N — количество подключаемых светодиодов. Максимальная мощность драйвера не должна быть меньше. То есть должно выполняться следующее соотношение: где Pmax — максимальная мощность драйвера. Кроме мощности и количества светодиодов, мощность нагрузки зависит еще от их цвета. Светодиоды разных цветов имеют разное падение напряжения при одинаковом токе.
Низковольтное от 9В до 50В 10. Встроенный драйвер, хит 2016 11. Характеристики Основные типы Светодиод — это полупроводниковый электронный элемент, с низким внутренним сопротивлением. Если подать на него стабилизированное напряжение, например 3V, через него пойдёт большой ток, например 4 Ампера, вместо требуемого 1А. Мощность на нём составит 12W, у него сгорят тонкие проводники, которыми подключен кристалл. Проводники отлично видно на цветных и RGB диодах, потому что на них нет жёлтого люминофора. Недостатком такого подключения будет более высокое потребление энергии, резистор тоже потребляет некоторую энергию. Для светодиодных аккумуляторных фонарей на 1,5В применять такую схему нерационально.
Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому. Бестрансформаторный блок питания для светодиодов Суть такого блока заключается в использовании балластного гасящего конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти калькулятор для расчёта конденсатора.
Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками. Первая система оснащена вентилятором, имеет компактные размеры, но более шумная в сравнении со второй и требует регулярной чистки. ШИМ контроллер работает на высоких частотах и будет давать помехи на ваш радиоприёмник. Параллельно подключается резистор-шунт с сопротивлением, достаточным для разряжения конденсатора в момент отключения светильника. Блок питания для светодиодных ламп следует сразу после него.
Такой прибор просто установить, он хорошо переносит режим холостого хода, но не терпит перегрузок, имеет большой вес и низкий КПД. Импульсный БП меньше по размерам и легче благодаря работе с более высокими импульсами, но плохо переносит холостой ход и перегрузки. Функция драйвера — выровнять уже стабилизированный электроток. Он состоит из дросселя, транзисторного ключа и схемы, управляющей ключом. Драйвер работает с частотами 30-50 Гц, контролирует ток, поступающий на светодиоды, регулирует вольтаж. Качественное оборудование этого типа имеет встроенный каскад для подавления гармотик, искажающих ток сети. Светодиодной ленте драйвер не нужен, так как на ней имеются резисторы.
Скажем, у нас есть шесть светодиодов Cree, которые выходят из драйвера. Каждый светодиод работает примерно на 3,1 вольта.
С четырьмя из них наше общее напряжение в этой серии будет составлять 18,6 В постоянного тока. Как правило, драйверы низкого напряжения, работают лучше, если у вас есть небольшой запас над требуемым напряжением.
Для этой настройки я бы использовал источник питания, выводящий по крайней мере 24 В постоянного тока. Обратите внимание, что вы всегда должны убедиться, что используемый Блок питания для светодиодного светильника низкого напряжения рассчитан на правильное напряжение, которое вы хотите ввести. Кроме того, убедитесь, что выбранный источник питания может обрабатывать входную мощность, которая у вас есть. Линейное напряжение будет меняться в зависимости от того, где вы находитесь в мире.
Убедитесь, что вы знаете, есть ли мощность переменного тока 90-120 В переменного тока или сетевое питание переменного тока 200-240 В переменного тока. Многие источники питания, такие как продукты Mean Well, будут рассчитаны на весь диапазон, но всегда полезно знать ваш вход переменного тока и следить за тем, чтобы источник питания, который вы используете, подходит для этого.
Регулируемый блок питания для светодиодного светильника Если вы хотите регулировать яркость, и вы хотите настроить их яркость, убедитесь, что вы выбрали источник питания, который имеет возможности диммирования. В спецификациях источника питания следует указать, является ли Блок питания для светодиодного светильника диммируемым или нет, и какой тип управления диммером он использует. Я кратко рассмотрю два типа управления: PWM Dimming: также известный как широтно-импульсной модуляции, может использоваться на всех источниках питания.
Даже Блок питания для светодиодного светильника не являющийся диммируемым по спецификации, может быть регулируемым через настенные или дистанционные диммеры PWM. Это связано с тем, что диммеры PWM идут в линию с полосками, затемняя на стороне 12 В постоянного тока цепи.
Диммеры PWM фактически подают импульсы на высоких частотах, чтобы изменить восприятие света невооруженным глазом. Чем выше частота, тем ярче они будут. Вы должны убедиться, что источник питания подходит для регулировки яркости переменного тока TRIAC , проверяя спецификации. Эти источники питания работают путем изменения мощности на стороне переменного тока схемы через диммер TRIAC. Изменение мощности, создаваемой диммером на стороне входа переменного тока, будет варьировать напряжение на выходе постоянного тока и регулировать яркость светодиодов.
Температура и погода Важным фактором, который нельзя игнорировать при выборе Блока питания для светодиодного светильника, является область и окружающая среда, в которых он будет использоваться. Источники питания работают наиболее эффективно, если они используются в их температурных параметрах. Спецификации Блока питания для светодиодного светильника должны включать безопасный диапазон рабочих температур. Лучше всего работать в этом и не задерживать Блок питания для светодиодного светильника где-нибудь там, где тепло может накапливаться и превышать эту максимальную рабочую температуру.
Как правило, это плохая идея вставить блок питания в крошечный корпус без системы вентиляции. Собрать своими руками Своими руками можно сделать не только Лед светильник, но и простой блок питания для него не импульсный. Схема может быть трансформаторная и бестрансформаторная вторая проще.
Требуется диодный мост, резисторы и конденсаторы. Первым устанавливается конденсатор, ограничивающий переменный электроток. Правильно подобранная емкость — гарантия того, что на светодиоды будет подаваться требуемая сила тока. Напряжение этого элемента от 300 В. Электролитический конденсатор для БП не подходит.
Параллельно подключается резистор-шунт с сопротивлением, достаточным для разряжения конденсатора в момент отключения светильника. Мощность большого значения не имеет. Следующий элемент — диодный мост, превращающий переменный ток в постоянный. Можно купить сборку или спаять несколько диодов с подходящими для схемы характеристиками. Сила тока должна быть больше той, которая протекает по светильнику, обратное напряжение от 300 В.
После моста электроток постоянный, но скачкообразный. Ситуацию может улучшить сглаживающий конденсатор на 300-400 В с емкостью от 10 микрофарад. Для шунтирования к нему подключается резистор. Яркость свечения меняется с изменением емкости первого конденсатора. Эта схема недостаточно безопасна, так как при попадании влаги светильник может бить током. Если использовать трансформатор, то его мощность должна быть в полтора раза больше мощности светильника.
Низковольтное от 9В до 50В 10. Встроенный драйвер, хит 2016 11. Характеристики Основные типы Светодиод — это полупроводниковый электронный элемент, с низким внутренним сопротивлением. Если подать на него стабилизированное напряжение, например 3V, через него пойдёт большой ток, например 4 Ампера, вместо требуемого 1А. Мощность на нём составит 12W, у него сгорят тонкие проводники, которыми подключен кристалл.
Проводники отлично видно на цветных и RGB диодах, потому что на них нет жёлтого люминофора. Недостатком такого подключения будет более высокое потребление энергии, резистор тоже потребляет некоторую энергию. Для светодиодных аккумуляторных фонарей на 1,5В применять такую схему нерационально. Количество вольт на батарейке быстро снижается, соответственно будет падать яркость. И без повышения минимум до 3В диод не заработает.
Этих недостатков лишены специализированные светодиодные драйвера на ШИМ контроллерах. При изменениях напряжения ток остаётся постоянным. Как сделать расчёт Чтобы рассчитать блок питания для светодиодов необходимо учитывать 2 основных параметра: номинальная потребляемая мощность или желаемая; напряжение падения. Суммарное энергопотреблением подключаемой электрической цепи не должно превышать мощности блока. Падения напряжения зависит от того, какой свет излучает лед чип.
Я рекомендую покупать фирменные LED, типа Bridgelux, разброс параметров у них минимальный. Они гарантированно держат заявленные характеристики и имеют запас по ним. Это многократно проверяли мои коллеги, которые заказывали недорогие LED 5730 иногда по 10 раз. Это определяли по вольтамперной-характеристике. Пример различной яркости кристаллов К тому же у дешевых разброс параметров очень большой.
Регулирую количество вольт, добейтесь чтобы они слегка светились. Вы увидите, что часть светит ярче, часть едва заметно. Поэтому некоторые в номинальном рабочем режиме будут греться сильнее, другие меньше. Мощность будет на них разная, поэтому самые нагруженные выйдут из строя раньше остальных. Калькулятор учитывает 4 параметра: снижение напряжения на одном LED; номинальный рабочий ток; Подключение в автомобиле..
Кратковременные скачки могут быть до 30В. Если у вас используется токоограничивающее сопротивление, то сила тока возрастает прямо пропорционально повышению напряжению питания светодиодов.
Идеи доработки LED ламп, изложенные в статье, пригодятся заядлым самодельщикам. В начале рассмотрим конструкцию, позже доработки. Современная конструкция ламп получилась в результате эволюции проб конструкторов сделать лампочку доступной и максимально эффективной и сейчас эта конструкция наиболее часто встречается. Применение такого драйвера в светодиодной лампочке имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими схемами: хорошая стабильность выходного тока в широком диапазоне питающего напряжения, полное отсутствие пульсаций, по сравнению со схемой на конденсаторном балласте.
Выходное напряжение такого драйвера гораздо выше, чем у изолированных драйверов. Для получения заданной мощности, применяются светодиоды с несколькими кристаллами в одном корпусе, что позволяет поднять напряжение и снизить ток в цепи, КПД повышается за счет снижения потерь в цепи питания. Из за особенности схемы, дросселю не нужно переваривать всю мощность, в отличии от трансформатора в изолированном драйвере, меньше нужно материала, для его изготовления.
Сравнение внешнего вида драйверов светодиодных ламп Будьте осторожны при работе с такими драйверами, чтобы не получить удар током! Разборка светодиодной лампы Плата с диодами может быть запрессована или прикручена винтами, контакты могут быть припаяны или съемными. С прикрученной платой всё просто, а вот с запрессованной придётся повозится. После снятия платы со светодиодами не нужно сразу пытаться извлечь драйвер, это не получится. Будут мешать провода, идущие от цоколя лампы.
Драйвер внутри светодиодной лампы На заводе сборка происходила в другом порядке, чем мы пытаемся разобрать. Необходимо поддеть и вытащить центральный контакт цоколя лампы, так один вывод освободится, а второй можно отпаять или отрезать от самой платы, а потом при сборке его придётся удлинить. Смотрим, как устроена LED лампочка Теперь можно рассмотреть все детали лампы и из чего она устроена. Разработчики ламп заложили определенные характеристики в конструкцию лампы, а именно ток через светодиоды, который обусловлен несколькими требованиям, такими как температурный режим, яркость и мощность потребления, срок службы лампочки и соотношение цены и всех этих характеристик.
В наших реалиях обычно более дешёвые товары выигрывает по продажам, в итоге имеем то что имеем. Выход из строя лампочки в большинстве случаев происходит из-за обрыва в цепи светодиодов. Неисправная лампа — на сгоревшем светодиоде, который обрывает цепь, можно видеть черную точку. При эксплуатации, после включения лампочки, происходит нагрев кристаллов светодиодов и термическое расширение. Токопроводящие выводы от кристаллов делают в виде тонких нитей из золота, так как золото очень пластичный металл и хорошо переносит деформации не разрушаясь.
Коэффициент расширения у кристаллов и остальных материалов конструкции светодиода не одинаков, со временем от включений и выключений лампочки, термическая деформация разрушает вывод кристалла светодиода или место его крепления, цепь разрывается и лампа выходит из строя. Я подробно рассказываю об этом в статьях про устройство светодиодных прожекторов и ремонт прожекторов. Для наглядности КПД светодиода и потерь в виде тепла, дан график зависимости тока через светодиод и яркости свечения, где показана нелинейная зависимость.
Зависимость яркости светодиода от прямого тока с учетом тепловых потерь Обычно это легко сделать без схем и даташитов на микросхему драйвера.
Нужно найти на плате резистор или пару резисторов включенную в параллель с сопротивлением в несколько Ом — это датчик тока который нас интересует. Такой резистор — датчик тока, есть абсолютно во всех схемах драйверов, как в импульсных, так и в линейных, и везде сопротивление датчика единицы Ом. Первая переделка схемы драйвера LED лампы Резистор нужно заменить на резистор бОльшего сопротивления или отпаять один из двух резисторов.
Ток через светодиоды снижается пропорционально увеличению сопротивления резистора датчика тока. Читайте статьи про потери напряжения при постоянном токе и про потери в кабельной линии. Плавное увеличение яркости при включении Вторая доработка позволяет включать лампу плавно, например для применения в спальне.
Доработка светодиодной лампы для плавного включения яркости Работает схема просто: Пока позистор холодный, его сопротивление минимально и ток течет через часть светодиодов и позистор и постепенно разогревает его.
По мере прогрева, сопротивление плавно нарастает и плавно включает в цепь остальные светодиоды — яркость плавно нарастает. Позистор нужен с холодным сопротивлением 330-470 Ом, его маркировка wmz11a, такие есть в продаже или их можно добыть из энергосберегающей лампы мощностью 32 вт, в менее мощных КЛЛ, позистор с холодным сопротивлением 1 кОм и более, что не очень подходит для нашей доработки, разве что взять их несколько штук и соединить параллельно, но я этот способ не пробовал.
Я так доработал 3 лампы в люстре на потолке, мощностью 7Вт а было 9 вт изначально, мощность занижена для долговечности , и одну лампочку 3Вт в бра. У меня такая лампа установлена в темном коридоре и это удобно, ночью света достаточно чтобы пройти.
Ночник на переделанной LED лампе Тут нужно доработать драйвер, убрать резистор который есть на плате драйвера, он нужен в схеме для разрядки выходного фильтрующего конденсатора и допаять резистор 150 кОм мощностью 1 Вт параллельно выводам микросхемы. В некоторых драйверах не во всех, стоит попробовать в начале без подстроечника придется поставить подстроечный резистор 100 кОм параллельно керамическому конденсатору фильтра питания микросхемы, чтобы настроить напряжение питания и избежать эффекта мигания лампы в режиме ночника, когда микросхема драйвера пытается стартовать.
Резистор подстроечный для переделки схемы LED лампочки Подстроечным резистором нужно добиться, чтобы микросхема не стартовала в режиме ночника, а в штатном режиме работала как положено. Мощность потребления ночника с приведенными номиналами резисторов 0,42 вт. Схема светодиодной лампы с датчиком освещенности Четвертая доработка тоже расширяет функционал как и третья.
Я сделал светильник с использованием драйвера от лампочки и функцией полноценного сумеречного датчика. Я уже писал статьи про датчики освещенности сумеречное реле , которые есть в продаже.
Тут про его устройство , а тут его схема. Схема Светодиодной лампочки с встроенным датчиком освещенности Схема сумеречного датчика фотореле получается энергоэффективной, компактной и дешевой. Потребление в режиме ожидания 0. Гениально по простоте, эффективности и функционалу. Схема работает так: фоторезистор включен в схему драйвера параллельно питанию микросхемы, при увеличении освещенности его сопротивление уменьшается и шунтирует питание микросхемы драйвера, позволяя выключать свет, или включать светильник по мере наступления темноты и снижения освещенности.
Сопротивления фоторезистора и его мощности рассеивания вполне достаточно для стабильной работы схемы. Одна ножка фоторезистора присоединена к выводу питания микросхемы, которое составляет 17 В, а вторая через подстроечный резистор к выводу с датчика тока.
Аналогичная микросхема CL1501. У меня выходило делать доработки даже без даташита на микросхему и схемы подключения. Было доработано таким сумеречным датчиком 2 светильника, один теперь работает на входе в подъезд дома, его мощность 8 вт, а второй светильник изготовлен с нуля, корпус из банки от косметического крема, его мощность сделал 5 вт, а светодиод использовал 10 вт китайских 10 Вт :.
Светильник установлен и работает на лестничной клетке. Важно фоторезистор спрятать от света самого светильника. Я расположил его на корпусе светильника и заделал чёрной термоусадочной трубкой, оставив небольшие бортики, чтобы получился колодец для света, иначе светильник будет мигать при попадании на датчик света от светодиодов.
Глубины гистерезиса хватает, чтобы отраженный свет от стен не вызывал эффекта мигания. Самодельный светильник с датчиком освещенности на фоторезисторе Доработанный светодиодный светильник с датчиком освещенности Во втором светильнике схему расположил в патроне от КЛЛ, плату и подстроечник приклеил, всё заизолировал каптоновым скотчем, фоторезистор закрепил на корпусе светильника.
Светильник с выносным датчиком Сейчас зима, темнеет рано, очень часто приходится вначале пройти по темноте и включить свет, а тогда зайти домой, выходит что мне уже свет не нужен, а с автоматическим датчиком освещённости на много удобнее : На этом Алексей завершает повествование, и я уверен, он будет рад ответить на все вопросы в комментариях к статье!
Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов. Блок питания — источник питания для светодиодных ламп, лент и не только. В большинстве случаев для питания светодиодных ламп используются импульсные блоки питания.