Como escolher um driver de LED. Driver caseiro para LEDs potentes Driver LED DIY de 100 watts

pelo mais maneira ideal conexão a 220V, 12V é usar um estabilizador de corrente, driver de LED. Na linguagem do suposto inimigo está escrito “motorista liderado”. Ao adicionar a potência desejada a esta solicitação, você pode encontrar facilmente um produto adequado no Aliexpress ou no Ebay.

• 1. Características do chinês
• 2. Vida útil
• 3. Driver de LED para 220V
• 4. Driver RGB para 220V
• 5. Módulo de montagem
• 6. Motorista para Lampadas de led
• 7. Fonte de alimentação para faixa de LED
• 8. Driver de LED DIY
• 9. Baixa tensão
• 10. Ajuste de brilho

Características do chinês

Muitas pessoas gostam de comprar no maior mercado chinês, o Aliexpress. Os preços e variedade são incríveis. O driver de LED é mais frequentemente escolhido devido ao baixo custo e Boa performance.

Mas com a valorização do dólar, tornou-se inútil comprar dos chineses, o custo era igual ao russo, enquanto não há garantia e possibilidade de troca. Para eletrônicos baratos, as características são sempre superestimadas. Por exemplo, se for indicada uma potência de 50 watts, na melhor das hipóteses esta é a potência máxima de curto prazo e não constante. A classificação será de 35W - 40W.

Além disso, economizam muito no recheio para reduzir o preço. Em alguns locais, não existem elementos suficientes que garantam um funcionamento estável. São utilizados os componentes mais baratos, com vida útil curta e baixa qualidade, por isso a taxa de rejeição é relativamente alta. Via de regra, os componentes operam no limite de seus parâmetros, sem margem alguma.

Se o fabricante não for especificado, ele não precisará ser responsável pela qualidade e não será escrita uma avaliação sobre seu produto. E o mesmo produto é produzido por diversas fábricas em diferentes configurações. Para bons produtos a marca deve ser indicada, o que significa que ele não tem medo de se responsabilizar pela qualidade de seus produtos.

Uma das melhores é a marca MeanWell, que preza pela qualidade de seus produtos e não produz lixo.

Vida

Como qualquer um aparelho eletrônico O driver de LED tem uma vida útil que depende das condições de operação. Os LEDs modernos de marca já funcionam de 50 a 100 mil horas, então a energia falha mais cedo.

Classificação:

1. bens de consumo até 20.000 horas;
2. qualidade média até 50.000 horas;
3. até 70.000h fonte de alimentação em componentes japoneses de alta qualidade.

Este indicador é importante no cálculo do payback no longo prazo. Existem bens de consumo suficientes para uso doméstico. Embora o avarento pague duas vezes, e em refletores e luminárias LED, isso funciona muito bem.

Controlador de LED 220V

Os drivers de LED modernos são implementados estruturalmente em um controlador PWM, que pode muito bem estabilizar a corrente.

Parâmetros principais:

1. potência nominal;
2. corrente operacional;
3. número de LEDs conectados;
4. grau de proteção contra umidade e poeira
5. Fator de potência;
6. eficiência do estabilizador.

As caixas para uso externo são feitas de metal ou plástico resistente a impactos. Quando o case é de alumínio, ele pode funcionar como sistema de refrigeração da eletrônica. Isto é especialmente verdadeiro ao preencher a caixa com um composto.

A marcação geralmente indica quantos LEDs podem ser conectados e qual potência. Este valor pode ser não apenas fixo, mas também na forma de um intervalo. Por exemplo, talvez de 4 a 7 peças de 1W. Depende do projeto circuito elétrico Driver de LED.

Controlador RGB 220V

Os LEDs RGB de três cores diferem dos LEDs de uma cor porque contêm cristais de cores diferentes, vermelho, azul e verde em um pacote. Para controlá-los, cada cor deve ser acesa separadamente. No fitas de diodo Para isso, são utilizados um controlador RGB e uma fonte de alimentação.

Se for indicada uma potência de 50W para um LED RGB, então este é o total para todas as 3 cores. Para saber a carga aproximada em cada canal, dividimos 50W por 3, obtemos cerca de 17W.

Além de drivers de LED potentes, também existem 1W, 3W, 5W, 10W.

Os controles remotos (DU) são de 2 tipos. Com controle infravermelho, como uma TV. Com controle via rádio, o controle remoto não precisa ser direcionado ao receptor de sinal.

Módulo de montagem

Se você estiver interessado em um driver de gelo para montar um refletor ou lâmpada LED com suas próprias mãos, poderá usar o driver de LED sem caixa.

Antes de fazer um driver de LED de 50W com as próprias mãos, você deve olhar um pouco, por exemplo, cada lâmpada de diodo tem uma. Se você tiver uma lâmpada com defeito e com defeito nos diodos, poderá usar o driver dela.

Baixa voltagem

Analisaremos detalhadamente os tipos de drivers de gelo de baixa tensão operando em tensões de até 40 volts. Nossos irmãos chineses em mente oferecem muitas opções. Com base em controladores PWM, são produzidos estabilizadores de tensão e estabilizadores de corrente. A principal diferença é que o módulo com capacidade de estabilização de corrente possui 2 a 3 reguladores azuis na placa, na forma de resistores variáveis.

Como especificações de todo o módulo indicam os parâmetros PWM do microcircuito no qual está montado. Por exemplo, o desatualizado mas popular LM2596, de acordo com as especificações, suporta até 3 Amperes. Mas sem dissipador de calor, ele suporta apenas 1 ampere.

Mais versão moderna com eficiência aprimorada, este é um controlador PWM XL4015 avaliado em 5A. Com um sistema de refrigeração em miniatura, pode funcionar até 2,5A.

Se você tiver LEDs ultrabrilhantes muito potentes, precisará de um driver de LED para luminárias de LED. Dois radiadores resfriam o diodo Schottky e o chip XL4015. Nesta configuração é capaz de operar até 5A com tensão de até 35V. É desejável que não funcione em condições extremas, pois isso aumentará significativamente sua confiabilidade e vida útil.

Se você tiver uma lâmpada pequena ou um holofote de bolso, um regulador de tensão em miniatura é adequado para você, com corrente de até 1,5A. Tensão de entrada de 5 a 23V, saída até 17V.

Controle de brilho

Para controlar o brilho do LED, você pode usar dimmers compactos de LED, que surgiram recentemente. Se a potência não for suficiente, você pode colocar um dimmer maior. Normalmente trabalham em duas faixas de 12V e 24V.

Você pode controlá-lo usando um controle remoto infravermelho ou por rádio (DU). Custam 100 rublos para um modelo simples e 200 rublos para um modelo com controle remoto. Basicamente, esses controles remotos são usados ​​​​para fitas de diodo de 12V. Mas pode ser facilmente colocado em um driver de baixa tensão.

O escurecimento pode ser analógico na forma de um botão rotativo e digital na forma de botões.

Última vez LEDs ultrabrilhantes poderosos Como fontes de luz, ganham cada vez mais participação no mercado, substituindo as lâmpadas incandescentes e fluorescentes economizadoras de energia, por vários motivos: baixo consumo de energia, longa vida útil, pequenas dimensões, segurança, facilidade de instalação.

A eletrônica de consumo também não ficou de lado - o uso de retroiluminação LED em televisores lcd ou monitores são muito mais lucrativos e confiáveis ​​do que antes - com a ajuda de lâmpadas fluorescentes.

Mas com todas as vantagens dos LEDs, eles também possuem características próprias - e devido à característica não linear de corrente-tensão Fonte de alimentação LED deve ser realizado apenas com corrente estável, com valor determinado pelos dados do passaporte do dispositivo. Um dispositivo que fornece uma corrente de alimentação estável para uma carga é comumente referido como motorista.

Requisitos básicos do motorista: alta eficiência, confiabilidade, estabilidade da corrente de saída, independentemente da tensão de alimentação.
Na maioria das vezes, o circuito de acionamento é baseado no uso de circuitos de pulso usando uma bobina de armazenamento, um elemento chave e um circuito de controle de elemento chave operando a uma frequência de 30-100 kHz. Se estiver trabalhando Tensão do LEDabaixo da tensão da fonte de alimentação, no circuito driver, o LED é conectado em série com o indutor e o elemento chave (situação mais comum), e se quiser aplicar uma tensão no LED superior à da fonte de alimentação fonte -é utilizado um circuito de estrangulamento de armazenamento, cuja corrente é interrompida em alta velocidade, o que causa picos de tensão EU dez vezes maior que o alimentador.Uma tensão aumentada é aplicada ao LED, cuja corrente no circuito é controlada e usada para regular a tensão de saída.

Drivers para alimentar LEDs de baixa tensão de fontes de tensão de 90 a 240 V são amplamente distribuídos e disponíveis, os circuitos são suficientemente abordados em várias publicações, microcircuitos especializados são frequentemente usados ​​​​em drivers, fornecendo um número mínimo de elementos externos. No caso em que vários LEDs conectados em série ou uma matriz de LEDs multichip são conectados a uma fonte com tensão mais baixa, o circuito muda ligeiramente.

A figura mostra circuito driver para matriz de LED com uma tensão de cerca de 32 V e uma corrente de operação de 350 mA.

Os principais elementos do circuito são: bobina de armazenamento L1 , transistor chave VT1 e um chip oscilador mestre DA1 . O IC fornece pulsos de borda curta para acionar o transistor VT1 , que permite obter picos de tensão de até 50V no dreno do transistor (dependendo dos parâmetros do indutor, do transistor e da inclinação das frentes de controle). A corrente para o conjunto de LED é fornecida através de um resistor sensor de corrente. R7 . Quando a corrente atinge 0,35A, a tensão no R7 é 0,7 V, transistor VT2 abre e fornece interrupção dos pulsos de partida. Quando a corrente diminui, o transistor inicia pulsos VT1 reaparecem, proporcionando estabilização da corrente na carga. Resistores R3, R4 servem para limitar a tensão de saída na saída quando a carga é desligada, evitando a falha de componentes eletrônicos.

O diagrama pode usar bobinas enroladas com fio de 0,3 ... 1,0 mm em núcleos de ferrite de haste (um pouco pior em anéis de ferrite), tendo uma indutância de 40 - 200 μH. As dimensões do afogador são determinadas pela potência de carga necessária. Como um transistor VT1 pode ser usado n- transistores de efeito de campo de canal com uma pequena capacitância porta-fonte, uma corrente de dreno de 5-30A e uma tensão de dreno máxima superior a 55V. Os capacitores C2, C4 devem ter baixa resistência interna para fornecer uma grande corrente de pulso através do indutor L1 , é desejável usar capacitores de tântalo para montagem em superfície. A desvantagem do circuito é a forte dependência do circuito dos parâmetros do indutor e do transistor de efeito de campo.

Os refletores utilizam matrizes LED de 10 - 100 W com tensão de operação dem 32-34 V (matriz de 9 cristais ). A busca por drivers prontos na rede de distribuição não deu certo - os encontrados eram adequados apenas para LEDs de baixa tensão.Devido à grande potência necessária e à condição de não criticidade ao tipo de elementos utilizados, o circuito do driver foi um tanto modificado. Um microcircuito comum é usado como oscilador mestre MC33063AP1 , que possui uma entrada de realimentação de corrente mais sensível (1,2 V em vez de 2,5 V do circuito anterior). Para formar pulsos de disparo com frentes curtas para um transistor de efeito de campo, um chip driver é usado. TLP250 , frequentemente usado em vários conversores e fontes de alimentação ininterruptas para controlar campos poderosos ou IGBT transistores. O uso deste driver tornou possível usar quase todos os transistores de efeito de campo poderosos, por exemplo IRF8010 , o que facilita a obtenção de uma potência de saída de 100 watts ou mais.

como um estrangulamento L1 usei bobinas prontas com diâmetro de 15 mm, enroladas em núcleos de ferrite de monitores antigos com fio de 0,8 - 1,2 mm. A indutância das bobinas deve ser de 40 a 160 µH. Quanto maior a indutância, menor pode ser a frequência de operação do oscilador mestre. Com uma indutância de 40 µH, deve ser cerca de 100 kHz e 160 µH - 30 kHz. A corrente de carga é determinada pela resistência do resistor R4 . Sempre cai 1,25 V. A resistência deste resistor é calculada pela fórmula: R (ohm) = 1,25 /I carga (A). Resistores R2, R3 e diodo zener VD2 são usados ​​para limitar a tensão de saída a 50 V quando a carga é desligada, caso contrário a tensão de saída pode atingir 100 V ou mais.

O circuito possui alto rendimento, chegando a 88%, portanto o aquecimento dos elementos é mínimo. Dissipador de calor transistorizado VT1 não é necessário, resfriamento suficiente por PCB

O circuito pode ser usado para alimentar cadeias de LED ou matrizes de LED com tensão operacional de 15 - 50 V. Para uma carga e tensão de saída diferentes, é necessário recalcular a resistência R4, bem como a relação dos resistores R2, R3. Pode ser necessário substituir o diodo VD1 por um mais potente.

Certo circuito montado começa a funcionar imediatamente. Se não houver confiança na facilidade de manutenção dos elementos ou na correta instalação, primeiro, em vez dos LEDs, um resistor de carga é conectado de forma que, no modo normal, a corrente que passa por ele e a tensão coincidam com os parâmetros operacionais do LED. No caso de utilização de matrizes de LED de 10W com tensão de operação de 32V e corrente de 0,35 A, o resistor deverá ser de aproximadamente 100 ohms e potência de 10W. A placa é conectada à fonte de alimentação através de um resistor limitador com resistência de 3 .. 5 ohms. Após certificar-se de que tudo está funcionando bem e que o consumo de corrente não ultrapassa o valor calculado, o resistor é desligado.

Para projetar lâmpadas LED, são constantemente necessárias fontes de energia - drivers. Com um grande volume, é bem possível organizar você mesmo a montagem dos drivers, mas o custo desses drivers não é tão baixo, e a fabricação e soldagem dos drivers dupla face placas de circuito impresso com componentes SMD - o processo em casa é bastante trabalhoso.

Decidi conviver com um driver pronto. Precisávamos de um driver barato sem case, de preferência com capacidade de ajustar a corrente e dimerização.

Esquema redesenhado e ligeiramente modificado

Características sem capacitores ~ 0,9 V e 8,7% (pulsação do fluxo luminoso)

Espera-se que o capacitor de saída reduza pela metade a ondulação ~ 0,4 V e 4%

Mas um capacitor de 10uF na entrada reduz a ondulação em um fator de 9~0,1V e 1%, embora a adição deste capacitor reduza significativamente o PF (fator de potência)

Ambos os capacitores aproximam as características de ondulação de saída da placa de identificação ~ 0,05 V e 0,6%

Assim, as ondulações são derrotadas com a ajuda de dois capacitores da antiga fonte de alimentação.

Refinamento nº 2. Configuração de corrente de saída do driver

O principal objetivo dos drivers é manter uma corrente estável nos LEDs. Este driver produz consistentemente 600mA.

Às vezes você deseja alterar a corrente do driver. Isso geralmente é feito selecionando um resistor ou capacitor no circuito de feedback. Como estão esses motoristas? E por que três resistores paralelos de baixa resistência R4, R5, R6 estão instalados aqui?

Está tudo correto. Eles podem definir a corrente de saída. Aparentemente, todos os drivers da mesma potência, mas para correntes diferentes, diferem justamente nesses resistores e no transformador de saída, que fornece tensões diferentes.

Se removermos cuidadosamente o resistor de 1,9Ω, obteremos uma corrente de saída de 430mA removendo ambos os resistores de 300mA.

Você também pode fazer o contrário soldando outro resistor em paralelo, mas esse driver produz uma tensão de até 35V e com uma corrente maior teremos um excesso de potência, o que pode levar à falha do driver. Mas 700mA é perfeitamente possível extrair.

Assim, ao escolher os resistores R4, R5 e R6, você pode reduzir a corrente de saída do driver (ou aumentá-la levemente) sem alterar o número de LEDs no circuito.

Refinamento 3. Escurecimento

Existem três pinos rotulados como DIMM na placa do driver, o que sugere que este driver pode controlar a alimentação dos LEDs. A folha de dados do microcircuito também fala do mesmo, embora não existam esquemas típicos de escurecimento neles. Na folha de dados, você pode obter informações de que, ao aplicar uma tensão de -0,3 - 6 V à perna 7 do microcircuito, você pode obter um controle de energia suave.

Conectar um resistor variável aos pinos DIMM não faz nada; além disso, a perna 7 do chip do driver não está conectada a nada. Então, novamente, melhorias.

Soldamos um resistor de 100K na perna 7 do microcircuito

Agora aplicando uma tensão de 0-5V entre o terra e o resistor, obtemos uma corrente de 60-600mA

Para reduzir a corrente mínima de dimerização, você também deve reduzir o resistor. Infelizmente, nada está escrito sobre isso na folha de dados, então você terá que selecionar todos os componentes experimentalmente. Fiquei pessoalmente satisfeito com a redução de intensidade de 60 para 600mA.

Se você precisar organizar o dimmer sem alimentação externa, você pode pegar a tensão de alimentação do driver ~ 15V (perna 2 do microcircuito ou resistor R7) e aplicá-la de acordo com o esquema a seguir.

E, finalmente, aplico o PWM do D3 Arduino à entrada de escurecimento.

Estou escrevendo um esboço simples que altera o nível do PWM de 0 ao máximo e vice-versa:

#incluir

configuração nula()(
pinMode(3, SAÍDA);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

loop vazio() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
atraso(500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
atraso(500);
}
}

Eu consigo escurecer usando PWM.

A dimerização com PWM aumenta a ondulação de saída em cerca de 10-20% em comparação com o controle corrente direta. A ondulação máxima é aproximadamente duplicada quando a corrente do driver é definida para metade do máximo.

Verificando o driver quanto a um curto-circuito

O driver atual deve responder corretamente a um curto-circuito. Mas é melhor verificar os chineses. Eu não gosto dessas coisas. Cole algo sob pressão. Mas a arte requer sacrifício. Encurtamos a saída do driver durante a operação:

O driver normalmente tolera curtos-circuitos e restaura seu funcionamento. Existe proteção contra curto-circuito.

Resumindo

Vantagens do motorista

• Dimensões pequenas
• Baixo custo
• Possibilidade de ajustar a corrente
• Regulável

Desvantagens

• Ondulação de alta saída (eliminada pela adição de capacitores)
• A entrada de escurecimento precisa ser soldada
• Documentação normal insuficiente. Folha de dados incompleta
• Durante a obra, foi descoberto outro ponto negativo - interferência no rádio na faixa FM. É tratado instalando o driver em uma caixa de alumínio ou colada com papel alumínio ou fita de alumínio

Os drivers são bastante adequados para quem é amigo do ferro de soldar ou para quem não é amigo, mas está pronto para suportar ondulações de saída de 3 a 4%.

Links Úteis

Do ciclo - os gatos são líquidos. Timóteo - 5-6 litros)))