LED-nauhojen virtalähteiden kytkentä, ei vain

LEDit korvaavat tämäntyyppiset valonlähteet, kuten loistelamput ja hehkulamput. Lähes jokaisessa talossa on jo LED-lamppuja, ja ne kuluttavat paljon vähemmän kuin kaksi edeltäjäänsä (jopa 10 kertaa vähemmän kuin hehkulamput ja 2–5 kertaa vähemmän kuin pienlamput tai energiansäästölamput). Tilanteissa, joissa tarvitset pitkän valonlähteen tai joudut organisoimaan käynnissä olevan monimutkaisen muodon valaistusta led-nauha.

Led-nauha on ihanteellinen moniin tilanteisiin, sen tärkein etu verrattuna yksittäisiin LEDeihin ja LED-ryhmiin ovat virtalähteitä. Niitä on helpompi löytää myynnistä melkein missä tahansa sähkötavarakaupassa, toisin kuin suuritehoisten LEDien ohjaimissa, ja lisäksi virtalähteen valinta tapahtuu vain virrankulutuksella, koska valtaosan LED-nauhojen syöttöjännite on 12 volttia.

Suuritehoisten LEDien ja moduulien kohdalla virtalähdettä valittaessa on tarpeen etsiä virtalähde, jolla on tarvittava teho ja nimellisvirta, ts. harkitse 2 parametria, mikä vaikeuttaa valintaa.

Tämä artikkeli käsittelee tyypillisiä virtalähteiden ja niiden komponenttien malleja sekä vinkkejä niiden korjaamiseen aloittelijoille kinkkuille ja sähköasentajalle.

LED-nauhojen ja 12 V: n LED-lamppujen virtalähteiden tyypit ja vaatimukset

Sekä LEDien että LED-nauhojen virtalähteen päävaatimus on korkealaatuinen jännitteen / virran vakauttaminen riippumatta verkkojännitteen noususta ja alhaisista lähtöjännitteistä.

Suoritusmuodon mukaan LED-tuotteiden virtalähteet erotetaan toisistaan:

• Sinetöity. Niitä on vaikeampi korjata, kotelo ei ole aina sopiva tarkkaan purkamiseen, ja sen sisällä voidaan jopa täyttää tiivisteaineella tai yhdisteellä.

• Tiivis sisäkäyttöön. Parempi korjata, koska levy poistetaan sen jälkeen, kun useita ruuveja on kierretty irti.

Jäähdytyksen tyypin mukaan:

• Passiivinen antenni. Virtalähde jäähdytetään ilman luonnollisella konvektiolla kotelon lävistyksen kautta. Haittana on kyvyttömyys saavuttaa suurta tehoa säilyttäen kokonaismitat;

• Aktiivinen ilma. Virtalähde jäähdytetään jäähdyttimellä (pieni tuuletin, asennettuna PC-järjestelmäyksiköihin). Tämän tyyppinen jäähdytys antaa sinun saavuttaa enemmän tehoa samassa koossa passiivisella virtalähteellä.

LED-nauhojen virransyöttökaaviot

On ymmärrettävä, että elektroniikassa ei ole sellaista asiaa kuin ”LED-nauhan virtalähde”, periaatteessa kaikki virtalähteet, joiden sopiva jännite ja virta ovat suuremmat kuin laitteen kuluttamat, sopivat mihin tahansa laitteeseen. Tämä tarkoittaa, että alla kuvatut tiedot ovat sovellettavissa melkein mihin tahansa virtalähteeseen.

Arkielämässä on kuitenkin helpompaa puhua tietyn laitteen käyttötarkoituksen mukaisesta virtalähteestä.

Kytkevän teholähteen yleinen rakenne

Viime vuosikymmeninä pulssiteholähteitä (UPS) on käytetty LED-nauhojen ja muiden laitteiden virransyöttöön. Ne eroavat muuntajamuodoista siinä, että ne eivät toimi syöttöjännitteen taajuudella (50 Hz), vaan korkeilla taajuuksilla (kymmeniä ja satoja kilohertsejä).

Siksi sen toimintaan tarvitaan korkeataajuusgeneraattori, halpoissa ja pienille virroille (ampeerikokoisina) virtalähteinä suunniteltu omavarainen piiri, jota käytetään usein:

• elektroniset muuntajat;

• loistelamppujen elektroniset liitäntälaitteet;

• matkapuhelinlaturit;

• halpa UPS LED-nauhoille (10-20 W) ja muille laitteille.

Kuvio näkee tällaisen virtalähteen kaavion (klikkaa kuvaa suurentaaksesi):

Sen rakenne on seuraava:

1. Korostettu sinisellä diodisiltaseisoo virtalähdeyksikön tulossa, se tasasuunnattaa sisääntulon vaihtojännitettä seuraavien solmujen syöttämiseksi vakiojännitteellä 220 * 1,41 = 310 V. Jännitteen varalta tarkista jännitteen olemassaolo ja suuruus ENNEN siltaa ja sen jälkeen, jos sitä ei ole, joudut vaihtamaan diodit tai sillan jos se on koottu hotellirakennukseen.

Sitä ei ilmoiteta kaaviossa, mutta sulake tai alhaisen vastuksen vastus voi olla 220 V: n linjassa, tarkista sen eheys ennen korjauksen aloittamista.

2. Aaltoilusuodatin pyöritetään ruskealla, sen pääelementti on C4 - elektrolyyttikondensaattori. Sen kapasiteetti riippuu siitä, kuinka paljon valmistaja on säästänyt, yleensä jopa 220 mikrofaradia / 400 volttia. L1 - suodattimen aaltoilu ja sähkömagneettiset häiriöt, joita tapahtuu kytkentävirtalähteen toiminnan aikana. Useimmista halvoista virtalähteistä se puuttuu.

Yleinen suodatinongelma - elektrolyyttikondensaattorin kuivaus, räjähdys tai turvotus johtaa koko kytkentävirtalähteen huonoon toimintaan kokonaisuutena tai sen täydelliseen toimimattomuuteen. Voit korvata sen samalla ja suuremmalla kapasiteetilla, mutta sopivan kokoisena.

3. Teho-osan VT1-tehotransistori on korostettu vihreänä, tässä tapauksessa kenttä-efektitransistori, mutta se voi olla myös bipolaarinen. T1 - pulssimuuntaja, jolla on kolme käämiä: ensiö-, toissijainen ja perus.

Kolmas käämi on välttämätön korkeataajuisten värähtelyjen tuottamiseksi - jos itse tuotettavan virtalähteen periaate on mielenkiintoinen, on parempi lukea Moinin, Zinovjevin ja muiden kirjojen kirjoja pulssityyppisistä virtalähteistä.

Pulssimuuntajat ovat kooltaan huomattavasti pienempiä kuin verkkomuuntajat, johtuen jälleen korkeilla taajuuksilla tehtävästä työstä, eivätkä ne ole tehty raudasta, vaan ferriitistä. Useimmiten virtakytkin epäonnistuu.

Soita transistori yleismittari dioditestaustilassa, ja huomaat välittömästi sen rikkoutumisen tai rikkoutumisen. Jäljelle jäävät elementit ovat tämän solmun vanne, joka yksittäin hajoaa harvoin, lähinnä tehotransistorin jälkeen. Sinun on kuitenkin aina varmistettava, että vastuiden ja kondensaattorien nimellisarvot ovat yhdenmukaiset.

Diodit muuntajan VD7 ja VD5 vannehihnoissa toimivat häikäisynä, joka suojaa piirejä vasta-EMF: n purskeilta transistorin kytkentähetkellä. Ne ovat myös varsin kiireinen ja vastuullinen solmu.

4. Jännitteen palautussilmukka on korostettu punaisella perustuu säädettävään zener-diodiin TL431 ja niiden analogit (mahdolliset kirjaimet nimityksessä numeroilla "431").Lisätietoja TL431: stä:Legendaariset analogiset sirut

OS sisältää optoerottimen U1, jonka avulla annetaan lähtösignaali oskillaattorin teho-osaan ja vakaa lähtöjännite ylläpidetään.Lähtöosassa ei ehkä ole jännitettä VD8-diodin rikkoutumisen vuoksi, tämä on usein vaihdettava Schottky-kokoonpano. Paisunut C10-elektrolyyttikondensaattori aiheuttaa myös usein ongelmia.

Kuten huomaat, kaikki toimii paljon pienemmällä määrällä elementtejä, luotettavuus on asianmukaista ...

Kalliimpia ja virtalähteet

Alla näet piirejä löytyy usein LED-nauhojen, DVD-soittimien, radio-nauhurien ja muiden vähätehoisten laitteiden (kymmenien wattien) virtalähteistä.

Ennen kuin jatkat keskustelua suosituista piireistä, tutustu kytkentävirtalähteen rakenteeseen PWM-ohjaimella.

Piirin yläosa vastaa verkkojännitteen 220 aaltojen suodattamisesta, oikaisemisesta ja tasoittamisesta, olennaisesti samalla tavalla kuin edellisessä tyypissä ja seuraavissa.

Mielenkiintoisin asia on PWM-lohko, joka on kaiken kunnollisen virtalähteen sydän. PWM-ohjain on laite, joka ohjaa lähtösignaalin pulssien työjaksoa käyttäjän määrittelemän asetuksen tai virran tai jännitteen palautteen perusteella.PWM voi ohjata sekä kuormitustehoa kenttä (bipolaarinen, IGBT) näppäimellä että puolijohdeohjatulla näppäimellä muuntajan tai muuntajan tai induktorin mukana.

Muuttamalla pulssien leveyttä tietyllä taajuudella - muutat jännitteen todellista arvoa säilyttäen samalla amplitudin, voit integroida sen C- ja LC-piireihin aaltoilun poistamiseksi. Tätä menetelmää kutsutaan pulssinleveyden simulaatioksi, toisin sanoen signaalin mallinnukseksi pulssien leveyden (käyttöjakson / toimintajakson) takia vakiotaajuudella.

Englanniksi se kuulostaa PWM-ohjaimelta tai pulssinleveyden modulaatio-ohjaimelta.

Kuvassa on kaksinapainen PWM. Suorakulmaiset signaalit ovat ohjaimen transistorien ohjaussignaaleja, katkoviiva näyttää jännitteen muodon näiden näppäinten kuormassa - efektiivisen jännitteen.

Parempia ja pienen keskimääräisen tehon teholähteitä rakennetaan usein integroituihin PWM-ohjaimiin, joissa on sisäänrakennettu virtakytkin. Etuja verrattuna automaattiseen generointiin:

• Muuntimen toimintataajuus ei riipu kuormasta tai syöttöjännitteestä;

• Tulostusparametrien parempi stabilointi;

• Mahdollisuus yksinkertaisempaan ja luotettavampaan käyttötaajuuden virittämiseen yksikön suunnittelu- ja modernisointivaiheessa.

Alla on muutama tyypillinen virtalähdepiiri (klikkaa kuvaa suurentaaksesi):

Tässä RM6203 on sekä ohjain että avain yhdessä tapauksessa.

Tämä piiri käyttää ulkoinen mosfet-avain.

Sama asia, mutta eri sirulla.

Palaute suoritetaan vastuksella, joskus optoerottimilla, jotka on kytketty tuloon nimeltä Sense (anturi) tai Feedback (tagasiside). Tällaisten virtalähteiden korjaus on yleensä samanlaista. Jos kaikki elementit ovat käyttökelpoisia ja syöttöjännite syötetään mikropiiriin (Vdd tai Vcc-haara), asia on todennäköisimmin siinä, tarkemmin voidaan määrittää oskilloskoopilla tarkastellaan lähtösignaaleja (tyhjennys, portin jalka).

Voit melkein aina korvata tällaisen ohjaimen millä tahansa analogisella, jolla on samanlainen rakenne. Tätä varten sinun on verrattava teknistä taulukkoa asennetun ja sen kanssa, joka sinulla on, ja juotettava se tarkkailemalla pinoutia, kuten seuraavissa valokuvissa näkyy.

Tai tässä on kaavamainen kuvaus tällaisten mikropiirien korvaamisesta.

Tehokkaat ja kalliit virtalähteet

LED-nauhojen ja eräiden kannettavien tietokoneiden virtalähteet suoritetaan PWM-ohjaimella UC3842.

Järjestelmä on monimutkaisempi ja luotettavampi. Päätehokomponentti on Q2-transistori ja muuntaja. Korjauksen aikana on tarpeen tarkistaa suodattavat elektrolyyttikondensaattorit, virtakytkin, ulostulopiireissä olevat Schottky-diodit ja lähtö LC-suodattimet, mikrosirun syöttöjännite, muuten diagnostiset menetelmät ovat samankaltaiset.

Yksityiskohtaisempi ja tarkempi diagnoosi on kuitenkin mahdollista vain käyttämällä oskilloskooppia, muuten - tarkista levyn oikosulku, elementtien juottaminen ja katkokset ovat kalliimpia. Epäilyttävien solmujen korvaaminen selvästi toimivilla solmuilla voi auttaa.

Edistyneemmät LED-nauhojen virtalähteiden mallit tehdään melkein legendaariselle TL494-sirulle (kaikki kirjaimet numerolla "494") tai sen analogiselle KA7500: lle. Muuten, suurin osa AT- ja ATX-tietokoneiden virtalähteistä on rakennettu näihin ohjaimiin.

Tässä on tyypillinen virtalähdepiiri tällä PWM-ohjaimella (napsauta piiriä):

Tällaiset virtalähteet ovat erittäin luotettavia ja vakaita.

Lyhyt varmennusalgoritmi:

1. Syötämme mikropiiriä pinoutuksen mukaisesti ulkoisesta 12-15 voltin virtalähteestä (12 jalkaa ovat plus, ja miinus 7 7 jalalla).

2. 14 jalan tulee näkyä 5 voltin jännitteen, joka pysyy vakaana virran muuttuessa, jos se "kelluu" - korvaava siru.

3. Viidennessä ulostulossa pitäisi olla sahajännite, voit "nähdä" sen vain oskilloskoopin avulla.Jos sitä ei ole siellä tai muoto on vääristynyt, tarkistamme, että RC-ajoituspiirin nimellisarvot on kytketty 5 ja 6 nastaan. Jos ei, kaaviossa näkyy R39 ja C35, ne korvataan, jos mikään ei ole muuttunut sen jälkeen, mikrosiru on epäkunnossa.

4. Lähdöissä 8 ja 11 pitäisi olla suorakaiteen muotoisia pulsseja, mutta ne eivät välttämättä johdu erityisestä palautteen toteutustavasta (päätelmät 1-2 ja 15-16). Jos kytket virran pois päältä ja kytket 220 V: n, jonkin aikaa ne ilmestyvät sinne ja yksikkö menee jälleen puolustukseen - tämä on merkki toimivasta mikropiiristä.

5. Voit tarkistaa PWM: n oikosulkemalla 4 ja 7 jalaa, pulssin leveys kasvaa ja oikosulkemalla 4 14 jalalla - pulssit katoavat. Jos saat muita tuloksia - ongelma on MS.

Tämä on tämän PWM-ohjaimen tiiviimpi testi. On olemassa koko kirja aiheesta "Niihin perustuvien virtalähteiden korjaus," IBM PC: n virtalähteiden vaihto ".

Vaikka se on omistettu tietokoneen virtalähteille, jokaiselle amatööriradiooperaattorille on paljon hyödyllistä tietoa.

johtopäätös

LED-nauhojen virtalähteiden piirit ovat samanlaisia ​​kuin minkä tahansa samanlaisilla ominaisuuksilla varustetut virtalähteet, se voidaan helposti korjata, nykyaikaistaa ja virittää tarvittavaan jännitteeseen tietysti kohtuullisissa rajoissa.

Katso myös verkkosivuiltamme:

Kannettavien elektronisten laitteiden virtalähteiden kaaviot

Mikä on kytkentävirtalähde ja miten se eroaa perinteisestä analogista

Vinkkejä virtalähteiden korjaamiseen

Videotallennus erilaisten kodinkoneiden korjausprosessista