تصميم ومبدأ تشغيل السائقين لمصابيح LED

برامج التشغيل عبارة عن أجهزة خاصة تضمن التشغيل المستقر لمصابيح LED. بدونها ، تكون الثنائيات غير مستقرة وتفشل بسرعة. سوف نتعلم كيف يتم ترتيب السائقين وكيف يعملون.

لماذا سائق الصمام؟

تعد مصابيح LED أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وتستمر لفترة أطول من المصابيح المتوهجة. يمكن أن تعمل لسنوات وتستهلك كهرباء أقل بعدة مرات من مصابيح الإضاءة التقليدية ، مع مصدر طاقة ثابت ، يكون السائق مسؤولاً عنه.
تعتبر مصابيح LED حساسة جدًا للطاقة التي يتم توفيرها لمدخلاتها. إنهم لا يخافون من القيم المنخفضة ، لكن زيادة الفولتية والتيارات لا يمكن أن تقلل بشكل كبير من موارد أشباه الموصلات فحسب ، بل تعطلها أيضًا. تتمثل مهمة السائق في تزويد مصابيح LED بتيار ثابت. سائق لمصابيح LED – مزود الطاقة. إنها دائرة إلكترونية ، يكون ناتجها تيارًا ثابتًا بقيمة معينة.

لكي تعمل عناصر LED لفترة طويلة وبكفاءة ، تحترق بشكل مشرق وبدون وميض ، يجب أن يتدفق تيار بهذه القيمة المشار إليها في ورقة البيانات الفنية لعنصر أشباه الموصلات عبر مصابيح LED.

تم تصميم برامج تشغيل LED التي تقدمها الشركات المصنعة لجهد كهربائي يبلغ 10 ، 12 ، 24 ، 220 فولت وتيارات مباشرة تبلغ 350 مللي أمبير ، 700 مللي أمبير ، 1 أ. عادةً ما يتم تصنيع برامج التشغيل لتركيبات محددة ، ولكن هناك أيضًا أجهزة عالمية معروضة للبيع تناسب معظم LED- عناصر من ماركات معروفة. تستخدم المثبتات الحالية في:

• أنظمة إضاءة الشوارع والمنزل ؛
• مصابيح مكتب سطح المكتب.
• شرائط LED وإضاءة ديكورية.

تقوم برامج التشغيل بتغيير سطوع ولون مصابيح LED. يتم ذلك باستخدام المقابض أو جهاز التحكم عن بعد. مصباح LED بدون سائق غير مستقر ومعرض لخطر التعطل السريع.

مبدأ التشغيل

يتم تطبيق الجهد على دخل مشغل LED ، والذي يمكن أن يختلف. يمر التيار عبر المقاومتين R1 و R3 ، ويكتسب القيمة المطلوبة ، ويحدد المكثف C1 تردده. التيار المتردد ، والحصول على المعلمات المحددة ، يدخل جسر الصمام الثنائي. بالمرور عبر هذا المعدل ، يتم تحويل التيار من التناوب إلى المباشر. علاوة على ذلك ، يتم ضبط معلماته بواسطة المقاومات R2 و R4 والمكثف C2. بهذه الطريقة ، يتم تحقيق أقصى دقة لمعلمات تيار الخرج. مخطط الدائرة الكهربائية للجهاز:

أنواع السائقين حسب مبدأ التشغيل

تنقسم جميع محركات LED إلى خطي ونبضي. كل مجموعة لها مزاياها وعيوبها وتوصياتها للاستخدام. مقارنة بين محول التيار الخطي والنبضي:

خطي

بناءً على الدائرة الخطية ، يتم إنشاء أبسط محركات لمصباح LED. كعنصر استقرار ، يتم استخدام المقاوم المحدد بمقاومة متغيرة. في المحرك الصناعي ، “محرك” المقاوم لا يتحكم فيه شخص ، بل إلكترونيات. إذا ارتفع الجهد إلى القيم الحرجة ، يبدأ التيار أيضًا في النمو ، وعندما يصل إلى قيمة غير مقبولة ، يسخن مؤشر LED ويتم تدميره لاحقًا. في الدوائر الأكثر تعقيدًا ، تُستخدم الترانزستورات لتنظيم التيار. عيب الدائرة الخطية هو فقد الطاقة الكبير ، لأنه مع زيادة الجهد ، يزداد تبديدها غير المجدي. عيب مماثل مسموح به باستثناء المصابيح منخفضة الطاقة. بالنسبة لمصابيح LED متعددة الواط ، فإن هذه المخططات غير مناسبة. مزايا نظام التثبيت الخطي:

• تصميم بسيط؛
• منخفض الكلفة؛
• موثوقية كافية (بقدرة تحميل منخفضة).

المثبت الخطي:

نبض

الخيار الثاني هو تثبيت النبضات. بعد تشغيل زر KH ، يتم شحن المكثف C. بعد فتح جهات اتصال الزر ، يبدأ في التفريغ ، مما يوفر الكهرباء لعنصر أشباه الموصلات. أبسط منظم تبديل:
بينما يعطي المكثف طاقة ، يصدر الصمام الثنائي الضوء. كلما زاد جهد الدخل ، قل وقت الشحن. الضغط على الزر وتحريره يحافظ على التوهج. يسمى مبدأ التشغيل هذا بتعديل عرض النبضة. تحدث العشرات بل الآلاف من العمليات في الثانية.

أنواع برامج التشغيل حسب نوع التصميم

محركات لعناصر LED عبارة عن دائرة إلكترونية صغيرة مجمعة من مقاومات ومكثفات وثنائيات أشباه الموصلات موضوعة على اللوحة. الأجهزة التي تعمل على استقرار التيار لمصابيح LED متوفرة في نسختين:

• في الهيكل. هذا هو الخيار الأكثر شيوعًا. تكلفة هذا الجهاز أعلى. ميزته الرئيسية هي حماية العناصر الهيكلية من الرطوبة والغبار.
• بدون جسم. استخدامها مبرر فقط للتثبيت المخفي. إنها أرخص من نظائرها.

وفقًا للتصميم ، يتم تقسيم المحولات إلى ثلاث مجموعات.

إلكتروني

في المحول الإلكتروني ، يكون الترانزستور مسؤولاً عن تصحيح التيار. مهمتها هي تفريغ دائرة التحكم الدقيقة. لتخفيف التموج قدر الإمكان ، يتم تثبيت مكثف عند خرج الدائرة.
الأجهزة الإلكترونية غالية الثمن ، ولكنها تعمل على تثبيت التيار بحد أقصى 750 مللي أمبير. عادةً ما يتم تثبيت أحدث برامج التشغيل من هذا النوع على مصابيح بقاعدة E27. العيوب الرئيسية هي التموجات والتداخل في نطاق التردد العالي. إذا تم توصيل الأجهزة المنزلية ، مثل الراديو ، في نفس المقبس مع المصباح ، يحدث التداخل عند ترددات FM. . يجب أن يحتوي المحرك الإلكتروني الجيد على مكثفين في وقت واحد:

• كهربائيا ، الذي ينعم النبضات ؛
• السيراميك الذي يخفض الترددات العالية.

هذا المزيج نادر ، خاصة في السائقين الصينيين. يمكن لمستخدمي IC المحنكين الحصول على معلمات خرج السائق عن طريق تغيير قيم المقاوم. نظرًا للكفاءة العالية – حوالي 95 ٪ – يتم استخدام برامج التشغيل الإلكترونية لمجموعة متنوعة من الأغراض (لضمان تشغيل مصابيح LED للسيارات وإضاءة الشوارع والمنزلية).

على أساس المكثفات

برامج التشغيل القائمة على استخدام المكثفات أقل شيوعًا إلى حد ما. تتمتع جميع دوائر مصابيح LED ذات الميزانية المحدودة مع هذه الأجهزة تقريبًا بخصائص متشابهة.
بسبب التغييرات التي أجراها المصنعون على الدوائر الكهربائية ، قد تتم إزالة بعض العناصر منها. غالبًا ما لا يكون لديهم مكثف مسؤول عن تجانس التموجات. مزايا محركات مكثف:

• بساطة التصميم
• تميل الكفاءة إلى 100٪ ، حيث يتم ملاحظة فقد الطاقة فقط في المقاومات وتقاطعات عناصر أشباه الموصلات.

وفقًا لـ GOST ، فإن معدل التموج المسموح به هو 10-20 ٪ ويعتمد على الغرض من الغرفة التي يعمل فيها جهاز الإضاءة.

عكس الضوء

الخافت هو جهاز يتحكم في سطوع مصابيح LED. تتضمن العديد من برامج التشغيل الحديثة هذه الميزات المفيدة.
مزايا السائقين العاكسة للضوء:

• يختار المستخدم مستوى الإضاءة المريح في الوقت الحالي ؛
• يتيح لك تضمين باهتة في المثبتات الحالية استهلاك الكهرباء وعمر مصابيح LED اقتصاديًا.

خيارات التنفيذ:

• يقع جهاز التعتيم بين مصدر الطاقة ومصباح LED. يتحكم هذا الجهاز في الكهرباء التي يتم توفيرها لمصابيح LED. عادة ما تكون هذه مثبتات عرض النبضة (PWM) التي تصحح كمية التيار.
• يتحكم الجهاز في مصدر الطاقة. ينفذ التصحيح الحالي. يتغير سطوع ولون الثنائيات.

حياة

تعتمد مدة التشغيل الصحيح للسائق على جودته وظروف التشغيل. ولكن حتى الجهاز الأعلى جودة يحتوي على مورد أصغر بكثير من مصابيح LED المتصلة به. تدوم عناصر LED من العلامات التجارية المعروفة حوالي 100000 ساعة. الوقت المقدر لتشغيل السائق:

• جودة منخفضة – ما يصل إلى 20000 ساعة ؛
• متوسط ​​- ما يصل إلى 50000 ساعة ؛
• عالية – ما يصل إلى 70000 ساعة.

للإنتاج والشارع ، يوصى بأخذ السائقين بعمر خدمة طويل.

تتأثر مدة المثبت الحالي لمصابيح LED بالعوامل الخارجية. قد يفشل السائق للأسباب التالية:

• الرطوبة العالية في الغرفة ، والتي لا تتوافق مع درجة حماية الجهاز ؛
• تغيرات حادة في درجات الحرارة
• سوء التهوية؛
• حساب قوة الحمل غير صحيح.

في أغلب الأحيان ، ينهار السائق بسبب المكثف – يفشل أثناء زيادة الطاقة في الشبكة.

كيف تختار السائق؟

يتم تصنيع معظم محركات إضاءة LED المباعة في السوق المحلية في الصين ، وهي رخيصة الثمن وليست عالية الجودة. في برامج تشغيل مصابيح LED الصينية ، غالبًا ما توجد دوائر كهربائية معيبة ، لا يوصى بشرائها. يفشل هذا الجهاز بسرعة ، ومن غير المحتمل أن يكون من الممكن استبداله بجهاز جديد أو إعادة الأموال. نصائح لاختيار برنامج تشغيل LED:

• خذ المثبت الحالي مع الحمل.
• ضع في اعتبارك قوة التحميل التي سيتم توصيلها بالسائق.
• انتبه للجسم. يجب أن تشير إلى القدرة ، نطاقات الجهد (المدخلات والمخرجات) ، القيمة الاسمية للتيار المستقر ، فئة مقاومة الرطوبة والغبار.

أقصى قوة للسائق

يعتمد جهد الخرج على عدد الثنائيات في الدائرة وعلى مخطط إدراجها. يجب أن تكون أكبر من أو تساوي مجموع الطاقة التي تنفقها كل كتلة في الدائرة الكهربائية. يتم تحديد التيار المقنن من خلال قوة العناصر وسطوعها. الغرض من المثبت هو تزويد الثنائيات بالطاقة اللازمة. يتم تحديد الطاقة الإجمالية لمصابيح LED من خلال معلمات كل عنصر وعددها ولونها. يتم حساب كمية الطاقة المستهلكة وفقًا للصيغة: P = PLED x N ، حيث N هو عدد الثنائيات في الدائرة ، PLED هو قوة الصمام الثنائي الواحد. يتم أخذ القيمة الاسمية 20-30٪ أكثر من القدرة المحسوبة: Pmax ≥ (1.2..1.3) * P. يتم أيضًا أخذ لون توهج العناصر في الاعتبار. يؤثر على جهد الخرج. يشار إليه مباشرة على الجهاز أو على العبوة. على سبيل المثال ، هناك ثلاثة مصابيح LED بقدرة 3 وات. ثم القدرة الكلية – 9 واط. برنامج التشغيل الموصى به Pmax = 9 × 1.3 = 11.7 واط.

سعر

تُباع برامج تشغيل إضاءة LED في متاجر الكهرباء ، على الإنترنت ، في منافذ البيع بالتجزئة التي تتعامل مع مكونات الراديو. الشراء عبر الإنترنت هو الأرخص.
الأسعار التقريبية للمثبتات الحالية:

• DC12V (الطاقة 18 واط ، جهد الدخل 12 فولت ، الإخراج 100-240 فولت) – 190 روبل ؛
• LB0138 (6 واط ، 45 فولت ، 220 فولت) – 170 روبل ؛
• YW-83590 (21 واط ، 25-35 فولت ، 200-240 فولت) – 690 روبل ؛
• LB009 (150 واط ، 12 فولت ، 170-260 فولت) – 750 روبل.

الدائرة الدقيقة PT4115 – محول باك – تكلف 150 روبل للقطعة الواحدة. تكلفة العناصر الأكثر قوة من 150 إلى عدة آلاف روبل.

مميزات وخصائص اخرى

عند شراء سائق انتبه للخصائص التالية:

• انتاج التيار الكهربائي. تعتمد قيمتها على عدد مصابيح LED في المصباح ، وعلى طريقة إمداد الطاقة وانخفاض الجهد عبر أشباه الموصلات. هناك أجهزة في السوق بجهد كهربائي من 2 إلى 50 فولت وأكثر.
• التصنيف الحالي. يجب أن يكون كافياً لتوفير السطوع الأمثل.
• لون LED. يؤثر على انخفاض الجهد.

اعتماد المعلمات الكهربائية على لون المصابيح:

إذا كان مصدر الضوء يحتوي على ثلاثة مصابيح LED للضوء الأبيض 1 وات متصلة في سلسلة ، فستحتاج إلى سائق بجهد 9-12 فولت وتيار 350 مللي أمبير. يبلغ انخفاض الجهد عبر البلورات البيضاء 3.3 فولت. عند التوصيل على التوالي ، يتم تلخيص الفولتية. اتضح 9.9 فولت ، والذي يلبي نطاق تشغيل السائق. اعتمادًا على التعديل ، يتم استخدام الأجهزة لعدد معين من مصابيح LED – واحد أو اثنان أو أكثر.

في الحياة اليومية و phytolamps ، يوصى باستخدام السائقين في الحالات. إنها أكثر جمالية وأمانًا من تلك بدون إطار.

على سبيل المثال ، تعد برامج تشغيل LED المزودة بشريحة 9918c في مصباح LED مناسبة لقيادة المصابيح غير القابلة للتعتيم ودعم طاقة تصل إلى 25 وات.

اتصال السائق

السائق بسيط للغاية للاتصال بمصابيح LED. يوجد على جسمه كل العلامات الضرورية. يتم تطبيق جهد الإدخال على أطراف الإدخال (INPUT) ، ويتم توصيل سلسلة من مصابيح LED بأطراف الإخراج (OUTPUT). الشيء الرئيسي هو مراقبة القطبية.

قطبية الإدخال

إذا كان المحرك يعمل بجهد ثابت ، فإن القطب الموجب لمصدر الطاقة متصل بطرفه “+”. بالنسبة لجهد التيار المتردد ، انتبه إلى وضع العلامات على أطراف الإدخال. خيارات الوسم:

• “L” و “N”. تطبيق المرحلة على الإخراج “L”. يمكنك العثور عليها باستخدام مفك كهربائي خاص. قم بتوصيل السلك المحايد بالطرف “N”.
• “~” أو “AC” أو لا يوجد علامة. في هذه الحالة ، القطبية ليست مهمة ، لا يمكنك ملاحظتها.

قطبية الإخراج

يجب دائمًا ملاحظة القطبية هنا. السلك “plus” متصل بالقطب الموجب لعنصر أشباه الموصلات الأول ، السلك “ناقص” متصل بالكاثود الخاص بالديود الأخير. اتصال السائق:
220 / 12V LED مصباح دائرة سائق (دخل / خرج الجهد):

إصلاح مشغلات مصابيح LED

إذا فقد المنظم الحالي قدرته على أداء وظائفه ، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف مصابيح LED. من المهم تحديد الانهيار في الوقت المناسب. لاختبار برنامج تشغيل مصباح LED ، يتم تطبيق 220 فولت على مدخلاته ، ويجب أن يظهر جهد ثابت عند خرج سائق يعمل. علاوة على ذلك ، ستكون قيمتها أكبر قليلاً من النطاق الأعلى الموضح على عبوة الجهاز. هذه الطريقة سهلة التنفيذ ، ولكنها لا تجعل من الممكن الحكم على صحة الجهاز. للتحقق مما إذا كان برنامج التشغيل صحيحًا ، قم بما يلي:

1. قم بتركيب المقاوم عند خرج المثبت الحالي. يتم تحديد مقاومته مع مراعاة التيار المعطى. يحددها قانون أوم: R = U / I.
2. خذ المقاوم مع المقاومة المحسوبة والقوة المقابلة.
3. بعد تثبيت المقاوم ، قم بقياس جهد الخرج باستخدام جهاز اختبار. إذا لم يتجاوز نطاق التشغيل ، فإن الجهاز يعمل بشكل صحيح.

الطريقة الثانية للبحث عن أعطال السائق:

1. إذا كان الجهاز يحتوي على فتيل ، فاتصل به. يجب أن يُظهر المُختبِر أن المقاومة تساوي صفرًا. إذا كانت المقاومة تميل إلى اللانهاية ، فاستبدل المصهر. إذا أضاء المصباح بعد تشغيل الشبكة ، فهذا يعني أن الإصلاح قد انتهى.
2. إذا لم يتم تفجير المصهر ، فابحث عن المزيد من الانهيار. تحقق من جسر الصمام الثنائي.
3. إذا كان المعدل سليمًا ، فسيتعين عليك فك مكثف التنعيم ورنينه. تشير المقاومة الصغيرة ، التي تنمو أمام أعيننا ، إلى قابلية تشغيل المكثف.
4. بالنسبة لبرنامج تشغيل بسيط ، ستكون هذه الفحوصات كافية للعثور على مصدر المشكلة. في مثبتات التيار المعقدة ، سيتعين عليك ربط جميع الثنائيات والمكثفات الإلكتروليتية.

عند محاولة العثور على انهيار ، ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل الدائرة:

• خطي. في مثل هذه المحركات ، يتم إجراء الحماية من انخفاض الجهد باستخدام مقاومات 5-100 أوم. يتم وضع مقاومة واحدة عند مدخل المعدل (جسر الصمام الثنائي). لتقليل الوميض ، يتم توصيل مكثف إلكتروليتي كبير بالتوازي مع الحمل.
• نبض. توجد في هذه المحولات دوائر دقيقة تتمتع بحماية ضد جميع التهديدات – السخونة الزائدة والحمل الزائد والجهد الزائد. لا ينبغي كسرها ، لكن كل شيء يحدث مع السائقين الصينيين.

تكمن مشكلة إصلاح السائقين في صعوبة اختيار الدوائر الدقيقة المناسبة. خاصة إذا كان المثبت مصنوعًا في الصين. إذا لم تكن هناك طريقة تسمح لك بالعثور على أسباب تعطل المثبت الحالي ، فسيتعين عليك الاتصال بأخصائي. أو شراء سائق آخر.

الاختلافات من إمدادات الطاقة

سائق العديد من المستخدمين استدعاء عن طريق الخطأ مزود الطاقة. في الواقع ، إنها أجهزة مختلفة. يعمل مزود الطاقة على استقرار الجهد ، السائق – التيار. إذا كانت مصابيح LED متصلة بمصدر طاقة خاطئ ، فإنها تفشل بسرعة. يمكن أن يكون مصدر الطاقة:

• محول. هم نادرون اليوم ، حيث يخسرون في كثير من النواحي أمام منافسيهم. كتلة المحول تجعل 12 أو 24 فولت من جهد 220 فولت ، ثم يتم تصحيح الجهد المتناوب للتوجيه. يتم تطبيقه على الحمولة.
• نبض. في نفوسهم ، يتم تقويم الجهد على الفور – يتم تحويل 220 فولت تيار متردد إلى 220 فولت تيار مستمر. ثم ينتقل إلى مولد النبض ، مما يخلق جهدًا متناوبًا عالي التردد. العنصر الأخير هو المحول.

ينتج كل من موردي الطاقة جهدًا ثابتًا بنفس المقدار. هذه الأجهزة ليست مناسبة لمصابيح LED ، حيث يتم “تشغيلها” بواسطة التيار الكهربائي. وهبوط الجهد عبر أشباه الموصلات هو أحد خصائصها فقط. إذا تمت كتابة المعلمات على مؤشر LED ، على سبيل المثال ، 10 مللي أمبير و 2.7 فولت ، فهذا يعني أنه لا يمكن تمرير أكثر من الأمبيرات المحددة من خلاله – سوف تحترق. مع مرور تيار 10 مللي أمبير ، يتم فقد 2.7 فولت على أشباه الموصلات ، وهذا هو بالضبط الخسارة ، وليس الجهد المطلوب لإضاءة المصابيح.

كيف تصنع برنامج تشغيل LED خطي بيديك؟

بوجود دوائر دقيقة جاهزة ، يمكن لأي هواة راديو مبتدئ تجميع برنامج تشغيل لمصابيح LED. لهذه المهمة ، يجب أن تكون قادرًا على القيام بأمرين – قراءة مخططات الدوائر الكهربائية وامتلاك مكواة لحام. على سبيل المثال ، يمكنك تجميع مثبت تيار لمصابيح LED 3 واط باستخدام شريحة PowTech – PT4115 (الصين). يحتوي المحول ، الذي تم إنشاؤه على أساس هذه الدائرة المصغرة ، على الحد الأدنى من العناصر والكفاءة العالية. يتم تجميع أبسط محول تيار حتى من شاحن الهاتف. فيما يلي تعليمات لتجميع برنامج تشغيل لثلاثة مصابيح LED 1W. للعمل سوف تحتاج:

• شاحن الهاتف المحمول القديم. على سبيل المثال ، من Samsung – فهي أكثر موثوقية. معلمات الجهاز – 5 فولت و 700 مللي أمبير.
• مقاوم للتشذيب بمقاومة 10 كيلو أوم.
• ثلاثة عناصر LED بقوة 1 وات.
• سلك مع قابس.

كيفية تجميع السائق:

1. قم بفك الشاحن مع الحرص على عدم إتلاف عناصره.
2. استخدم مكواة لحام لحام المقاوم 5 kΩ عند الإدخال. استبدلها بمقاوم قابل للتعديل.
3. تحديد الإخراج للحمل والقطبية لحام المصابيح بشكل صحيح. يتم تجميعها مسبقًا في دائرة تسلسلية.
4. قم بفك الملامسات من السلك وضع سلكًا بمقبس هناك. قبل التحقق مما إذا كان المثبت يعمل ، تأكد من توصيل كل شيء بشكل صحيح. إذا قمت بخطأ ما ، فقد يكون هناك ماس كهربائي.
5. اضبط التيار باستخدام أداة التشذيب بحيث تضيء مصابيح LED.
6. إذا كانت العناصر الباعثة للضوء قيد التشغيل ، فتحقق من الجهد والتيار والطاقة باستخدام جهاز اختبار.

إذا كانت مصابيح LED مضاءة ، فلا يوجد شرارة أو دخان ، فقد سارت عملية التجميع بشكل جيد – DIY الخاص بك جاهز. يعد استخدام برنامج تشغيل تم اختياره بشكل صحيح شرطًا مهمًا للتشغيل عالي الجودة وطويل الأجل لمصادر طاقة LED. الخيار الأكثر موثوقية هو شراء جهاز يحمل علامة تجارية مع مصابيح LED. إذا كنت تفهم الدوائر وكنت “أصدقاء” مع مكواة لحام ، فيمكنك دائمًا تجميع محرك مناسب لعناصر LED.