Strömkretsar för LED-remsor och inte bara

Lysdioder ersätter dessa typer av ljuskällor, till exempel lysrör och glödlampor. Nästan varje hus har redan LED-lampor, de konsumerar mycket mindre än två av sina föregångare (upp till 10 gånger mindre än glödlampor och 2 till 5 gånger mindre än CFL-lampor eller energisparande lysrör). I situationer där du behöver en lång ljuskälla eller om du behöver organisera belysning av en pågående komplex form led remsa.

Ledband är idealiskt för ett antal situationer, dess huvudfördel jämfört med individuella lysdioder och LED-matriser är strömkällor. De är lättare att hitta i försäljning i nästan alla elektriska varuhus, till skillnad från förare för högeffekta lysdioder. Dessutom utförs valet av en strömförsörjning endast genom strömförbrukning, eftersom de allra flesta LED-remsor har en matningsspänning på 12 volt.

För lysdioder och moduler med hög effekt är det nödvändigt att leta efter en strömkälla med önskad effekt och märkström, dvs när du väljer en strömkälla. överväga två parametrar, vilket komplicerar valet.

I den här artikeln diskuteras typiska scheman för strömförsörjning och deras komponenter, samt tips för deras reparation för nybörjarskinkor och elektriker.

Typer och krav för strömförsörjning för LED-remsor och 12V LED-lampor

Huvudkravet för en strömkälla för både lysdioder och LED-remsor är högkvalitativ spänning / strömstabilisering, oavsett strömförsörjning i nätspänningen, samt låga utsignaler.

Beroende på typ av utförande skiljer man strömförsörjningen för LED-produkter:

• Förseglas. De är svårare att reparera, fallet är inte alltid tillgängligt för exakt demontering, och inuti kan det även fyllas med tätningsmedel eller blandning.

• Läcktät för inomhusbruk. Bättre att reparera, för kortet tas bort efter att flera skruvar har lossats.

Efter typ av kylning:

• Passiv antenn. Strömförsörjningen kyls av naturlig konvektion av luft genom perforeringen av dess hus. Nackdelen är oförmågan att uppnå hög effekt med bibehållen övergripande dimensioner;

• Aktiv luft. Strömförsörjningen kyls med en kylare (en liten fläkt, som installerad på PC-systemenheterna). Denna typ av kylning gör att du kan uppnå mer kraft i samma storlek med en passiv strömförsörjning.

Strömförsörjningssystem för LED-remsor

Det bör förstås att inom elektronik finns det inget sådant som "strömförsörjning för en LED-remsa", i princip kommer någon strömförsörjning med en lämplig spänning och ström som är större än den som förbrukas av enheten passar någon enhet. Detta innebär att informationen som beskrivs nedan är tillämplig på nästan varje strömförsörjning.

Men i vardagen är det lättare att prata om strömförsörjningen för dess avsedda användning för en viss enhet.

Allmän struktur för en växelströmförsörjning

Under de senaste decennierna har pulsad kraftförsörjning (UPS) använts för att driva LED-remsor och annan utrustning. De skiljer sig från transformatorer eftersom de inte fungerar med frekvensen för matningsspänningen (50 Hz), utan vid höga frekvenser (tiotals och hundratals kilohertz).

Därför behövs en högfrekvensgenerator för sin drift, billigt och utformad för små strömmar (ampere) strömförsörjning, ofta finns en självgenererande krets, den används i:

• elektroniska transformatorer;

• elektroniska förkopplingsdon för lysrör;

• laddare för mobiltelefoner;

• billig UPS för LED-remsor (10-20 W) och andra enheter.

Ett diagram över en sådan strömförsörjning kan ses i figuren (klicka på bilden för att förstora):

Dess struktur är som följer:

1. Markerad med blått diodbrostår vid ingången till nätaggregatet, korrigerar den växlande ingångsspänningen, för att tillföra följande noder med en konstant spänning på 220 * 1,41 = 310 V. Vid en nedbrytning, kontrollera närvaron och storleken på spänningen FÖR bron och EFTER den, om den är frånvarande, måste du byta ut dioderna eller bron om den är monterad i en hotellbyggnad.

Det visas inte i diagrammet, men en säkring eller motstånd med låg motstånd kan finnas på 220 V-linjen, kontrollera dess integritet innan reparationer påbörjas.

2. Ett krusningsfilter är cirklat i brunt, huvudelementet är C4 - elektrolytisk kondensator. Kapaciteten beror på hur mycket tillverkaren har sparat, vanligtvis upp till 220 mikrofarad per 400 volt. L1 - filterrippel och elektromagnetisk störning som uppstår under drift av en strömförsörjning. I de flesta billiga nätaggregat saknas det.

Ett vanligt filterproblem - torkning, explosion eller uppblåsthet av en elektrolytisk kondensator leder till dålig kvalitet på hela omkopplingströmförsörjningen som helhet eller dess fullständiga driftskompatibilitet. Du kan ersätta den med samma och större kapacitet, men lämplig i storlek.

3. Kraftdelen VT1 krafttransistor är markerad med grönt, i detta fall en fälteffekttransistor, men den kan också vara bipolär. T1 - pulstransformator med tre lindningar: primär, sekundär och grundläggande.

Den tredje lindningen är nödvändig för att generera högfrekventa svängningar - om principen om driften av den självgenererande kraftförsörjningen är intressant, är det bättre att läsa böckerna från Moin, Zinoviev och andra läroböcker om pulsenheter.

Pulstransformatorer är mycket mindre i storlek än nättransformatorer, återigen på grund av arbete med höga frekvenser och är inte gjorda av järn utan av ferrit. Oftast misslyckas strömbrytaren.

Ring transistorn multimeter i diodtestläge, och du kommer omedelbart att upptäcka dess uppdelning eller brott. De återstående elementen är bandet av denna nod, som sällan bryts sällan ned, främst efter krafttransistorn. Du bör dock alltid se till att de nominella värdena för motstånd och kondensatorer är konsekvent.

Dioderna i banden av transformatorn VD7 och VD5 fungerar som en snubber som skyddar kretsarna från skurar av mot-EMF, vid tidpunkten för transistorns omkoppling. De är också en ganska upptagen och ansvarsfull nod.

4. Spänningsåterkopplingsslingan är markerad med rött baserat på den justerbara zenerdioden TL431 och deras analoger (alla bokstäver i beteckningen med siffrorna "431").Ytterligare information om TL431:Legendariska analoga chips

Operativsystemet inkluderar en optokopplare U1, med sin hjälp tillförs en utsignal till kraftsdelen av oscillatorn och en stabil utspänning upprätthålls.Det kan finnas någon spänning i utgångsdelen på grund av brott i VD8-dioden, ofta är detta en Schottky-enhet som ska bytas ut. Den uppblåsta C10 elektrolytkondensatorn orsakar också ofta problem.

Som ni ser, allt fungerar med ett mycket mindre antal element, tillförlitligheten är lämplig ...

Dyrare och strömförsörjning

De kretsar som du ser nedan finns ofta i strömförsörjning för LED-remsor, DVD-spelare, radiobandspelare och andra enheter med låg effekt (tiotals watt).

Innan du fortsätter till diskussionen om populära kretsar, bekanta dig med strukturen på en växelströmförsörjning med en PWM-styrenhet.

Den övre delen av kretsen ansvarar för att filtrera, korrigera och jämna ut krusningarna på nätspänningen 220, väsentligen samma som i den föregående typen och i de efterföljande.

Det mest intressanta är PWM-blocket, hjärtat i alla anständiga strömförsörjningar. En PWM-styrenhet är en enhet som styr driftscykeln för pulssignalerna för utsignalen baserat på en inställning som definierats av användaren eller feedback på ström eller spänning.PWM kan styra både lasteffekten med hjälp av en fält- (bipolär, IGBT) -nyckel och en halvledarstyrd nyckel som en del av en omvandlare med en transformator eller induktor.

Genom att ändra bredden på pulserna vid en given frekvens - du ändrar det verkliga värdet på spänningen, medan du bibehåller amplituden, kan du integrera den med C- och LC-kretsar för att eliminera rippel. Denna metod kallas Pulsbreddssimulering, det vill säga signalmodellering på grund av bredden på pulserna (arbetscykel / arbetscykel) med en konstant frekvens.

På engelska låter det som en PWM-controller eller Pulse-Width Modulation controller.

Figuren visar en bipolär PWM. Rektangulära signaler är styrsignalerna på transistorer från regulatorn, den prickade linjen visar spänningsformen i belastningen på dessa tangenter - den effektiva spänningen.

Bättre strömförsörjning med låg genomsnittlig kraft är ofta byggd på integrerade PWM-styrenheter med en inbyggd strömbrytare. Fördelar med det auto-genererande schemat:

• Omvandlarens driftsfrekvens beror inte på belastningen eller på matningsspänningen;

• Bättre stabilisering av utgångsparametrar;

• Möjlighet till enklare och mer pålitlig avstämning av driftsfrekvensen vid konstruktion och modernisering av enheten.

Nedan kommer några typiska strömförsörjningskretsar (klicka på bilden för att förstora):

Här är RM6203 både en styrenhet och en nyckel i ett fall.

Denna krets använder extern nyckel.

Samma sak, men på ett annat chip.

Återkoppling utförs med ett motstånd, ibland optokopplare anslutna till en ingång som kallas Sense (sensor) eller Feedback (feedback). Reparation av sådana strömförsörjningar är vanligtvis liknande. Om alla element är servicerbara, och matningsspänningen matas till mikrokretsen (Vdd eller Vcc-benet), är saken mest troligt i den, mer exakt kan bestämmas med hjälp av ett oscilloskop tittar på utsignalerna (dränering, grindben).

Nästan alltid kan du byta ut en sådan controller med vilken analog som helst med en liknande struktur, för detta måste du jämföra databladet med det som är installerat på kortet och det som du har och löd det, iakttagande av utspänningen, som visas på följande bilder.

Eller här är en schematisk bild av ersättningen av sådana mikrokretsar.

Kraftfulla och dyra strömförsörjningar

Strömförsörjning för LED-remsor samt vissa strömförsörjningar för bärbara datorer utförs på PWM-styrenheten UC3842.

Schemat är mer komplicerat och pålitligt. Huvudkraftkomponenten är Q2-transistor och transformator. Under reparationen är det nödvändigt att kontrollera filtreringens elektrolytiska kondensatorer, strömbrytaren, Schottky-dioderna i utgångskretsarna och utgångs-LC-filtren, matningsspänningen för mikrokretsen, annars är diagnostiska metoder likadana.

Men en mer detaljerad och noggrann diagnos är möjlig endast med hjälp av ett oscilloskop, annars - kontrollera kortslutningarna på kortet, lödning av element och raster är dyrare. Att ersätta misstänkta noder med uppenbara arbetande kan hjälpa.

Mer avancerade modeller av strömförsörjning för LED-remsor tillverkas på det nästan legendariska TL494-chipet (alla bokstäver med siffrorna "494") eller dess analoga KA7500. Förresten, huvuddelen av AT- och ATX-datorns nätaggregat är byggda på dessa styrenheter.

Här är en typisk strömförsörjningskrets på denna PWM-styrenhet (klicka på kretsen):

Sådana strömförsörjningar är mycket pålitliga och stabila.

Kort verifieringsalgoritm:

1. Vi matar mikrokretsen enligt utspänningen från en extern kraftkälla på 12-15 volt (12 ben är plus och minus 7 för 7 ben).

2. En spänning på 5 volt ska visas på 14 ben, som kommer att förbli stabil när strömmen ändras, om den "flyter" - ett ersättningschip.

3. På den 5: e utgången ska det finnas en sågtandspänning, du kan "se" den bara med hjälp av ett oscilloskop.Om den inte är där eller att formen är förvrängd, kontrollerar vi att de nominella värdena på RC-tidskretsen är anslutna till 5 och 6 stiften, om inte, visar diagrammet R39 och C35, för att ersätta dem, om ingenting har ändrats efter det har mikrokretsen misslyckats.

4. Vid utgångarna 8 och 11 bör det finnas rektangulära pulser, men de kanske inte beror på det specifika feedbackimplementeringsschemat (slutsatser 1-2 och 15-16). Om du stänger av och ansluter 220 V, kommer de under en tid att visas där och enheten kommer igen att försvaras - det är ett tecken på en fungerande mikrokrets.

5. Du kan kontrollera PWM genom att kortsluta de 4 och 7 benen, pulsbredden kommer att öka och kortsluta 4 med 14 ben - pulserna kommer att försvinna. Om du får andra resultat - problemet är i MS.

Detta är det kortaste testet för denna PWM-kontroller. Det finns en hel bok om "Reparera strömförsörjning baserade på dem," Byta strömförsörjning för IBM PC ".

Även om den är dedicerad till datorströmförsörjning finns det mycket användbar information för alla amatörradiooperatörer.

slutsats

Kretsarna för strömförsörjning för LED-remsor liknar alla strömförsörjningar med liknande egenskaper, det kan lätt repareras, moderniseras och inställas på nödvändig spänning, naturligtvis, inom rimliga gränser.

Se även på vår webbplats:

Schematiska diagram över strömförsörjningar för bärbara elektroniska enheter

Vad är en växelströmförsörjning och hur skiljer den sig från en konventionell analog

Tips för reparation av växelströmförsörjning

Videoinspelning av reparationsprocessen för olika hushållsapparater