Драйвер для светодиодов с регулировкой тока
Драйвер для светодиодов с регулировкой тока
ДРАЙВЕР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ HV9910
Немного ниже будет статья с расчетами элементов для светодиодного драйвера на основе ШИМ контроллера HV9910, а пока немного информации для размышления и личные впечатления. Покупались данные драйвера ЗДЕСЬ.
Драйвер весьма и весьма не плох, но имеет недостатки — рекомендованную довольно большую частоту и не возможность использовать его с транзисторами, у которых затворы имеют довольно большую запасенную энергию. При использовании IRF740 от Вишай Силиконикс драйвер сохраняет работоспособность до напряжения питания 100. 130 вольт. При питании от сети управляющий вывод драйвера попросту отгорает, причем у меня даже убился светодиод на 100 Вт. Использование резистора в цепи затвора не помогло. Опыты по созданию самодельного драйвера на базе этой микросхемы пока отложены — транзисторов с легкими затворами у меня нет, да и в продаже они не частые гости.
Из доступных остается не такой уж большой выбор:
STD7NM50N — 550 V, 5 А, Q g 12nC, корпус TO-252. Есть такой же в корпусе ТО-220, именуется как STF7NM50N, но цена сильно завышена, видимо как раз из за популярности в светодиодных драйверах.
Мелькает схема в котрой используется IRFL014, но тут следует обратить внимание на то, что это просто взрыв-пакет:
Дело в том, что рисовальщик данной схемы ОЧЕНЬ грубо ошибся — это повышающий преобразователь и надпись возле входного напряжения 8-300 В является ГРУБЕЙШЕЙ ОШИБКОЙ . При подаче напряжения выше 40 вольт первым естественно разорвет транзистор, поскольку IRFL014 имеет максимальное напряжение 60 вольт, следом рванут электролиты питания — 10 мкФ на 25 В как то маловато. Данная схема будет прекрасно работать на напряжениях не выше 20 вольт и яркость светодиодов не будет изменятся до снижения напряжения питания до 8 вольт. Данный вариант удобно использовать для создания фонариков с аккумуляторами на 12 вольт.
Самой правильной схемой является схема из даташита, поскольку использует даже некую пародию на компенсатор коэффициента мощности
Так же выпускается, но найти в продаже демонстрационную плату не удалось. В ней используется HV9910 в корпусе с 16 ногами и данная плата обеспечивает ток 350 мА с напряжением от 10 до 40 вольт. Входное напржение от 90 до 265 вольт. Как раз именно в этой плате и используются транзисторы STD7NM50N.
Принципиальная схема этого демонстрационного драйвера с регулировкой яркости приведена ниже:
Разумеется, что далеко не всем захочется заморачиваться с пайкой, да еще SMD компонентов, поэтому перед статьей с подробным описание работы HV9910 дам ссылочку на уже готовые драйвера:
ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ — отсортированы по количеству заказов.
УНИВЕРСАЛЬНАЯ ИМС ШИМ – КОНТРОЛЛЕРА HV9910
ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДРАЙВЕРОВ СВЕРХЯРКИХ СВЕТОДИОДОВ
Развитие источников света на полупроводниковых светодиодах привело к тому, что в настоящее время возникла потребность в устройствах — драйверах, обеспечивающих управление такими источниками освещения. И здесь, наряду с драйверами на дискретных компонентах начинают широко применяться драйверы, построенные на специализированных микросхемах [1]. Такие ИМС представляют собой, как правило, ШИМ-контроллеры, работающие как по «прямоходовому» алгоритму, так и по «обратноходовому» алгоритму.
Преимущества применения специализированных ИМС в драйверах светодиодных источников освещения очевидны — малые габариты, простота настройки, высокая надёжность, низкая себестоимость. Тенденция такова, что многие известные зарубежные электронные компании налаживают серийный выпуск специализированных ИМС драйверов для светодиодных источников освещения.
В этом отношении перспективной будет разработка отечественной ИМС ШИМ-контроллера для построения драйверов управления источниками освещения на сверхярких светодиодах.
Многие производители электронной компонентной базы, среди которых в первую очередь следует отметить Infineon, NXP Semiconductors, STMicroelectronics, Linear Technology, International Rectifier, Texas Instruments предлагают широкую и разнообразную номенклатуру специализированных ИМС ШИМ-контроллеров для светодиодных источников освещения Наряду с ними менее известные фирмы, такие как Melexis и Supertex предлагают не менее интересные решения в части специализированных ИМС ШИМ- контроллеров. В этом отношении следует отметить ИМС ШИМ-контроллера HV9910 фирмы Supertex [2]. Данная ИМС интересна тем, что может работать как в режиме «прямоходового» преобразователя, так и в режиме «обратноходового» преобразователя . обеспечивает построение драйвера с минимальным числом навесных компонентов и может работать в диапазоне питающих напряжений от 8,0 В до 450 В (рис. 1).
Драйверы, построенные на ИМС HV9910 или MLX10803 [3] существенно упрощают конструкцию и повышают надежность устройств управления светодиодными источниками света, а также обеспечивают их высокие технико-экономические показатели, что немаловажно в условиях жёсткой конкуренции на данном сегменте рынка. Таким образом, ИМС ШИМ-контроллера должна быть разработана так, чтобы обеспечивать построение схем драйверов светодиодов как в виде схемы без гальванической развязки (рис. 1), так и в виде схемы с гальванической развязкой светодиодов (рис. 2). В первом случае, в качестве управляющего элемента используется n-МОП транзистор, выполняющий функцию источника стабильного тока в цепи последовательно включенных светодиодов (рис. 1).
Рис.1 Типовая схема применения ИМС ШИМ-контроллера HV9910
в схеме без гальванической развязки светодиодов
Таким образом, при разработке ИМС ШИМ-контроллера, для обеспечения нормальной работы в течение всего срока службы должны быть учтены и реализованы многие факторы, а именно: БиКМОП технология с процессом жёсткой высоковольтной изоляции элементов (rugged high voltage junction isolated process), обеспечивающая работу ИМС с напряжением питания до 450 В (целесообразно). Возможны и другие варианты: стандартные КМОП и биполярные технологии, обеспечивающие максимальные пробивные напряжения до 60 В. С точки зрения системотехники и схемотехники в ИМС ШИМ-контроллера должны быть предусмотрены функции, обеспечивающие высокий к.п.д. и cos драйвера, а также функции защиты — защиту от электростатического потенциала, защиту от короткого замыкания нагрузки и т. п. Также необходимо обеспечить возможность программирования некоторых
функций, в частности функцию настройки внутреннего ШИМ-компаратора.
Рис.2 Типовая схема применения ИМС ШИМ-контроллера в схеме с гальванической развязкой светодиодов
С учётом таких требований структурная схема ИМС ШИМ-контроллера для управления сверхяркими светодиодами представлена на рис. 3.
Питающее напряжение поступает на внутренний стабилизатор напряжения, формирующий внутренне стабильное напряжение 7 В и которое поступает на выход VDD. От этого напряжения запитывается внутренний стабилизатор напряжения, формирующий рабочее напряжение логики.
Рис. 3. Структурная схема универсальной ИМС ШИМ-контроллера
На ШИМ-компаратор, выполненный на двух дифференциальных каскадах DA1 и DA2, поступает управляющий сигнал SC (например, с датчика тока R6 – рис. 1), обеспечивающий управление скважностью выходного сигнала ШИМ-компаратора. Нижний порог работы ШИМ-компаратора задаётся напряжением 250 мВ, формируемым внутренним источником опорного напряжения. Верхний порог работы ШИМ-компаратора задаётся внешним напряжением по входу LD. С выхода ШИМ-компаратора импульсный сигнал с нормированной скважностью поступает на блок компенсации.
Поступающий на этот же блок сигнал внутреннего генератора, позволяет исключить влияние помех и паразитных колебаний. С выхода блока компенсаций импульсный сигнал поступает на бистабильную RS-ячейку DD2.
С её выхода Q через элемент 2И-НЕ DD3, сигнал через буферный каскад DD4 поступает на выход GATE для управления током мощного внешнего n-МОП транзистора. Логический элемент DD3 служит для того, чтобы через вход PWMD можно было использовать внешний ШИМ-сигнал.
Данный вариант реализации ИМС ШИМ-контроллера позволяет эффективно управлять внешним n-МОП транзистором с частотой переключения до 300 кГц. При этом частота задаётся внешним резистором, подключаемым к выводу RT в соответствии со следующим соотношением:
f OSC (кГц) = 25000 / (R T (кОм) + 22).
В варианте реализации драйвера без гальванической развязки светодиодов (рисунок 1), цепь последовательно включенных светодиодов управляется током, а не напряжением, что позволяет обеспечивать стабильную яркость свечения светодиодов и повышенную надёжность их работы. Величина индуктивности дросселя L1 может быть рассчитана при помощи соотношения.
L = (U CC × U LED ) × T ON / (0,3 × I LED )
где U CC – напряжение питания ИМС, U LED – падение напряжения на цепи последовательно включенных светодиодах, I LED – ток светодиодов (номинальное значение – 350 мА), T ON – время нахождения внешнего n-МОП транзистора в открытом состоянии и рассчитывается в соответствии с формулой:
где f OSC – частота внутреннего генератора ИМС, D – коэффициент, равный отношению падения напряжения на цепи последовательно включенных светодиодах к напряжению питания ИМС:
Подключаемый к выводу GATE внешний n-МОП транзистор должен иметь время переключения не более 25 нс при частоте работы ШИМ менее 100 кГц и не более 15 нс при частоте работы ШИМ более 100 кГц. Вход PWMD может служить как для управления защитой ИМС ШИМ- контроллера, так и для маскирования внутреннего ШИМ-сигнала внешним сигналом. При нулевом уровне сигнала на входе PWMD, на выходе GATE, будет также присутствовать сигнал нулевого уровня. При высоком уровне сигнала на входе PWMD, на выходе GATE ИМС установится сигнал, формируемый внутренним ШИМ-компаратором.
Данная ИМС ШИМ-контроллера может быть изготовлена на базе отечественных технологий, таких как стандртная эпитаксиально-планарная технология, а также БиКМОП технология, имеющаяся в ОАО «Микрон». (Наверное мечты автора статьи).
Данная ИМС ШИМ-контроллера может быть изготовлена в корпусе DIP- 8 или SOIC-8. Кроме применения в драйверах светодиодов, эта ИМС позволяет разрабатывать схемы импульсных источников питания и линейных стабилизаторов напряжения.
Сурайкин Александр Иванович, к.т.н., доцент кафедры микроэлектроники
Использование трансформатора тока тут не совсем случайно — немного позже будет опробовано мощное зарядной устройство, работающее по такому же принципу. Здесь же просто отработка технологии и схемотехники. Данный драйвер показал весьма не плохие результаты, правда запас по напряжению я сделал слишком больши и пришлось немного повозится с дросселем расеивания.
Если нужен не очень мощный драйвер, то можно отказаться от трансформатора тока, воспользовавшись обычным измерительным резистором, работающим на транзистор управления оптроном:
Разумеется, что приведенной информации для сборки не достаточно, поэтому чтобы не повторяться и понять как изготовить оптрон и какие компоненты можно использовать можно посмотреть видео на эту тему:
Драйверы светодиодов в корпусах SOT23-5, SOT89-5
Мы уже рассматривали маркировку и принцип работы микросхем управления подсветкой небольших экранов. В этой статье рассмотрим группу микросхем драйверов мощных светодиодов. Существуют и другие микросхемы для управления светодиодов, однако эта группа самая многочисленная и популярная.
- IN — входное напряжение питания;
- GND — земля, общий провод;
- ADJ — многогфункциональный вход управления яркостью;
- SW — выход для подключения дросселя;
- SEN — вход датчика тока.
Устройства, рассматриваемые статье, являются специализированными понижающими импульсными преобразователями, расчитанными на питание одного или нескольких последовательно включенных светодиодов. В отличие от рассмотренных ранее преобразователей напряжения, светодиодные драйверы этого типа поддерживают на выходе не напряжение, а ток. Для поддержания тока на входе SEN отслеживается значение падения напряжения на низкоомном резисторе R1. Микросхема поддерживает значение этого напряжения на уровне значения Vsen, указанного в таблице. Сопротивление резистора R1 обычно составляет 0.1 . 0.5 Ома. Значение тока, протекающего через линейку светодиодов рассчитывается по формуле:
При подаче постоянного напряжения на вход SEN менее 0.3 вольта (конкретные значения напряжений для каждой микросхемы можно посмотреть, нажав на название микросхемы) драйвер отключает подачу импульсов на светодиоды. При подаче напряжения более 2.5 вольт микросхема включает генерацию импульсов и светодиод светится с номинальной яркостью. Если подавать на вход SEN напряжение от 0.3 до 2.5 вольт — можно плавно регулировать яркость свечения от 0 до 100%.
Также можно управлять яркостью свечения светодиодов, подавая на вход SEN широтно — импульсный (ШИМ) сигнал различной скважности импульсов.
В некоторых микросхемах драйверов светодиодов предусмотрена возможность плавного старта, при котором яркость светодиода плавно возрастает при подаче питания на схему. Для этого необходимо подключить электролитический конденсатор между входом SEN и землей.
Драйверы светодиодов этого типа могут питать устройства мощностью до 40 . 60 ватт. Во многих из них предусмотрена защита от перегрева корпуса, отключающая устройство при повышении внутренней температуры свыше 160 градусов. Также у многих из них есть защита от короткого замыкания и обрыва в нагрузке.
Область применения таких драйверов — автомобильное освещение, низковольтное промышленное освещение, светодиодное резервное освещение, световые вывески и знаки, подсветка экранов ЖК-телевизоров и мониторов.
Микросхемы этой группы выпускаются либо в корпусе SOT23-5, либо в корпусе SOT89-5. У корпуса SOT89-5 вывод 2 переходит на противоположную сторону микросхемы, образуя массивную контактную площадку, которая должна припаиваться к печатной плате для отвода тепла. Сводная таблица маркировок и параметров микросхем представлена ниже.
Таблица маркировки LED-драйверов в корпусе SOT89-5.
Маркировка | Название | Выводы | Макс. вых. ток, A | Uin max, в | Vsen, в | Купить | |||
5 | 4 | ||||||||
1 | 2 | 3 | |||||||
ywpp 1260 | VAS1260IB05E | IN | SEN | 1.20 | 60.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
2215A ywp | ME2215AP5G | IN | SEN | 1.00 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
ywp 3350 | SN3350IP05E | IN | SEN | 0.75 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
6655 ywpp | MBI6655GSB | IN | SEN | 1.00 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
A4 ywp | AL8861Y-13 | IN | SEN | 1.50 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
AX2020 | AX2020F5 | IN | SEN | 1.20 | 32.0 | 0.130 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
BL9582 ywp | BL9582B | IN | SEN | 1.40 | 32.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
BP1361 ywp | BP1361E89E | IN | SW | 0.75 | 30.0 | 0.100 | |||
SEN | GND | ADJ | |||||||
CL6807 ywp | CL6807 | ADJ | SEN | 1.20 | 35.0 | 0.100 | |||
SW | GND | IN | |||||||
CL6808 ywppp | CL6808 | IN | SEN | 1.20 | 35.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
FP7152 ywppp | FP7152 | IN | SEN | 1.00 | 26.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
MT7201C ywpp | MT7201C | IN | SEN | 1.00 | 50.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
MT7202 ywwpp | MT7202 | IN | SEN | 1.50 | 50.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
PAM2861 ppyw | PAM2861CBR | IN | SEN | 1.00 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
PT4115 ywpp | PT4115 | IN | SEN | 1.20 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
PT4119 ywp | PT4119E89E | IN | SEN | 0.80 | 30.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
SDG1011 ywpp | SDG1011 | IN | SEN | 1.20 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
SR5116 | SR5116 | IN | SEN | 1.00 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
TP4205 ywp | TP4205 | IN | SEN | 1.20 | 36.0 | 0.200 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
TP8005 ywp | TP8005ST85P | IN | SEN | 1.20 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ |
Условные обозначения:
y — буква, код года изготовления
m — буква, код месяца изготовления
w — буква, код недели изготовления
a — буква, код места изготовления
p — буква, код партии
Таблица маркировки LED-драйверов в корпусе SOT23-5
Маркировка | Название | Выводы | Макс. вых. ток, A | Uin max, в | Vsen, в | Купить | |||
5 | 4 | ||||||||
1 | 2 | 3 | |||||||
ywp | RT8471GJ5 | IN | SEN | 1.00 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
1350 | ZXLD1350ET5TA | IN | SEN | 0.35 | 30.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
1356 | ZXLD1356ET5TA | IN | SEN | 0.55 | 60.0 | 0.200 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
1360 | ZXLD1360ET5TA | IN | SEN | 1.00 | 30.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
1360 | BP1360ES5 | IN | SEN | 0.60 | 30.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
1362 | ZXLD1362ET5TA | IN | SEN | 1.00 | 60.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
1366 | ZXLD1366ET5TA | IN | SEN | 1.00 | 60.0 | 0.200 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
ywp 3350 | SN3350IS05E | IN | SEN | 0.75 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
4211 | PT4211E23E | IN | SEN | 0.00 | 30.0 | 0.200 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
A4 ywp | AL8861WT-7 | IN | SEN | 1.50 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
AL8860 ppyw | AL8860WT-7 | IN | SEN | 1.50 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
AY yw | AL8803WT-7 | IN | SEN | 0.70 | 30.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
B6 ywp | AL8807W5-7 | IN | SEN | 0.36 | 36.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
B9 ywp | AL8808WT-7 | IN | SEN | 1.00 | 30.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
CL6807 ywp | CL6807 | ADJ | SEN | 1.20 | 35.0 | 0.100 | |||
SW | GND | IN | |||||||
EQ ywp | PAM2861ABR | IN | SEN | 1.00 | 40.0 | 0.100 | |||
SW | GND | ADJ | |||||||
IABD p | MP24893DJ-LF-Z | IN | SEN | 1.00 | 36.0 | 0.170 | |||
SW | GND | ADJ |
Условные обозначения:
y — буква, код года изготовления
m — буква, код месяца изготовления
w — буква, код недели изготовления
a — буква, код места изготовления
p — буква, код партии
Если вы не нашли нужного кода, напишите в комментариях, и мы постараемся дополнить таблицу. Если вы знаете SMD-коды подобных микросхем, отсутствующие в таблице, пожалуйста, напишите об этом.
LED драйвер схема
В нашей разработке, мы взяли LED элемент мощностью 1 ватт, но можно изменить радиокомпоненты Led драйвера и использовать светодиоды и большей мощности.
- входное напряжение: 2В до 18В
- выходное напряжение: на 0,5 меньше, чем входное напряжение (0.5V падение на полевом транзисторе)
- ток: 20 ампер
В качестве источника питания я применил готовый трансформаторный блок питания на 5 Вольт, т.к для питания одного светодиода его вполне хватит. Радиатор на мощный транзистор не нужен, т.к ток около 200 мА. Поэтому резистор R3 будет около 2 кОм (I=0,5/R3). Он является установочным и закрывает транзистор Q2, если течет повышенный ток
Транзистор FQP50N06L в соответствии с паспортными данными работает только до 18 Вольт, если требуется больше вам следует воспользоваться справочником по транзисторам.
Т.к данная схема очень проста собрал ее без печатной платы с помощью навесного монтажа. Следует также сказать о назначении транзисторов в этой конструкции. FQP50N06L применен в качестве переменного резистора, а 2N5088BU в роли токового датчика. Он также задает обратную связь, которая следит за параметрами тока и держит его в заданных пределах.
Эта простая схемка отлично зарекомендовала себя в индикации на приборной панели авто, благодоря своей простоте и надежности.
Эту схему можно использовать для запитки светодиодов как в автомобиле и не только в нем. Данная схема ограничивает ток и обеспечивает нормальную работу светодиода. Этот драйвер может запитать светодиоды мощностью 0,2-5 ватт от 9-25 Вольт благодоря применению микросхемы стабилизатора напряжения LM317.
Сопротивление резистора можно определить по следующей формуле R = 1.25/I, где I — ток светодиода в Амперах. Если вы хлтите применить мощные светодиоды, микросхему LM317 обязательно установите на теплоотвод.
Для стабильной работы схемы Led драйвера на LM317, входное напряжение должно немного превышать напряжение питания светодиода примерно на 2 вольта. Диапазон ограничения выходного тока составляет 0,01А…1,5А и с выходным напряжением до 35 вольт. При необходимости схему можно подключить к самодельному блоку питания.
На рисунке ниже показана схема светодиодного драйвера мощность которого рассчитана на 6 светодиодов, в роли питающего источника используется батарея 1,5В типа АА. Катушка индуктивности L1 намотана на ферритовое кольцо диаметром 10 мм и содержит 10 витков медного провода диаметром 0,5 мм.
За основу схемы взята микросхема МАХ756, она проектировалась для переносных устройств с независимым питанием. Драйвер продолжает работать даже при понижении питающего напряжения до 0,7 В. Если возникнет необходимость выходное напряжение драйвера можно задать от3 до 5 вольт при токе нагрузки до 300мА. КПД при максимальной нагрузке более 87 %.
Работы драйвера на микросхеме MAX756 можно условно поделить на два цикла, а именно:
Первый: Внутренний транзистор микросхеме в данный момент открыт и через дроссель течет линейно-нарастающий ток. В электромагнитном поле дросселя копится энергия. Конденсатор C3 потихоньку разряжается и отдает ток светодиодам. Продолжительность цикла около 5 мкс. Но этот цикл может быть завершен досрочно, в том случае, если максимально допустимый ток стока транзистора возрастет более 1 А.
Второй: Транзистор в этом цикле заперт. Ток от дросселя через диод заряжает конденсатор C3, взамен того, что он потерял в первом цикле. С увеличением напряжения на конденсаторе до некоторого уровня данный этап цикла финиширует.
Микросхема MAX756 переходит в режим с постоянной продолжительностью фазы (соответственно 5 мкс и 1 мкс соответственно). Выходное напряжение в этом случае не стабилизировано, оно снижается, но остается по возможности максимально возможным.
К схеме подключены четыре светодиода типа L-53PWC «Kingbright». Так как при токе 15 мА прямое падение на светодиодах будет 3,1 вольта, лишние 0,2 вольта погасит резистор R1,. По мере прогрева светодиодов, падение напряжения на них снижается, и резистор R1 в каком-то роде стабилизирует ток потребления светодиодов и их яркость свечения.
Дроссель можно взять самодельный, намотав проводом ПЭВ-2 0,28 на сердечник (кольцо размером К10x4x5 из магнитной проницаемостью 60) от сетевого фильтра 35 витков. Так же можно взять и готовые дроссели с индуктивностью от 40 до 100 мкГн и рассчитанные на ток более 1А
Микросборка CAT3063 это трех канальный светодиодный драйвер, который с минимальным внешним обвесом из 4-х емкостей и резистора отлично подходит для питания светодиодов.
С помощью R1 осуществляется настройка потока выходного тока. В момент включения, светодиодные драйверы будут работать в 1Х режиме, т.е выходное направление будет равно входному. Если выходного напряжения будет нехватать для запуска и работы светодиодных драйверов, то произойдет автоматическое увеличение уровня входного тока, в 1,5 Х раза. Сопротивление в схеме будет меняться в зависимости от тока светодиода (мA). Допустим, если он будет минимальным и равным 1 мА — R1 — 649кОм. 5 мА — 287 кОм, 10 мА — 102 кОм, 15 мА — 49.9 кОм, 20 мА — 32.4 кОм, 25 мА — 23.7 кОм, 30 мА — 15.4 кОм.
Основные моменты, которые нужно знать о драйверах светодиодов
Светодиоды на современном строительном рынке занимают лидирующие позиции по продаже. Данные осветительные приборы имеют широкое применение.
Их используют в освещении:
- помещений жилых домов,
- офисов,
- автомобилей,
- прочее.
Также популярным и востребованным есть драйвер, предназначенный для питания светодиодов от электричества (переменного тока 220 В и частоты 50 Гц. Чтобы осветительные приборы (на 1 w,10 w и больше) имели хорошую яркость, не мигали во время работы и не перегорали раньше времени, для их питания нужен постоянный ток (350, 500, 700, 1000 мА).
Для этого изготавливают специальные модули. Они бывают разных типов. Драйвер может быть встроен в сам светодиодный прибор, а также подключаться отдельно. Сделать самодельный драйвер для мощного светодиода можно собственными руками. Есть устройства специального назначения, например те, которые используют в rgp пикселях. Их называют rgp led pixel. Такие схемы также можно собрать своими силами или заказать у специалистов.
Эксплуатационные характеристики драйверов для светодиода
Светодиодные осветительные приборы (на 1 w, 10 w и больше) достаточно эффективны. С их помощью можно хорошо сэкономить на электричестве. Светодиоды в 8-9 раз эффективнее, чем обычные лампы накаливания (на 1 w, 10 w и больше). В случаях, когда драйвер установлен рядом с группой светодиодных приборов, он имеет хорошие технические показатели. Прибор будет работать даже в самых жарких условиях. Он выдерживает температуру окружающей среды до 800С. Также устройство имеет различные режимы работы. С его помощью можно регулировать яркость освещения в помещении, машине, улице прочее.
Для питания светодиодной ленты часто используют диммируемый драйвер. Устройство идеально подходит для регулировки яркости осветительных приборов. Диммируемый драйвер обеспечивает настраивание выходной мощности плавно и без фликкерного шума. Собрать схему драйвера для светодиодов своими руками можно без проблем.
Схема подключения
Есть случаи, когда нет необходимости регулировать яркость осветительных приборов в помещении или другом пространстве. Тогда схема подключения драйвера достаточно проста. Светодиоды подключаются последовательно. В одной цепочке может быть от 1 до 8 штук осветительных приборов. Она подключается к одному выходу драйвера. Такая схема самая оптимальная. Любой повышающий драйвер для светодиода, будь он самодельный или нет, служит источником постоянного тока, но не напряжения. Это значит, что включать в схему специальный резистор, который будет ограничивать поступление тока, нет необходимости. На выходе драйвера устанавливается определенное напряжение (В) и мощность (Вт). Их величина зависит от количества подключенных осветительных приборов в цепочке.
Токоограничиющий резистор включается в схему, если светодиоды подключены и последовательно, и параллельно. Такие случаи бывают, когда нужно подключить более 8 осветительных приборов. Так светодиоды подсоединяют последовательно в отдельные цепи, которые связаны между собой параллельным подключением. Входное напряжение драйвера может быть в диапазоне от 2 до 18 В. А выходное – на 0,5 вольт меньше, чем изначальное. Напряжение падает на полевом транзисторе.
Важные моменты, которые стоит учитывать при выборе драйверов
Вольт – амперная характеристика у осветительных приборов, таких как светодиоды, под воздействием температуры изменяется. У разных моделей она имеет свои незначительные отличия. Стоит это учитывать при подключении схемы собственными руками. Повышающий яркость драйвер осветительных приборов должен давать постоянный ток в различных случаях. То есть его функции должны выполняться независимо от того, изменились ли характеристики светодиодов или произошел скачок входного напряжения. Любой драйвер (диммируемый, из специальным стабилизатором прочее), должен обеспечивать поступление тока к осветительному прибору согласно его эксплуатационным характеристикам.
Простыми драйверами для светодиодов (на 10 w и больше) есть такие микросхемы, как LM 317. Они имеют свои отличие от резисторов. Микросхемы данного типа надежны в эксплуатации, их производство не занимает много времени и требует больших затрат расходного материала. Но все же они имеют недостатки. Микросхемы LM 317 отличаются низким КПД. Для них характерно малое входное напряжение.
Питание светодиодов от сети 220 В с помощью шим – стабилизаторов тока более практичное в эксплуатации. Активная мощность на драйвере минимальная. Шим – стабилизатор – это электронная схема специального назначения. Ее разработали для того, чтобы производить постоянный ток для питания осветительных приборов наилучшим способом. Такие драйверы используют в rgp пикселях. Шим – стабилизаторы дают дополнительные функции в управлении. С помощью драйверов можно регулировать питание от сети 220 В, яркость и цвет rgp пикселя. Управление осуществляется с помощью, подключенных к шим – стабилизаторов, микроконтроллеров. Такие драйвера, как WS2801 или LDP8806, можно наблюдать на каждом rgp пикселе светодиодной ленты с управлением.
Так, как технологии прогрессируют стоимость мощных светодиодов (1 Вт и больше) уже достаточно доступная. Исходя из этого, приборы все чаще используют для освещения. Чтобы эффективность мощных светодиодов была высокой, их нужно правильно запитать, можно от сети 220 В. Самодельный драйвер, повышающий яркость освещения, можно собрать по простой схеме, основанной на дискретных элементах. Выходная мощность – 15 Вт, резервная – 0,5 Вт. Схема защищает от короткого замыкания.