Гарантією яскравості світіння, ефективності та довговічності LED-джерел є правильне живлення, яке можуть забезпечити спеціальні електронні пристрої – драйвери для світлодіодів. Вони перетворюють напругу змінного струму в мережі 220В на напругу постійного струму заданого значення. Розібратися в тому, яку функцію виконують перетворювачі і на що звернути увагу при їх виборі допоможе аналіз основних видів і характеристик пристроїв.

Основною функцією драйвера для світлодіодів є забезпечення стабілізованого струму через LED-прилад. Значення струму, що протікає через кристал напівпровідника, повинне відповідати паспортним параметрам світлодіода. Це забезпечить стійкість свічення кристала та допоможе уникнути його передчасної деградації. Крім того, при заданому струмі падіння напруги буде відповідати величині, необхідної для p-n переходу. Дізнатись відповідну напругу живлення світлодіода можна скориставшись вольт-амперною характеристикою.

При освітленні житлових та офісних приміщень світлодіодними лампами та світильниками застосовують драйвери, живлення яких забезпечується від мережі змінного струму 220В. В автомобільному освітленні (фари, ДХО та ін.), велосипедних фарах, портативних ліхтарях використовують джерела живлення постійної напруги в діапазоні від 9 до 36В. Деякі світлодіоди невеликої потужності можна підключати без драйвера, але тоді схему включення світлодіода в мережу 220 вольт повинен бути внесений резистор.

Напруга драйвера на виході вказується в інтервалі двох кінцевих значень, між якими забезпечується стабільне функціонування. Існують адаптери з інтервалом від 3 до декількох десятків. Щоб запитати схему з 3-х послідовно з'єднаних світлодіодів білого кольору, кожен із яких має потужність 1 Вт, буде потрібно драйвер з вихідними значеннями U – 9-12В, I – 350 мА. Падіння напруги кожного кристала складе близько 3,3В, а загальної сумі 9,9В, що увійде в діапазон драйвера.

Основні характеристики перетворювачів

Перед тим як купити драйвер для світлодіодів, слід ознайомитись із основними характеристиками пристроїв. До них відносять напругу на виході, номінальний струм та потужність. Вихідна напруга перетворювача залежить від величини падіння напруги на LED-джерелі, а також від способу підключення та кількості світлодіодів у схемі. Струм залежить від потужності і яскравості випромінюючих діодів. Драйвер повинен забезпечити світлодіодам такий струм, який необхідний для підтримки необхідної яскравості.

Однією з важливих характеристик драйвера є потужність, яку прилад видає у вигляді навантаження. На вибір потужності драйвера впливає потужність кожного LED-приладу, загальна кількість та колір свічення світлодіодів. Алгоритм розрахунку потужності полягає в тому, що максимальна потужність пристрою не повинна бути нижчою за споживання всіх світлодіодів:

P = P(led) × n,

де P(led) – потужність одиничного LED-джерела, а n – кількість світлодіодів.

Крім того має виконуватися обов'язкова умова, за якої забезпечувався б запас потужності в межах 25-30%. Таким чином, значення максимальної потужності має бути не менше значення (1,3 х P).

Слід також брати до уваги колірні властивості світлодіодів. Адже різні за кольором напівпровідникові кристали мають різну величину падіння напруги при проходженні струму однакової сили через них. Так падіння напруги у червоного світлодіода при струмі 350 мА становить 1,9-2,4В, тоді середнє його потужності дорівнюватиме 0,75 Вт. У аналога зеленого кольору величина падіння напруги знаходиться в межах від 3,3 до 3,9В і при такому струмі потужність складе вже 1,25 Вт. Значить до драйвера для світлодіодів 12В можна приєднати 16 червоних LED-джерел або 9 зелених.

Корисна порада! При виборі драйвера для світлодіодів фахівці радять не ігнорувати максимальне значення потужності приладу.

Якими бувають драйвери для світлодіодів за типом пристрою

Драйвери для світлодіодів класифікують за типом пристрою на лінійні та імпульсні. Структура і типова схема драйвера для світлодіодів лінійного типу є генератором струму на транзисторі з р-каналом. Такі пристрої забезпечують плавну стабілізацію струму за умови нестійкої напруги на вхідному каналі. Вони є простими та дешевими пристроями, проте відрізняються низькою ефективністю, виділяють при роботі багато тепла та не можуть бути використані як драйвер для потужних світлодіодів.

Імпульсні пристрої створюють у вихідному каналі ряд високочастотних імпульсів. Їхня робота заснована на принципі ШІМ (широтно-імпульсної модуляції), коли середня величина струму на виході обумовлюється коефіцієнтом заповнення, тобто. ставленням тривалості імпульсу до його повторень. Зміна величини середнього вихідного струму відбувається через те, що частота імпульсів залишається незмінною, а коефіцієнт заповнення змінюється від 10-80%.

Завдяки високому ККД перетворень (до 95%) та компактності пристроїв, вони знайшли широке застосування для портативних світлодіодних конструкцій. Крім того, ефективність пристроїв позитивно впливає на тривалість функціонування автономних приладів живлення. Перетворювачі імпульсного типу мають компактні розміри та відрізняються великим діапазоном вхідної напруги. Недоліком цих пристроїв є високий рівень електромагнітних перешкод.

Корисна порада! Купувати LED-драйвер слід на етапі вибору світлодіодних джерел, попередньо визначившись зі схемою світлодіодів від 220 вольт.

Перед тим як підібрати драйвер для світлодіодів, необхідно знати умови його функціонування та місце розташування світлодіодних приладів. Широтно-імпульсні драйвери, в основі яких лежить одна мікросхема, мають мініатюрні розміри та розраховані на живлення від автономних низьковольтних джерел. Основне застосування цих пристроїв – тюнінг автомобілів та світлодіодне підсвічування. Однак через використання спрощеної електронної схеми якість таких перетворювачів дещо нижча.

Драйвери для світлодіодів, що димуються.

Сучасні драйвери для світлодіодів сумісні із пристроями регулювання яскравості свічення напівпровідникових приладів. Використання драйверів, що димуються, дозволяє керувати рівнем освітленості в приміщеннях: знижувати інтенсивність світіння в денний час, підкреслювати або приховувати окремі елементи в інтер'єрі, зонувати простір. Це, своєю чергою, дає можливість як раціонально використовувати електроенергію, а й економити ресурс світлодіодного джерела світла.

Диммовані драйвери бувають двох типів. Одні приєднуються між блоком живлення та LED-джерелами. Такі пристрої керують енергією, що надходить від джерела живлення до світлодіодів. В основі таких пристроїв використовується ШІМ-керування, при якому енергія надходить до навантаження як імпульсів. Тривалість імпульсів визначає кількість енергії від мінімального до максимального значення. Драйвери такого типу застосовуються здебільшого для світлодіодних модулів з фіксованою напругою, таких як світлодіодні стрічки, рядки, що біжать, і ін.

Управління драйвером здійснюється за допомогою або ШІМ

Перетворювачі другого типу, що димуються, керують безпосередньо джерелом живлення. Принцип їх роботи полягає як у ШІМ-регулюванні, так і в управлінні величиною струму, що протікає через світлодіоди. Димовані драйвери цього типу використовуються для LED-приладів зі стабілізованим струмом. Варто відзначити, що при керуванні світлодіодами за допомогою ШІМ-регулювання спостерігаються ефекти, що негативно впливають на зір.

Порівнюючи ці два методи регулювання, варто відзначити, що при регулюванні величини струму через LED-джерела спостерігається не тільки зміна яскравості свічення, але й зміна кольору свічення. Так, білі світлодіоди при меншому струмі випромінюють жовте світло, а при збільшенні – світяться синім. При керуванні світлодіодами за допомогою ШІМ-регулювання спостерігаються ефекти, що негативно впливають на зір, і високий рівень електромагнітних перешкод. У зв'язку з цим ШІМ-управління використовується досить рідко на відміну регулювання струму.

Схеми драйверів для світлодіодів

Багато виробників випускають для світлодіодів мікросхеми драйверів, що дозволяють запитувати джерела від зниженої напруги. Всі драйвери ділять на прості, виконані на базі від 1-3 транзисторів і складніші з використанням спеціальних мікросхем з широтно-імпульсною модуляцією.

Компанія ON Semiconductor пропонує як основу для драйверів широкий вибір мікросхем. Вони відрізняються прийнятною вартістю, відмінною ефективністю перетворення, економічністю та низьким рівнем електромагнітних імпульсів. Виробником представлений драйвер імпульсного типу UC3845 із величиною струму на виході до 1А. На такій мікросхемі можна продати схему драйвера для світлодіода 10W.

Електронні компоненти HV9910 (Supertex) є популярною мікросхемою для драйверів, завдяки простому схемному дозволу та невисокій ціні. Вона має вбудований регулятор напруги та висновки для здійснення керування яскравістю, а також висновок для програмування частоти перемикань. Вихідне значення струму становить 0,01А. На цій мікросхемі можна реалізувати простий драйвер для світлодіодів.

На базі мікросхеми UCC28810 (пр-во компанії Texas Instruments) можна створити схему драйвера для потужних світлодіодів. У такій схемі LED-драйвера може створюватися вихідна напруга величиною 70-85В для світлодіодних модулів, що складаються з 28 LED-джерел струмом 3А.

Корисна порада! Якщо ви плануєте купити надяскраві світлодіоди потужністю 10 Вт, для конструкцій можна використовувати імпульсний драйвер на мікросхемі UCC28810.

Компанія Clare пропонує створення простого драйвера імпульсного типу на основі мікросхеми CPC 9909. Вона включає в себе контролер перетворювача, розміщеного в компактному корпусі. За рахунок вбудованого стабілізатора напруги допускається живлення перетворювача від напруги 8-550В. Мікросхема CPC 9909 дозволяє експлуатувати драйвер за умов широкого розкиду температурних режимів від -50 до 80°С.

Як підібрати драйвер для світлодіодів

На ринку представлено широкий асортимент драйверів для світлодіодів від різних виробників. Багато хто з них, особливо китайського виробництва, відрізняються низькою ціною. Однак купувати такі пристрої не завжди вигідно, оскільки більшість із них не відповідає заявленим характеристикам. Крім того, такі драйвери не супроводжуються гарантією, а у разі виявлення шлюбу їх не можна повернути або замінити на якісні.

Так існує можливість придбання драйвера, заявлена ​​потужність якого становить 50 W. Однак насправді виявляється, що ця характеристика має непостійний характер і така потужність є лише короткочасною. Насправді ж такий пристрій буде працювати як LED-driver 30W або максимум 40W. Так само може виявитися, що в начинці не вистачатиме деяких компонентів, що відповідають за стійке функціонування драйвера. Крім того, можуть застосовуватися компоненти низької якості і з невеликим терміном служби, що є по суті шлюбом.

При покупці варто звернути увагу на вказівку бренду виробу. На якісному товарі обов'язково буде вказано виробника, який надасть гарантію і готовий відповідати за свою продукцію. Слід зазначити, що термін служби драйверів від перевірених виробників буде набагато більше. Нижче наведено орієнтовний час роботи драйверів залежно від виробника:

• драйвер від сумнівних виробників – трохи більше 20 тис. годин;
• пристрої середньої якості – близько 50 тис. годин;
• перетворювач від перевіреної фірми-виробника з використанням якісних компонентів – понад 70 тис. годин.

Корисна порада! Якої якості буде світлодіодний драйвер – вибирати вам. Однак слід зауважити, що особливо важливо набувати фірмового перетворювача, якщо йдеться про застосування його для прожекторів зі світлодіодів і потужних світильників.

Розрахунок драйверів для світлодіодів

Щоб визначити напругу на виході світлодіодного драйвера необхідно розрахувати відношення потужності (Вт) до значення струму (А). Наприклад, драйвер має такі показники: потужність 3 Вт і струм 0,3 А. Розрахункове відношення становить 10В. Таким чином, це буде максимальна величина вихідної напруги цього перетворювача.

Стаття на тему:

Типи. Схеми підключення LED-джерел. Розрахунок опору для світлодіодів. Перевіряє світлодіод мультиметром. LED-конструкції власноруч.

Якщо необхідно підключити 3 LED-джерела, то струм кожного з яких становить 0,3 мА при напрузі живлення 3В. Підключаючи до світлодіодного драйвера один з приладів, то вихідна напруга дорівнює 3В і струм 0,3 А. Зібравши послідовно два LED-джерела, вихідна напруга буде дорівнює 6В і струм 0,3 А. Додавши в послідовний ланцюжок третій світлодіод, отримаємо 9В і 0,3 А. При паралельному з'єднанні 0,3 А однаково розподіляться між світлодіодами по 0,1 А. Підключаючи світлодіоди до пристрою на 0,3 А при значенні струму 0,7 їм дістанеться всього 0,3 А.

Таким є алгоритм функціонування світлодіодних драйверів. Вони видають таку кількість струму, яку вони розраховані. Спосіб підключення LED-приладів у цьому випадку не має значення. Є моделі драйверів, що передбачають будь-яку кількість світлодіодів, що підключаються до них. Але тоді існує обмеження потужності LED-джерел: вона не повинна перевищувати потужність самого драйвера. Випускаються драйвери, розраховані на певну кількість світлодіодів, що підключаються До них дозволяється підключити меншу кількість світлодіодів. Але такі драйвери мають низьку ефективність на відміну від пристроїв, розрахованих на конкретну кількість LED-приладів.

Слід зазначити, що драйвери, розраховані на фіксовану кількість випромінюючих діодів, мають захист від аварійних ситуацій. Такі перетворювачі некоректно працюють, якщо до них підключити менше світлодіодів: вони мерехтітимуть або взагалі не світитимуться. Таким чином, якщо підключити до драйвера напругу без відповідного навантаження, він працюватиме нестабільно.

Де придбати драйвери для світлодіодів

Купити LED-driver можна у спеціалізованих точках з продажу радіодеталей. Крім того, набагато зручніше ознайомитися з продукцією та замовити необхідний виріб, використовуючи каталоги відповідних сайтів. Крім цього в інтернет-магазинах можна придбати не тільки перетворювачі, а також прилади світлодіодного освітлення та супутню продукцію: пристрої, пристрої управління, засоби підключення, електронні компоненти для ремонту та складання драйвера для світлодіодів своїми руками.

Реалізуючими компаніями представлений величезний асортимент драйверів для світлодіодів, технічні характеристики та ціни яких можна побачити у прайсах. Як правило, ціни на продукцію носять орієнтовний характер і уточнюються при замовленні у менеджера проекту. В асортименті є перетворювачі різної потужності та ступеня захисту, що застосовуються для зовнішнього та внутрішнього освітлення, а також для підсвічування та тюнінгу автомобілів.

Вибираючи драйвер слід враховувати умови його використання та потужність світлодіодної конструкції, що споживається. Тому купувати драйвер необхідно перед покупкою світлодіодів. Так, перш ніж купити драйвер для світлодіодів 12 вольт, необхідно взяти до уваги, що він має запас потужності близько 25-30%. Це потрібно для того, щоб зменшити ризик пошкодження або повного виходу з ладу при короткому замиканні або перепадах напруги в мережі. Вартість перетворювача залежить від кількості придбаних пристроїв, форми оплати та строків доставки.

У таблиці наведено основні параметри та розміри стабілізаторів напруги 12 вольт для світлодіодів із зазначенням їх орієнтовної ціни:

Модифікація LD DC/AC 12 V	Габарити, мм (в/ш/г)	Вихідний струм, A	Потужність, W	Ціна, руб.
1x1W 3-4VDC 0.3A MR11	8/25/12	0,3	1х1	73
3x1W 9-12VDC 0.3A MR11	8/25/12	0,3	3х1	114
3x1W 9-12VDC 0.3A MR16	12/28/18	0,3	3х1	35
5-7x1W 15-24VDC 0.3A	12/14/14	0,3	5-7х1	80
10W 21-40V 0.3A AR111	21/30	0,3	10	338
12W 21-40V 0.3A AR11	18/30/22	0,3	12	321
3x2W 9-12VDC 0.4A MR16	12/28/18	0,4	3х2	18
3x2W 9-12VDC 0.45A	12/14/14	0,45	3х2	54

Виготовлення драйверів для світлодіодів своїми руками

Використовуючи готові мікросхеми, радіоаматори можуть самостійно збирати драйвери для світлодіодів різної потужності. Для цього необхідно вміти читати електричні схеми та мати навички роботи з паяльником. Наприклад можна розглянути кілька варіантів LED-драйверів своїми руками для світлодіодів.

Схему драйвера для 3W світлодіода можна реалізувати на основі мікросхеми PT4115 китайського виробництва PowTech. Мікросхема може бути застосована для живлення LED-приладів понад 1W і включає блоки управління, які мають на виході досить потужний транзистор. Драйвер на базі PT4115 має високу ефективність та має мінімальну кількість компонентів обв'язки.

Огляд PT4115 та технічні параметри її компонентів:

• функція управління яскравістю свічення (димування);
• вхідна напруга – 6-30В;
• значення вихідного струму – 1,2 А;
• відхилення стабілізації струму до 5%;
• запобігання розривам навантаження;
• наявність висновків для димування;
• ефективність – до 97%.

Мікросхема має такі висновки:

• для вихідного перемикача – SW;
• для сигнальної та живильної ділянки схеми – GND;
• для регулювання яскравості – DIM;
• вхідний датчик струму - CSN;
• напруга живлення – VIN;

Схема драйвера для світлодіодів своїми руками на базі PT4115

Схеми драйвера для живлення LED-приладів потужністю 3 Вт, що розсіює, можуть бути виконані у двох варіантах. Перший передбачає наявність джерела живлення напругою від 6 до 30В. В іншій схемі передбачено живлення джерела змінного струму напругою від 12 до 18В. І тут у схему введено діодний міст, на виході якого встановлюється конденсатор. Він сприяє згладжуванню коливань напруги, його ємність становить 1000 мкФ.

Для першої та другої схем особливе значення має конденсатор (CIN): цей компонент покликаний зменшити пульсацію і компенсувати накопичену котушкою індуктивності енергію при закритті MOP-транзистора. За відсутності конденсатора вся енергія індуктивності через напівпровідниковий діод ДШБ (D) потрапить на виведення напруги живлення (VIN) і стане причиною пробою мікросхеми живлення.

Корисна порада! Слід обов'язково враховувати, що підключення драйвера для світлодіодів без вхідного конденсатора не дозволяється.

Враховуючи кількість та те, скільки споживають світлодіоди, розраховується індуктивність (L). У схемі світлодіодного драйвера слід вибирати індуктивність, величина якої 68-220 мкГн. Про це свідчать дані технічної документації. Можна припустити невелике збільшення значення L, проте слід врахувати, що тоді знизиться ККД схеми загалом.

Як тільки подається напруга, величина струму при проходженні через резистор RS (працює як датчик струму) і L буде нульова. Далі CS comparator аналізує рівні потенціалів, що знаходяться до резистора і після нього – у результаті з'являється висока концентрація на виході. Струм, що йде навантаження, наростає до певного значення, контрольованого RS. Струм збільшується залежно від значення індуктивності та від величини напруги.

Складання компонентів драйвера

Компоненти обв'язування мікросхеми РТ 4115 підбираються з урахуванням вказівок виробника. Для CIN слід застосовувати низькоімпедансний конденсатор (конденсатор з низьким ESR), оскільки застосування інших аналогів негативно позначиться на ефективності драйвера. Якщо пристрій буде запитано від блоку зі стабілізованим струмом, на вході знадобиться один конденсатор ємністю від 4,7 мкФ. Його рекомендується розмістити поряд із мікросхемою. Якщо змінний струм, потрібно ввести твердотільний танталовий конденсатор, ємність якого не нижче 100 мкФ.

У схему включення світлодіодів 3 Вт необхідно встановити котушку індуктивності на 68 мкГн. Вона повинна бути якомога ближче до виведення SW. Можна зробити котушку самостійно. Для цього буде потрібно кільце з комп'ютера, що вийшов з ладу, і обмотувальний провід (ПЕЛ-0,35). Як діод D можна використовувати діод FR 103. Його параметри: ємність 15 пФ, час відновлення 150 нс, температура від -65 до 150°С. Він може впоратися із імпульсами струму до 30 А.

Мінімальна величина резистора RS у схемі світлодіодного драйвера становить 0,082 Ом, струм – 1,2 А. Щоб розрахувати резистор, необхідно використовувати значення струму, необхідного для світлодіода. Нижче наведено формулу для розрахунку:

RS = 0,1/I,

де I – номінальна величина струму LED-джерела.

Розмір RS у схемі світлодіодного драйвера становить 0,13 Ом, відповідно значення струму – 780 мА. Якщо такий резистор не вдається знайти, можна використовувати кілька низькоомних компонентів, використовуючи при розрахунку формулу опору для паралельного та послідовного включення.

Компонування драйвера для світлодіода 10 Ватт своїми руками

Зібрати драйвер для потужного світлодіода можна самостійно, використовуючи електронні плати від люмінесцентних ламп, що вийшли з ладу. Найчастіше у таких світильниках перегорають лампи. Електронна плата залишається робочою, що дозволяє використовувати її компоненти для саморобних блоків живлення, драйверів та інших пристроїв. Для роботи можуть знадобитися транзистори, конденсатори, діоди, котушки індуктивності (дроселі).

Несправну лампу необхідно обережно розібрати за допомогою викрутки. Щоб зробити драйвер для світлодіода 10 Вт, слід скористатися люмінесцентною лампою потужністю 20 Вт. Це необхідно для того, щоб дросель міг із запасом витримати навантаження. Для потужнішої лампи слід або підбирати відповідну плату, або замінити сам дросель на аналог з великим сердечником. Для LED-джерел із меншою потужністю можна відрегулювати кількість витків обмотки.

Далі поверх первинних витків обмотки необхідно зробити 20 витків дроту та за допомогою паяльника з'єднати цю обмотку з випрямляючим діодним мостом. Після цього слід подати напругу від мережі 220В та виміряти вихідну напругу на випрямлячі. Його значення становило 9,7В. LED-джерело через амперметр споживає 0,83 А. Номінал цього світлодіода 900 мА, проте, щоб занижене споживання струму дозволить збільшити його ресурс. Складання діодного моста здійснюється шляхом навісного монтажу.

Нову плату та діодний міст можна розмістити у підставці від старого настільного світильника. Таким чином, світлодіодний драйвер можна зібрати самостійно з наявних радіодеталей від пристроїв, що вийшли з ладу.

Внаслідок того, що світлодіоди досить вимогливі до джерел живлення, необхідно правильно підбирати до них драйвер. Якщо перетворювач вибрано правильно, можна бути впевненим, що параметри LED-джерел не погіршаться і світлодіоди прослужать належний термін.

Невід'ємною частиною будь-якої якісної лампи чи світильника на світлодіодах є драйвер. Стосовно освітлення, під поняттям «драйвер» слід розуміти електронну схему, яка перетворює вхідну напругу на стабілізований струм заданої величини. Функціональність драйвера визначається шириною діапазону вхідної напруги, можливістю регулювання вихідних параметрів, сприйнятливістю до перепадів в мережі живлення і ефективністю.

Від перерахованих функцій залежать якісні показники світильника або лампи в цілому, термін служби та вартість. Усі джерела живлення (ІП) для світлодіодів умовно поділяють на перетворювачі лінійного та імпульсного типу. Лінійні ІП можуть мати вузол стабілізації струму або напруги. Часто схеми такого типу радіоаматори конструюють своїми руками на мікросхемі LM317. Такий пристрій легко збирається та має малу собівартість. Але, з огляду на дуже низький ККД і явне обмеження за потужністю світлодіодів, що підключаються, перспективи розвитку лінійних перетворювачів обмежені.

Імпульсні драйвери можуть мати ККД понад 90% і високий рівень захисту від мережевих перешкод. Їхня потужність споживання в десятки разів менша за потужність, що віддається в навантаження. Завдяки цьому вони можуть виготовлятися у герметичному корпусі та не бояться перегріву.

Перші імпульсні стабілізатори мали складний пристрій без захисту від холостого ходу. Потім вони модернізувалися і у зв'язку з бурхливим розвитком світлодіодних технологій з'явилися спеціалізовані мікросхеми з частотною та широтно-імпульсною модуляцією.

Схема живлення світлодіодів на основі конденсаторного дільника

На жаль, у конструкції дешевих світлодіодних ламп на 220В з Китаю не передбачено ані лінійного, ані імпульсного стабілізатора. Мотивуючись виключно низькою ціною готового виробу, китайська промисловість спромоглася максимально спростити схему харчування. Називати її драйвером не коректно, тому що тут відсутня будь-яка стабілізація. З малюнка видно, що електрична схема лампи розрахована працювати від мережі 220В. Змінна напруга знижується RC-ланцюжком і надходить на діодний міст. Потім випрямлену напругу частково згладжують конденсатором і через струмообмежуючий резистор надходить на світлодіоди. Ця схема не має гальванічної розв'язки, тобто всі елементи постійно знаходяться під високим потенціалом.

В результаті часті просідання мережевої напруги призводить до мерехтіння світлодіодної лампи. І навпаки, підвищена напруга мережі викликає незворотний процес старіння конденсатора з втратою ємності, а іноді стає причиною його розриву. Варто зазначити, що ще однією серйозною негативною стороною даної схеми є прискорений процес деградації світлодіодів внаслідок нестабільного струму живлення.

Схема драйвера для CPC9909

Сучасні імпульсні драйвери для світлодіодних ламп мають нескладну схему, тому її можна легко зробити навіть своїми руками. Сьогодні для побудови драйверів виробляється ряд інтегральних мікросхем, спеціально призначених для управління потужними світлодіодами. Щоб спростити завдання шанувальникам електронних схем, розробники інтегральних драйверів для світлодіодів у документації наводять типові схеми включення та розрахунки компонентів обв'язування.

Загальні відомості

Американська компанія Ixys налагодила випуск мікросхеми CPC9909, призначеної для управління світлодіодними складаннями та світлодіодами високої яскравості. Драйвер на основі CPC9909 має невеликі габарити та не вимагає великих грошових вкладень. ІМС CPC9909 виготовляється у планарному виконанні з 8 висновками (SOIC-8) та має вбудований стабілізатор напруги.

Завдяки наявності стабілізатора робочий діапазон вхідної напруги становить 12-550В джерела постійного струму. Мінімальне падіння напруги на світлодіодах – 10% напруги живлення. Тому CPC9909 ідеально підходить для підключення високовольтних світлодіодів. ІМС чудово працює в температурному діапазоні від -55 до +85 ° C, а значить, придатна для конструювання світлодіодних ламп та світильників для зовнішнього освітлення.

Призначення висновків

Варто зазначити, що за допомогою CPC9909 можна не лише вмикати та вимикати потужний світлодіод, але й керувати його свіченням. Щоб дізнатися про всі можливості ІМС, розглянемо призначення її висновків.

1. VIN. Призначений для напруги живлення.
2. CS. Призначений для підключення зовнішнього датчика струму (резистора), за допомогою якого визначається максимальний струм світлодіода.
3. GND. Загальне виведення драйвера.
4. GATE. Вихід мікросхеми. Подає на затвор силового транзистора модульований сигнал.
5. PWMD. Низькочастотний диммуючий вхід.
6. VDD. Вихід регулювання напруги харчування. Найчастіше підключається через конденсатор до загального проводу.
7. LD. Призначений для завдання аналогового димування.
8. RT. Призначений для підключення час резистора, що задає.

Схема та її принцип роботи

Типове включення CPC9909 з живленням від мережі 220В показано на малюнку. Схема здатна керувати одним чи декількома потужними світлодіодами або світлодіодами типу High Brightness. Схему можна легко зібрати своїми руками навіть у домашніх умовах. Готовий драйвер не потребує налагодження з урахуванням грамотного вибору зовнішніх елементів та дотримання правил їх монтажу.
Драйвер для світлодіодної лампи на 220В на базі CPC9909 працює за методом частотно-імпульсної модуляції. Це означає, що час паузи є постійною величиною (time-off = const). Змінна напруга випрямляється діодним мостом і згладжується фільтром ємнісним C1, C2. Потім воно надходить на вхід VIN мікросхеми та запускає процес формування імпульсів струму на виході GATE. Вихідний струм мікросхеми керує силовим транзистором Q1. У момент відкритого стану транзистора (час імпульсу «time-on») струм навантаження протікає по ланцюзі: «+діодного моста» – LED – L – Q1 – RS – «-діодного моста».
За цей час котушка індуктивності накопичує енергію, щоб віддати її в навантаження під час паузи. Коли транзистор закривається, енергія дроселя забезпечує струм навантаження ланцюга: L – D1 – LED – L.
Процес носить циклічний характер, внаслідок чого струм через світлодіод має пилкоподібну форму. Найбільше та найменше значення пилки залежить від індуктивності дроселя та робочої частоти.
Частота імпульсів визначається величиною опору RT. Амплітуда імпульсів залежить від опору резистора RS. Стабілізація струму світлодіода відбувається шляхом порівняння внутрішньої опорної напруги ІМС з падінням напруги на R S . Запобіжник та терморезистор захищають схему від можливих аварійних режимів.

Розрахунок зовнішніх елементів

Частозадавальний резистор

Тривалість паузи виставляють зовнішнім резистором R T і визначають за спрощеною формулою:

t паузи = R T / 66000 +0,8 (мкс).

У свою чергу час паузи пов'язаний з коефіцієнтом заповнення та частотою:

t паузи =(1-D)/f (с), де D – коефіцієнт заповнення, який є відношенням часу імпульсу до періоду.

Датчик струму

Номінал опору R S задає амплітудне значення струму через світлодіод і розраховується за формулою: R S = U CS / (I LED +0.5 * I L пульс), де U CS - калібрована опорна напруга, що дорівнює 0,25В;

I LED – струм через світлодіод;

I L пульс – величина пульсацій струму навантаження, яка має перевищувати 30%, тобто 0,3*I LED .

Після перетворення формула набуде вигляду: R S =0,25/1.15*I LED (Ом).

Потужність, що розсіюється датчиком струму, визначається формулою: P S = R S *I LED *D (Вт).

До монтажу приймають резистор із запасом за потужністю 1,5-2 рази.

Дросель

Як відомо, струм дроселя не може змінитися стрибком, наростаючи за час імпульсу та спадаючи під час паузи. Завдання радіоаматора полягає в тому, щоб підібрати котушку з індуктивністю, що забезпечує компроміс між якістю вихідного сигналу та її габаритами. Для цього згадаємо рівень пульсацій, який не повинен перевищувати 30%. Тоді буде потрібно індуктивність номіналом:

L=(US LED *t паузи)/ I L пульс, де U LED – падіння напруги на світлодіоді (-ах), взяте з графіка ВАХ.

Фільтр живлення

У ланцюгу живлення встановлено два конденсатори: С1 – для згладжування випрямленої напруги та С2 – для компенсації частотних перешкод. Так як CPC9909 працює в широкому діапазоні вхідної напруги, то великої ємності електролітичного С1 немає потреби. Достатньо буде 22 мкФ, але можна і більше. Місткість металопленочного С2 для схеми такого типу стандартна – 0,1 мкФ. Обидва конденсатори повинні витримувати напругу не менше 400В.

Однак, виробник мікросхеми наполягає на монтажі конденсаторів С1 та С2 з малим еквівалентним послідовним опором (ESR), щоб уникнути негативного впливу високочастотних перешкод, що виникають при перемиканні драйвера.

Випрямляч

Діодний міст вибирають, виходячи з максимального прямого струму та зворотної напруги. Для експлуатації в мережі 220В його зворотне напруження має бути не менше 600В. Розрахункова величина прямого струму безпосередньо залежить від струму навантаження та визначається як: I AC = (π * I LED) / 2√2, А.

Отримане значення необхідно помножити на два підвищення надійності схеми.

Вибір інших елементів схеми

Конденсатор C3, встановлений в ланцюзі живлення мікросхеми, повинен бути ємністю 0,1 мкФ з низьким значенням ESR, аналогічно C1 і C2. Незадіяні висновки PWMD та LD також через C3 з'єднуються із загальним дротом.

Транзистор Q1 та діод D1 працюють в імпульсному режимі. Тому вибір слід робити з урахуванням їх частотних властивостей. Тільки елементи з малим часом відновлення можуть стримати негативний вплив перехідних процесів у момент перемикання на частоті близько 100 кГц. Максимальний струм через Q1 і D1 дорівнює амплітудному значенню струму світлодіода з урахуванням обраного коефіцієнта заповнення: I Q1 = I D1 = D * I LED, А.

Напруга, що прикладається до Q1 і D1, носить імпульсний характер, але не більш ніж випрямлена напруга з урахуванням ємнісного фільтра, тобто 280В. Вибір силових елементів Q1 і D1 слід проводити із запасом, помножуючи розрахункові дані на два.

Запобіжник (fuse) захищає схему від короткого аварійного замикання і повинен довго витримувати максимальний струм навантаження, у тому числі імпульсні перешкоди.

I FUSE = 5 * I AC, А.

Установка терморезистора RTH потрібна для обмеження пускового струму драйвера, коли конденсатор розряджений. Своїм опором RTH має захистити діоди мостового випрямляча від пробою в початкові секунди роботи.

R TH = (√2 * 220) / 5 * I AC, Ом.

Інші варіанти включення CPC9909

Плавний пуск та аналогове димування

За бажання CPC9909 може забезпечити м'яке включення світлодіода, коли його яскравість поступово наростатиме. Плавний пуск реалізується за допомогою двох постійних резисторів, підключених до виведення LD, як показано на малюнку. Це рішення дозволяє продовжити термін служби світлодіода.

Також висновок LD дозволяє реалізовувати функцію аналогового димування. Для цього резистор 2,2 ком замінюють змінним резистором 5,1 ком, тим самим плавно змінюючи потенціал на виведенні LD.

Імпульсне димування

Керувати світлодіодом можна шляхом подачі імпульсів прямокутної форми на висновок PWMD (pulse width modulation dimming). Для цього використовують мікроконтролер або генератор імпульсів з обов'язковим поділом через оптопару.

Крім розглянутого варіанта драйвера для світлодіодних ламп, існують аналогічні схемні рішення від інших виробників: HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24 та ін. Кожна з них має свої сильні та слабкі місця, але в цілому вони успішно справляються з покладеним навантаженням при складанні своїми руками.

Читайте також

Для конструювання світлодіодних світильників постійно потрібні джерела живлення драйвера. При великому обсязі цілком можна налагодити складання драйверів самостійно, але собівартість таких драйверів виходить не такою вже й низькою, а виготовлення та пайка двосторонніх друкованих плат із SMD-компонентами – процес у домашніх умовах досить трудомісткий.

Я вирішив обійтись готовим драйвером. Потрібен був недорогий драйвер без корпусу, бажано з можливістю налаштування струму та димування.

Схему перемалював і трохи допрацював

Характеристики без конденсаторів ~0.9В та 8.7% (пульсації світлового потоку)

Конденсатор на виході очікувано зменшать пульсації вдвічі ~0.4В та 4%

А ось 10мкФ конденсатор на вході зменшує пульсації в 9 разів ~0.1В і 1%, правда додавання цього конденсатора значно знижує PF (коефіцієнт потужності)

Обидва конденсатори наближають характеристики вихідних пульсацій до паспортних ~ 0.05В та 0.6%

Отже, пульсації переможені за допомогою двох конденсаторів зі старого блоку живлення.

Доопрацювання №2. Налаштування вихідного струму драйвера

Основне призначення драйверів – підтримувати стабільний струм на світлодіодах. Цей драйвер стабільно видає 600мА.

Іноді струм драйвера хочеться змінити. Зазвичай це робиться підбором резистора або конденсатора в ланцюзі зворотного зв'язку. Як справи у цих драйверів? І навіщо тут встановлені три паралельні резистори малого опору R4, R5, R6?

Все правильно. Ними можна задавати вихідний струм. Мабуть, всі драйвери однакової потужності, але на різні струми і відрізняються саме цими резисторами та вихідним трансформатором, що дає різну напругу.

Якщо акуратно демонтувати резистор на 1.9Ом, отримуємо вихідний струм 430мА, демонтувавши обидва резистори 300мА.

Можна піти і зворотним шляхом, підпаявши паралельно ще один резистор, але даний драйвер видає напругу до 35В і при більшому струмі ми отримаємо перевищення потужності, що може призвести до виходу драйвера з ладу. Але 700мА цілком можна вичавити.

Отже, за допомогою підбору резисторів R4, R5 та R6 можна зменшувати вихідний струм драйвера (або дуже незначно збільшувати) не змінюючи кількість світлодіодів у ланцюжку.

Доопрацювання 3. Димування

На платі драйвера є три контакти з написом DIMM, що наводить на думку, що цей драйвер може керувати потужністю світлодіодів. Про те ж говорить і даташить на мікросхему, хоча типових схем димування в них не наведено. З даташита можна отримати інформацію, що подаючи на ногу 7 мікросхеми напруга -0.3 - 6В, можна отримати плавне регулювання потужності.

Підключення до контактів DIMM змінного резистора ні до чого не призводить, крім того, 7 нога мікросхеми драйвера взагалі ні до чого не підключена. Значить знову доопрацювання.

Підпаюємо резистор на 100К до ноги 7 мікросхеми

Тепер подаючи між землею та резистором напруга 0-5В отримуємо струм 60-600мА

Щоб зменшити мінімальний струм димування необхідно зменшити і резистор. На жаль, у датасіті про це нічого не написано, тому підбирати всі компоненти доведеться досвідченим шляхом. Мене особисто влаштувало димування від 60 до 600мА.

Якщо потрібно організувати димування без зовнішнього живлення, можна взяти напругу живлення драйвера ~15В (нога 2 мікросхеми або резистор R7) і подати за наступною схемою.

Ну і, насамкінець, подаю ШИМ з D3 Ардуїно на вхід, що диммує.

Пишу найпростіший скетч, що змінює рівень ШІМ від 0 до максимуму і назад:

#include

void setup() (
pinMode(3, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

void loop() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
delay(500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
delay(500);
}
}

Отримую димування за допомогою ШІМ.

Димування за допомогою ШІМ збільшує вихідні пульсації приблизно на 10-20% порівняно з керуванням постійним струмом. Максимально пульсації збільшуються приблизно вдвічі при установці драйвера струму в половину від максимального.

Перевірка драйвера на КЗ

Струмовий драйвер повинен коректно реагувати на коротке замикання. Але краще за китайців перевірити. Не люблю такі штуки. Під напругою щось встромляти. Але мистецтво потребує жертв. Закорочуємо вихід драйвера під час роботи:

Драйвер нормально переносить короткі замикання та відновлює свою роботу. Захист від КЗ є.

Підведемо підсумки

Плюси драйвера

• Малі габарити
• Низька вартість
• Можливість регулювання струму
• Можливість димування

Мінуси

• Високі вихідні пульсації (усувається додаванням конденсаторів)
• Вхід димування потрібно розпаювати
• Мало нормальної документації. Неповний даташит
• При роботі виявився ще один мінус – перешкоди на радіо у ФМ діапазоні. Лікується встановленням драйвера в алюмінієвий корпус або корпус, обклеєний фольгою або алюмінієвим скотчем.

Драйвери цілком підходять для тих, хто товаришує з паяльником або для тих, хто не товаришує, але готовий терпіти вихідні пульсації 3-4%.

Корисні посилання

З циклу – коти це рідина. Тимофій - літрів 5-6)))

Сьогодні, напевно, жодна квартира чи приватна оселя не обходиться без світлодіодного освітлення. Та й вуличне освітлення поступово змінюється на економічні та довговічні LED-елементи. Але дивлячись на сьогоднішню тему розмови питається – до чого тут водій (з англійської «driver» перекладається саме так)? Це перше питання, що спадає на думку людині, яка не знає в пристрої світлодіодного освітлення. Насправді без такого пристрою світлові діоди не працюють з напругою в мережі 220 В. Сьогодні розберемося, яку функцію виконує драйвер для світлодіодів, як підключити цей пристрій і чи можна виготовити своїми руками.

Читайте у статті:

Навіщо потрібні драйвери для світлодіодів та що це таке

Відповідь на питання, що таке драйвер для світлодіода, досить проста. Це пристрій, що стабілізує напругу і надає йому характеристики, які потрібні для роботи LED-елементів. Щоб було зрозуміліше, проведемо аналогію з пускорегулюючим пристроєм люмінесцентної лампи, яка також може працювати без додаткового устаткування. Різниця лише в тому, що драйвер має компактний розмір та вміщується в корпусі світлового приладу. По суті, його можна назвати стабілізуючим пусковим пристроєм або перетворювачем частоти.

Де застосовують стабілізуючі пристрої для LED-елементів

LED-драйвери для світлодіодів застосовуються в різних сферах:

• ліхтарі вуличного освітлення;
• лампи побутового освітлення;
• світлодіодні стрічки та різне підсвічування;
• Офісні світильники з формою люмінесцентних ламп.

Навіть денні ходові вогні автомобілів вимагають встановлення такого пристрою, але тут все набагато простіше можна обійтися одним резистором. І хоча драйвер для світлодіодної стрічки (наприклад) за характеристиками відрізняється від стабілізатора напруги лампочки, функцію виконують вони одну.

Принцип роботи схеми драйвера світлодіодної лампи 220 В

Принцип роботи пристрою полягає у підтримці на вихідній напрузі (незалежно від величини) заданого струму. У цьому полягає відмінність від стабілізуючого блоку живлення, який відповідає за напругу.

Розглядаючи схему, бачимо, що струм, проходячи через опори, стабілізується, а конденсатор надає йому потрібну частоту. Потім у справу вступає діодний міст, що випрямляє. Отримуємо стабілізований прямий струм на світлодіодах, який обмежується резисторами.

Характеристики драйверів, гідні уваги

Характеристики перетворювачів, необхідні у тому чи іншому випадку, визначаються, виходячи з параметрів LED-споживачів. Основними можна назвати:

1. Номінальну потужність драйвера– цей параметр повинен перевищувати загальну потужність, що споживається світловими діодами, які будуть у його схемі.
2. Вихідна напруга- Залежить від величин падіння напруги на кожному з світлових діодів.
3. Номінальний струм, який залежить від яскравості свічення та споживаної потужності елемента.

Важливо знати!Падіння напруги на світлодіоді залежить від його кольору. Наприклад, якщо БП 12 В вийде підключити 16 світлодіодів червоного кольору, то максимальна кількість зелених складе вже 9.

Розділення LED-драйверів за типом пристрою

Розділити перетворювачі можна на два типи – лінійні та імпульсні. Обидва типи застосовні до світлових діодів, але різницю між ними помітні і за вартістю, і за технічними характеристиками.

Лінійні перетворювачі відрізняються простотою конструкції та низькою вартістю. Але такі драйвери мають суттєвий недолік – можливість підключення лише малопотужних світлових елементів. Частина енергії витрачається виділення тепла, що сприяє зниженню коефіцієнта корисної дії (ККД).

Імпульсні перетворювачі засновані на принципі широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) та при їх роботі величини вихідних струмів зумовлені таким параметром, як коефіцієнт заповнення. Це означає, що зміни частоти імпульсів немає, тоді як коефіцієнт заповнення здатний змінюватися на величини від 10 до 80%. Такі драйвери дають змогу продовжити термін служби світлових діодів, але мають один недолік. При роботі можливе наведення електромагнітних перешкод. Спробуємо розібратися, чим це загрожує людині простому прикладі.

У мешкаючого у квартирі чи будинку встановлено кардіостимулятор. При цьому в невеликій кімнаті встановлена ​​люстра з безліччю приладів, що працюють на імпульсних льодах для драйверів. При цьому кардіостимулятор може почати давати збої. Звичайно, це перебільшено і для створення таких сильних перешкод потрібно дуже багато ламп, які знаходяться на відстані менше метра від кардіостимулятора, але все ж таки ризик є.

Як підібрати драйвер для світлодіода: деякі нюанси

Перед тим, як придбати перетворювач, розраховують споживану світлодіодами потужність. Номінальна потужність пристрою має перевищувати цей показник на 25÷30%. Також стабілізатор повинен збігатися за вихідною напругою.

Якщо планується приховане розміщення, краще вибрати перетворювач без корпусу - вартість вийде нижче за тих же технічних характеристик.

Важливо!Драйвери китайського виробництва зазвичай не відповідають заявленим характеристикам. Не варто економити на придбанні перетворювача "made in звідти". Краще віддати перевагу російському виробнику.

Як підключити LED-елементи до перетворювача: способи та схеми

Світлодіоди до драйвера підключаються двома способами – послідовно чи паралельно. Наприклад візьмемо 6 LED-випромінювачів з падінням напруги 2 У. При послідовному підключенні знадобиться драйвер на 12 У 300 мА. При цьому світіння буде рівним за всіма елементами.

Підключивши випромінювачі паралельно групи по 3, отримаємо можливість використання перетворювача 6, але вже на 600 мА. Проблема в тому, що через нерівномірне падіння напруги одна лінія світитиметься яскравіше, ніж інша.

Розраховуємо характеристики перетворювача для світлодіодів

Для точного розрахунку спочатку визначаємося із споживаною потужністю світлодіодів. Після вирішується питання зі схемою підключення – буде вона паралельною чи послідовною. Від цього залежатиме вихідна напруга та номінальна потужність необхідного перетворювача. Це вся робота, яку потрібно виконати. Тепер у магазині електротехніки або на онлайн ресурсі підбираємо драйвер згідно з вирахованими показниками.

Корисно знати!Купуючи перетворювач, запитуйте у продавця сертифікат відповідності виробу. Якщо вона відсутня, від покупки краще утриматися.

Що таке димований драйвер для світлових діодів

Диммується драйвер для світлодіодного світильника, що підтримує зміну вхідних параметрів струму і здатний в залежності від цього змінювати вихідні. Ці досягається зміна інтенсивності світіння LED-випромінювачів. Прикладом може бути контролер для світлодіодної стрічки з дистанційним керуванням. За бажанням з'являється можливість «приглушити» освітлення в приміщенні, дати відпочити очам. Так само це доречно, якщо у кімнаті спить дитина.

Димування виконується з ПДК, або зі штатного механічного безступінчастого перемикача.

Китайські перетворювачі - що в них особливого

Китайські друзі славляться вмінням підробити обладнання так, що ним стає неможливо користуватися. По відношенню до драйверів можна сказати так само. Купуючи китайський пристрій, будьте готовими до підвищених заявлених характеристик, низької якості та швидкого виходу перетворювача з ладу. Якщо ж збирається перший у житті LED-світильник, потренуватися і здобути навички в радіоелектроніці, такі вироби незамінні через низьку вартість і простоту виконання.

Що впливає термін служби перетворювачів

Причинами виходу з ладу перетворювача є:

1. Різкі стрибки напруги у мережі.
2. Підвищена вологість, якщо пристрій не відповідає ступеню захисту.
3. Перепади температури.
4. Недостатня вентиляція.
5. Підвищена запиленість.
6. Неправильний розрахунок потужності споживачів.

Будь-яку з цих причин можна запобігти або виправити. Це означає, що може домашнього майстра продовжити термін служби стабілізуючого пристрою.

Схема драйвера світлодіодів PT4115 із регулятором яскравості

Йтиметься про китайського виробника, який є винятком із правил. Мікросхема, на основі якої можна зібрати найпростіший перетворювач саме його виробництва. Мікропроцесор PT4115 має хороші характеристики і набирає популярності в Росії.

Стаття на тему:

Якщо світлодіодне освітлення і звичайні регулятори не підходять, то тоді встановлюються , які трохи відрізняються конструктивно і технічно. Сьогодні розберемося, якими вони бувають, як вибрати і навіть виготовити такий пристрій самостійно.

На малюнку представлена ​​найпростіша схема драйвера PT4115 для світлодіодів, зібрати яку зможе домашній майстер-початківець без досвіду роботи з радіоелектронікою. Цікавим у мікросхемі є додатковий вихід (DIM), що дозволяє підключення світлорегулятора (димеру).

Як зробити драйвер для світлодіодів своїми руками

Зібрати схему драйвера світлодіодної лампи зможе будь-який майстер-початківець. Але для цього буде потрібно акуратність і терпіння. З першого разу стабілізуючий пристрій може не вийти. Щоб читачеві було зрозуміліше, як виконується робота, пропонуємо кілька найпростіших схем.

Як можна переконатися, нічого складного у схемах драйверів для світлодіодів від мережі 220 немає. Спробуємо покроково розглянути всі етапи робіт.

Покрокова інструкція виготовлення драйвера для світлодіодів своїми руками

Фото приклад	Дія, що виконується
	Для роботи нам знадобиться звичайний блок живлення телефону. З його допомогою все виконується швидко та просто.
	Після розбирання зарядного пристрою в руках у нас вже практично повноцінний драйвер для трьох одноватних світлодіодів, проте його потрібно трохи доопрацювати.
	Випаюємо обмежувальний резистор на 5 ком, який знаходиться біля вихідного каналу. Саме він не дає зарядному пристрою подати занадто велику напругу на мобільний телефон.
	Замість обмежувального впаюємо підбудовний резистор, виставивши на ньому ті ж 5кОм. Згодом додамо напругу до необхідного.
	На вихідний канал припаює 3 світлодіоди по 1 Вт кожен, з'єднані послідовно, що в сумі дасть нам 3 Вт.
	Знаходимо вхідні контакти та відпоюємо від друкованої плати. Вони нам уже не потрібні.
	…а на їх місце припаюємо мережевий шнур, яким подаватиметься харчування 220 В.
	За бажання у розрив можна поставити резистор на 1 Ом, виставити амперметром усі показники. В цьому випадку діапазон загасання світлодіодів буде ширшим.
	Після повного складання перевіряємо працездатність. Вихідна напруга 5 В, світлодіоди поки що не світяться.
	Повертаючи регулятор на резисторі, бачимо, як LED-елементи починають «розгорятися».

Будьте уважні. Від такого перетворювача можна отримати розряд не тільки в 220 (від мережевого шнура), але і удар порядку 450, що досить неприємно (перевірено на собі).

Дуже важливо!Перед тим, як перевірити драйвер для світлодіодів на працездатність та підключити до джерела живлення, варто знову візуально перевірити правильність зібраної схеми. Ураження електричним струмом небезпечне для життя, а спалах від короткого замикання може завдати шкоди очам.

Перетворювачі струму для світлових діодів: де придбати та яка вартість

Такі пристрої купуються в магазинах електротехніки чи інтернет ресурсах. Другий варіант вигідніший за ціною. До того ж багато виробників пропонують безкоштовну доставку. Розглянемо деякі моделі із вхідною напругою 220 В з технічними характеристиками та вартістю станом на грудень 2017 року.

Фото	Модель	Клас захисту, IP	Вихідна напруга,	Потужність, Вт	Вартість, руб.
	DFT-I-40-LD64	20	60-130	45	400
	ZF-AC LD49	40	40-70	54	450
	XS0812-12W PS12	20	24-44	12	200
	PS100 (відкритий)	20	30-36	100	1100
	PF4050A PS50	65	27-36	50	500
	PF100W LD100	65	23-36	100	1000

Дивлячись на ціни, можна сказати, що самостійне виготовлення перетворювача струму швидше підійде тим, для кого це тільки захоплення. Придбати такий пристрій можна досить дешево.

Підведемо підсумок

Вибираючи перетворювач струму для світлодіодних ламп, слід уважно прорахувати. Будь-яка похибка може призвести до скорочення терміну служби придбаного приладу. Незважаючи на невисоку вартість стабілізатора, досить неприємно постійно викидати гроші на вітер. Тільки в цьому випадку драйвер прослужить належний термін. А при самостійному виготовленні дотримуйтесь правил електробезпеки і будьте обережні та уважні при складанні схеми.

Сподіваємося, що надана сьогодні інформація була корисною для нашого читача. Питання, що виникли, можна поставити в обговоренні – ми на них обов'язково відповімо. Пишіть, питайте, поділіться досвідом з іншими читачами.

А насамкінець невелике відео на сьогоднішню тему:

Для застосування світлодіодів як джерела освітлення зазвичай потрібен спеціалізований драйвер. Але буває так, що потрібного драйвера під рукою немає, а потрібно організувати підсвічування, наприклад, в автомобілі, або протестувати світлодіод на яскравість свічення. І тут можна зробити для світлодіодів своїми руками.

Як зробити драйвер для світлодіодів

У наведених нижче схемах використовуються найпоширеніші елементи, які можна придбати у будь-якому радіомагазині. При складанні не потрібне спеціальне обладнання, всі необхідні інструменти знаходяться в широкому доступі. Незважаючи на це, при акуратному підході пристрої працюють досить довго і не дуже поступаються комерційним зразкам.

Необхідні матеріали та інструменти

Для того, щоб зібрати саморобний драйвер, знадобляться:

• Паяльник потужністю 25-40 Вт. Можна використовувати і більшу потужність, але при цьому зростає небезпека перегріву елементів і виходу їх з ладу. Найкраще використовувати паяльник з керамічним нагрівачем і необгореним жалом, т.к. звичайне мідне жало досить швидко окислюється і його доводиться чистити.
• Флюс для паяння (каніфоль, гліцерин, ФКЕТ, і т.д.). Бажано використовувати саме нейтральний флюс — на відміну від активних флюсів (ортофосфорна та соляна кислоти, хлористий цинк та ін.), він згодом не окислює контакти і менш токсичний. Незалежно від використовуваного флюсу після збирання пристрою його краще відмити спиртом. Для активних флюсів ця процедура є обов'язковою, для нейтральних – меншою мірою.
• Припій. Найбільш поширеним є легкоплавкий олов'яно-свинцевий припій ПОС-61. Безсвинцеві припої менш шкідливі при вдиханні парів під час паяння, але мають більш високу температуру плавлення при меншій текучості та схильності до деградації шва з часом.
• Невеликі плоскогубці для згинання висновків.
• Шматочки або бокорізи для обкушування довгих кінців висновків та проводів.
• Монтажні дроти в ізоляції. Найкраще підійдуть багатожильні мідні дроти перетином від 0.35 до 1 мм2.
• Мультиметр контролю напруги в вузлових точках.
• Ізолента або термозбіжна трубка.
• Невелика макетна плата зі склотекстоліту. Достатньо буде плати розмірами 60х40 мм.

Макетна плата із текстоліту для швидкого монтажу

Схема драйвера для світлодіода 1 Вт

Одна з найпростіших схем живлення потужного світлодіода представлена ​​на малюнку нижче:

Як видно, крім світлодіода до неї входять всього 4 елементи: 2 транзистори та 2 резистори.

У ролі регулятора струму, що проходить через led, тут виступає сильний польовий n-канальний транзистор VT2. Резистор R2 визначає максимальний струм, що проходить через світлодіод, а також працює як датчик струму для транзистора VT1 в ланцюгу зворотного зв'язку.

Чим більший струм проходить через VT2, тим більша напруга падає на R2 відповідно VT1 відкривається і знижує напругу на затворі VT2, тим самим зменшуючи струм світлодіода. Таким чином досягається стабілізація вихідного струму.

Живлення схеми здійснюється від джерела постійної напруги 9 - 12 В струм не менше 500 мА. Вхідна напруга повинна бути мінімум на 1-2 В більше падіння напруги на світлодіоді.

Резистор R2 повинен розсіювати потужність 1-2 Вт, залежно від необхідного струму та напруги живлення. Транзистор VT2 – n-канальний, розрахований струм не менше 500 мА: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 - будь-який малопотужний біполярний npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 і т.д. R1 - потужністю 0.125 - 0.25 Вт опором 100 кОм.

Зважаючи на малу кількість елементів, складання можна проводити навісним монтажем:

Ще одна проста схема драйвера на основі лінійного керованого стабілізатора напруги LM317:

Тут вхідна напруга може бути до 35 В. Опір резистора можна розрахувати за такою формулою:

де I – сила струму у амперах.

У цій схемі на LM317 буде розсіюватися значна потужність при великій різниці між напругою живлення і падінням на світлодіоді. Тому її доведеться розмістити на невеликому. Резистор також має бути розрахований на потужність щонайменше 2 Вт.

Більш наочно ця схема розглянута в наступному відео:

Тут показано, як підключити потужний світлодіод, використовуючи акумулятори напругою близько 8 В. При падінні напруги на LED близько 6 В різниця виходить невелика і мікросхема нагрівається несильно, тому можна обійтися і без радіатора.

Зверніть увагу, що при великій різниці між напругою живлення та падінням на LED необхідно ставити мікросхему на тепловідведення.

Схема потужного драйвера із входом ШІМ

Нижче показано схему для живлення потужних світлодіодів:

Драйвер побудований на здвоєному компараторі LM393. Сама схема є buck-converter, тобто імпульсний понижувальний перетворювач напруги.

Особливості драйвера

• Напруга живлення: 5 - 24 В, постійне;
• Вихідний струм: до 1 А, регульований;
• Вихідна потужність: 18 Вт;
• Захист від КЗ після виходу;
• Можливість керування яскравістю за допомогою зовнішнього ШІМ сигналу (цікаво буде почитати, як ).

Принцип дії

Резистор R1 з діодом D1 утворюють джерело опорної напруги близько 0.7, яке додатково регулюється змінним резистором VR1. Резистори R10 та R11 служать датчиками струму для компаратора. Як тільки напруга на них перевищить опорну, компаратор закриється, закриваючи таким чином пару транзисторів Q1 і Q2, а ті, своєю чергою, закриють транзистор Q3. Однак індуктор L1 в цей момент прагне відновити проходження струму, тому струм протікатиме доти, поки напруга на R10 і R11 не стане менше опорного, і компаратор знову не відкриє транзистор Q3.

Пара Q1 і Q2 виступає як буфер між виходом компаратора і затвором Q3. Це захищає схему від помилкових спрацьовувань через наведення на затворі Q3, та стабілізує її роботу.

Друга частина компаратора (IC1 2/2) використовується для додаткового регулювання яскравості за допомогою ШІМ. Для цього керуючий сигнал подається на вхід PWM: при подачі логічних рівнів ТТЛ (+5 і 0) схема буде відкривати і закривати Q3. Максимальна частота сигналу на вході PWM – близько 2 КГц. Також цей вхід можна використовувати для увімкнення та вимкнення пристрою за допомогою пульта дистанційного керування.

D3 є діод Шоттки, розрахований на струм до 1 А. Якщо не вдасться знайти саме діод Шоттки, можна використовувати імпульсний діод, наприклад FR107, але вихідна потужність тоді дещо знизиться.

Максимальний струм на виході налаштовується підбором R2 та включенням або виключенням R11. Так можна отримати такі значення:

• 350 мА (LED потужністю 1 Вт): R2=10K, R11 вимкнено,
• 700 мА (3 Вт): R2=10K, R11 підключений, номінал 1 Ом,
• 1А (5Вт): R2 = 2,7 K, R11 підключений, номінал 1 Ом.

У вужчих межах регулювання проводиться змінним резистором та ШІМ – сигналом.

Складання та налаштування драйвера

Монтаж компонентів драйвера виконується на макетній платі. Спочатку встановлюється мікросхема LM393, потім найменші компоненти: конденсатори, резистори, діоди. Потім ставляться транзистори, й у останню чергу змінний резистор.

Розміщувати елементи на платі краще таким чином, щоб мінімізувати відстань між висновками, що з'єднуються, і використовувати якомога менше проводів як перемичок.

При з'єднанні важливо дотримуватись полярності підключення діодів і розпинання транзисторів, яку можна знайти в технічному описі на ці компоненти. Також діоди можна в режимі вимірювання опору: у прямому напрямку пристрій покаже значення порядку 500-600 Ом.

Для живлення схеми можна використовувати зовнішнє джерело постійної напруги 5-24 або акумулятори. У батарейок 6F22 («крона») та інших дуже маленька ємність, тому їх застосування недоцільно при використанні потужних LED.

Після збирання потрібно підлаштувати вихідний струм. Для цього на вихід припаюються світлодіоди, а двигун VR1 встановлюється в крайнє нижнє за схемою положення (перевіряється мультиметром у режимі продзвонювання). Далі на вхід подаємо напругу живлення, і обертанням ручки VR1 домагаємося необхідної яскравості світіння.

Список елементів:

Висновок

Перші дві з розглянутих схем дуже прості у виготовленні, але вони не забезпечують захисту від короткого замикання і мають досить низький ККД. Для довготривалого використання рекомендується третя схема на LM393, оскільки вона позбавлена ​​цих недоліків і має ширші можливості регулювання вихідної потужності.