Микросхемы драйверы светодиодов: схема изолированного led driver постоянного тока для мощного светодиода, как сделать своими руками

Обновлено: 17.05.2024

Для конструирования светодиодных светильников постоянно требуются источники питания — драйвера. При большом объеме вполне можно наладить сборку драйверов самостоятельно, но себестоимость таких драйверов получается не такой уж и низкой, а изготовление и пайка двухсторонних печатных плат с SMD-компонентами — процесс в домашних условиях довольно трудоемкий.

Я решил обойтись готовым драйвером. Нужен был недорогой драйвер без корпуса, желательно с возможностью настройки тока и диммированием.

Выбор пал на китайского производителя QIHANGвыпускающего широкий спектр данной продукции.

Характеристики драйвера

На фото видна микросхема драйвера QH7938. Поиск в интернете приводит к даташиту на эту микросхему на китайском языке
Даташит явно не полный, на схеме не хватает номиналов деталей да и на драйвере элементов явно больше. И что делать с загадочными ногами DIM и RTH?

Спасибо пользователю Муськи Sarayan14 который уже ковырял данный драйвер и даже нарисовал схему.

Схему перерисовал и немного доработал

Подключаю цепочку из 9-ти трех-ваттных светодиодов. Все работает, ток стабильный 598мА, но прибор в режиме измерения переменного напряжения показывает пульсации на выходе около 1В или более 3%. Где же заявленные в характеристиках 50мВ?

Доработка №1. Уменьшаем пульсации на выходе.

Как уменьшить пульсации выходного напряжения? Правильно, конденсаторами.
Конденсаторы можно поставить в двух местах — увеличить выходную емкость и добавить конденсатор на входе после мостика параллельно пленочному конденсатору на 0.22мкФ.

Для тестирования применяю стрелочный прибор в режиме измерения переменного напряжения и самодельный люксметр, измеряющий пульсации светового потока

Характеристики без конденсаторов ~0.9В и 8.7% (пульсации светового потока)

Конденсатор на выходе ожидаемо уменьшат пульсации вдвое ~0.4В и 4%

А вот 10мкФ конденсатор на входе уменьшает пульсации в 9 раз ~0.1В и 1%, правда добавление этого конденсатора значительно снижает PF (коэффициент мощности)

Оба конденсатора приближают характеристики выходных пульсаций к паспортным ~ 0.05В и 0.6%

Итак пульсации побеждены при помощи двух конденсаторов из старого блока питания.

Доработка №2. Настройка выходного тока драйвера

Основное предназначение драйверов — поддерживать стабильный ток на светодиодах. Данный драйвер стабильно выдает 600мА.

Иногда ток драйвера хочется изменить. Обычно это делается подбором резистора или конденсатора в цепи обратной связи. Как обстоят дела у этих драйверов? И зачем здесь установлены три параллельных резистора малого сопротивления R4, R5, R6?

Все правильно. Ими можно задавать выходной ток. Видимо, все драйверы одинаковой мощности, но на разные токи и отличаются именно этими резисторами и выходным трансформатором, дающим разное напряжение.

Если аккуратно демонтировать резистор на 1.9Ом, получаем выходной ток 430мА, демонтировав оба резистора 300мА.

Можно пойти и обратным путем, подпаяв параллельно еще один резистор, но данный драйвер выдает напряжение до 35В и при большем токе мы получим превышение по мощности, что может привести с выходу драйвера из строя. Но 700мА вполне можно выжать.

Итак, при помощи подбора резисторов R4, R5 и R6 можно уменьшать выходной ток драйвера (или очень незначительно увеличивать) не меняя количество светодиодов в цепочке.

Доработка 3. Диммирование

На плате драйвера имеется три контакта с надписью DIMM, что наводит на мысль, что данный драйвер может управлять мощностью светодиодов. О том же говорит и даташит на микросхему, хотя типовых схем диммирования в них не приведено. Из даташита можно почерпнуть информацию, что подавая на ногу 7 микросхемы напряжение -0.3 — 6В, можно получить плавное регулирование мощности.

Подключение к контактам DIMM переменного резистора ни к чему не приводит, кроме того, нога 7 микросхемы драйвера вообще ни к чему не подключена. Значит снова доработки.

Подпаиваем резистор на 100К к ноге 7 микросхемы

Теперь подавая между землей и резистором напряжение 0-5В получаем ток 60-600мА

Чтобы уменьшить минимальный ток диммирования, необходимо уменьшить и резистор. К сожалению, в даташите про это ничего не написано, поэтому подбирать все компоненты придется опытны путем. Меня лично устроило диммирования от 60 до 600мА.

Если нужно организовать диммирование без внешнего питания, то можно взять напряжение питания драйвера ~15В (нога 2 микросхемы или резистор R7) и подать по следующей схеме.

Ну и, напоследок, подаю ШИМ с D3 ардуино на диммирующий вход.

Пишу простейший скетч, меняющий уровень ШИМ от 0 до максимуму и обратно:

Получаю диммирование при помощи ШИМ.

Диммирование при помощи ШИМ увеличивает выходные пульсации примерно на 10-20% по сравнению с управлением постоянным током. Максимально пульсации увеличиваются примерно вдвое при установке тока драйвера в половину от максимального.

Проверка драйвера на КЗ

Токовый драйвер должен корректно реагировать на короткое замыкание. Но лучше китайцев проверить. Не люблю я такие штуки. Под напряжением что-то втыкать. Но искусство требует жертв. Закорачиваем выход драйвера во время работы:

Драйвер нормально переносит короткие замыкания и восстанавливает свою работу. Защита от КЗ есть.

Малые габариты
Низкая стоимость
Возможность регулировки тока
Возможность диммирования

Драйверы вполне годятся для тех, кто дружит с паяльником или для тех кто не дружит, но готов терпеть выходные пульсации 3-4%.

Полезные ссылки

Из цикла — коты это жидкость. Тимофей — литров 5-6 )))

283 комментария на «Доработка недорогих китайских драйверов для светодиодов»

Alexey :

У драйвера ток явно маловат. Если он выдаст максимальное напряжение 24В (7 светодиодов) при максимально заявленном токе 220мА, суммарная мощность будет 5.25Вт или по 0.75Вт на светодиод.
Неплохо бы померить при полной нагрузке постоянный ток и переменный ток. По этим цифрам можно прикинуть коэффициент пульсаций и решить, нужно ли туда дополнительные кондеры ставить.

Подскажите, почему при шунтирование трансформатора рекомендуете именно минус выхода с плюсом входа соединять, а не наоборот?
И насколько я понимаю нужен конденсатор малой ёмкости (пФ), что бы только высокочастотку устранять, какой тип лучше?

Все лампы приходится дорабатывать, начинают сгорать светодиоды, перегреваются, и ток не постоянный а пульсирующий…

То есть светодиод на 3w и должен показывать на тестере при токе 3.6в — 0.2а ?
Я думал что должно как заявлено 0.7а показывать.Фото светодиодов покажу вечером , но явно паршивенькие , все кристаллы разного размера, хочу проверить что они действительно 3w а не 1w прислали.

3-х ваттный можно заставить работать на 0.5Вт, на 1Вт и на 3вт.
Для этого существуют специальные светодиодные драйверы — выдающие заданный ток в цепи светодиодов.
3.6В — это не показатель. Даташита по данным светодиодам у вас все равно нет чтобы проверить ВАХ.
Подберите напряжение таким образом, чтобы ток был 0.6-0.7А. Лучше конечно, при помощи ограничивающего резистора.
Если гореть будет, значит условно 3Вт держит. Как долго неизвестно

Давайте объясню еще и здесь… Мать вашу, учиться надо было в школе!
Светодиод — это, мать вашу, не лампочка! Светодиод, это токовый прибор. ТОКОВЫЙ, мать вашу! Для светодиода основное, это его НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК! А напряжение какое при таком токе получиться. И какое оно получиться — насрать!
Для лампочки основное — напряжение. А ток, какой при номинальном напряжении получиться.
Итак! Светодиод по паспорту имеет номинальный ток потребления 700 миллиампер, то чтобы светодиод засветился на полную мощность, ему надо сожрать эти 700 мА. Какое тут получиться напряжение — повторюсь, насрать! Дадите меньше — светодиод будет гореть не в полную мощь. Дадите больше — кранты, и очень быстро, вашему светодиоду.
Т.е., светодиоду нужен СТАБИЛЬНЫЙ ток, не превышающий паспортный.
И вот назначение драйвера светодиодов состоит в том, чтобы держать очень точно ток. В идеале ток должен быть одинаков если вы подключили к нему один диод, два, три… десять… Подключили один — драйвер должен выдать заявленный ток, подключили десять — ток должен остаться тот же.
Напряжение при питании светодиодов играет справочную роль. И у разных светодиодов одной группы оно разное. Например однотипные светодиоды разных цветов имеют одинаковый ток, но разное напряжение.
Другими словами. Наш драйвер, к примеру, имеет стабильный ток в 100 мА и напряжение от 10 до 100 вольт…
Мы имеем, к примеру, обычные 20-ти мА-перные светодиоды. Вопрос: сколько мы можем нагрузить на этот драйвер этих светодиодов минимально и максимально?
100/20=5 — в параллель. Вроде минимум. Но не тут-то было! Драйвер не обеспечит нужного в таком случае напряжения, оно получится много ниже, чем может выдать наш предполагаемый драйвер. Если драйвер хороший, он просто отключится. Если плохой — пипец нашим пяти светодиодам.
Поэтому ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО, зная, что напряжение на наших светодиодах может быть в пределах 2-4 вольта, высчитываем мин количество СД в каждой цепи (цепей по 20 мА — пять. Уже поняли, надеюсь). Берем по минимально возможному напряжению — 2 вольта — 10/2=5. Вот теперь понятно, какое минимальное количество СД от такого драйвера возможно запитать — 5 в цепочке * на 5 цепочек = 25 СД. Ток, при этом, по ним будет течь — 100 мА и 20 мА на каждый СД. А напряжение мало волнует.
Макс количество рассчитывается точно так же, только напряжение СД берется максимальное — 4 вольта. Чтобы не выйти за пределы возможности нашего драйвера. 100/4=25 СД в цепи, цепей 5, итого: 25*5=125 наших предполагаемых СД. Ток при этом, будет, мать вашу, ТЕ ЖЕ 100 мА и РОВНО 20 мА на каждый светодиод в каждой цепочке. Напряжение — да пофиг! 80, 90, 100 — НАСРАТЬ!
Другими словами, мы НЕ МОЖЕМ в 100мА драйвер подключить один обычный СД, так как ток драйвера в пять раз больше. А вот пять в параллель можем, но ограничены мин напряжением драйвера, если бы оно было от 2 вольт — то было бы идеально, мы бы смогли подключить любые в прямом смысле слова СД. Правда не менее пяти штук. И при этом вообще не загоняться на какое напряжение наши СД!
По СД… Обычные, однокристальные СД любого цвета жрут 20мА. Все! Большие, маленькие, зеленые, серо-буро-малиновые… Именно поэтому на СД никогда не пишут их ток.
Далее идут составные СД. Это всякие 5050, 3550… Там, чаще всего, по три кристалла. Такие СД или каждый кристалл имеет свои выводы и тогда можно зажечь каждый кристалл отдельно, или эти кристаллы параллельны и имеют два общих вывода. В первом случае на каждом кристалле те же 20мА, во втором случае — правильно, 60мА.
Далее идут матричные. К ним относятся мощные СД. В том числе и ваш. Тут уже ток указывается для каждого СД и является его основной характеристикой.
Для особоумных! Закон Ома для расчета мощности СД неприменим. Еще раз — ЭТО НЕ ЛАМПОЧКА!
Далее, чем грозит превышение номинального тока — пипецом! Быстрой деградацией и разрушением кристалла. Поэтому! Особенно для китайцев, рекомендую устанавливать ток питания СД чуть меньше номинала, вместо 20 — 10 мА, вместо 60 — 58 мА и т.п. Вместо 700 — 680 мА!

Бро, как сделать из лед драйвера блок питания (источник напряжения). Перекопал весь интернет. Подскажи

Никак
Там обратная связь через токовый шунт. Будет всегда стабилизировать ток.
Проще купить стабилизированный источник напряжения

Светодиоды практичны, долговечны, эффективны и экономны. Для стабильной работы этих полупроводниковых приборов необходима подача на их выводы электротока со строго выверенными параметрами. Для этого нужен специальный светодиодный драйвер, своими руками создать который несложно.

Назначение драйверов для светодиодов

Яркость светодиодной лампы зависит от 2 параметров: тока, проходящего через нее, и идентичности характеристик полупроводников, т. к. любое несоответствие выведет детали из строя. Но современное производство не в состоянии обеспечить полностью одинаковые параметры кристаллов.

Нестабильность тока в сети 220 вольт и отличие в характеристиках приводит к деградации материала и сгоранию светодиода. Чтобы избежать этого, ставят драйвер.

Он преобразует электроток:

задает ему амплитуду;
выпрямляет - делает его постоянным;
подает на все элементы одинаковый ток (немного меньше максимального уровня) и не допускает их пробоя.

Ключевые особенности

Главное отличие драйвера в том, что при входном напряжении, на которое он рассчитан (например, 140-240 V), он устанавливает на светодиодах заданный уровень тока. При этом потенциал на выходе устройства может быть любым.

Основных характеристик у него 3:

Номинальный ток. Он не должен превышать паспортное значение светодиода, иначе диоды сгорят или будут гореть тускло.
Напряжение на выходе. Зависит от типа подключения полупроводников и их числа. Оно равно произведению падения потенциала 1 элемента на их количество и может меняться в широких пределах.
Мощность. От правильного расчета этой характеристики зависит вся работа устройства. Для этого суммируют мощности всех элементов и добавляют 20-25% (запас на перегрузку).

У светодиодной лампы из 10 элементов по 0,5 Вт этот параметр будет равен 5W. С учетом перегрузки следует выбрать драйвер на 6-7 W.

Но 2 последних параметра (мощность потребления и выходное напряжение) напрямую зависят от спектра излучения светодиода. Например, элементы ХР-Е (красные) при 1,9-2,5 V потребляют 0,75 W, а зеленые - 1,25 W при питании в 3,3-3,9 V. Получается, что драйвер в 10 W способен запитать 7 диодов одного цвета или 12 другого.

Теория питания светодиодных ламп от 220 в

Лед-лампа, лента под потолком или подсветка в современном телевизоре являются совокупностью нескольких мощных небольших светодиодов, размещенных в пространстве нужным образом.

Для замены 60 W лампочки (по яркости свечения) понадобится около дюжины недорогих полупроводниковых приборов.

Если каждый из них способен пропускать ток в 1 А при напряжении 3,3 V, то в осветительную сеть их включить нельзя - сразу сгорят. Можно воспользоваться делителем из резисторов, но на них будет рассеиваться большая мощность. Поэтому КПД светильника будет небольшим.

Для снижения напряжения и преобразования тока в постоянный применяют драйверы. Внутри этих устройств могут быть различные стабилизаторы тока, емкостно-резистивные делители и т. д.

В схему могут входить транзисторы, микросхемы, конденсаторы и т. д. Такие преобразователи меняют напряжение и обеспечивают подачу нужного количества тока каждому элементу.

Разновидности светодиодных драйверов

Есть несколько типов преобразователей для полупроводниковых источников света. Основные типы - линейный и импульсный. Каждый из них создается для своих целей и имеет свои нюансы.

Линейный

Этот тип применяют часто. Его сборка, при наличии всех деталей, может длиться 5-10 минут. Наладка ему почти не нужна - он начинает работать сразу.

В схеме присутствует линейный стабилизатор тока, который можно представить как переменный резистор, управляемый электронной схемой.

При подаче входного напряжения оно идет на регулирующий элемент и затем на схему (КТ) контроля тока. После этого оно появляется на выходе, к которому подсоединена нагрузка. Узел КТ проверяет ток и в зависимости от этого меняет сопротивление регулирующего элемента.

Недостаток подобного устройства - низкий КПД.

Импульсный

В основе этого типа драйвера лежит другой принцип. Регулирующим элементом здесь выступают ключи с трансформатором. При подаче напряжения на обмотках начинает запасаться энергия (в магнитном поле). Ток постепенно возрастает.

Как только он достигнет нужной величины, произойдет переключение ключей. Запасенная энергия пойдет в цепь, и ток начнет уменьшаться. По достижении минимального значения вновь сработают ключи и процесс повторится.

Принцип работы устройства

Основная работа драйвера - создание на выходе заданного значения тока и его поддержание. Любая схема подобного типа состоит из нескольких частей:

сетевого фильтра, защищающего сеть от помех;
конденсаторно-резисторного (RC) или трансформаторного узла для снижения напряжения;
диодного моста для выпрямления;
стабилизатора тока.

Устройство с RC фильтром действует так:

Конденсатор в сети переменного тока выполняет функции емкостного сопротивления. Вместе с мостом он образует делитель напряжения и уменьшает его до нужного предела. Резистор в его цепи служит для самозарядки.
Сниженное напряжение поступает на стабилизатор тока, а с него - на светодиоды.

Трансформаторный узел представляет собой устройство ключевого или другого типа, управляемое генератором. Он может быть выполнен на специализированных микросхемах, высоковольтных ключевых транзисторах, простых элементах или на ШИМ контроллере.

Такой драйвер работает следующим образом:

при подаче питания мост выпрямляет его, и оно идет на ключи, на которых с помощью обмоток создаются противофазные напряжения;
одновременно с ними включается генератор, который вырабатывает импульсы и запускает драйвер;
ключи, включаясь попеременно, обеспечивают бесперебойную работу устройства через цепь обратной связи;
на выходной обмотке возникает переменное напряжение, выпрямляемое мостом или 1-2 диодами вместе с электролитическими конденсаторами;
далее в цепи стоит стабилизатор тока, к которому подключают светодиоды.

Характеристики и отличия от блоков питания led ленты

Нельзя применить вместо преобразователя простой БП, рассчитанный на те же напряжение и ток. Хотя оба устройства (драйвер и блок led ленты) выполняют почти одну и ту же функцию - существенные различия есть.

Простой БП преобразует напряжение и выдает постоянный ток. Элементы ленты, подключаемые к нему, состоят из светодиода и резисторов. Таких узлов в ленте может быть много.

Управлять свечением полупроводника трудно, т. к. оно зависит от изменения величины тока, а он в данном узле постоянный. Для увеличения или изменения яркости в светодиодной ленте придется одновременно регулировать все резисторы, а это нереально.

Драйвер является стабилизатором тока. Светодиоды подключены к нему последовательно. Поскольку в любой стабилизатор можно вставить регулирующий элемент, то яркость полупроводников получится свободно менять. Для этого следует лишь поднять или опустить общую величину силы тока.

Изготовление драйвера для светодиодов своими руками

Если в наличии пользователя есть несколько полупроводниковых кристаллов или линейка подсветки из старого телевизора, он может самостоятельно сделать источник тока для них.

Для этого следует приобрести приборы и детали или выпаять радиоэлементы из старой аппаратуры. Часто КПД устройств, сделанных своими руками, намного выше, чем у промышленных образцов.

Материалы и инструменты для работы

Для самодельного простого драйвера потребуются:

конденсаторы: простой 0,27 мкф на 400 V и 2 электролитических 500×16 V и 100×16 V;
резистор 500 кОм на 0,5 W;
4 диода или готовый мост на 220 V;
микросхема LM317;
паяльник мощностью 20-40 Вт;
флюс и припой (желательно типа ПОС);
пассатижи, кусачки, плоскогубцы;.
многожильные изолированные проводники из меди сечением 0,35-1 мм²;
трубка термоусадочная;
мультиметр или тестер;
изолента;
плата для распайки элементов.

Схемы простого драйвера для светодиода 1 Вт и мощного

Классический преобразователь представляет собой сочетание электронного делителя напряжения и микросхемы-стабилизатора. Первый узел состоит из 2 элементов (конденсатора 0,27 мкф и резистора 500 кОм), соединенных параллельно, к которым последовательно подключен мост из диодов, выдерживающих входное напряжение.

Для сглаживания пульсаций устанавливают 2 «электролита». Первый из них 500×16 V паяют сразу после моста. Затем монтируют стабилизатор тока. За ним второй конденсатор 100×16 V.

В качестве стабилизатора часто применяют микросхему L7812, но это не совсем правильное решение. Она является линейным устройством, регулирующим напряжение, и при изменении тока может сгореть.

Схема подключения

Лучше воспользоваться микросхемами LM317, LM338 или LM350, у которых есть защита от КЗ и перегрева. Питать их можно любым напряжением 5-35 V. К драйверу можно подсоединить 5-10 светодиодов.

Схема подключения проста:

плюс делителя идет на вход микросхемы (1 вывод);
общий провод через анод светодиода идет на минус радиодетали (среднюю ножку);
туда же через резистор, ограничивающий ток, подключен выход LM317 (3 контакт).

Установив вместо последнего элемента регулируемое сопротивление, можно изменять силу тока, т. е. яркость светодиодов в некоторых пределах.

Если нужно соорудить мощный прожектор, то драйвер придется модифицировать:

необходимо поднять питающее напряжение до 24 V;
установить стабилизатор с наибольшим током, а из предложенных микросхем только LM338 может выдавать 5А.

Ввиду большой силы тока следует установить ее на радиатор.

Как собрать и настроить драйвер?

В простом преобразователе для светодиодов мало элементов. Драйвер можно собрать на специальной плате, куске фанеры или провести навесной монтаж.

Устройство не требует наладки, если взять все указанные детали. Главное - правильно рассчитать резистор, ограничивающий ток.

Нюансы драйвера без стабилизатора тока

Многие пользователи совсем не ставят микросхему или другой подобный узел. Но отсутствие трансформатора приводит к пульсации напряжения и тока.

Яркость светодиодов при этом тоже меняется. Частично проблему решает конденсатор, установленный после моста. Если стабилизатор не установлен, то минимальная величина пульсации составит 2-5 V.

Вариант c микросхемой позволит избавиться от проблемы. Поэтому драйвер, смонтированный своими руками, по степени пульсации не уступит зарубежным аналогам.

Правила расчета технических параметров

Работоспособность любого устройства зависит от правильно подобранных компонентов. Поэтому необходимо знать, как рассчитывать каждый элемент драйвера.

Емкость гасящего конденсатора определяют по формуле:

С(мкФ) = 3200*I нагрузки/√(Uвход²-Uвыход²)

Например, для светодиодов с током 300 mA :

С(мкФ) = 3200* 300 /√(220²-24²) = 4,367 мкф.

Величина ограничивающего сопротивления прямо пропорциональна количеству потребляемого тока:

500 mA - 2,5 Ом;
250 mA - 5 Ом;
125 mA - 10 Ом.

Зная эти величины, можно рассчитать резистор для любого количества светодиодов.

Срок службы устройства

Длительность работы драйвера зависит от разных параметров. Это напряжение и ток нагрузки, качество использованных деталей, правильный расчет и многое другое. Общий срок службы устройства может составить от 1 года до нескольких десятков лет.

Уличный led светильник является атрибутом некоего приусадебного комфорта. Поэтому, после некоторого размышления я, наконец, решил установить свой собственный уличный фонарь на дороге, ведущей к моему дому. Хотя столб с фонарем уличного освещения на самом деле у меня уже был давно установлен, но правда он несколько лет не работал.

Сделайте себе уличный led светильник для дачи

К тому же, от предыдущего светильника с маленькой люминесцентной лампочкой толку было мало, из-за его небольшой мощности, вдобавок он перегорел еще четыре года назад.

Я много раз жаловался властям, но мои ходатайства не были услышаны. В любом случае, изготовить уличный led светильник для освещения придомовой территории было для меня полезным занятием, потому что он заставил меня задуматься о создании простого, надежного и экономичного уличного фонаря с использованием компонентов, которые были у меня в запасе.

Предназначение фотоэлемента в конструкции фонаря

Для питания предлагаемой сборки напрямую от общей сети, требуется простой переключатель включения/выключения, чтобы включать фонарь ночью и выключать днем. Но мне такой способ не подходит, я просто ненавижу ежедневно включать и выключать светильник вручную. Пришлось мудрить то, что мне надо, а именно уличный led светильник автоматического действия для освещения части улицы.

Поэтому, взялся за разработку схему с одним «фото переключателем»; то есть это электронный глаз, который будет управлять наружным освещением без вмешательства человека. Как вы можете видеть на приведенной ниже схеме, это очень простая и понятная адаптивная конструкция, которая может работать и с другими устройствами.

Конструкция переключателя фото элемента

Естественно, сначала я построил схему для фото-приемника на прямоугольном куске печатной платы, с учетом того, чтобы она уместилась в старый, небольшой (водонепроницаемый) пенал, который нашел у себя в запаснике.

На следующем этапе, просверлил небольшое отверстие в верхней части этого пенала, чтобы датчик наружной освещенности мог хорошо «видеть» внешний мир, и, наконец, обмотал его толстой желтой полупрозрачной липкой лентой, которая способна обеспечить хорошую защиту от попадания капель воды во внутрь электронной схемы.

Как быстро собрать уличный led светильник

Умный уличный led светильник для наружного освещения состоит из трех основных частей: печатной платы для светодиода, драйвера светодиода и автоматического выключателя света (фото-переключатель). В настоящее время очень легко приобрести светодиодные печатные платы по разумной цене с различными техническими характеристиками и совместимыми модулями светодиодных драйверов у многих онлайн-продавцов.

В моем случае, я выбрал одну светодиодную схему на 24 Вт и модуль драйвера светодиода также на 24 Вт, поскольку они у нас свободны в продаже. Я также купил подходящий наружный корпус светодиодного освещения имеющего степень защиты IP65, который придает моему наружному фонарю элегантный вид.

Кожухи для наружных светодиодных фонарей бывают разных форм и размеров, поэтому я не могу дать стандартный рецепт установки плат в кожух. Тем не менее, неплохо было бы ознакомиться с инструкцией, когда вы начнете процесс настройки. Подготовленная мной базовая блок-схема светодиодного уличного фонаря представлена на следующем рисунке.

Часто бывает не совсем понятно какая степень защиты требуется для водонепроницаемого корпуса с драйвером. В системе защиты от проникновения (IP) стандартные водонепроницаемые IP-классы корпусов бывают такие: IP67, IP66 и IP65. Корпуса IP65 могут защитить от водяных струй с любого направления, а IP66 противостоит мощным водяным струям, которые падают на корпус под любым углом.

Как работает конструкция фото-переключателя

Работа сетевых понижающих источников питания с гасящими конденсаторами не требует пояснений. Конденсатор C1 (с одним разряжающим резистором R1) является ключевой частью блока питания. Мостовой выпрямитель D1 будет выпрямлять входную мощность переменного тока, а выпрямленный выход «ограничивается» до напряжения стабилитрона ZD1. Конденсатор C2 — это емкость фильтра, который фильтрует напряжение, поступающее на ZD1.

Максимальный выходной ток этого источника постоянного тока составляет чуть менее 30 мА, и он используется для работы остальной электроники, сосредоточенной вокруг IC1. Обратите внимание, что на электромагнитное реле K1 подается напряжение, немного превышающее напряжение на C2. F1 и VR1 являются дополнительными компонентами защиты от перегрузки по току и переходных процессов соответственно.

Как вы заметили, IC1 используется здесь для управления слаботочным реле K1. Когда на контакты 2 и 6 микросхемы IC1 подается напряжение, превышающее 2/3 напряжения питания, выход (контакт 3) переключается на низкий уровень, а когда напряжение становятся ниже 1/3 напряжения питания, выход переключается на высокий уровень. Вот почему делитель потенциала для распознавания дня/ночи, содержащий элементы R3 и LDR, подключен к контактам 2 и 6 микросхемы IC1.

Поскольку «чувствительные к напряжению» выводы 2 и 6 микросхемы IC1 нуждаются в токе только в микроампер или около того, значение R4 может быть намного выше, чем требуется для типичной схемы драйвера реле на основе транзисторов. Обычно K1 включается, когда окружающее освещение составляет 10 люкс, а 40 люкс отключает его. Для фактического переключения нагрузки общие (P) и нормально разомкнутые (S) контакты K1 используются в качестве однополюсного переключателя включения/выключения.

Почти готовый опытный образец уличного led светильника

Вот внутренняя часть моей модели уличного led фонаря с печатной платой светодиодов мощностью 24 Вт и драйвером мощностью 24 Вт. Для наглядности переднее стекло наружного светильника и верхняя крышка драйвера светодиода были сняты на время, пока я фотографировал конструкцию, готовую для фактических испытаний.

Обратите внимание, что «скрытый» фото-переключатель предназначен для установки на фонарный столб.

Ниже показан чертеж предлагаемого плана установки:

Несколько слов о светодиодном драйвере

Печатная плата светодиодов состоит из 24 последовательно соединенных микросхем теплого белого цвета. Заметим, что «нагруженное» выходное напряжение 24-Вт драйвера светодиода составляет около 72v. Схема драйвера светодиода построена на довольно популярной китайской микросхеме SIC9753.

Однако теперь есть в продаже множество ASIC из Китая для специализированных устройств драйвера светодиода. Есть еще из серии — IC LIS8714D. SIC9753 — это неизолированный драйвер понижающего светодиода с активной коррекцией коэффициента мощности, а LIS8741D — изолированный. В этом их главное отличие.

Технические характеристики используемого мной драйвера светодиода приведены ниже:

Отчет об испытаниях

Вот (максимальные) ключевые показания, отмеченные во время тестирования последней модели в реальных условиях с входным источником переменного тока 220v/50 Гц (благодаря моему портативному анализатору мощности):

РЕЗЕРВНОЕ СОСТОЯНИЕ	АКТИВНОЕ СОСТОЯНИЕ
Коэффициент мощности (PF): 0,1	Коэффициент мощности (PF): 0.9
Потребляемая мощность (Вт): 0,4	Потребляемая мощность (Вт): 22
Потребляемый ток (мА): 18	Потребляемый ток (мА): 103

Предупреждение! Не повторяйте этот проект, если у вас нет большого опыта работы с электричеством и электроникой. При установке и тестировании системы уличного освещения, следует соблюдать особую осторожность, так как большинство элементов системы находятся под фатальным сетевым потенциалом.

Читайте также: