebujesz długiego źródła światła lub musisz zorganizować oświetlenie o złożonym kształcie w toku pasek led.

Taśma led jest idealna w wielu sytuacjach, jej główną przewagą nad poszczególnymi diodami LED i matrycami LED są źródła zasilania. Łatwiej je znaleźć w sprzedaży w prawie każdym sklepie z artykułami elektrycznymi, w przeciwieństwie do sterowników do diod LED o dużej mocy, ponadto wybór zasilacza odbywa się tylko na podstawie zużycia energii, ponieważ zdecydowana większość taśm LED ma napięcie zasilania 12 woltów.

Podczas gdy w przypadku diod LED i modułów o dużej mocy, przy wyborze źródła zasilania konieczne jest poszukiwanie źródła prądu o wymaganej mocy i prądzie znamionowym, tj. rozważ 2 parametry, co komplikuje wybór.

W tym artykule omówiono typowe schematy zasilaczy i ich komponentów, a także wskazówki dotyczące ich naprawy dla początkujących szynek i elektryków.

Rodzaje i wymagania dotyczące zasilaczy do taśm LED i lamp LED 12V

Głównym wymaganiem dla źródła zasilania zarówno dla diod LED, jak i pasków LED jest wysokiej jakości stabilizacja napięcia / prądu, niezależnie od skoków napięcia sieciowego, a także niskich tętnień wyjściowych.

W zależności od rodzaju wykonania wyróżnia się zasilacze do produktów LED:

• Zamknięte Są trudniejsze do naprawy, skrzynia nie zawsze nadaje się do dokładnego demontażu, a wewnątrz można ją nawet wypełnić szczeliwem lub mieszanką.

• Szczelny do użytku w pomieszczeniach. Lepiej naprawić, ponieważ tablica jest usuwana po odkręceniu kilku śrub.

Według rodzaju chłodzenia:

• Pasywna antena. Zasilacz jest chłodzony przez naturalną konwekcję powietrza przez perforację jego obudowy. Wadą jest niemożność osiągnięcia wysokiej mocy przy zachowaniu ogólnych wymiarów;

• Aktywne powietrze. Zasilacz jest chłodzony za pomocą chłodnicy (małego wentylatora zainstalowanego w jednostkach systemowych komputera). Ten rodzaj chłodzenia pozwala uzyskać większą moc przy tym samym rozmiarze dzięki pasywnemu zasilaczowi.

Schematy zasilania dla taśm LED

Należy rozumieć, że w elektronice nie ma czegoś takiego jak „zasilacz do paska LED”, w zasadzie każdy zasilacz o odpowiednim napięciu i prądzie większym niż pobierany przez urządzenie będzie pasował do dowolnego urządzenia. Oznacza to, że opisane poniżej informacje dotyczą niemal każdego zasilacza.

Jednak w życiu codziennym łatwiej jest mówić o zasilaczu zgodnym z przeznaczeniem dla konkretnego urządzenia.

Ogólna struktura zasilacza impulsowego

Przez kilka ostatnich dziesięcioleci zasilacze impulsowe (UPS) były używane do zasilania taśm LED i innych urządzeń. Różnią się od transformatorowych tym, że działają nie na częstotliwości napięcia zasilającego (50 Hz), ale na wysokich częstotliwościach (dziesiątki i setki kiloherców).

Dlatego do jego działania potrzebny jest generator wysokiej częstotliwości, w tanich i zaprojektowanych do zasilaczy o małych prądach (jednostkach amperów), często można znaleźć obwód samogenerujący, który jest stosowany w:

• transformatory elektroniczne;

• stateczniki elektroniczne do lamp fluorescencyjnych;

• ładowarki do telefonów komórkowych;

• tani UPS do taśm LED (10-20 W) i innych urządzeń.

Schemat takiego zasilacza można zobaczyć na rysunku (kliknij na zdjęcie, aby powiększyć):

Jego struktura jest następująca:

1. Zaznaczony na niebiesko mostek diodowystojąc na wejściu zasilacza, prostuje wejściowe napięcie przemienne, aby zasilać następujące węzły stałym napięciem 220 * 1,41 = 310 V. W przypadku awarii sprawdź obecność i wielkość napięcia PRZED mostem, a PO nim, jeśli jest nieobecny, będziesz musiał wymienić diody lub mostek jeśli jest montowany w budynku hotelowym.

Nie jest to wskazane na schemacie, ale na linii 220 V może znajdować się bezpiecznik lub opornik o niskiej rezystancji. Przed przystąpieniem do naprawy sprawdź jego integralność.

2. Filtr tętnienia jest zakreślony na brązowo, jego głównym elementem jest C4 - kondensator elektrolityczny. Jego pojemność zależy od tego, ile zaoszczędził producent, zwykle do 220 mikrofaradów na 400 woltów. L1 - tętnienia filtra i zakłócenia elektromagnetyczne występujące podczas pracy zasilacza impulsowego. W większości tanich zasilaczy brakuje.

Powszechny problem z filtrem - suszenie, wybuch lub wzdęcie kondensatora elektrolitycznego prowadzi do niskiej jakości działania całego zasilacza przełączającego jako całości lub jego całkowitej niesprawności. Możesz go zastąpić taką samą i większą pojemnością, ale o odpowiednim rozmiarze.

3. Część mocy Tranzystor mocy VT1 jest podświetlony na zielono, w tym przypadku tranzystor polowy, ale może być również bipolarny. T1 - transformator impulsowy z trzema uzwojeniami: pierwotnym, wtórnym i podstawowym.

Trzecie uzwojenie jest konieczne do generowania oscylacji wysokiej częstotliwości - jeśli zasada samozasilającego się zasilacza jest interesująca, lepiej jest czytać książki Moina, Zinowjewa i inne podręczniki na temat zasilaczy impulsowych.

Transformatory impulsowe są znacznie mniejsze niż transformatory sieciowe, ponownie z powodu pracy na wysokich częstotliwościach i nie są wykonane z żelaza, ale z ferrytu. Najczęściej wyłącznik zasilania nie działa.

Zadzwoń do tranzystora multimetr w trybie testu diody, a od razu odkryjesz jego awarię lub uszkodzenie. Pozostałe elementy to spinanie tego węzła, pojedynczo rzadko się psuje, głównie po tranzystorze mocy. Należy jednak zawsze upewnić się, że wartości nominalne rezystorów i kondensatorów są spójne.

Diody w wiązaniu transformatora VD7 i VD5 działają jak tłumik, chroniąc obwody przed wyładowaniami przeciw-EMF w momencie przełączania tranzystora. Są również dość zajętym i odpowiedzialnym węzłem.

4. Pętla sprzężenia zwrotnego napięcia jest podświetlona na czerwono oparty na regulowanej diodzie Zenera TL431 i ich analogi (dowolne litery w oznaczeniu z cyframi „431”).Dodatkowe informacje o TL431:Legendarne układy analogowe

System operacyjny zawiera transoptor U1, z jego pomocą sygnał wyjściowy jest dostarczany do części mocy oscylatora i utrzymywane jest stabilne napięcie wyjściowe.W części wyjściowej może nie być napięcia z powodu uszkodzenia diody VD8, często jest to zespół Schottky'ego, który należy wymienić. Nadęty kondensator elektrolityczny C10 również często powoduje problemy.

Jak widać, wszystko działa ze znacznie mniejszą liczbą elementów, niezawodność jest odpowiednia ...

Droższe i zasilacze

Obwody, które zobaczysz poniżej, często znajdują się w zasilaczach do taśm LED, odtwarzaczy DVD, magnetofonów i innych urządzeń o małej mocy (dziesiątki watów).

Przed przystąpieniem do dyskusji na temat popularnych obwodów zapoznaj się ze strukturą zasilacza impulsowego z kontrolerem PWM.

Górna część obwodu odpowiada za filtrowanie, prostowanie i wygładzanie tętnień napięcia sieciowego 220, zasadniczo takich samych jak w poprzednim typie i w kolejnych.

Najbardziej interesującą rzeczą jest blok PWM, serce każdego przyzwoitego zasilacza. Kontroler PWM to urządzenie, które kontroluje cykl roboczy impulsów sygnału wyjściowego w oparciu o ustawienie zdefiniowane przez użytkownika lub sprzężenie zwrotne dotyczące prądu lub napięcia.PWM może kontrolować zarówno moc obciążenia za pomocą klucza polowego (bipolarnego, IGBT), jak i klucza sterowanego półprzewodnikiem jako części konwertera z transformatorem lub cewką indukcyjną.

Zmieniając szerokość impulsów przy danej częstotliwości - zmieniasz rzeczywistą wartość napięcia, zachowując amplitudę, możesz zintegrować ją z obwodami C i LC, aby wyeliminować tętnienia. Taki sposób nazywa się modelowaniem szerokości i pulsu, to znaczy modelowaniem sygnału ze względu na szerokość impulsów (cykl pracy / cykl pracy) przy stałej częstotliwości.

W języku angielskim brzmi to jak kontroler PWM lub kontroler modulacji szerokości impulsu.

Rysunek pokazuje dwubiegunową PWM. Sygnały prostokątne to sygnały sterujące na tranzystorach ze sterownika, linia przerywana pokazuje formę napięcia w obciążeniu tych klawiszy - napięcie efektywne.

Lepsze zasilacze o niskiej średniej mocy są często budowane na zintegrowanych sterownikach PWM z wbudowanym przełącznikiem zasilania. Zalety w stosunku do schematu automatycznego generowania:

• Częstotliwość robocza konwertera nie zależy od obciążenia ani napięcia zasilania;

• Lepsza stabilizacja parametrów wyjściowych;

• Możliwość łatwiejszego i bardziej niezawodnego dostosowania częstotliwości roboczej na etapie projektowania i modernizacji jednostki.

Poniżej znajdzie się kilka typowych schematów zasilaczy (aby powiększyć, kliknij na zdjęcie):

Tutaj RM6203 jest zarówno kontrolerem, jak i kluczem w jednym przypadku.

Ten obwód wykorzystuje zewnętrzny klucz mosfet.

To samo, ale na innym układzie.

Sprzężenie zwrotne odbywa się za pomocą rezystora, czasem transoptorów podłączonych do wejścia o nazwie Sense (czujnik) lub Sprzężenie zwrotne (sprzężenie zwrotne). Naprawa takich zasilaczy jest zasadniczo podobna. Jeśli wszystkie elementy są sprawne, a napięcie zasilające jest dostarczane do mikroukładu (nogi Vdd lub Vcc), to najprawdopodobniej jest w nim, a dokładniej można określić za pomocą oscyloskopu patrząc na sygnały wyjściowe (odpływ, noga bramy).

Prawie zawsze można zastąpić taki kontroler dowolnym analogiem o podobnej strukturze, w tym celu należy porównać arkusz danych z tym, który jest zainstalowany na płycie, i tym, który masz i lutować, obserwując pinout, jak pokazano na poniższych zdjęciach.

Lub tutaj jest schematyczne przedstawienie wymiany takich mikroukładów.

Mocne i drogie zasilacze

Zasilacze do taśm LED, a także niektóre zasilacze do laptopów, są wykonywane na kontrolerze UC3842 PWM.

Schemat jest bardziej złożony i niezawodny. Głównym składnikiem mocy jest tranzystor Q2 i transformator. Podczas naprawy należy sprawdzić filtrujące kondensatory elektrolityczne, przełącznik zasilania, diody Schottky'ego w obwodach wyjściowych i wyjściowe filtry LC, napięcie zasilania mikroukładu, w przeciwnym razie metody diagnostyczne są podobne.

Jednak bardziej szczegółowa i dokładna diagnoza jest możliwa tylko przy użyciu oscyloskopu, w przeciwnym razie - sprawdź zwarcie płyty, lutowanie elementów i przerwy są droższe. Pomocne może być zastąpienie podejrzanych węzłów najwyraźniej działającymi.

Bardziej zaawansowane modele zasilaczy do taśm LED wykonane są na prawie legendarnym układzie TL494 (dowolne litery z cyframi „494”) lub jego analogu KA7500. Nawiasem mówiąc, większość zasilaczy komputerowych AT i ATX jest zbudowana na tych kontrolerach.

Oto typowy obwód zasilania tego kontrolera PWM (kliknij obwód):

Takie zasilacze są wysoce niezawodne i stabilne.

Krótki algorytm weryfikacji:

1. Zasilamy mikroukład zgodnie z wyprowadzeniem z zewnętrznego źródła zasilania 12-15 woltów (12 nóg to plus, a minus 7 dla 7 nóg).

2. Napięcie 5 woltów powinno pojawić się na 14 nogach, które pozostaną stabilne po zmianie mocy, jeśli „unosi się” - układ zastępczy.

3. Na 5. wyjściu powinno znajdować się napięcie piłokształtne, aby „zobaczyć”, można to zrobić tylko za pomocą oscyloskopu.Jeśli go nie ma lub kształt jest zniekształcony, sprawdzamy, czy wartości nominalne obwodu taktowania RC są podłączone do styków 5 i 6, jeśli nie, schemat pokazuje R39 i C35, aby je wymienić, jeśli nic się potem nie zmieniło, mikroukład zawiódł.

4. Na wyjściach 8 i 11 powinny znajdować się impulsy prostokątne, ale mogą one nie wynikać ze szczególnego schematu implementacji sprzężenia zwrotnego (konkluzje 1-2 i 15-16). Jeśli wyłączysz i podłączysz 220 V, przez jakiś czas będą się tam pojawiać, a jednostka ponownie przejdzie w obronę - jest to znak działającego mikroukładu.

5. Możesz sprawdzić PWM poprzez zwarcie 4 i 7 nóg, szerokość impulsów wzrośnie, a zwarcie 4 o 14 nóg - impulsy znikną. Jeśli otrzymujesz inne wyniki - problem leży w stwardnieniu rozsianym.

Jest to najbardziej zwięzły test tego kontrolera PWM. Istnieje cała książka na temat „Przełączania zasilaczy dla IBM PC” na temat naprawy zasilaczy na ich podstawie..

Chociaż jest przeznaczony do zasilaczy komputerowych, ale dla każdego amatora radia jest wiele przydatnych informacji.

Wniosek

Obwód zasilaczy do taśm LED jest podobny do wszystkich zasilaczy o podobnych charakterystykach, może być łatwo naprawiony, zmodernizowany i dostosowany do wymaganego napięcia, oczywiście w rozsądnych granicach.

Zobacz także na naszej stronie internetowej:

Schemat zasilaczy przenośnych urządzeń elektronicznych

Co to jest zasilacz impulsowy i czym różni się od konwencjonalnego analogu

Wskazówki dotyczące naprawy przełączających zasilaczy

Nagrywanie wideo procesu naprawy różnych urządzeń gospodarstwa domowego