วงจรของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED และไม่เพียง

ไฟ LED แทนแหล่งกำเนิดแสงเช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดไส้ เกือบทุกบ้านมีหลอดไฟ LED แล้วพวกเขาใช้พลังงานน้อยกว่ารุ่นก่อน (น้อยกว่าหลอดไส้มากถึง 10 เท่าและน้อยกว่าหลอด CFL หรือหลอดประหยัดไฟ 2 ถึง 5 เท่า) ในสถานการณ์ที่คุณต้องการแหล่งกำเนิดแสงที่ยาวหรือคุณต้องการจัดระเบียบแสงที่มีรูปร่างที่ซับซ้อน แถบนำ.

เทปไฟ Led เหมาะอย่างยิ่งสำหรับหลาย ๆ สถานการณ์ข้อดีหลักของมันคือ LED แต่ละอันและอาร์เรย์ LED เป็นแหล่งพลังงาน พวกเขาหาซื้อได้ง่ายกว่าในร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าเกือบทุกประเภทซึ่งแตกต่างจากไดรเวอร์สำหรับ LED พลังงานสูงและยิ่งกว่านั้นการเลือกแหล่งจ่ายไฟจะดำเนินการโดยการใช้พลังงานเท่านั้นเนื่องจาก แถบ LED ส่วนใหญ่มีแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์

ในขณะที่ไฟ LED และโมดูลกำลังแรงสูงเมื่อเลือกแหล่งพลังงานจำเป็นต้องมองหาแหล่งจ่ายกระแสที่ต้องใช้กำลังไฟและกระแสไฟที่กำหนดเช่น พิจารณา 2 พารามิเตอร์ซึ่งทำให้การเลือกซับซ้อนขึ้น

บทความนี้จะกล่าวถึงแผนการทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟและส่วนประกอบรวมถึงเคล็ดลับสำหรับการซ่อมแซมแฮมและช่างไฟฟ้ามือใหม่

ประเภทและข้อกำหนดสำหรับแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED และหลอดไฟ LED 12V

ข้อกำหนดหลักสำหรับแหล่งพลังงานสำหรับไฟ LED และแถบไฟ LED คือการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟคุณภาพสูงโดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟกระชากรวมทั้งระลอกคลื่นเอาต์พุตต่ำ

ตามประเภทของการดำเนินการอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับผลิตภัณฑ์ LED มีความโดดเด่น:

• ที่ปิดผนึก พวกเขาจะยากต่อการซ่อมแซมกรณีที่ไม่คล้อยตามการถอดชิ้นส่วนที่ถูกต้องเสมอและภายในนั้นยังสามารถเติมด้วยน้ำยาซีลหรือสารประกอบ

• รั่วซึมสำหรับใช้ในร่ม ดีกว่าที่จะซ่อมเพราะ บอร์ดถูกถอดออกหลังจากคลายสกรูหลายตัว

ตามประเภทของการระบายความร้อน:

• Passive Aerial แหล่งจ่ายไฟจะถูกทำให้เย็นลงโดยการพาความร้อนตามธรรมชาติผ่านการเจาะของตัวเรือน ข้อเสียคือไม่สามารถบรรลุพลังงานสูงในขณะที่ยังคงรักษาขนาดโดยรวม

• อากาศที่ใช้งานอยู่ แหล่งจ่ายไฟจะเย็นลงโดยใช้ตัวทำความเย็น (พัดลมขนาดเล็กตามที่ติดตั้งบนยูนิตระบบพีซี) การระบายความร้อนประเภทนี้ช่วยให้คุณสามารถใช้พลังงานได้มากขึ้นในขนาดเดียวกันกับแหล่งจ่ายไฟแบบพาสซีฟ

ชุดรูปแบบแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED

ควรเข้าใจว่าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นไม่มีหลักการเช่น“ แหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED” โดยทั่วไปแหล่งจ่ายไฟใด ๆ ที่มีแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟที่เหมาะสมมากกว่าที่อุปกรณ์ใช้จะพอดีกับอุปกรณ์ใด ๆ ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่อธิบายด้านล่างสามารถใช้ได้กับแหล่งจ่ายไฟเกือบทุกชนิด

อย่างไรก็ตามในชีวิตประจำวันมันง่ายที่จะพูดคุยเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟสำหรับการใช้งานสำหรับอุปกรณ์เฉพาะ

โครงสร้างทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมามีการใช้พาวเวอร์ซัพพลายแบบพัลซิ่ง (UPS) ไปยังแถบไฟ LED และอุปกรณ์อื่น ๆ พวกเขาแตกต่างจากหม้อแปลงที่พวกเขาไม่ทำงานที่ความถี่ของแรงดันไฟฟ้า (50 Hz) แต่ที่ความถี่สูง (หลายสิบและหลายร้อยกิโลเฮิร์ตซ์)

ดังนั้นสำหรับการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความถี่สูงจึงมีความจำเป็นในราคาถูกและออกแบบมาสำหรับกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก (หน่วยของแอมแปร์) พาวเวอร์ซัพพลายวงจรที่สร้างตัวเองมักจะพบมักจะใช้ใน:

• หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์

• บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์

• เครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือ;

• UPS ราคาถูกสำหรับแถบ LED (10-20 W) และอุปกรณ์อื่น ๆ

แผนภาพของแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวสามารถเห็นได้ในรูป (คลิกที่ภาพเพื่อดูภาพขยาย):

โครงสร้างของมันเป็นดังนี้:

1. เน้นด้วยสีน้ำเงิน สะพานไดโอดยืนอยู่ที่อินพุตของหน่วยจ่ายไฟมันแก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุตเพื่อจัดหาโหนดต่อไปนี้ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ 220 * 1.41 = 310 V. ในกรณีที่เกิดการพังทลายให้ตรวจสอบสถานะและขนาดของแรงดันไฟฟ้าก่อนที่จะถึงสะพานและหลังจากนั้น หากประกอบในอาคารโรงแรม

มันไม่ได้แสดงในแผนภาพ แต่อาจมีฟิวส์หรือตัวต้านทานความต้านทานต่ำบนบรรทัด 220 V ตรวจสอบความสมบูรณ์ก่อนเริ่มซ่อม

2. ตัวกรองระลอกเป็นวงกลมในสีน้ำตาลองค์ประกอบหลักคือ C4 - ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า. ความจุขึ้นอยู่กับจำนวนผู้ผลิตที่บันทึกไว้ซึ่งมักจะสูงถึง 220 microfarads ต่อ 400 volts L1 - ตัวกรองคลื่นและสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ในอุปกรณ์ไฟฟ้าราคาถูกส่วนใหญ่จะหายไป

ปัญหาตัวกรองที่พบบ่อย - การทำให้แห้งการระเบิดหรือการพองตัวของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้านำไปสู่การทำงานที่มีคุณภาพต่ำของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั้งหมดโดยรวมหรือไม่สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ คุณสามารถแทนที่ด้วยความจุเท่ากันและมีขนาดใหญ่กว่า แต่เหมาะสมกับขนาด

3. พาวเวอร์ทรานซิสเตอร์พลังงาน VT1 ส่วนหนึ่งจะถูกเน้นด้วยสีเขียวในกรณีนี้เป็นทรานซิสเตอร์ผลสนาม แต่ยังสามารถเป็นสองขั้ว T1 - พัลส์พัลส์พร้อมขดลวดสามขดลวด: ขดลวดปฐมภูมิทุติยภูมิและขั้นพื้นฐาน

การไขลานครั้งที่สามเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างความผันผวนความถี่สูง - ถ้าหลักการของแหล่งจ่ายไฟที่สร้างตัวเองนั้นน่าสนใจควรอ่านหนังสือของ Moin, Zinoviev และตำราอื่น ๆ เกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟแบบพัลซิ่ง

Pulse Transformer มีขนาดเล็กกว่า Network Transformer มากอีกครั้งเนื่องจากทำงานที่ความถี่สูงและไม่ได้ทำจากเหล็ก แต่เป็นเฟอร์ไรต์ บ่อยครั้งที่สวิตช์ไฟล้มเหลว

วงแหวนทรานซิสเตอร์ มัลติมิเตอร์ในโหมดทดสอบไดโอดและคุณจะค้นพบการเสียหรือการแตกทันที องค์ประกอบที่เหลือคือการรัดของโหนดนี้ทีละน้อยแยกส่วนใหญ่หลังจากทรานซิสเตอร์พลังงาน อย่างไรก็ตามคุณควรตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าค่าเล็กน้อยของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุมีความสอดคล้องกัน

ไดโอดในสายรัดของหม้อแปลง VD7 และ VD5 ทำหน้าที่เป็น snubber ปกป้องวงจรจากการระเบิดของ counter-EMF ในช่วงเวลาของการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ พวกเขายังค่อนข้างยุ่งและรับผิดชอบโหนด

4. ห่วงข้อเสนอแนะแรงดันไฟฟ้าจะเน้นด้วยสีแดง ขึ้นอยู่กับไดโอดซีเนอร์ปรับ TL431 และ analogues ของพวกเขา (ตัวอักษรใด ๆ ในการกำหนดด้วยตัวเลข "431")ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ TL431:ชิปอนาล็อกในตำนาน

ระบบปฏิบัติการรวมถึง optocoupler U1 ด้วยความช่วยเหลือสัญญาณเอาต์พุตจะถูกส่งไปยังส่วนพลังงานของออสซิลเลเตอร์และรักษาแรงดันเอาท์พุทที่เสถียรอาจไม่มีแรงดันไฟฟ้าในส่วนเอาท์พุทเนื่องจากการแตกของ VD8 ไดโอดมักจะเป็นชุด Schottky ที่จะถูกแทนที่ ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C10 ที่พองตัวก็มักจะทำให้เกิดปัญหา

อย่างที่คุณเห็นทุกอย่างทำงานกับองค์ประกอบจำนวนน้อยกว่าความน่าเชื่อถือเหมาะสม ...

อุปกรณ์ไฟฟ้าราคาแพงและมากขึ้น

วงจรที่คุณจะเห็นด้านล่างมักจะพบในแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED, เครื่องเล่นดีวีดี, เครื่องบันทึกเทปวิทยุและอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำอื่น ๆ (สิบวัตต์)

ก่อนดำเนินการอภิปรายเกี่ยวกับวงจรยอดนิยมให้ทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งด้วยคอนโทรลเลอร์ PWM

ส่วนบนของวงจรมีหน้าที่ในการกรองแก้ไขและทำให้เรียบของระลอกของแรงดันไฟ 220 เป็นหลักเช่นเดียวกับในประเภทก่อนหน้าและในภายหลัง

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือบล็อก PWM ซึ่งเป็นหัวใจของแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสม ตัวควบคุม PWM เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมรอบการทำงานของพัลส์ของสัญญาณเอาต์พุตตามการตั้งค่าที่กำหนดโดยผู้ใช้หรือข้อเสนอแนะเกี่ยวกับกระแสหรือแรงดันไฟฟ้าPWM สามารถควบคุมกำลังไฟทั้งสองได้โดยใช้คีย์ฟิลด์ (bipolar, IGBT) และคีย์ควบคุมเซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนหนึ่งของตัวแปลงที่มีหม้อแปลงหรือตัวเหนี่ยวนำ

โดยการเปลี่ยนความกว้างของพัลส์ตามความถี่ที่กำหนด - คุณเปลี่ยนค่าจริงของแรงดันไฟฟ้าในขณะที่รักษาแอมพลิจูดคุณสามารถรวมเข้ากับวงจร C และ LC เพื่อกำจัดระลอกคลื่น วิธีนี้เรียกว่าการจำลองความกว้างของพัลส์นั่นคือการสร้างแบบจำลองสัญญาณเนื่องจากความกว้างของพัลส์ (รอบการทำงาน / รอบการทำงาน) ที่ความถี่คงที่

ในภาษาอังกฤษดูเหมือนว่าตัวควบคุม PWM หรือตัวควบคุมการปรับความกว้างพัลส์

รูปแสดง PWM แบบสองขั้ว สัญญาณรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเป็นสัญญาณควบคุมของทรานซิสเตอร์จากตัวควบคุมเส้นประแสดงรูปแบบแรงดันไฟฟ้าในโหลดของปุ่มเหล่านี้ - แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ

แหล่งจ่ายไฟที่ดีกว่าของพลังงานเฉลี่ยต่ำมักจะถูกสร้างขึ้นบนตัวควบคุม PWM ในตัวพร้อมสวิตช์ไฟในตัว ข้อดีกว่ารูปแบบการสร้างอัตโนมัติ:

• ความถี่ในการทำงานของคอนเวอร์เตอร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับโหลดหรือแรงดันไฟฟ้า

• เสถียรภาพที่ดีขึ้นของพารามิเตอร์เอาต์พุต

• ความเป็นไปได้ของการปรับความถี่ในการใช้งานที่ง่ายและน่าเชื่อถือยิ่งขึ้นในขั้นตอนการออกแบบและการปรับให้ทันสมัย.

ด้านล่างจะเป็นวงจรแหล่งจ่ายไฟทั่วไป (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย):

ที่นี่ RM6203 เป็นทั้งคอนโทรลเลอร์และกุญแจในหนึ่งกรณี

วงจรนี้ใช้ รหัส mosfet ภายนอก.

สิ่งเดียวกัน แต่บนชิปที่แตกต่างกัน

ข้อเสนอแนะจะดำเนินการโดยใช้ตัวต้านทานบางครั้ง optocouplers เชื่อมต่อกับอินพุตที่เรียกว่า Sense (sensor) หรือ Feedback (Feedback) การซ่อมแซมแหล่งจ่ายไฟโดยทั่วไปจะคล้ายกัน หากองค์ประกอบทั้งหมดเป็นประโยชน์และแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับ microcircuit (Vdd หรือขา Vcc) แล้วเรื่องมีแนวโน้มมากที่สุดในมันแม่นยำมากขึ้น สามารถกำหนดได้โดยใช้ออสซิลโลสโคป ดูที่สัญญาณเอาท์พุต (ระบาย, ขาเกท)

เกือบทุกครั้งที่คุณสามารถแทนที่คอนโทรลเลอร์ดังกล่าวด้วยอะนาล็อกใด ๆ ที่มีโครงสร้างคล้ายกันสำหรับสิ่งนี้คุณต้องเปรียบเทียบแผ่นข้อมูลกับแผงควบคุมที่ติดตั้งบนบอร์ดและที่คุณมีและบัดกรีโดยสังเกต pinout ดังแสดงในรูปต่อไปนี้

หรือนี่คือแผนผังที่แสดงถึงการเปลี่ยนของจุลภาคดังกล่าว

แหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังและมีราคาแพง

แหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED รวมถึงอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับแล็ปท็อปนั้นจะดำเนินการกับคอนโทรลเลอร์ UC3842 PWM

โครงการมีความซับซ้อนและเชื่อถือได้มากขึ้น ส่วนประกอบพลังงานหลักคือ Q2 ทรานซิสเตอร์และหม้อแปลง ในระหว่างการซ่อมแซมมีความจำเป็นต้องตรวจสอบตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์กรองสวิตช์ไฟไดโอด Schottky ในวงจรเอาท์พุทและตัวกรอง LC เอาท์พุทแรงดันไฟฟ้าของ microcircuit มิฉะนั้นวิธีการวินิจฉัยจะคล้ายกัน

อย่างไรก็ตามการวินิจฉัยที่ละเอียดและแม่นยำมากขึ้นเป็นไปได้เฉพาะเมื่อใช้ออสซิลโลสโคปเป็นอย่างอื่น - ตรวจสอบวงจรลัดวงจรของบอร์ดการบัดกรีส่วนประกอบและตัวแบ่งมีราคาแพงกว่า การเปลี่ยนโหนดที่น่าสงสัยด้วยโหนดที่ทำงานชัดเจนสามารถช่วยได้

รุ่นที่สูงขึ้นของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED ทำบนชิป TL494 เกือบเป็นตำนาน (ตัวอักษรใด ๆ ที่มีหมายเลข "494") หรืออะนาล็อก KA7500 อย่างไรก็ตามอุปกรณ์จ่ายไฟคอมพิวเตอร์ AT และ ATX ส่วนใหญ่นั้นสร้างขึ้นจากคอนโทรลเลอร์เหล่านี้

นี่คือวงจรแหล่งจ่ายไฟทั่วไปในคอนโทรลเลอร์ PWM นี้ (คลิกที่วงจร):

แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือสูงและมีเสถียรภาพ

อัลกอริทึมการตรวจสอบโดยย่อ:

1. เราป้อน microcircuit ตาม pinout จากแหล่งพลังงานภายนอก 12-15 โวลต์ (12 ขาบวกและลบ 7 สำหรับ 7 ขา)

2. แรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์ควรจะปรากฏบนขา 14 ซึ่งจะยังคงมีเสถียรภาพเมื่อพลังงานเปลี่ยนถ้า "ลอย" - ชิปทดแทน

3. ในเอาต์พุตที่ 5 ควรมีแรงดันฟันเลื่อยเพื่อ "เห็น" สามารถทำได้โดยใช้ออสซิลโลสโคปเท่านั้นถ้าไม่มีหรือรูปร่างผิดเพี้ยนเราจะตรวจสอบว่าค่าเล็กน้อยของวงจรจับเวลา RC นั้นเชื่อมต่อกับหมุด 5 และ 6 ถ้าไม่แผนภาพแสดง R39 และ C35 พวกมันจะถูกแทนที่หากไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงหลังจากนั้น microcircuit นั้นไม่เป็นระเบียบ

4. ที่เอาต์พุต 8 และ 11 ควรมีพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แต่อาจไม่ได้เกิดจากแผนการใช้งานฟีดแบ็กเฉพาะ (ข้อสรุป 1-2 และ 15-16) หากคุณปิดและเชื่อมต่อ 220 V บางครั้งพวกเขาจะปรากฏขึ้นที่นั่นและเครื่องจะกลับเข้าสู่การป้องกันอีกครั้ง - นี่เป็นสัญญาณของ microcircuit ที่ใช้งานได้

5. คุณสามารถตรวจสอบ PWM โดยการลดขนาดขา 4 และ 7 ความกว้างของพัลส์จะเพิ่มขึ้นและการลดขนาด 4 ถึง 14 ขา - พัลส์จะหายไป หากคุณได้รับผลลัพธ์อื่น - ปัญหาอยู่ใน MS

นี่คือการทดสอบที่รัดกุมที่สุดของคอนโทรลเลอร์ PWM นี้มีหนังสือเล่มหนึ่งเกี่ยวกับ“ การเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟสำหรับพีซี IBM” เกี่ยวกับการซ่อมแหล่งจ่ายไฟตามพวกเขา.

แม้ว่าจะทุ่มเทให้กับแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ แต่มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากมายสำหรับมือสมัครเล่นวิทยุ

ข้อสรุป

วงจรของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบไฟ LED มีลักษณะคล้ายกับแหล่งจ่ายไฟที่มีลักษณะคล้ายกันสามารถซ่อมแซมได้ง่ายทันสมัยและปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการแน่นอนภายในขอบเขตที่เหมาะสม

ดูได้ที่เว็บไซต์ของเรา:

แผนผังไดอะแกรมของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาจ่ายไฟ

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งคืออะไรและแตกต่างจากอะนาล็อกทั่วไปอย่างไร

เคล็ดลับสำหรับการซ่อมอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

บันทึกวิดีโอของกระบวนการซ่อมแซมของเครื่องใช้ในครัวเรือนต่างๆ