Voznik je sestavni del vsake kakovostne žarnice ali LED svetleče diode. Kar zadeva osvetlitev, je treba izraz "voznik" razumeti kot elektronsko vezje, ki pretvarja vhodno napetost v stabiliziran tok dane vrednosti. Funkcija voznika je določena s širino območja vhodne napetosti, zmožnostjo prilagajanja izhodnih parametrov, dovzetnostjo za prekinitve napajanja in učinkovitostjo.
Navedene funkcije so odvisne od kakovosti svetilke ali svetilke na splošno, življenjske dobe in stroškov. Vsi napajalniki (LED) za LED diode so običajno razdeljeni na linearne in impulzne pretvornike. Linearni IP-ji imajo lahko vozlišče trenutne stabilizacije ali napetosti. Pogosto so tovrstni radijski amaterji izdelali svoje roke na čipu LM317. Takšna naprava je enostavna za montažo in ima nizke stroške. Toda glede na zelo nizko učinkovitost in izrecne omejitve moči LED, so možnosti za razvoj linearnih pretvornikov omejene.
Gonilniki impulzov imajo lahko učinkovitost večjo od 90% in visoko stopnjo zaščite pred motnjami omrežja. Njihova poraba energije je desetkrat manjša od moči, ki je bila dana obremenitvi. Zaradi tega se lahko izdelajo v zaprtem ohišju in se ne bojijo pregrevanja.
Prvi impulzni stabilizatorji so imeli zapleteno napravo brez zaščite pred prostim tekom. Nato so bile nadgrajene in v povezavi s hitrim razvojem LED tehnologije so se pojavili specializirani čipis frekvenčno in pulzno-širinsko modulacijo.
LED napajalna shema na osnovi kondenzatorskega delilnika
Na žalost pri oblikovanju poceni LED svetilk za 220V iz Kitajske ni linearnega ali pulznega stabilizatorja. Zavedajoč se izjemno nizke cene končnega izdelka, je kitajska industrija lahko čim bolj poenostavila shemo živil. Napačno ga pokličite, ker tukaj ni stabilizacije.
Na sliki je razvidno, da je električni tokokrog svetilke zasnovan za delovanje iz omrežja 220V. Izmenična napetost se spusti z RC-verigo in vstopi v diodni most. Nato se izravnana napetost delno zgladi s kondenzatorjem in skozi upor za omejevanje toka pride v LED. Ta shema nima galvanske rešitve, tj. Vsi elementi so stalno pod velikim potencialom.
Zaradi pogostih izgub pri obremenitvi utripa LED lučka. Nasprotno pa prenapetost omrežja povzroči nepopravljiv proces staranja kondenzatorja z izgubo zmogljivosti in včasih postane razlog za njegovo prekinitev. Treba je opozoriti, da je še en resen negativen vidik te sheme pospešen proces degradacije svetlečih diod zaradi nestabilnega napajanja.
Diagram voznika za CPC9909
Moderni gonilniki impulzov za LED-sijalke imajo preprosto vezje, tako da ga lahko preprosto naredite tudi z lastnimi rokami. Danes, za gradnjo voznikov, serijo integriranih vezij, posebej zasnovana za nadzor močnihLED. Da bi poenostavili nalogo navdušencev elektronskih vezij, so integrirani gonilniki za LED v dokumentaciji posledica tipičnih shem za preklapljanje in izračunavanje veznih komponent.
Splošne informacije
Ameriško podjetje Ixys je sprožilo izdajo čipa CPC9909, ki je namenjen nadzoru visokonapetostnih LED-sklopov in svetlečih diod. Gonilnik CPC9909 je majhen in ne zahteva velikih količin denarja. ICC CPC9909 je izdelan v planarni izvedbi z 8 zaključki (SOIC-8) in ima vgrajen regulator napetosti.
Zaradi prisotnosti stabilizatorja je območje delovanja vhodne napetosti 12-550V iz vira enosmernega toka. Minimalni padec napetosti med LED diodami je 10% napetosti. Zato je CPC9909 idealen za priključitev visokonapetostnih LED. IC deluje odlično v temperaturnem območju od -55 do + 85 ° C, kar pomeni, da je primeren za izdelavo LED svetilk in svetil za zunanjo razsvetljavo.
imenovanje sklepov
Opozoriti je treba, da je s CPC9909 možno ne samo vklopiti in izklopiti zmogljivo LED, ampak tudi nadzorovati njegov sij. Če želite izvedeti več o vseh zmožnostih IC, razmislite o namenu njegovih ugotovitev.
- VIN. Zasnovana za oskrbo z električno energijo.
- CS. Namenjen je priključitvi zunanjega tokovnega senzorja (upora), ki se uporablja za nastavitev maksimalnega toka LED.
- GND. Splošni izhod gonilnika.
- GATE. Izhod za mikrovezje. Pokaže napravo za vkloptranzistorsko moduliran signal.
- PWMD. Nizkofrekvenčni dimming input.
- VDD. Izhod za nastavitev napajalne napetosti. V večini primerov se prek kondenzatorja poveže s skupno žico.
- LD. Zasnovan za simulacijo analognih problemov.
- RT. Dodeljen čas povezovanja nastavi upor.
Shema in njeno načelo delovanja
Tipična vključitev CPC9909 z močjo 220 V je prikazana na sliki. Vezje je zmožno krmiliti eno ali več LED moči ali LED za visoko svetlost. Shemo lahko zlahka zberete z lastnimi rokami, celo doma. Pripravljen gonilnik ne zahteva odpravljanja napak, ob upoštevanju kompetentne izbire zunanjih elementov in skladnosti s pravili njihove namestitve.
Gonilnik za 220V LED žarnico, ki temelji na CPC9909, deluje s frekvenčno pulzno modulacijo. To pomeni, da je čas pavze konstanten (time-off = const). Izmenična napetost se izravna z dodanim mostom in jo zgladi s kapacitivnim filtrom C1, C2. Nato vstopi v VIN vhod čipa in začne proces oblikovanja impulzov toka na izhodu GATE. Izhodni tok čipa nadzoruje močnostni tranzistor Q1. V trenutku odprtega stanja tranzistorja (čas impulznega časa) teče tok toka skozi tokokrog: "+ diodni most" - LED - L - Q1 - RS - "LED most".
V tem času se tuljave tuljave zbirajo z energijo, da se med premorom napolnijo z obremenitvijo. Ko je tranzistor zaprt, moč dušilke zagotavlja tok toka v tokokrogu: L - D1 - LED - L.
Proces je cikličenZnak, ki povzroči tok skozi LED, ima obliko prahu. Največja in najmanjša vrednost žage je odvisna od induktivnosti plina in delovne frekvence.
Frekvenca impulzov je določena z vrednostjo RT upora. Amplituda impulzov je odvisna od upora upora RS. Stabiliziranje toka LED je s primerjavo notranje referenčne napetosti IC s padcem napetosti na RS. Varovalka in termistor ščitita vezje pred morebitnimi zasilnimi načini.
Izračun zunanjih elementov
frekvenčni upor
Trajanje premora je prikazano z zunanjim uporom RT, ki ga določa poenostavljena formula:
Tupus = RT /66000 + 0,8 (μs).
V zameno je čas premora povezan s faktorjem in frekvenco polnjenja:
tpauzi = (1-D) /f (c), kjer je D polnilni faktor, ki je razmerje med časom impulza in obdobjem.
Delovni frekvenci, ki jih priporoča proizvajalec, so 30-120 kHz. Odpornost RT je tako: RT = (tpauzi-0,8) * 66000, kjer so vrednosti pip nastavljene v mikrosekundah.
senzor toka
Nominalna vrednost RS upora nastavi amplitudno vrednost toka skozi LED in se izračuna po formuli: RS = UCS /(ILED + 0,5 * IL impulz), kjer je UCS kalibrirana referenčna napetost 0,25V;
ILED - tok preko LED;
Impulz IL je velikost pulzacijskega tokovnega toka, ki ne sme presegati 30%, tj. 0,3 * ILED.
Po konverziji bo formula dobila obliko: RS = 0,25 /1,15 * ILED (Ohm).
Moč, ki jo oddaja tokovni senzor, se določi s formulo: PS = RS * ILED * D (W).
Pred montažo vzemite upor z rezervno zmogljivostjo 1,5-2 krat.
dušilka
Kot veste, se tok plina ne more spreminjati s skokom, narašča med gibanjem in se med premorom zmanjšuje. Naloga radioamaterja je, da pobere tuljavo z induktivnostjo, ki zagotavlja kompromis med kakovostjo izhodnega signala in njegovimi dimenzijami. Za to se spomnimo stopnje valovanja, ki ne sme presegati 30%. Potem boste potrebovali nazivno induktivnost:
L = (USLED * tupus) /IL pulz, kjer je ULED padec napetosti med LED (i), vzetimi iz urnika VAC.
Filter za hranjenje
V električnem tokokrogu sta dva kondenzatorja: C1 - za glajenje popravljene napetosti in C2 - za kompenzacijo frekvenčnih motenj. Ker CPC9909 deluje v širokem razponu vhodnih napetosti, ni potrebna elektrolitska C1. Dovolj bo 22 μF, vendar lahko naredite več. Kapaciteta kovinskega filma C2 za tovrstno vezje je standardna - 0,1 μF. Oba kondenzatorja morata vzdržati napetost vsaj 400V.
Vendar proizvajalec čipov vztraja pri namestitvi kondenzatorjev C1 in C2 z majhnim ekvivalentnim enakovrednim uporom (ESR), da bi se izognili negativnim učinkom visokofrekvenčnih motenj, do katerih pride pri preklopu voznika.
usmernik
Diodni most se izbere na podlagi največjega enosmernega toka in povratne napetosti. Za obratovanje v omrežju 220V ne sme biti obratna napetost manjša od 600V. Ocenjeni enosmerni tok je neposredno odvisen od toka obremenitve in je opredeljen kot: IAC = (? * ILED) /2v2, A.
Dobljeno vrednost pomnožimo z dvema, da povečamo zanesljivost tokokroga.
Izbira drugih elementov sheme
Kondenzator C3, nameščen v vezju čipa, mora biti 0,1 μF z nizkim ESR, podobno kot C1 in C2. Neuporabljeni zaključki PWMD in LD so povezani preko C3 preko skupne žice.
Tranzistor Q1 in dioda D1 delujeta v pulznem načinu. Zato je treba izbiro upoštevati ob upoštevanju njihovih frekvenčnih lastnosti. Samo elementi z nizkim časom obnovitve lahko prenesejo negativne učinke prehodnih procesov pri preklopnih časih s frekvenco okoli 100 kHz. Maksimalni tok skozi Q1 in D1 je enak amplitudni vrednosti toka LED, upoštevajoč izbrani faktor polnjenja: IQ1 = ID1 = D * ILED, A.
Napetost, ki se uporablja za Q1 in D1, je impulzivna, vendar ne presega popravljene napetosti ob upoštevanju kapacitivnega filtra, tj 280 V. Izbira energetskih elementov Q1 in D1 mora biti izvedena z zalogami, izračunane podatke pomnožimo z dvema.
Varovalka ščiti vezje pred kratkim stikom v sili in mora dolgo vzdržati največji tok obremenitve, vključno z motnjami impulzov.
IFUSE = 5 * IAC, A.
Namestitev termistorja RTH je potrebna za omejevanje voznikovega zagonskega toka, ko se filtrirni kondenzator izprazni. S svojim uporom mora RTH zaščititi diode mostnega usmernika pred okvaro v začetnih sekundah dela.
RTH = (v2 * 220) /5 * IAC, ohm.
Druge možnosti za vključitev CPC9909
Gladen zagon in analogno imitacijo
Po želji lahko CPC9909Prepričajte se, da je svetleča dioda mehka, ko se svetlost postopoma povečuje. Zagotovljen je enakomeren zagon s pomočjo dveh konstantnih uporov, ki sta priključena na terminal LD, kot je prikazano na sliki. Ta rešitev vam omogoča podaljšanje življenjske dobe LED.
Tudi zaključek LD omogoča uresničitev funkcije analogne dimmirovaniya. Za to se upor 2,2 kOhm nadomesti s spremenljivim uporom 5,1 kOhm, s čimer se postopno spremeni potencial na izhodu LD.
zmanjšanje impulzov
Sijaj svetleče diode je mogoče nadzorovati s krmiljenjem pravokotnih impulzov na izhodu PWMD (zatemnitev s širino impulza). V ta namen uporabite mikrokontroler ali generator impulzov z obveznim razcepom skozi opto spojko.
Poleg različice gonilnika za LED-sijalke obstajajo podobne rešitve vezja drugih proizvajalcev: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 itd. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti, vendar na splošno uspešno obvladujejo obremenitev na svojih rokah.
