Kredsløb af strømforsyninger til LED-strimler og ikke kun

LED'er erstatter disse typer lyskilder, f.eks. Lysstofrør og glødelamper. Næsten hvert hus har allerede LED-lamper, de bruger meget mindre end to af deres forgængere (op til 10 gange mindre end glødelamper og 2 til 5 gange mindre end CFL'er eller energibesparende lysstofrør). I situationer, hvor du har brug for en lang lyskilde, eller du har brug for at organisere belysning af en kompleks form, der er i gang led strimmel.

Led tape er ideel til en række situationer, dets største fordel i forhold til individuelle LED'er og LED arrays er strømkilder. De er lettere at finde på salg i næsten enhver butik med elektriske varer, i modsætning til drivere til lysdioder med høj effekt, er valget af en strømforsyning desuden kun udført ved strømforbrug, fordi langt de fleste af LED-strimler har en forsyningsspænding på 12 volt.

Mens der til LED'er og moduler med høj effekt er det nødvendigt at kigge efter en strømkilde med den krævede strøm og den nominelle strøm, dvs. overveje 2 parametre, hvilket komplicerer markeringen.

Denne artikel diskuterer typiske ordninger med strømforsyning og deres komponenter samt tip til reparation af dem til begyndere skinker og elektrikere.

Typer og krav til strømforsyning til LED-strimler og 12V LED-lamper

Hovedkravet for en strømkilde til både LED'er og LED-strimler er spænding / strømstabilisering af høj kvalitet, uanset strømstød i netspændingen samt rippier med lavt output.

I henhold til typen af ​​udførelse adskilles strømforsyninger til LED-produkter:

• Sealed. De er vanskeligere at reparere, sagen er ikke altid tilgængelig for nøjagtig adskillelse, og indeni kan den endda fyldes med fugemasse eller blanding.

• Lækagetæt til indendørs brug. Bedre at reparere, fordi brættet fjernes, når flere skruer er skruet løs.

Efter type køling:

• Passiv antenne. Strømforsyningen afkøles ved naturlig konvektion af luft gennem perforeringen af ​​dets hus. Ulempen er manglende evne til at opnå høj effekt og samtidig bevare de overordnede dimensioner;

• Aktiv luft. Strømforsyningen afkøles ved hjælp af en køler (en lille blæser, som installeret på pc-systemenhederne). Denne type afkøling giver dig mulighed for at opnå mere strøm i samme størrelse med en passiv strømforsyning.

Strømforsyningsordninger til LED-strimler

Det skal forstås, at der inden for elektronik ikke er noget som ”strømforsyning til en LED-strimmel”, i princippet vil enhver strømforsyning med en passende spænding og strøm, der er større end den, der forbruges af enheden, passe til enhver enhed. Dette betyder, at nedenstående information gælder for næsten enhver strømforsyning.

I hverdagen er det dog lettere at tale om strømforsyningen til dens tilsigtede brug til en bestemt enhed.

Generel struktur for en switching-strømforsyning

I de sidste par årtier er pulserede strømforsyninger (UPS) blevet brugt til at drive LED-strimler og andet udstyr. De adskiller sig fra transformatorer, fordi de ikke fungerer på frekvensen af ​​forsyningsspændingen (50 Hz), men ved høje frekvenser (titusinder og hundreder af kilohertz).

Derfor er det nødvendigt med en højfrekvensgenerator til sin drift i billig og designet til små strømme (enheder af ampere) strømforsyninger, ofte findes et selvgenererende kredsløb, det bruges i:

• elektroniske transformere;

• elektroniske forkoblinger til lysstofrør;

• opladere til mobiltelefoner;

• billige UPS til LED-strimler (10-20 W) og andre enheder.

Et diagram over en sådan strømforsyning kan ses på figuren (klik på billedet for at forstørre):

Dens struktur er som følger:

1. Fremhævet med blåt diode bridgenår den står ved strømforsyningsenhedens indgang, korrigerer den vekslende indgangsspænding, for at forsyne følgende knudepunkter med en konstant spænding på 220 * 1,41 = 310 V. I tilfælde af en sammenbrud, kontroller tilstedeværelsen og størrelsen af ​​spændingen FØR broen og EFTER den, hvis den er fraværende, skal du udskifte dioder eller bro hvis det samles i en hotelbygning.

Det er ikke angivet i diagrammet, men der kan være en sikring eller lavmodstandsmodstand på 220 V-linjen, kontroller dens integritet, før reparation påbegyndes.

2. Et rippelfilter er cirkuleret i brunt, dets hovedelement er C4 - elektrolytisk kondensator. Dens kapacitet afhænger af, hvor meget producenten har gemt, normalt op til 220 mikrofarader pr. 400 volt. L1 - filterrimpel og elektromagnetisk interferens, der opstår under betjening af en switching-strømforsyning. I de fleste billige strømforsyninger mangler det.

Et almindeligt filterproblem - tørring, eksplosion eller oppustethed af en elektrolytisk kondensator fører til dårlig kvalitet af betjening af hele skiftekraftforsyningen som helhed eller dets fulde driftskompatibilitet. Du kan udskifte den med den samme og større kapacitet, men egnet i størrelse.

3. Kraftdelen VT1 effekttransistor er fremhævet med grønt, i dette tilfælde en felteffekttransistor, men den kan også være bipolær. T1 - pulstransformator med tre viklinger: primær, sekundær og grundlæggende.

Den tredje vikling er nødvendig for genereringen af ​​højfrekvente svingninger - hvis princippet om den selvgenererende strømforsyning er interessant, er det bedre at læse bøgerne fra Moin, Zinoviev og andre lærebøger om pulserende strømforsyninger.

Pulstransformatorer er meget mindre i størrelse end netværkstransformatorer, igen på grund af arbejde med høje frekvenser og er ikke lavet af jern, men af ​​ferrit. Oftest mislykkes afbryderen.

Ring til transistoren multimeter i diodetesttilstand, og du vil straks opdage dens sammenbrud eller brud. De resterende elementer er dette knudebånd, som hver for sig sjældent går i stykker, hovedsageligt efter krafttransistoren. Du skal dog altid sørge for, at de nominelle værdier for modstande og kondensatorer er ens.

Dioderne i båndet af transformeren VD7 og VD5 fungerer som en snubber, der beskytter kredsløbene mod sprængninger af mod-EMF, i de øjeblikke, hvor transistoren skiftes. De er også en ganske travl og ansvarlig knude.

4. Spændingsfeedback-loop er fremhævet med rødt baseret på den justerbare zenerdiode TL431 og deres analoger (eventuelle bogstaver i betegnelsen med numrene "431").Yderligere oplysninger om TL431:Legendariske analoge chips

Operativsystemet inkluderer en optocoupler U1, med dens hjælp, der leveres et udgangssignal til strømdelen af ​​oscillatoren og en stabil udgangsspænding opretholdes.Der er muligvis ingen spænding i udgangsdelen på grund af brud på VD8-dioden, ofte er dette en Schottky-enhed, der skal udskiftes. Den oppustede C10 elektrolytkondensator forårsager også ofte problemer.

Som du kan se, alt fungerer med et meget mindre antal elementer, pålideligheden er passende ...

Dyrere og strømforsyninger

De kredsløb, som du vil se nedenfor, findes ofte i strømforsyninger til LED-strimler, DVD-afspillere, radiobåndoptagere og andre enheder med lav effekt (titalls watt).

Før du går videre til diskussionen om populære kredsløb, skal du gøre dig bekendt med strukturen i en switching-strømforsyning med en PWM-controller.

Den øverste del af kredsløbet er ansvarlig for filtrering, udbedring og udjævning af krusningerne i netspændingen 220, i det væsentlige det samme som i den forrige type og i de efterfølgende.

Den mest interessante ting er PWM-blokken, hjertet i enhver anstændig strømforsyning. En PWM-controller er en enhed, der styrer driftscyklussen for impulserne i udgangssignalet baseret på en indstilling defineret af brugeren eller feedback på strøm eller spænding.PWM kan styre både laststyrken ved hjælp af en felt (bipolær, IGBT) nøgle og en halvlederstyret nøgle som en del af en konverter med en transformer eller induktor.

Ved at ændre bredden på pulsen ved en given frekvens - ændrer du den aktuelle værdi af spændingen, mens du opretholder amplituden, kan du integrere den med C- og LC-kredsløb for at eliminere rippel. Denne metode kaldes Pulse Width Simulation, det vil sige signalmodellering på grund af bredden af ​​impulser (driftscyklus / pligtcyklus) med en konstant frekvens.

På engelsk lyder det som en PWM-controller eller Pulse-Width Modulation controller.

Figuren viser en bipolær PWM. Rektangulære signaler er styresignalerne på transistorer fra controlleren, den stiplede linje viser spændingsformen i belastningen på disse taster - den effektive spænding.

Bedre strømforsyninger med lav gennemsnitlig strøm er ofte bygget på integrerede PWM-controllere med en indbygget strømafbryder. Fordele i forhold til den automatisk genererende ordning:

• Konverterens driftsfrekvens afhænger hverken af ​​belastningen eller af forsyningsspændingen;

• Bedre stabilisering af outputparametre;

• Mulighed for en enklere og mere pålidelig indstilling af driftsfrekvensen på scenen med design og modernisering af enheden.

Nedenfor finder du et par typiske ordninger med strømforsyninger (for at forstørre, klik på billedet):

Her er RM6203 både en controller og en nøgle i et tilfælde.

Dette kredsløb bruger ekstern mosfet-nøgle.

Den samme ting, men på en anden chip.

Feedback udføres ved hjælp af en modstand, undertiden optokoblere tilsluttet et input kaldet Sense (sensor) eller Feedback (feedback). Reparation af sådanne strømforsyninger er generelt ens. Hvis alle elementer kan serviceres, og forsyningsspændingen leveres til mikrokredsløbet (Vdd eller Vcc ben), er sagen sandsynligvis i det, mere præcist kan bestemmes ved hjælp af et oscilloskop ser på udgangssignalerne (dræning, portben).

Næsten altid kan du udskifte en sådan controller med en hvilken som helst analog med en lignende struktur, for dette skal du sammenligne databladet med det, der er installeret på tavlen, og den, du har, og lodde det, idet du ser udspændingen, som vist på de følgende fotos.

Eller her er en skematisk afbildning af udskiftningen af ​​sådanne mikrokredsløb.

Kraftfulde og dyre strømforsyninger

Strømforsyninger til LED-strimler samt nogle strømforsyninger til bærbare computere udføres på PWM-controller UC3842.

Ordningen er mere kompleks og pålidelig. Den vigtigste strømkomponent er Q2-transistor og transformer. Under reparationen er det nødvendigt at kontrollere de filtrerende elektrolytiske kondensatorer, afbryderen, Schottky-dioderne i udgangskredsløbene og udgangs-LC-filtre, forsyningsspændingen til mikrokredsløbet, ellers er diagnosemetoderne ens.

Imidlertid er en mere detaljeret og nøjagtig diagnose kun mulig ved brug af et oscilloskop, ellers - kontroller kortets kortbane, lodning af elementer og pauser er dyrere. Det kan hjælpe at udskifte mistænkelige noder med åbenlyst fungerende noder.

Mere avancerede modeller af strømforsyninger til LED-strimler fremstilles på den næsten legendariske TL494-chip (eventuelle bogstaver med numrene "494") eller dens analoge KA7500. I øvrigt er størstedelen af ​​AT- og ATX-computerens strømforsyninger bygget på disse controllere.

Her er et typisk strømforsyningskredsløb på denne PWM-controller (klik på kredsløbet):

Sådanne strømforsyninger er meget pålidelige og stabile.

Kort bekræftelsesalgoritme:

1. Vi fodrer mikrokredsløbet i henhold til udtaget fra en ekstern strømkilde på 12-15 volt (12 ben er plus, og minus 7 for 7 ben).

2. En spænding på 5 volt skal vises på 14 ben, som vil forblive stabil, når strømmen skifter, hvis den "flyder" - en udskiftningschip.

3. På den 5. udgang skal der være en savtandspænding for at "se", det kan kun udføres ved hjælp af et oscilloskop.Hvis den ikke er der, eller formen er forvrænget, kontrollerer vi, at de nominelle værdier for RC-timingskredsløbet er forbundet med 5 og 6-stifterne, hvis ikke viser diagrammet R39 og C35, de vil blive udskiftet, hvis intet har ændret sig efter det, er mikrokredsløbet ude af drift.

4. Ved udgange 8 og 11 skal der være rektangulære impulser, men de skyldes muligvis ikke den specifikke feedbackimplementeringsplan (konklusioner 1-2 og 15-16). Hvis du slukker og tilslutter 220 V, vises de i nogen tid der, og enheden vil igen forsvare sig - dette er et tegn på en fungerende mikrokredsløb.

5. Du kan kontrollere PWM ved at kortslutte de 4 og 7 ben, pulsenes bredde øges og kortslutte 4 med 14 ben - pulserne forsvinder. Hvis du får andre resultater - er problemet i MS.

Dette er den mest kortfattede test af denne PWM-controller. Der er en hel bog om "Skift strømforsyning til IBM PC" om reparation af strømforsyninger baseret på dem..

Selvom det er dedikeret til computer strømforsyninger, men der er en masse nyttige oplysninger for enhver radioamatør.

konklusion

Kredsløbet for strømforsyninger til LED-strimler svarer til alle strømforsyninger med lignende egenskaber, det kan let repareres, moderniseres og justeres til den krævede spænding, selvfølgelig, inden for rimelige grænser.

Se også på vores hjemmeside:

Skematiske diagrammer over strømforsyninger til bærbare elektroniske enheder

Hvad er en switching-strømforsyning, og hvordan adskiller den sig fra en konventionel analog

Tip til reparation af skiftende strømforsyninger

Videooptagelse af reparationsprocessen for forskellige husholdningsapparater