Vozač je sastavni dio svake kvalitetne svjetiljke ili LED svjetleće diode. Što se tiče osvjetljenja, pojam "vozač" treba shvatiti kao elektronički sklop koji pretvara ulazni napon u stabiliziranu struju dane vrijednosti. Funkcija vozača određena je širinom raspona ulaznog napona, mogućnošću podešavanja izlaznih parametara, osjetljivosti na prekid napajanja i učinkovitosti.
Navedene funkcije ovise o kvaliteti žarulje ili žarulje općenito, vijeku trajanja i troškovima. Sva napajanja (LED) za LED diode konvencionalno su podijeljena na pretvarače linearnog i pulsnog tipa. Linearni IP-ovi mogu imati čvor stabilizacije struje ili napona. Često sheme ovog tipa radioamatera konstruiraju vlastite ruke na čipu LM317. Takav je uređaj lako sastaviti i ima nisku cijenu. No, s obzirom na vrlo nisku učinkovitost i eksplicitna ograničenja na snagu LED dioda, izgledi za razvoj linearnih pretvarača su ograničeni.
Pogonski pokretači impulsa mogu imati učinkovitost veću od 90% i visok stupanj zaštite od smetnji na mreži. Njihova potrošnja energije je nekoliko desetaka puta manja od snage koja se daje opterećenju. Zbog toga se mogu izraditi u zatvorenom kućištu i ne boje se pregrijavanja.
Prvi stabilizatori impulsa imali su složeni uređaj bez zaštite od praznog hoda. Tada su nadograđeni i, u vezi s brzim razvojem LED tehnologije, pojavili su se specijalizirani čipovis modulacijom frekvencije i širine impulsa.
LED shema napajanja na temelju razdjelnika kondenzatora
Nažalost, u dizajnu jeftinih LED svjetiljki za 220V iz Kine nema linearnog ili pulsirajućeg stabilizatora. Svjestan iznimno niske cijene gotovog proizvoda, kineska industrija bila je u mogućnosti maksimalno pojednostaviti shemu hrane. Nazovite ga pogrešno, jer ovdje nema stabilizacije.
Na slici je vidljivo da je električni krug lampe projektiran za rad s mreže od 220V. Izmjenični napon se spušta pomoću RC-lanca i ulazi u diodni most. Zatim je ispravljen napon djelomično izglađen kondenzatorom i kroz otpornik za ograničenje struje dolazi u LED diode. Ova shema nema galvansko rješenje, tj. Svi elementi su stalno pod velikim potencijalom.
Zbog čestih gubitaka na naprezanju, LED žaruljica treperi. Obrnuto, prenapon mreže uzrokuje nepovratni proces starenja kondenzatora s gubitkom kapaciteta i, ponekad, postaje razlog njegovog pucanja. Valja napomenuti da je još jedan ozbiljan negativni aspekt ove sheme ubrzan proces degradacije svjetlosnih dioda zbog nestabilnog napajanja.
Dijagram vozača za CPC9909
Moderni pokretački impulsi za LED svjetiljke imaju jednostavan sklop, tako da ga lako možete napraviti čak i vlastitim rukama. Danas, za izgradnju vozača, niz integriranih krugova, posebno dizajniran za kontrolu snažanLED diode. Kako bi pojednostavili zadatak entuzijasta elektroničkih sklopova, integrirani upravljački programi za LED-ove u dokumentaciji rezultiraju tipičnim shemama prebacivanja i izračunavanja veznih komponenti.
Opće informacije
Američka tvrtka Ixys pokrenula je izdavanje čipa CPC9909 namijenjenog za kontrolu LED-sklopova i LED-ova visoke svjetline. CPC9909 upravljački program je mali i ne zahtijeva velike količine novca. ICC CPC9909 je proizveden u planarnoj verziji sa 8 zaključaka (SOIC-8) i ima ugrađeni regulator napona.
Zbog prisutnosti stabilizatora, radni raspon ulaznog napona je 12-550V iz istosmjernog izvora. Minimalni pad napona na LED-ima je 10% opskrbnog napona. Stoga je CPC9909 idealan za povezivanje visokonaponskih LED-a. IC radi odlično u temperaturnom rasponu od -55 do + 85 ° C, što znači da je pogodan za konstrukciju LED svjetiljki i rasvjetnih tijela za vanjsku rasvjetu.
imenovanje zaključaka
Važno je napomenuti da je s CPC9909 moguće ne samo uključiti i isključiti snažan LED, nego i kontrolirati njegov sjaj. Da biste saznali sve mogućnosti IC-a, razmislite o svrsi njegovih nalaza.
- VIN. Dizajniran za napajanje.
- CS. Namijenjen je spajanju vanjskog strujnog senzora (otpornika), koji se koristi za podešavanje maksimalne struje LED-a.
- GND. Opći izlaz upravljačkog programa.
- GATE. Izlaz mikrokontrolera. Pokazuje zatvaračtranzistorski modulirani signal.
- PWMD. Ulaz za prigušenje niske frekvencije.
- VDD. Izlaz za podešavanje napona napajanja. U većini slučajeva se preko kondenzatora spaja na zajedničku žicu.
- LD. Dizajniran za simulaciju analognih problema.
- RT. Dodijeljeno vrijeme povezivanja postavlja otpornik.
Shema i njezino načelo djelovanja
Tipično uključivanje CPC9909 s 220V snage prikazano je na slici. Krug je sposoban kontrolirati jednu ili više LED-ova velike snage ili LED-ove visoke svjetline. Shemu možete lako prikupiti vlastitim rukama, čak i kod kuće. Spreman vozač ne zahtijeva ispravljanje pogrešaka, uzimajući u obzir kompetentan izbor vanjskih elemenata i usklađenost s pravilima njihove instalacije.
Upravljački program za 220V LED žarulje temeljene na CPC9909 radi pomoću frekvencijske modulacije. To znači da je vrijeme pauze konstantno (time-off = const). Izmjenični napon ispravlja se dodanim mostom i izglađuje pomoću kapacitivnog filtra C1, C2. Zatim ulazi u VIN ulaz čipa i pokreće proces stvaranja impulsa struje na izlazu GATE. Izlazna struja čipa kontrolira tranzistor Q1 snage. U trenutku otvorenog stanja tranzistora (vrijeme impulsnog impulsa) struja opterećenja teče kroz krug: "+ diodni most" - LED - L - Q1 - RS - "LED most".
Za to vrijeme, svitci induktora akumuliraju energiju kako bi joj se tijekom pauze dalo opterećenje. Kada je tranzistor zatvoren, prigušna snaga osigurava struju opterećenja u krugu: L - D1 - LED - L.
Proces je cikličkikarakter, rezultirajući strujom kroz LED ima oblik prašine. Najveća i najmanja vrijednost pile ovisi o induktivnosti gasa i radnoj frekvenciji.
Frekvencija impulsa određena je vrijednošću RT otpora. Amplituda impulsa ovisi o otpornosti otpornika RS. Stabilizacija struje LED-a je usporedba unutarnjeg referentnog napona IC-a s padom napona na RS-u. Osigurač i termistor štite krug od mogućih načina rada u nuždi.
Izračun vanjskih elemenata
frekventni otpornik
Trajanje pauze pokazuje vanjski otpornik RT i određuje se pojednostavljenom formulom:
tupus = RT /66000 + 0,8 (μs).
Zauzvrat, vrijeme pauze je povezano s faktorom punjenja i frekvencijom:
tpauzi = (1-D) /f (c), gdje je D faktor punjenja, koji je omjer vremena impulsa i razdoblja.
Preporučeni raspon radnih frekvencija proizvođača je 30-120 kHz. Tako se otpornost RT može naći kao: RT = (tpauzi-0,8) * 66000, gdje su vrijednosti slavina supstituirane u mikrosekundama.
senzor struje
Nominalna vrijednost RS otpora postavlja amplitudnu vrijednost struje kroz LED i izračunava se po formuli: RS = UCS /(ILED + 0,5 * IL impuls), gdje je UCS kalibrirani referentni napon jednak 0,25V;
ILED - struja kroz LED;
IL impuls je veličina pulsiranja struje opterećenja, koja ne smije prelaziti 30%, tj. 0,3 * ILED.
Nakon pretvorbe, formula će poprimiti oblik: RS = 0.25 /1.15 * ILED (Ohm).
Snaga raspršena pomoću strujnog senzora određena je formulom: PS = RS * ILED * D (W).
Prije montaže uzeti otpornik s rezervnim kapacitetom od 1,5-2 puta.
prigušnica
Kao što znate, struja prigušne zaklopke se ne može mijenjati skakanjem, povećavajući se tijekom momenta i smanjujući se tijekom stanke. Zadatak radio amatera je pokupiti zavojnicu s induktivitetom, što osigurava kompromis između kvalitete izlaznog signala i njegovih dimenzija. Za to se sjetimo razine valovitosti, koja ne smije prelaziti 30%. Tada će vam trebati nominalna induktivnost:
L = (USLED * tupus) /IL impuls, gdje je ULED pad napona na LED (i) uzetim iz VAC rasporeda.
Filter za hranjenje
U strujnom krugu postoje dva kondenzatora: C1 - za izglađivanje ispravljenog napona i C2 - za kompenzaciju smetnji frekvencije. Budući da CPC9909 radi u širokom rasponu ulaznih napona, nema potrebe za elektrolitičkim C1. Dosta će biti 22 μF, ali možete učiniti više. Kapacitet metalnog filma C2 za krug ovog tipa je standardni - 0,1 μF. Oba kondenzatora moraju izdržati napon od najmanje 400V.
Međutim, proizvođač čipova inzistira na ugradnji kondenzatora C1 i C2 s malim ekvivalentnim ekvivalentnim otpornikom (ESR) kako bi se izbjegli negativni učinci visokofrekventnih smetnji do kojih dolazi prilikom zamjene upravljačkog programa.
ispravljač
Diodski most se bira na temelju maksimalne istosmjerne struje i povratnog napona. Za rad u mreži 220V njegov povratni napon ne bi trebao biti manji od 600V. Procijenjena istosmjerna struja izravno ovisi o struji opterećenja i definira se kao: IAC = (? * ILED) /2v2, A.
Dobivena vrijednost mora biti pomnožena s dva kako bi se povećala pouzdanost kruga.
Izbor drugih elemenata sheme
Kondenzator C3 instaliran u krugu čipa trebao bi biti 0,1 μF s niskim ESR-om, slično kao C1 i C2. Neiskorišteni zaključci PWMD-a i LD-a također su spojeni preko C3 preko zajedničke žice.
Tranzistor Q1 i dioda D1 rade u impulsnom modu. Stoga bi izbor trebao biti izvršen uzimajući u obzir njihova frekvencijska svojstva. Samo elementi s niskim vremenom oporavka mogu izdržati negativne učinke prolaznih procesa pri vremenu prebacivanja na frekvenciji od oko 100 kHz. Maksimalna struja kroz Q1 i D1 jednaka je amplitudnoj vrijednosti struje LED, uzimajući u obzir odabrani faktor punjenja: IQ1 = ID1 = D * ILED, A.
Napon koji se primjenjuje na Q1 i D1 je impulzivan, ali ne veći od ispravljenog napona, uzimajući u obzir kapacitivni filtar, tj. 280V. Izbor energetskih elemenata Q1 i D1 treba izvršiti s zalihama, izračunate podatke pomnožiti s dva.
Osigurač štiti strujni krug od hitnog kratkog spoja i mora dugo izdržati maksimalnu struju opterećenja, uključujući impulsne smetnje.
IFUSE = 5 * IAC, A.
Ugradnja RTH termistora potrebna je za ograničavanje struje pokretanja vozača kada se kondenzator filtra isprazni. Svojim otporom RTH mora zaštititi diode ispravljača mosta od kvara u početnim sekundama rada.
RTH = (v2 * 220) /5 * IAC, ohm.
Ostale opcije za uključivanje CPC9909
Glatko pokretanje i analogna immitacija
Po želji, CPC9909 možeOsigurajte da je svjetlosna dioda mekana kada se svjetlost postupno povećava. Glatki start se ostvaruje pomoću dva konstantna otpornika spojena na LD terminal, kao što je prikazano na slici. Ovo rješenje omogućuje produženje radnog vijeka LED diode.
Također, zaključak LD-a omogućuje ostvarenje funkcije analognog dimmirovaniya. Za to se otpornik 2,2 kOhm zamjenjuje promjenjivim otpornikom 5,1 kOhm, čime se postupno mijenja potencijal na izlazu LD.
smanjenje impulsa
Moguće je kontrolirati sjaj svjetleće diode napajanjem pravokutnih impulsa na izlazu PWMD (dimenzioniranje). Da biste to učinili, upotrijebite mikrokontroler ili pulsni generator s obveznim razdvajanjem kroz opto-sprežnik.
Osim varijante upravljačkog programa za LED žarulje, postoje i druga rješenja iz drugih proizvođača: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 itd. Svaki od njih ima svoje prednosti i slabosti, ali općenito se uspješno nosi s opterećenjem na rukama.
