Mạch đèn LED: thiết kế driver đơn giản

Nguồn sáng LED đang nhanh chóng trở nên phổ biến và thay thế các loại đèn sợi đốt không kinh tế cũng như các loại đèn huỳnh quang tương tự nguy hiểm.Chúng sử dụng năng lượng hiệu quả, có tuổi thọ cao và một số có thể được sửa chữa sau khi hỏng hóc.

Để thay thế hoặc sửa chữa đúng cách một bộ phận bị hỏng, bạn sẽ cần có mạch đèn LED và kiến ​​thức về các tính năng thiết kế. Và chúng tôi đã xem xét thông tin này một cách chi tiết trong bài viết của mình, chú ý đến các loại đèn và thiết kế của chúng. Chúng tôi cũng cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các thiết bị của các mẫu đèn LED phổ biến nhất từ ​​​​các nhà sản xuất nổi tiếng.

Đèn LED hoạt động như thế nào?

Có thể chỉ cần làm quen chặt chẽ với thiết kế của đèn LED trong một trường hợp - nếu cần sửa chữa hoặc cải thiện nguồn sáng.

Những người thợ thủ công tại nhà, có sẵn một bộ các yếu tố, có thể tự lắp ráp đèn trên đèn LED, nhưng người mới bắt đầu không thể làm được.

Xét rằng các thiết bị LED đã trở thành nền tảng của hệ thống chiếu sáng cho các căn hộ hiện đại, khả năng hiểu cấu trúc của đèn và sửa chữa chúng có thể tiết kiệm một phần đáng kể ngân sách gia đình

Tuy nhiên, sau khi nghiên cứu mạch điện và có các kỹ năng cơ bản khi làm việc với thiết bị điện tử, ngay cả người mới bắt đầu cũng có thể tháo rời đèn, thay thế các bộ phận bị hỏng, khôi phục chức năng của thiết bị.Để tìm hướng dẫn chi tiết về cách xác định sự cố và tự sửa chữa đèn LED, vui lòng truy cập theo liên kết này.

Việc sửa chữa đèn LED có hợp lý không? Không còn nghi ngờ gì nữa. Không giống như các thiết bị tương tự có dây tóc sợi đốt với giá 10 rúp mỗi chiếc, thiết bị LED đắt tiền.

Giả sử rằng một quả lê GAUSS có giá khoảng 80 rúp và một OSRAM thay thế tốt hơn có giá 120 rúp. Việc thay thế tụ điện, điện trở hoặc diode sẽ tốn ít chi phí hơn và tuổi thọ của đèn có thể được kéo dài bằng cách thay thế kịp thời.

Có nhiều sửa đổi của đèn LED: nến, quả lê, quả bóng, đèn định vị, viên nang, dải, v.v. Chúng khác nhau về hình dạng, kích thước và thiết kế. Để thấy rõ sự khác biệt so với đèn sợi đốt, hãy xem xét mô hình hình quả lê thông thường.

Thay vì bóng đèn thủy tinh, có một bộ khuếch tán mờ, dây tóc được thay thế bằng điốt “hoạt động lâu dài” trên bảng, nhiệt dư được loại bỏ bằng bộ tản nhiệt và trình điều khiển đảm bảo ổn định điện áp

Nếu bạn rời mắt khỏi hình thức thông thường, bạn chỉ có thể nhận thấy một yếu tố quen thuộc - chân. Phạm vi kích thước của các đế vẫn giữ nguyên nên phù hợp với ổ cắm truyền thống và không yêu cầu thay đổi hệ thống điện. Nhưng điểm tương đồng kết thúc ở đây: cấu trúc bên trong của thiết bị LED phức tạp hơn nhiều so với đèn sợi đốt.

Đèn LED không được thiết kế để hoạt động trực tiếp từ mạng 220 V nên bộ điều khiển được đặt bên trong thiết bị, vừa là bộ cấp nguồn vừa là bộ điều khiển. Nó bao gồm nhiều phần tử nhỏ, nhiệm vụ chính là điều chỉnh dòng điện và giảm điện áp.

Các loại sơ đồ và tính năng của chúng

Để tạo ra điện áp tối ưu cho hoạt động của diode, tài xế được lắp ráp dựa trên mạch điện có tụ điện hoặc máy biến áp giảm áp.Tùy chọn đầu tiên rẻ hơn, tùy chọn thứ hai được sử dụng để trang bị đèn công suất cao.

Có một loại thứ ba - mạch biến tần, được triển khai để lắp ráp đèn có thể điều chỉnh độ sáng hoặc cho các thiết bị có số lượng lớn điốt.

Tùy chọn số 1 - với tụ điện để giảm điện áp

Hãy xem xét một ví dụ liên quan đến tụ điện, vì những mạch điện như vậy thường gặp trong đèn gia dụng.

Mạch sơ cấp của bộ điều khiển đèn LED. Yếu tố chính làm giảm điện áp là các tụ điện (C2, C3), nhưng điện trở R1 cũng thực hiện chức năng tương tự

Tụ điện C1 bảo vệ chống nhiễu đường dây điện và C4 làm dịu các gợn sóng. Tại thời điểm dòng điện được cung cấp, hai điện trở - R2 và R3 - hạn chế dòng điện, đồng thời bảo vệ dòng điện khỏi bị đoản mạch, và phần tử VD1 chuyển đổi điện áp xoay chiều.

Khi dòng điện dừng lại, tụ điện được phóng điện bằng điện trở R4. Nhân tiện, không phải tất cả các nhà sản xuất sản phẩm LED đều sử dụng R2, R3 và R4.

Vì kiểm tra tụ điện Một vạn năng thường được sử dụng.

Nhược điểm của mạch có tụ điện:

1. Điốt có thể bị cháy, vì sự ổn định của nguồn cung hiện tại không được quan sát. Điện áp tải hoàn toàn phụ thuộc vào điện áp cung cấp.
2. Không có sự cách ly điện, do đó có nguy cơ bị điện giật. Không nên chạm vào các bộ phận mang dòng điện khi tháo đèn vì chúng đang ở pha.
3. Hầu như không thể đạt được dòng điện phát sáng cao, bởi vì điều này sẽ đòi hỏi phải tăng công suất tụ điện.

Tuy nhiên, nó cũng có nhiều ưu điểm nên tụ điện vẫn được ưa chuộng. Ưu điểm là dễ lắp ráp, dải điện áp đầu ra rộng và chi phí thấp.

Bạn có thể thử nghiệm việc tự chế tạo nó một cách an toàn, đặc biệt vì một số bộ phận có thể được tìm thấy trong máy thu hoặc TV cũ.

Tùy chọn số 2 - với trình điều khiển xung

Không giống như trình điều khiển tuyến tính có tụ điện, trình điều khiển xung bảo vệ hiệu quả đèn LED khỏi sự tăng điện áp và nhiễu mạng.

Một ví dụ về thiết bị xung là mẫu điện tử phổ biến CPC9909. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các tính năng của nó. Hiệu quả sử dụng của nó đạt 98% - một chỉ số mà chúng ta thực sự có thể nói về tiết kiệm và tiết kiệm năng lượng.

Chip CPC9909 do Clare phát triển thường được sử dụng để tự lắp ráp đèn LED, kể cả những đèn có công suất lớn hơn. Bộ điều khiển được đặt trong vỏ nhựa nhỏ gọn

Thiết bị có thể được cấp nguồn trực tiếp từ điện áp cao - lên đến 550 V, do trình điều khiển được trang bị bộ ổn định tích hợp. Nhờ có cùng bộ ổn định, mạch trở nên đơn giản hơn và chi phí thấp hơn.

Mạch điều khiển LED dựa trên chip CPC9909. Ưu điểm của mạch: khả năng hoạt động ở dải nhiệt độ từ -55°C đến +85°C và được cấp nguồn bằng dòng điện xoay chiều

Vi mạch được sử dụng thành công để phát triển mạng điện dùng cho chiếu sáng khẩn cấp và dự phòng vì nó phù hợp với các mạch chuyển đổi tăng áp.

Ở nhà, đèn chạy bằng pin hoặc trình điều khiển có công suất không quá 25 V thường được lắp ráp dựa trên CPC9909.

Tùy chọn số 3 - với trình điều khiển có thể điều chỉnh độ sáng

Điều chỉnh độ sáng của thiết bị chiếu sáng cho phép bạn đặt mức ánh sáng mong muốn trong phòng. Điều này thuận tiện khi tạo các vùng riêng biệt, giảm độ sáng của ánh sáng vào ban ngày hoặc làm nổi bật các vật dụng nội thất.

Bằng cách sử dụng mờ hơn việc sử dụng điện trở nên hợp lý hơn và tuổi thọ của thiết bị điện tăng lên.

Mẫu đèn phong cách cổ điển có bộ điều chỉnh độ sáng. Về hình thức, thiết bị chiếu sáng trên bàn giống như một chiếc đèn dầu và có núm điều chỉnh độ sáng ở bên cạnh.

Có hai loại trình điều khiển có thể điều chỉnh độ sáng, mỗi loại đều có những ưu điểm riêng. Những cái đầu tiên hoạt động với điều khiển PWM.

Chúng được lắp đặt giữa đèn và nguồn điện. Năng lượng được cung cấp dưới dạng xung có thời lượng khác nhau. Một ví dụ về việc sử dụng trình điều khiển có chức năng điều chỉnh xung điện xung là đường leo.

Đang thử nghiệm trình điều khiển có thể điều chỉnh độ sáng 40W. Nó được thiết kế cho đèn văn phòng, cũng như các thiết bị cho bãi đậu xe và các tòa nhà công cộng nơi cần có chế độ tiết kiệm năng lượng

Trình điều khiển có thể điều chỉnh độ sáng thuộc loại thứ hai tác động trực tiếp lên nguồn điện và được sử dụng cho các thiết bị có dòng điện ổn định.

Khi điều chỉnh dòng điện, sắc thái của ánh sáng có thể thay đổi: điốt trắng bắt đầu phát ra ánh sáng hơi vàng khi dòng điện giảm và màu xanh lam khi tăng.

Đánh giá ngắn gọn và thử nghiệm các loại đèn LED phổ biến

Mặc dù nguyên tắc xây dựng mạch điều khiển cho các thiết bị chiếu sáng khác nhau là tương tự nhau, nhưng giữa chúng có sự khác biệt cả về trình tự kết nối các phần tử và cách lựa chọn chúng.

Chúng ta hãy xem mạch của 4 chiếc đèn được bán rộng rãi. Nếu muốn, bạn có thể tự sửa chữa chúng.

Nếu bạn có kinh nghiệm làm việc với bộ điều khiển, bạn có thể thay thế các phần tử của mạch, hàn lại và cải thiện nó một chút.

Tuy nhiên, công việc tỉ mỉ và nỗ lực tìm kiếm các yếu tố không phải lúc nào cũng hợp lý - việc mua một thiết bị chiếu sáng mới sẽ dễ dàng hơn.

Tùy chọn số 1 – Đèn LED BBK P653F

Thương hiệu BBK có hai sửa đổi rất giống nhau: đèn P653F chỉ khác với mẫu P654F ở thiết kế của bộ phận phát ra. Theo đó, cả mạch điều khiển và thiết kế của toàn bộ thiết bị trong mẫu thứ hai đều được xây dựng theo nguyên tắc thiết kế của mẫu thứ nhất.

Bảng có kích thước nhỏ gọn và sự sắp xếp hợp lý của các phần tử, để gắn chặt cả hai mặt phẳng đều được sử dụng. Sự hiện diện của gợn sóng được giải thích là do không có tụ lọc, tụ này phải ở đầu ra

Thật dễ dàng để phát hiện ra những sai sót trong thiết kế. Ví dụ, vị trí lắp đặt bộ điều khiển: một phần ở bộ tản nhiệt, nếu không có lớp cách nhiệt thì một phần ở đế. Việc lắp ráp trên chip SM7525 tạo ra điện áp đầu ra là 49,3 V.

Phương án #2 – Đèn LED Ecola 7w

Bộ tản nhiệt được làm bằng nhôm, đế được làm bằng polymer màu xám chịu nhiệt. Trên một bảng mạch in dày nửa milimet có 14 điốt mắc nối tiếp.

Giữa tản nhiệt và bo mạch có một lớp keo dẫn nhiệt. Đế được cố định bằng vít tự khai thác.

Mạch điều khiển đơn giản, được thực hiện trên một bo mạch nhỏ gọn. Các đèn LED làm nóng bo mạch cơ bản đến +55 ºС. Thực tế không có xung, nhiễu sóng vô tuyến cũng bị loại trừ

Bảng được đặt hoàn toàn bên trong đế và được kết nối bằng dây rút ngắn. Việc xảy ra đoản mạch là không thể vì xung quanh có nhựa - vật liệu cách điện. Kết quả ở đầu ra bộ điều khiển là 81 V.

Phương án #3 – đèn đóng mở Ecola 6w GU5.3

Nhờ thiết kế có thể thu gọn, bạn có thể độc lập tiến hành sửa chữa hoặc cải thiện trình điều khiển thiết bị.

Tuy nhiên, vẻ ngoài và thiết kế khó coi của thiết bị sẽ làm hỏng ấn tượng. Bộ tản nhiệt quá khổ làm tăng trọng lượng, vì vậy nên cố định thêm khi gắn đèn vào ổ cắm.

Bảng có kích thước nhỏ gọn và sự sắp xếp hợp lý của các phần tử, để gắn chặt cả hai mặt phẳng đều được sử dụng. Sự hiện diện của gợn sóng được giải thích là do không có tụ lọc, tụ này phải ở đầu ra

Nhược điểm của mạch là sự hiện diện của các xung ánh sáng đáng chú ý và mức độ nhiễu sóng vô tuyến cao, điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng. Bộ điều khiển dựa trên vi mạch BP3122, giá trị đầu ra là 9,6 V.

Chúng tôi đã xem xét thêm thông tin về bóng đèn LED thương hiệu Ecola tại bài viết khác của chúng tôi.

Lựa chọn số 4 – Đèn Jazzway 7.5w GU10

Các bộ phận bên ngoài của đèn có thể dễ dàng tháo rời, vì vậy bạn có thể tiếp cận bộ điều khiển đủ nhanh bằng cách tháo hai cặp vít. Kính bảo vệ được giữ cố định bằng chốt. Bảng chứa 17 điốt với giao tiếp nối tiếp.

Tuy nhiên, bản thân bộ điều khiển, nằm ở đế, được lấp đầy bằng hợp chất và các dây được ép vào các đầu cuối.Để giải phóng chúng, bạn cần sử dụng máy khoan hoặc sử dụng phương pháp khử mối hàn.

Nhược điểm của mạch là chức năng của bộ giới hạn dòng điện được thực hiện bởi một tụ điện thông thường. Khi đèn được bật, dòng điện tăng vọt sẽ xảy ra, dẫn đến đèn LED bị cháy hoặc cầu đèn LED bị hỏng.

Không có nhiễu sóng vô tuyến - tất cả là do không có bộ điều khiển xung, nhưng ở tần số 100 Hz, các xung ánh sáng xuất hiện rõ rệt, đạt tới 80% giá trị tối đa.

Kết quả bộ điều khiển cho ra điện áp 100V nhưng theo đánh giá chung thì nhiều khả năng bóng đèn là thiết bị yếu. Giá thành của nó rõ ràng được đánh giá quá cao và ngang bằng với giá của các thương hiệu nổi bật bởi chất lượng sản phẩm ổn định.

Chúng tôi đã liệt kê các tính năng và đặc điểm khác của đèn từ nhà sản xuất này trong bài viết tiếp theo.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Bạn có thể xem cách thiết kế trình điều khiển cho đèn LED, tính năng và chức năng của chúng trong các video bên dưới.

Phân tích mạch đèn LED MR-16:

Mạch driver tự lắp ráp đèn có công suất đến 15W:

Trình điều khiển FT833A trông như thế nào và làm gì:

Tự chế từ các yếu tố phế liệu:

Ngày nay, trên các trang Internet thương mại, bạn có thể mua các bộ dụng cụ và các bộ phận riêng lẻ để lắp ráp các thiết bị chiếu sáng có công suất khác nhau.

Nếu muốn, bạn có thể sửa chữa đèn LED bị hỏng hoặc sửa đổi đèn mới để có kết quả tốt hơn. Khi mua, chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra cẩn thận các đặc tính và sự phù hợp của các bộ phận..

Bạn vẫn còn thắc mắc sau khi đọc tài liệu trên? Hay bạn muốn thêm thông tin có giá trị và các sơ đồ bóng đèn khác dựa trên kinh nghiệm cá nhân của bạn trong việc sửa chữa đèn LED? Viết đề xuất của bạn, thêm ảnh và sơ đồ, đặt câu hỏi trong phần nhận xét bên dưới.