Obvod napájecích zdrojů pro LED pásky a to nejen

LED diody nahrazují tyto typy světelných zdrojů, jako jsou zářivky a žárovky. Téměř každý dům již má LED žárovky, spotřebovávají mnohem méně než dva ze svých předchůdců (až 10krát méně než klasické žárovky a 2 až 5krát méně než CFL nebo úsporné zářivky). V situacích, kdy potřebujete dlouhý světelný zdroj nebo potřebujete uspořádat osvětlení probíhajícího komplexního tvaru led pruh.

Led páska je ideální pro celou řadu situací, její hlavní výhodou oproti jednotlivým LED a LED polím jsou zdroje energie. Jsou snadnější najít v prodeji téměř v každém obchodě s elektrickým zbožím, na rozdíl od ovladačů pro vysoce výkonné LED diody, navíc je výběr zdroje napájení prováděn pouze spotřebou energie, protože drtivá většina LED pásek má napájecí napětí 12 voltů.

Zatímco u vysoce výkonných LED a modulů je při výběru zdroje energie nutné hledat zdroj proudu s požadovaným výkonem a jmenovitým proudem, tj. zvažte 2 parametry, které komplikují výběr.

Tento článek pojednává o typických schématech napájení a jejich součástech, jakož i o tipech na jejich opravu pro začátečníky a elektrikáře.

Typy a požadavky na napájecí zdroje pro LED pásky a 12V LED žárovky

Hlavním požadavkem na zdroj napájení jak pro LED, tak pro LED pásky je kvalitní stabilizace napětí / proudu, bez ohledu na přepětí v síťovém napětí, jakož i nízké výstupní vlnění.

Podle typu provedení se rozlišují zdroje napájení pro LED produkty:

• Uzavřené. Opravy se obtížněji opravují, případ není vždy přístupný přesné demontáži a uvnitř je možné jej dokonce naplnit tmelem nebo směsí.

• Nepromokavé pro vnitřní použití. Lepší opravit, protože deska je odstraněna po odšroubování několika šroubů.

Podle typu chlazení:

• Pasivní anténa. Zdroj energie je ochlazován přirozenou konvekcí vzduchu perforací jeho pouzdra. Nevýhodou je neschopnost dosáhnout vysokého výkonu při zachování celkových rozměrů;

• Aktivní vzduch. Napájení je chlazeno pomocí chladiče (malý ventilátor, jak je nainstalován na jednotkách PC systému). Tento typ chlazení vám umožňuje dosáhnout více energie při stejné velikosti s pasivním napájením.

Schémata napájení pro LED pásky

Mělo by být zřejmé, že v elektronice neexistuje nic jako „napájecí zdroj pro LED pásek“, v zásadě jakýkoli napájecí zdroj s vhodným napětím a proudem větším, než je spotřebováno zařízením, se hodí pro jakékoli zařízení. To znamená, že níže uvedené informace se vztahují na téměř jakékoli napájení.

V každodenním životě je však snazší mluvit o napájecím zdroji pro zamýšlené použití pro konkrétní zařízení.

Obecná struktura spínaného napájecího zdroje

V posledních několika desetiletích se k napájení LED pásek a dalších zařízení používají pulzní napájecí zdroje (UPS). Od transformátorů se liší tím, že nepracují na frekvenci napájecího napětí (50 Hz), ale na vysokých frekvencích (desítky a stovky kilohertů).

Proto je pro jeho provoz potřebný vysokofrekvenční generátor, levný a navržený pro napájení malých proudů (jednotky ampér), často se vyskytuje vlastní generátor, který se používá v:

• elektronické transformátory;

• elektronické předřadníky pro zářivky;

• nabíječky mobilních telefonů;

• levné UPS pro LED pásky (10-20 W) a další zařízení.

Schéma takového napájení je vidět na obrázku (kliknutím na obrázek ho zvětšíte):

Jeho struktura je následující:

1. Zvýrazněné modrou barvou diodový moststojí na vstupu napájecího zdroje a usměrňuje vstupní střídavé napětí, aby napájel následující uzly konstantním napětím 220 * 1,41 = 310 V. V případě poruchy zkontrolujte přítomnost a velikost napětí PŘED můstkem a po něm, pokud není přítomen, budete muset vyměnit diody nebo můstek pokud je sestavena v budově hotelu.

Na obrázku není znázorněno, ale na vedení 220 V může být přítomna pojistka nebo odpor s nízkým odporem, před zahájením oprav zkontrolujte jejich integritu.

2. Zvlněný filtr je zakroužkovaný v hnědé barvě, jeho hlavním prvkem je C4 - elektrolytický kondenzátor. Jeho kapacita závisí na tom, kolik výrobce ušetřil, obvykle až 220 mikrofarad na 400 voltů. L1 - zvlnění filtru a elektromagnetické rušení, ke kterému dochází během provozu spínaného napájecího zdroje. Ve většině levných zdrojů napájení chybí.

Častý problém s filtrem - sušení, výbuch nebo nadýmání elektrolytického kondenzátoru vede ke špatnému fungování celého spínaného napájecího zdroje jako celku nebo k jeho úplné nefunkčnosti. Můžete jej nahradit stejnou a větší kapacitou, ale vhodné velikosti.

3. Výkonový tranzistor VT1 výkonové části je zvýrazněn zeleně, v tomto případě tranzistor s efektem pole, ale může být také bipolární. T1 - pulzní transformátor se třemi vinutími: primární, sekundární a základní.

Třetí vinutí je nezbytné pro generování vysokofrekvenčních kmitů - je-li zajímavý princip samostatně generující napájecí jednotky, je lepší číst knihy Moin, Zinoviev a další učebnice o pulzních zdrojích energie.

Pulzní transformátory mají mnohem menší velikost než síťové transformátory, opět kvůli práci na vysokých frekvencích a nejsou vyrobeny ze železa, ale z feritu. Spínač napájení se nejčastěji nezdaří.

Zazvonte tranzistor multimetr v testovacím režimu dioda okamžitě zjistíte její rozpad nebo poškození. Zbývajícími prvky jsou páskování tohoto uzlu, jednotlivě se zřídka rozpadá, hlavně po výkonovém tranzistoru. Vždy byste se však měli ujistit, že jmenovité hodnoty rezistorů a kondenzátorů jsou shodné.

Diody v páskování transformátoru VD7 a VD5 fungují jako tlumič chránící obvody před výbojem čítače EMF v okamžiku přepnutí tranzistoru. Jsou také docela zaneprázdněný a odpovědný uzel.

4. Smyčka zpětné vazby napětí je zvýrazněna červeně na základě nastavitelné zenerovy diody TL431 a jejich analogy (všechna písmena v označení s čísly "431").Další informace o TL431:Legendární analogové čipy

OS zahrnuje optočlen U1, s jeho pomocí, výstupní signál je dodáván do výkonové části oscilátoru a je udržováno stabilní výstupní napětí.Ve výstupní části nemusí být žádné napětí kvůli přerušení diody VD8, často se jedná o Schottkyho sestavu, která se má vyměnit. Nafouknutý elektrolytický kondenzátor C10 také často způsobuje problémy.

Jak vidíte, vše funguje s mnohem menším počtem prvků, spolehlivost je vhodná ...

Dražší a napájecí zdroje

Obvody, které uvidíte níže, jsou často nalezeny v napájecích zdrojích pro LED pásky, DVD přehrávače, rádiomagnetofony a další nízkoenergetická zařízení (desítky wattů).

Předtím, než přistoupíte k diskusi o populárních obvodech, seznamte se se strukturou spínaného zdroje napájení s PWM regulátorem.

Horní část obvodu je zodpovědná za filtrování, usměrňování a vyhlazování vln síťového napětí 220, v podstatě stejných jako u předchozího a následujících.

Nejzajímavější je blok PWM, srdce každého slušného napájení. PWM regulátor je zařízení, které řídí pracovní cyklus pulzů výstupního signálu na základě nastavení definovaného uživatelem nebo zpětné vazby na proud nebo napětí.PWM může řídit jak výkon zátěže pomocí pole (bipolární, IGBT) klíč, tak i polovodičem řízený klíč jako součást převaděče s transformátorem nebo induktorem.

Změnou šířky impulsů na dané frekvenci - změníte skutečnou hodnotu napětí a při zachování amplitudy ji můžete integrovat do obvodů C a LC, abyste eliminovali zvlnění. Tato metoda se nazývá simulace šířky pulsu, tj. Modelování signálu kvůli šířce pulzů (pracovní cyklus / pracovní cyklus) při konstantní frekvenci.

V angličtině to zní jako PWM-Controller nebo Pulse-Width Modulation Controller.

Obrázek ukazuje bipolární PWM. Obdélníkové signály jsou řídicí signály na tranzistorech z řídicí jednotky, tečkovaná čára ukazuje formu napětí v zátěži těchto klíčů - efektivní napětí.

Lepší zdroje energie s nízkým průměrným výkonem jsou často zabudovány do integrovaných regulátorů PWM se zabudovaným vypínačem napájení. Výhody oproti schématu automatického generování:

• Provozní frekvence převodníku nezávisí na zátěži ani na napájecím napětí;

• Lepší stabilizace výstupních parametrů;

• Možnost jednoduššího a spolehlivějšího vyladění provozní frekvence ve fázi návrhu a modernizace jednotky.

Níže bude uvedeno několik typických obvodů napájení (kliknutím na obrázek ho zvětšíte):

V tomto případě je RM6203 v jednom případě ovladačem i klíčem.

Tento obvod používá externí klíč MOSFET.

To samé, ale na jiném čipu.

Zpětná vazba se provádí pomocí odporu, někdy optočlenů připojených ke vstupu zvanému Sense (senzor) nebo Feedback (zpětná vazba). Oprava takových zdrojů napájení je obecně podobná. Jsou-li všechny prvky funkční a napájecí napětí je přiváděno do mikroobvodu (Vdd nebo Vcc rameno), pak je v něm nejpravděpodobnější, přesněji lze určit pomocí osciloskopu při pohledu na výstupní signály (kanalizace, noha brány).

Téměř vždy můžete takový ovladač nahradit jakýmkoli analogem s podobnou strukturou. K tomu je třeba porovnat datasheet s tím, který je nainstalován na desce a s tím, který máte, a pájet, pozorovat pinout, jak ukazuje následující fotografie.

Nebo zde je schematické znázornění nahrazení takových mikroobvodů.

Výkonné a drahé napájecí zdroje

Napájecí zdroje pro LED pásky, jakož i některé napájecí zdroje pro notebooky, jsou prováděny na řadiči PWM UC3842.

Schéma je složitější a spolehlivější. Hlavní složkou výkonu je tranzistor a transformátor Q2. Při opravě je nutné zkontrolovat filtrační elektrolytické kondenzátory, výkonový spínač, Schottkyho diody ve výstupních obvodech a výstupní LC filtry, napájecí napětí mikroobvodu, jinak jsou diagnostické metody podobné.

Podrobnější a přesnější diagnostika je však možná pouze pomocí osciloskopu, jinak - zkontrolujte zkraty desky, pájení prvků a přerušení jsou dražší. Může pomoci výměna podezřelých uzlů za zjevně funkční.

Vyspělejší modely napájecích zdrojů pro LED pásky jsou vyráběny na téměř legendárním čipu TL494 (všechna písmena s čísly „494“) nebo na jeho analogovém KA7500. Mimochodem, většina počítačových zdrojů AT a ATX je postavena na těchto řadičích.

Zde je typický napájecí obvod tohoto PWM ovladače (klikněte na obvod):

Takové napájecí zdroje jsou vysoce spolehlivé a stabilní.

Algoritmus krátkého ověření:

1. Mikroobvod napájíme podle pinoutu z externího zdroje napájení 12-15 voltů (12 noh je plus a minus 7 pro 7 noh).

2. Napětí 5 voltů by se mělo objevit na 14 nohách, které zůstanou stabilní při změně napájení, pokud „plave“ - náhradní čip.

3. Na pátém výstupu by mělo být pilové napětí, aby bylo vidět, že to lze provést pouze pomocí osciloskopu.Pokud tam není nebo je tvar zkreslený, zkontrolujeme, že jmenovité hodnoty časovacího obvodu RC jsou připojeny k 5 a 6 pinům, pokud ne, diagram ukazuje R39 a C35, aby byly nahrazeny, pokud se nic poté nezměnilo, mikroobvod selhal.

4. Na výstupech 8 a 11 by měly být obdélníkové impulsy, ale nemusí to být způsobeno konkrétním prováděcím schématem zpětné vazby (závěry 1–2 a 15–16). Pokud vypnete a připojíte 220 V, na nějakou dobu se tam objeví a jednotka se opět dostane do obrany - to je známka fungujícího mikroobvodu.

5. PWM můžete zkontrolovat zkratováním 4 a 7 noh, šířka pulsu se zvětší a zkrácením 4 až 14 noh - pulsy zmizí. Pokud získáte další výsledky - problém je v členských státech.

Toto je nejstručnější test tohoto PWM řadiče. Existuje celá kniha „Opravy napájecích zdrojů založených na nich,„ Přepínání napájecích zdrojů pro IBM PC “.

Přestože se věnuje počítačovým napájecím zdrojům, pro každého radioamatéra existuje mnoho užitečných informací.

Závěr

Obvody napájecích zdrojů pro LED pásky jsou podobné jako jakékoli napájecí zdroje s podobnými vlastnostmi, lze je snadno opravit, modernizovat a upravit na požadované napětí, samozřejmě v rozumných mezích.

Viz také na našem webu:

Schematická schémata napájení přenosných elektronických zařízení

Co je to spínaný napájecí zdroj a jak se liší od konvenčního analogu

Tipy pro opravu spínacích zdrojů

Videozáznam procesu opravy různých domácích spotřebičů