Muundo na kanuni ya uendeshaji wa madereva kwa taa za LED

Madereva ni vifaa maalum vinavyohakikisha uendeshaji thabiti wa taa za LED. Bila yao, diode hazina msimamo na hushindwa haraka. Tutajifunza jinsi madereva yanapangwa na jinsi yanavyofanya kazi.

Kwa nini dereva wa LED?

LED zina ufanisi zaidi wa nishati na hudumu kwa muda mrefu kuliko balbu za incandescent. Wanaweza kufanya kazi kwa miaka na hutumia umeme chini mara kadhaa kuliko balbu za kawaida za mwanga, na usambazaji wa nguvu thabiti, ambao dereva anajibika.
LEDs ni nyeti sana kwa nguvu zinazotolewa kwa pembejeo zao. Hawana hofu ya maadili ya chini, lakini kuongezeka kwa voltages na mikondo haiwezi tu kupunguza kwa kiasi kikubwa rasilimali ya semiconductors, lakini pia kuwazima. Kazi ya dereva ni kutoa LEDs kwa sasa imara. Dereva kwa taa za LED – ugavi wa umeme. Ni mzunguko wa umeme, pato ambalo ni sasa ya mara kwa mara ya thamani fulani.

Ili vipengele vya LED vifanye kazi kwa muda mrefu na kwa ufanisi, kuchoma mkali na bila flickering, sasa ya thamani hiyo ambayo imeonyeshwa kwenye karatasi ya kiufundi ya kipengele cha semiconductor lazima inapita kupitia LEDs.

Madereva ya LED yanayotolewa na wazalishaji yameundwa kwa voltages ya 10, 12, 24, 220 V na mikondo ya moja kwa moja ya 350 mA, 700 mA, 1 A. Kawaida, madereva hufanywa kwa ajili ya kurekebisha maalum, lakini pia kuna vifaa vya ulimwengu wote vinavyouzwa vinavyofaa. vitu vingi vya LED kutoka kwa chapa zinazojulikana. Vidhibiti vya sasa vinatumika katika:

• mifumo ya taa za barabarani na nyumbani;
• taa za ofisi za desktop;
• Vipande vya LED na taa za mapambo.

Madereva hubadilisha mwangaza na rangi ya LEDs. Hii inafanywa kwa kutumia visu au udhibiti wa kijijini. Taa ya LED bila dereva haina utulivu na ina hatari ya kushindwa haraka.

Kanuni ya uendeshaji

Voltage hutumiwa kwa pembejeo ya dereva wa LED, ambayo inaweza kutofautiana. Ya sasa inapita kwa upinzani wa R1 na R3, kupata thamani inayotakiwa, na capacitor C1 inaweka mzunguko wake. Sasa mbadala, kupata vigezo vilivyowekwa, huingia kwenye daraja la diode. Kupitia kirekebishaji hiki, mkondo wa sasa hubadilishwa kutoka kwa kupishana hadi kuelekeza. Zaidi ya hayo, vigezo vyake vinarekebishwa na resistors R2 na R4 na capacitor C2. Kwa njia hii, usahihi wa juu wa vigezo vya sasa vya pato hupatikana. Mchoro wa mzunguko wa umeme wa kifaa:

Aina za madereva kulingana na kanuni ya uendeshaji

Madereva yote ya LEDs imegawanywa katika mstari na pulsed. Kila kikundi kina faida, hasara na mapendekezo ya matumizi. Ulinganisho wa kibadilishaji cha sasa cha mstari na mapigo:

Linear

Kulingana na mzunguko wa mstari, madereva rahisi zaidi ya taa ya LED huundwa. Kama kipengele cha utulivu, kizuia kikwazo na upinzani wa kutofautiana hutumiwa. Katika dereva wa viwanda, “injini” ya kupinga inadhibitiwa sio na mtu, bali kwa umeme. Ikiwa voltage inaongezeka kwa maadili muhimu, sasa pia huanza kuongezeka, na inapofikia thamani isiyokubalika, LED inazidi na inaharibiwa baadaye. Katika nyaya ngumu zaidi, transistors hutumiwa kudhibiti sasa. Hasara ya mzunguko wa mstari ni hasara kubwa za nguvu, kwa kuwa kwa kuongezeka kwa voltage, uharibifu wake usio na maana huongezeka. Upungufu sawa unaruhusiwa isipokuwa kwa taa za chini za nguvu. Kwa LED za watt nyingi, mipango hiyo haifai. Manufaa ya mpango wa uimarishaji wa mstari:

• kubuni rahisi;
• gharama nafuu;
• kuaminika kwa kutosha (kwa nguvu ya chini ya mzigo).

Kiimarishaji cha Linear:

Mapigo ya moyo

Chaguo la pili ni utulivu wa msukumo. Baada ya kuwasha kitufe cha KH, capacitor C inachajiwa. Baada ya kufungua mawasiliano ya kifungo, huanza kutekeleza, kutoa umeme kwa kipengele cha semiconductor. Kidhibiti rahisi zaidi cha kubadili:
Wakati capacitor inatoa nishati, diode hutoa mwanga. Ya juu ya voltage ya pembejeo, muda mfupi wa malipo. Kubonyeza na kuachilia kitufe hudumisha mwanga. Kanuni hii ya operesheni inaitwa moduli ya upana wa mapigo. Dazeni na hata maelfu ya shughuli hutokea kwa sekunde.

Aina za madereva kwa aina ya kubuni

Madereva kwa vipengele vya LED ni mzunguko mdogo wa umeme uliokusanywa kutoka kwa vipinga, capacitors na diode za semiconductor zilizowekwa kwenye ubao. Vifaa vinavyoimarisha sasa vya LED vinapatikana katika matoleo 2:

• Katika maiti. Hii ndiyo chaguo la kawaida zaidi. Gharama ya kifaa kama hicho ni kubwa zaidi. Faida yake kuu ni ulinzi wa vipengele vya kimuundo kutoka kwa unyevu na vumbi.
• Bila mwili. Matumizi yao yanahesabiwa haki tu kwa ajili ya ufungaji wa siri. Wao ni nafuu zaidi kuliko analogi za kesi.

Kulingana na muundo, waongofu wamegawanywa katika vikundi vitatu.

Kielektroniki

Katika kubadilisha fedha za elektroniki, transistor ni wajibu wa kurekebisha sasa. Kazi yake ni kupakua microcircuit ya kudhibiti. Ili kulainisha ripple iwezekanavyo, capacitor imewekwa kwenye pato la mzunguko.
Vifaa vya umeme ni ghali, lakini utulivu wa sasa hadi kiwango cha juu cha 750 mA. Madereva ya hivi karibuni ya aina hii kawaida huwekwa kwenye taa zilizo na msingi wa E27. Hasara kuu ni ripples na kuingiliwa katika masafa ya juu-frequency. Ikiwa vifaa vya nyumbani, kama vile redio, vimechomekwa kwenye tundu moja na taa, usumbufu hutokea kwenye masafa ya FM. . Dereva mzuri wa elektroniki anapaswa kuwa na capacitors mbili mara moja:

• electrolytic, ambayo hupunguza pulsations;
• kauri, ambayo hupunguza masafa ya juu.

Mchanganyiko huu ni nadra, hasa katika madereva ya Kichina. Watumiaji wa IC savvy wanaweza kupata vigezo vya pato la dereva kwa kubadilisha maadili ya kupinga. Kutokana na ufanisi mkubwa – karibu 95% – madereva ya umeme hutumiwa kwa madhumuni mbalimbali (kuhakikisha uendeshaji wa taa za LED za magari, taa za mitaani na za kaya).

Kulingana na capacitors

Madereva kulingana na matumizi ya capacitors ni kiasi fulani chini ya maarufu. Karibu nyaya zote za taa za LED za bajeti na vifaa vile zina sifa zinazofanana.
Kutokana na mabadiliko yaliyofanywa na wazalishaji kwa nyaya za umeme, baadhi ya vipengele vinaweza kuondolewa kutoka kwao. Hasa mara nyingi hawana capacitor inayohusika na kulainisha ripples. Manufaa ya madereva ya capacitor:

• unyenyekevu wa kubuni;
• Ufanisi huwa na 100%, kwani hasara za nguvu zinazingatiwa tu katika vipinga na makutano ya vipengele vya semiconductor.

Kulingana na GOST, kiwango cha ripple kinachoruhusiwa ni 10-20% na inategemea madhumuni ya chumba ambacho kifaa cha taa hufanya kazi.

Huzimika

Dimmer ni kifaa kinachodhibiti mwangaza wa LEDs. Madereva mengi ya kisasa yanajumuisha vipengele hivi muhimu.
Manufaa ya madereva yanayozimika:

• mtumiaji huchagua kiwango cha kuangaza ambacho kinafaa kwa wakati wa sasa;
• kuingizwa kwa dimmer katika vidhibiti vya sasa inakuwezesha kutumia kiuchumi umeme na maisha ya LEDs.

Chaguzi za utekelezaji:

• Kifaa cha dimming iko kati ya usambazaji wa nguvu na taa ya LED. Kifaa kama hicho hudhibiti umeme unaotolewa kwa taa za LED. Kawaida hizi ni vidhibiti vya upana wa kunde (PWM) vinavyosahihisha kiasi cha sasa.
• Kifaa hudhibiti usambazaji wa nguvu. Inafanya marekebisho ya sasa. Mwangaza na rangi ya diode hubadilika.

Maisha yote

Muda wa operesheni sahihi ya dereva inategemea ubora wake na hali ya uendeshaji. Lakini hata kifaa cha ubora wa juu kina rasilimali ndogo zaidi kuliko LED zilizounganishwa nayo. Vipengele vya LED kutoka kwa chapa zinazojulikana hudumu kama masaa 100,000. Muda uliokadiriwa wa uendeshaji wa dereva:

• ubora wa chini – hadi masaa 20,000;
• wastani – hadi saa 50,000;
• juu – hadi saa 70,000.

Kwa ajili ya uzalishaji na mitaani, inashauriwa kuchukua madereva na maisha ya huduma ya muda mrefu.

Muda wa utulivu wa sasa kwa LEDs huathiriwa na mambo ya nje. Dereva anaweza kushindwa kwa sababu zifuatazo:

• unyevu wa juu katika chumba, ambayo hailingani na kiwango cha ulinzi wa kifaa;
• mabadiliko makali ya joto;
• uingizaji hewa mbaya;
• hesabu ya nguvu ya mzigo isiyo sahihi.

Mara nyingi, dereva huvunjika kwa sababu ya capacitor – inashindwa wakati wa kuongezeka kwa nguvu kwenye mtandao.

Jinsi ya kuchagua dereva?

Wengi wa madereva ya taa za LED zinazouzwa katika soko la ndani hufanywa nchini China, ni nafuu, na sio ubora wa juu. Katika madereva ya taa ya LED ya Kichina, microcircuits yenye kasoro hupatikana mara nyingi, haipendekezi kununua. Kifaa kama hicho kinashindwa haraka, na hakuna uwezekano kwamba itawezekana kuibadilisha kwa mpya au kurudisha pesa. Vidokezo vya kuchagua dereva wa LED:

• Chukua utulivu wa sasa pamoja na mzigo.
• Fikiria nguvu ya mzigo ambayo itaunganishwa na dereva.
• Makini na mwili. Inapaswa kuonyesha nguvu, safu za voltage (pembejeo na pato), thamani ya nominella ya sasa imetulia, darasa la upinzani wa unyevu na vumbi.

Nguvu ya juu ya dereva

Voltage ya pato inategemea idadi ya diode katika mzunguko na juu ya mpango wa kuingizwa kwao. Lazima iwe kubwa kuliko au sawa na jumla ya nishati inayotumiwa na kila block ya mzunguko wa umeme. Sasa iliyopimwa imedhamiriwa na nguvu za vipengele na mwangaza wao. Madhumuni ya utulivu ni kutoa diodes na nishati muhimu. Nguvu ya jumla ya LEDs imedhamiriwa na vigezo vya kila kipengele, idadi yao na rangi. Kiasi cha nishati kinachotumiwa kinahesabiwa kulingana na formula: P = PLED x N, ambapo N ni idadi ya diode katika mzunguko, PLED ni nguvu ya diode moja. Thamani ya majina inachukuliwa na 20-30% zaidi ya nguvu iliyohesabiwa: Pmax ≥ (1.2..1.3) * P. Rangi ya mwanga wa vipengele pia huzingatiwa. Inathiri voltage ya pato. Inaonyeshwa moja kwa moja kwenye kifaa au kwenye ufungaji. Kwa mfano, kuna taa tatu za 3W. Kisha nguvu ya jumla ni 9 watts. Dereva iliyopendekezwa Pmax = 9 x 1.3 = 11.7 wati.

Bei

Madereva kwa taa za LED zinauzwa katika maduka ya umeme, kwenye mtandao, kwenye maduka ya rejareja ambayo yanahusika na vipengele vya redio. Kununua mtandaoni ni nafuu zaidi.
Bei za takriban za vidhibiti vya sasa:

• DC12V (nguvu 18 W, voltage ya pembejeo 12 V, pato 100-240 V) – rubles 190;
• LB0138 (6 W, 45 V, 220 V) – rubles 170;
• YW-83590 (21 W, 25-35 V, 200-240 V) – rubles 690;
• LB009 (150 W, 12 V, 170-260 V) – 750 rubles.

Microcircuit PT4115 – kubadilisha fedha – gharama ya rubles 150 kwa kipande. Vitu vyenye nguvu zaidi vinagharimu kutoka rubles 150 hadi elfu kadhaa.

Sifa nyingine

Wakati wa kununua dereva, makini na sifa zifuatazo:

• Voltage ya pato. Thamani yake inategemea idadi ya LEDs katika luminaire, kwa njia ya ugavi wa umeme na kushuka kwa voltage kwenye semiconductors. Kuna vifaa kwenye soko na voltages kutoka 2 hadi 50 V na zaidi.
• Iliyokadiriwa sasa. Inapaswa kutosha kutoa mwangaza bora.
• Rangi ya LED. Inathiri kushuka kwa voltage.

Utegemezi wa vigezo vya umeme kwenye rangi ya LEDs:

Ikiwa chanzo cha mwanga kina taa tatu za taa nyeupe za 1 W zilizounganishwa katika mfululizo, utahitaji dereva na voltage ya 9-12 V na sasa ya 350 mA. Kushuka kwa voltage kwenye fuwele nyeupe ni 3.3 V. Wakati wa kushikamana katika mfululizo, voltages ni muhtasari. Inageuka 9.9 V, ambayo inakidhi safu ya uendeshaji ya dereva. Kulingana na urekebishaji, vifaa hutumiwa kwa idadi fulani ya LEDs – moja, mbili au zaidi.

Katika maisha ya kila siku na kwa phytolamps, inashauriwa kutumia madereva katika kesi. Ni za urembo zaidi na salama kuliko zisizo na sura.

Kwa mfano, madereva ya LED yenye chip 9918c katika taa ya LED yanafaa kwa ajili ya kuendesha taa zisizo na mwanga na nguvu za msaada hadi 25W.

Uunganisho wa dereva

Dereva ni rahisi sana kuunganisha kwenye LEDs. Kwenye mwili wake kuna alama zote muhimu. Voltage ya pembejeo hutumiwa kwenye vituo vya pembejeo (INPUT), na kamba ya LEDs imeunganishwa kwenye vituo vya pato (OUTPUT). Jambo kuu ni kuchunguza polarity.

polarity ya pembejeo

Ikiwa dereva hutumiwa na voltage ya mara kwa mara, pole chanya ya chanzo cha nguvu imeshikamana na terminal yake “+”. Kwa voltage ya AC, makini na lebo ya vituo vya pembejeo. Chaguzi za kuashiria:

• “L” na “N”. Omba awamu kwa pato “L”. Unaweza kuipata na screwdriver maalum ya umeme. Unganisha waya wa upande wowote kwenye terminal ya “N”.
• “~”, “AC” au hakuna kuashiria. Katika kesi hii, polarity sio muhimu, huwezi kuiangalia.

Polarity ya pato

Polarity lazima izingatiwe hapa kila wakati. Waya “plus” imeunganishwa na anode ya kipengele cha kwanza cha semiconductor, waya “minus” imeunganishwa na cathode ya diode ya mwisho. Muunganisho wa kiendeshi:
220/12V mzunguko wa kiendeshi cha taa ya LED (voltage ya pembejeo/pato):

Urekebishaji wa madereva ya taa ya LED

Ikiwa mdhibiti wa sasa hupoteza uwezo wake wa kufanya kazi zake, hii inaweza kusababisha uharibifu wa LEDs. Ni muhimu kutambua kuvunjika kwa wakati. Ili kupima dereva wa taa ya LED, 220 V hutumiwa kwa pembejeo yake. Voltage ya mara kwa mara inapaswa kuonekana kwenye pato la dereva anayefanya kazi. Zaidi ya hayo, thamani yake itakuwa kubwa kidogo kuliko safu ya juu iliyoonyeshwa kwenye ufungaji wa kifaa. Njia hii ni rahisi kutekeleza, lakini haifanyi iwezekanavyo kuhukumu afya ya kifaa. Ili kuangalia ikiwa dereva anafanya kazi, fanya yafuatayo:

1. Sakinisha kupinga kwenye pato la utulivu wa sasa. Upinzani wake huchaguliwa kwa kuzingatia sasa iliyotolewa. Imedhamiriwa na sheria ya Ohm: R=U/I.
2. Kuchukua kupinga na upinzani uliohesabiwa na nguvu zinazofanana.
3. Baada ya kufunga kupinga, pima voltage ya pato na tester. Ikiwa haipiti zaidi ya safu ya uendeshaji, kifaa kinafanya kazi vizuri.

Njia ya pili ya kutafuta makosa ya dereva:

1. Ikiwa kifaa kina fuse, piga simu. Mjaribu anapaswa kuonyesha kwamba upinzani ni sifuri. Ikiwa upinzani unaelekea usio na mwisho, badala ya fuse. Ikiwa taa inawaka baada ya kugeuka kwenye mtandao, ukarabati umekwisha.
2. Ikiwa fuse haijapulizwa, tafuta kuvunjika zaidi. Angalia daraja la diode.
3. Ikiwa kirekebishaji kiko kwa mpangilio, itabidi unsolder capacitor laini na kupigia. Upinzani mdogo, unaokua mbele ya macho yetu, unaonyesha utumishi wa capacitor.
4. Kwa dereva rahisi, hundi hizi zitatosha kupata chanzo cha tatizo. Katika vidhibiti ngumu vya sasa, italazimika kupigia diode zote na capacitors za elektroliti.

Wakati wa kujaribu kupata kuvunjika, fikiria kanuni ya uendeshaji wa mzunguko:

• Linear. Katika madereva vile, ulinzi dhidi ya matone ya voltage hufanyika kwa kutumia resistors 5-100 Ohm. Upinzani mmoja umewekwa kwenye pembejeo ya rectifier (daraja la diode). Ili kupunguza flicker, capacitor kubwa ya electrolytic imeunganishwa kwa sambamba na mzigo.
• Mapigo ya moyo. Katika waongofu hawa kuna microcircuits ambazo zina ulinzi dhidi ya vitisho vyote – overheating, overloads na overvoltages. Hawapaswi kuvunja, lakini kila kitu kinatokea na madereva ya Kichina.

Tatizo la kutengeneza madereva liko katika ugumu wa kuchagua microcircuits sahihi. Hasa ikiwa kiimarishaji kinafanywa nchini China. Ikiwa hakuna njia inakuwezesha kupata sababu za kuvunjika kwa utulivu wa sasa, utakuwa na kuwasiliana na mtaalamu. Au nunua dereva mwingine.

Tofauti kutoka kwa vifaa vya umeme

Dereva watumiaji wengi huita ugavi wa umeme kimakosa. Kwa kweli, ni vifaa tofauti. Ugavi wa umeme huimarisha voltage, dereva – sasa. Ikiwa LED zimeunganishwa na chanzo kisicho sahihi cha nguvu, hushindwa haraka. Ugavi wa umeme unaweza kuwa:

• Kibadilishaji. Ni nadra leo, kwani kwa njia nyingi wanapoteza kwa washindani wao. Kizuizi cha transformer hufanya 12 au 24 V kutoka kwa voltage ya 220 V. Kisha voltage mbadala inarekebishwa ili kuelekeza. Inatumika kwa mzigo.
• Mapigo ya moyo. Ndani yao, voltage imeelekezwa mara moja – 220 V AC inabadilishwa kuwa 220 V DC. Kisha huenda kwa jenereta ya pigo, ambayo inajenga voltage mbadala ya mzunguko wa juu. Kipengele cha mwisho ni transformer.

Vifaa vyote viwili vya nguvu hutoa voltage ya mara kwa mara ya ukubwa sawa. Vifaa vile havifaa kwa LEDs, kwa vile “zinaendeshwa” na sasa ya umeme. Na kushuka kwa voltage kwenye semiconductors ni moja tu ya sifa zao. Ikiwa vigezo vimeandikwa kwenye LED, kwa mfano, 10 mA na 2.7 V, hii ina maana kwamba zaidi ya Amperes iliyoonyeshwa haiwezi kupitishwa kwa njia hiyo – itawaka. Kwa kifungu cha sasa cha 10 mA, 2.7 V inapotea kwenye semiconductor. Hii ni hasa hasara, na sio voltage inayohitajika kuwasha LEDs.

Jinsi ya kufanya dereva wa mstari wa LED na mikono yako mwenyewe?

Kuwa na miduara ndogo iliyotengenezwa tayari, amateur yeyote wa redio ya novice anaweza kukusanya dereva kwa LEDs. Kwa kazi hii, unahitaji kuwa na uwezo wa kufanya mambo mawili – kusoma michoro ya mzunguko wa umeme na kumiliki chuma cha soldering. Kwa mfano, unaweza kukusanya utulivu wa sasa kwa LED 3 W kwa kutumia chip ya PowTech – PT4115 (China). Kibadilishaji, kilichoundwa kwa misingi ya microcircuit hii, ina kiwango cha chini cha vipengele na ufanisi wa juu. Kigeuzi rahisi zaidi cha sasa kinakusanywa hata kutoka kwa chaja ya simu. Yafuatayo ni maagizo ya kukusanyika dereva kwa LED tatu za 1W. Kwa kazi utahitaji:

• Chaja ya zamani ya simu ya rununu. Kwa mfano, kutoka kwa Samsung – wanaaminika zaidi. Vigezo vya kifaa – 5 V na 700 mA.
• Trimmer resistor na upinzani wa 10 kOhm.
• Vipengele vitatu vya LED vilivyo na nguvu ya 1 W.
• Kamba yenye kuziba.

Jinsi ya kukusanya dereva:

1. Tenganisha chaja, kuwa mwangalifu usiharibu vitu vyake.
2. Tumia chuma cha kutengenezea kutengenezea kipingamizi cha kΩ 5 kwenye pembejeo. Ibadilishe na kontakt inayoweza kubadilishwa.
3. Kuamua pato kwa mzigo na polarity ili solder LEDs kwa usahihi. Wao ni kabla ya kusanyiko katika mzunguko wa serial.
4. Unsolder mawasiliano kutoka kwa kamba na kuweka waya na kuziba huko. Kabla ya kuangalia ikiwa utulivu hufanya kazi, hakikisha kila kitu kimeunganishwa kwa usahihi. Ikiwa utafanya makosa, kunaweza kuwa na mzunguko mfupi.
5. Kurekebisha sasa na trimmer ili LEDs mwanga.
6. Ikiwa vipengele vya kutoa mwanga vimewashwa, angalia voltage, sasa, nguvu na tester.

Ikiwa LED zimewashwa, hakuna cheche au moshi, mkutano ulikwenda vizuri – DIY yako iko tayari. Matumizi ya dereva aliyechaguliwa vizuri ni hali muhimu kwa uendeshaji wa ubora na wa muda mrefu wa vifaa vya umeme vya LED. Chaguo la kuaminika zaidi ni kununua kifaa cha asili pamoja na taa za LED. Ikiwa unaelewa nyaya na ni “marafiki” na chuma cha soldering, unaweza daima kukusanya dereva mzuri kwa vipengele vya LED.