Самодельный драйвер для светодиодов: как сделать своими руками

Как сделать драйвер для светодиодов самостоятельно. Какие бывают типы драйверов. На что обратить внимание при изготовлении. Пошаговая инструкция по сборке светодиодного драйвера своими руками. Преимущества и недостатки самодельных драйверов.

Что такое драйвер для светодиодов и зачем он нужен

Драйвер светодиода — это электронное устройство, которое управляет питанием светодиода, регулируя подачу тока и напряжения. Основные функции драйвера:

• Преобразование переменного тока сети в постоянный ток, необходимый для питания светодиодов
• Стабилизация тока через светодиод на заданном уровне
• Защита светодиода от перегрузок по току и напряжению
• Возможность регулировки яркости (диммирование)

Драйвер необходим для корректной и стабильной работы светодиодов. Без него светодиоды будут работать нестабильно, быстро выйдут из строя или вообще не будут светить.

Типы светодиодных драйверов

Существует несколько основных типов драйверов для светодиодов:

1. Драйверы постоянного напряжения

Обеспечивают на выходе фиксированное напряжение, обычно 12В или 24В. Подходят для светодиодных лент и модулей со встроенными токоограничивающими резисторами. Просты в использовании, но менее эффективны.

2. Драйверы постоянного тока

Поддерживают заданный ток через светодиоды независимо от их количества. Более эффективны и обеспечивают стабильную яркость. Используются для мощных светодиодов.

3. Импульсные драйверы

Работают на высокой частоте, очень эффективны. Позволяют реализовать диммирование методом ШИМ. Сложнее в разработке, но обеспечивают высокий КПД.

4. Линейные драйверы

Простейший тип на основе линейного стабилизатора тока. Неэффективны из-за больших потерь, но дешевы и просты. Подходят для маломощных светодиодов.

Преимущества самодельного драйвера светодиодов

Изготовление драйвера своими руками имеет ряд преимуществ:

• Экономия средств — самодельный драйвер обойдется дешевле готового
• Возможность точной настройки под конкретные светодиоды
• Приобретение опыта и навыков в электронике
• Понимание принципов работы светодиодного освещения
• Возможность реализации нестандартных функций

На что обратить внимание при изготовлении драйвера

Перед началом работы над самодельным драйвером необходимо учесть следующие моменты:

Параметры светодиодов

Нужно точно знать характеристики используемых светодиодов — рабочий ток, напряжение, мощность. От этого зависит выбор схемы и компонентов драйвера.

Входное напряжение

Определитесь, от какого источника будет работать драйвер — от сети 220В или низковольтного источника постоянного тока. Это влияет на схему входного преобразователя.

Требуемая мощность

Рассчитайте необходимую выходную мощность драйвера с учетом КПД. Это определяет выбор силовых компонентов.

Необходимость диммирования

Если нужна регулировка яркости, потребуется более сложная схема с обратной связью и управлением.

Условия эксплуатации

Учитывайте температурный режим, влажность, вибрации в месте установки драйвера. От этого зависит выбор компонентов и конструкция.

Пошаговая инструкция по сборке простого драйвера светодиодов

Рассмотрим процесс изготовления простейшего линейного драйвера постоянного тока для маломощных светодиодов:

Шаг 1: Подбор компонентов

Понадобятся:

• Линейный стабилизатор тока LM317
• Резистор 1-10 Ом
• Конденсатор 100 нФ
• Диод 1N4007
• Печатная плата

Шаг 2: Расчет номинала резистора

Ток стабилизации I = 1.25В / R Для тока 20 мА нужен резистор 62 Ом

Шаг 3: Сборка схемы

Припаяйте компоненты на плату согласно схеме. Соблюдайте полярность диода и конденсатора.

Шаг 4: Подключение

Подключите на вход источник питания 12-24В, на выход — светодиоды.

Шаг 5: Проверка

Измерьте ток через светодиоды — он должен соответствовать расчетному.

Схемы популярных драйверов светодиодов

Рассмотрим несколько распространенных схем драйверов для самостоятельного изготовления:

1. Простой драйвер на LM317

Простейшая схема линейного драйвера на основе стабилизатора LM317. Подходит для маломощных светодиодов до 1 Вт.

2. Импульсный драйвер на MC34063

Более эффективная схема импульсного драйвера. Обеспечивает КПД до 85% и возможность диммирования.

3. Драйвер постоянного тока на LM3404

Специализированная микросхема для питания мощных светодиодов. Обеспечивает высокую стабильность тока.

4. AC/DC драйвер на BP2831

Позволяет питать светодиоды напрямую от сети 220В. Содержит корректор коэффициента мощности.

Советы по изготовлению надежного драйвера

Несколько рекомендаций для повышения надежности самодельного драйвера:

• Используйте качественные компоненты с запасом по мощности
• Обеспечьте хороший теплоотвод для силовых элементов
• Применяйте защиту от перегрузки и короткого замыкания
• Используйте предохранители на входе и выходе
• Тщательно изолируйте все соединения
• Проверяйте работу драйвера на всех режимах

Возможные проблемы при изготовлении драйвера

При самостоятельном изготовлении драйвера могут возникнуть следующие сложности:

1. Нестабильность тока

Причины: неправильный расчет компонентов, некачественные детали. Решение: перепроверить расчеты, заменить элементы.

2. Перегрев

Причины: недостаточный теплоотвод, превышение мощности. Решение: установить радиатор, снизить нагрузку.

3. Выход из строя светодиодов

Причины: превышение тока, обратное включение. Решение: проверить правильность подключения, установить защиту.

4. Помехи и мерцание

Причины: наводки от импульсного преобразователя. Решение: экранирование, фильтрация входного напряжения.

Сравнение самодельных и заводских драйверов

Рассмотрим основные отличия самодельных драйверов от промышленных образцов:

Преимущества самодельных драйверов:

• Низкая стоимость
• Возможность точной настройки
• Ремонтопригодность
• Реализация нестандартных функций

Недостатки:

• Отсутствие гарантии
• Возможные проблемы с надежностью
• Большие габариты
• Отсутствие сертификации

Области применения самодельных драйверов

Самостоятельно изготовленные драйверы могут использоваться в следующих случаях:

• Домашнее и декоративное освещение
• Подсветка аквариумов
• Освещение небольших теплиц
• Автомобильный тюнинг
• Макеты и художественные инсталляции
• Образовательные и экспериментальные цели

Заключение

Изготовление драйвера светодиодов своими руками — интересная и полезная задача для любителей электроники. При правильном подходе можно создать работоспособное устройство с нужными характеристиками. Однако для ответственных применений лучше использовать сертифицированные промышленные драйверы.

Драйвер для светодиодов своими руками: диммируемый драйвер, схема

Светодиоды на современном строительном рынке занимают лидирующие позиции по продаже. Данные осветительные приборы имеют широкое применение.

Их используют в освещении:

• помещений жилых домов,
• офисов,
• автомобилей,
• прочее.

Также популярным и востребованным есть драйвер, предназначенный для питания светодиодов от электричества (переменного тока 220 В и частоты 50 Гц. Чтобы осветительные приборы (на 1 w,10 w и больше) имели хорошую яркость, не мигали во время работы и не перегорали раньше времени, для их питания нужен постоянный ток (350, 500, 700, 1000 мА).

Для этого изготавливают специальные модули. Они бывают разных типов. Драйвер может быть встроен в сам светодиодный прибор, а также подключаться отдельно. Сделать самодельный драйвер для мощного светодиода можно собственными руками. Есть устройства специального назначения, например те, которые используют в rgp пикселях. Их называют rgp led pixel. Такие схемы также можно собрать своими силами или заказать у специалистов.

Эксплуатационные характеристики драйверов для светодиода

Светодиодные осветительные приборы (на 1 w, 10 w и больше) достаточно эффективны. С их помощью можно хорошо сэкономить на электричестве. Светодиоды в 8-9 раз эффективнее, чем обычные лампы накаливания (на 1 w, 10 w и больше). В случаях, когда драйвер установлен рядом с группой светодиодных приборов, он имеет хорошие технические показатели. Прибор будет работать даже в самых жарких условиях. Он выдерживает температуру окружающей среды до 800С. Также устройство имеет различные режимы работы. С его помощью можно регулировать яркость освещения в помещении, машине, улице прочее.

Для питания светодиодной ленты часто используют диммируемый драйвер. Устройство идеально подходит для регулировки яркости осветительных приборов. Диммируемый драйвер обеспечивает настраивание выходной мощности плавно и без фликкерного шума. Собрать схему драйвера для светодиодов своими руками можно без проблем.

Схема подключения

Есть случаи, когда нет необходимости регулировать яркость осветительных приборов в помещении или другом пространстве. Тогда схема подключения драйвера достаточно проста. Светодиоды подключаются последовательно. В одной цепочке может быть от 1 до 8 штук осветительных приборов. Она подключается к одному выходу драйвера. Такая схема самая оптимальная. Любой повышающий драйвер для светодиода, будь он самодельный или нет, служит источником постоянного тока, но не напряжения. Это значит, что включать в схему специальный резистор, который будет ограничивать поступление тока, нет необходимости. На выходе драйвера устанавливается определенное напряжение (В) и мощность (Вт). Их величина зависит от количества подключенных осветительных приборов в цепочке.

Токоограничиющий резистор включается в схему, если светодиоды подключены и последовательно, и параллельно. Такие случаи бывают, когда нужно подключить более 8 осветительных приборов. Так светодиоды подсоединяют последовательно в отдельные цепи, которые связаны между собой параллельным подключением. Входное напряжение драйвера может быть в диапазоне от 2 до 18 В. А выходное – на 0,5 вольт меньше, чем изначальное. Напряжение падает на полевом транзисторе.

Важные моменты, которые стоит учитывать при выборе драйверов

Вольт – амперная характеристика у осветительных приборов, таких как светодиоды, под воздействием температуры изменяется. У разных моделей она имеет свои незначительные отличия. Стоит это учитывать при подключении схемы собственными руками. Повышающий яркость драйвер осветительных приборов должен давать постоянный ток в различных случаях. То есть его функции должны выполняться независимо от того, изменились ли характеристики светодиодов или произошел скачок входного напряжения. Любой драйвер (диммируемый, из специальным стабилизатором прочее), должен обеспечивать поступление тока к осветительному прибору согласно его эксплуатационным характеристикам.

Простыми драйверами для светодиодов (на 10 w и больше) есть такие микросхемы, как LM 317. Они имеют свои отличие от резисторов. Микросхемы данного типа надежны в эксплуатации, их производство не занимает много времени и требует больших затрат расходного материала. Но все же они имеют недостатки. Микросхемы LM 317 отличаются низким КПД. Для них характерно малое входное напряжение.

Питание светодиодов от сети 220 В с помощью шим – стабилизаторов тока более практичное в эксплуатации. Активная мощность на драйвере минимальная. Шим – стабилизатор – это электронная схема специального назначения. Ее разработали для того, чтобы производить постоянный ток для питания осветительных приборов наилучшим способом. Такие драйверы используют в rgp пикселях. Шим – стабилизаторы дают дополнительные функции в управлении. С помощью драйверов можно регулировать питание от сети 220 В, яркость и цвет rgp пикселя. Управление осуществляется с помощью, подключенных к шим – стабилизаторов, микроконтроллеров. Такие драйвера, как WS2801 или LDP8806, можно наблюдать на каждом rgp пикселе светодиодной ленты с управлением.

Так, как технологии прогрессируют стоимость мощных светодиодов (1 Вт и больше) уже достаточно доступная. Исходя из этого, приборы все чаще используют для освещения. Чтобы эффективность мощных светодиодов была высокой, их нужно правильно запитать, можно от сети 220 В. Самодельный драйвер, повышающий яркость освещения, можно собрать по простой схеме, основанной на дискретных элементах. Выходная мощность – 15 Вт, резервная – 0,5 Вт. Схема защищает от короткого замыкания.

Диммирование драйверов — подробная информация

Главная » Диммирование драйверов — подробная информация

Возможность регулирования светового потока от искусственных источников света позволяет: экономить электроэнергию, экономить ресурс источников света, получить необходимый художественный эффект.

 

Снижение уровня освещения в помещениях, когда они не используются, или когда в помещение попадает естественный свет, позволяет значительно экономить материальные и энергоресурсы. Возможность зонального динамического изменения освещения позволяет получить художественные/маркетинговые акценты, привлечь внимание к деталям или скрыть их. Использование регулирования светового потока по сигналам датчиков освещенности и присутствия, кроме экономии ресурсов, позволяют получить эффект интерактивности и интеллектуальности пространства.

 

При освещении пространств искусственными источниками света эффективными и доступными методами регулирования уровня освещенности являются два: регулирования количества источников света задействованных в освещении (включенных) и регулирование светового потока излучаемого источниками света.

 

Первый метод в виде простейшей реализации знаком нам по люстрам в квартирах, в которых многоклавишным (в основном двух) выключателем можно было получить несколько уровней освещения в комнате. Для больших промышленных и коммерческих помещений этот метод превращается в разделение всего количества используемых светильников на группы так, что бы при работе любого количества групп освещение оставалось максимально равномерным, а количество уровней яркости отвечало требованиям. Этот метод не всегда качественно реализуем, или его реализация экономически неэффективна. Так, наиболее равномерное освещение получается большим количеством маломощных источников света, а регулирование освещения получается без значительных перепадов уровня освещения по площади. Но в то же время, когда замена нескольких маломощных источников света одним мощным даёт как выигрыш в стоимости светильников, так и в эффективности освещения, отключение нескольких таких светильников способно кардинально нарушить равномерность освещения.

 

В связи с явными недостатками первого метода регулирования, набирает популярность второй метод – регулирование светового потока испускаемого светильником. Этот метод может иметь несколько различных по сути реализаций: изменение количества задействованных светоизлучающих элементов в светильнике, изменение яркости свечения элементов, прерывистое свечение элементов (ШИМ регулирование). В первом варианте по сути реализована идея с разделением источников света на группы и имеет два основных недостатка: ограниченное количество уровней яркости и при сложной диаграмме направленности источника света, невозможность её воспроизведения во всём диапазоне регулирования яркости. Второй и третий варианты представляют собой регулирование подводимой мощности к излучающим элементам двумя различными методами, подробнее которые рассмотрим позднее.

 

Диммер в прямом русском переводе следует понимать как «регулятор света». В простейшем виде многие уже встречались с диммерами еще в светильниках с лампами накаливания. Такие приборы позволяли плавно менять яркость свечения настольной лампы, люстры и т. п. Классический (тиристорный) диммер регулирует количество энергии передаваемое от сети электроснабжения к источнику света. С появлением источников света с блоками питания (такие как светодиодные, люминесцентные и т. д.) использование классических диммеров стало сопровождаться сложностями, и большая часть современных источников света с классическим диммером работают не корректно.

Следует признать, что в бытовом классе приборов, некоторые производители выпускают источники питания светодиодов, диммируемые классическим диммером.

 

Дальнейшее развитие диммеров привело их к двум современным типам: включаемые между источником питания и нагрузкой (светодиодами) и управляющие источником питания. Первый тип прямо регулирует количество энергии, передаваемой от источника питания к нагрузке, и, в связи со специфическими особенностями, применяется в основном в источниках света на фиксированное напряжение (светодиодные ленты и т. п.) , в то время как для источников света с стабилизированным током через светодиоды в основном используется второй тип.

 

Первый тип диммеров в основном использует ШИМ регулирование, при котором энергия от источника к нагрузке подаётся импульсами, шириной которых и определяется количество энергии от минимальной, когда импульсов нет (или они очень малы по длительности) до максимальной, когда импульсы сливаются или паузы между ними минимально короткие. Во втором случае используется как ШИМ-регулирование, так и регулирование тока. Рассмотрим оба.

 

Белый светодиод имеет такой недостаток, как зависимость цветового оттенка от тока протекающего через него (от яркости). Так при снижении тока ниже номинального светодиод «желтеет», а при повышении – «синеет». Это связано с тем, что полупроводниковый кристалл в белом светодиоде излучает синий (чаще всего) свет, а нанесённый на него люминофор преобразовывает часть его в другие цвета от красного до зелёного. В итоге, на выходе из диода часть синего света от кристалла смешивается со светом от люминофора в правильных пропорциях в белый свет заданной цветовой температуры. При регулировании количества света от кристалла эти пропорции нарушаются.

 

Таким образом, при регулировании освещения изменением тока через светодиоды, кроме изменения количества света, получается и сопутствующее изменение цвета. При регулировании света ШИМ, то есть подачей на светодиоды часто повторяющихся импульсов постоянной амплитуды (но регулируемой ширины) светодиод работает на номинальном токе, но меньшее время и цветового сдвига нет. Следует заметить, что этот метод диммирования при таком явном преимуществе и в некоторых случаях при большей простоте реализации имеет и явные недостатки, такие как стробоскопические эффекты (очень опасные в промышленности), повышенная утомляемость зрения и высокий уровень излучаемых помех. Выше перечисленное с учетом снижения эффектов цветовых сдвигов у современных диодов привело к тому, что ШИМ-регулирование используется всё реже, а регулирование тока всё чаще.

 

На данный момент все диммируемые светодиодные драйверы производства Аргос-Электрон регулируют ток, протекающий через светодиоды. Такие светодиодные драйверы изготавливаются как в герметичном, так и в негерметичном исполнении. У негерметичных драйверов увеличено количество контактов в выходной колодке, а у герметичных отдельным шнуром добавлен дополнительный вывод управления.

 

Драйвер ИПС50-350ТУ IP20

 

Фрагмент корпуса драйвера ИПС50-350ТУ (крупно выходная колодка).

 

Фрагмент корпуса герметичного драйвера (увеличена выходная часть).

 

Внутренняя схема входа диммирования драйверов в исполнеии IP20 (примерная). В герметичных драйверах нет переключателя SB1.

 

Для подключения к драйверу управляющего устройства используется три цепи: +10V, +DIM и -DIM. Регулирование выходного тока осуществляется изменением напряжения на выводе +DIM относительно -DIM в пределах 0 – 10 вольт. При напряжении ниже примерно 1 вольта, драйвер снижает выходную мощность до нуля, а при напряжениях порядка 9,5 – 10 вольт выходная мощность максимальна. Вывод +DIM допускает подачу напряжения до 12 вольт. Вывод +10V используется при регулировании с помощью внешнего переменного резистора или при ШИМ-регулировании, а так же позволяет включить драйвер на полную мощность без дополнительных схем.

 

Для включения герметичного драйвера на максимальную мощность без схемы управления необходимо соединить между собой выводы +DIM и +10V, а в негерметичном драйвере достаточно замкнуть переключатель рядом с выходной колодкой.

 

Зависимость выходной мощности драйвера от напряжения на входе диммирования (отнормировано к максимальной мощности).

 

Допустимый диапазон напряжений на выводе +DIM                                  0 – 12 В.

Входное сопротивление между +DIM и -DIM                                      не менее 240 кОм.

Максимальный вытекающий ток вывода +10V                                не более 100 мкА.

 

Изменять потенциал на выводах диммирования можно несколькими способами.

 

Регулирование при помощи переменного резистора (рекомендуемый номинал 100 кОм)

 

Регулирование при помощи переменного резистора номиналом 100 кОм. Для этого варианта может быть использован, например, переменный резистор, установленный в корпус классического диммера или самодельный регулятор. Следует обратить внимание на то, что максимальная выходная мощность драйвера в этой схеме будет составлять 95 – 100% от паспортной, что связано с особенностями работы драйвера в этой схеме.

 

Пример классического (тиристорного) диммера.

 

Регулирование при помощи источника напряжения 0 – 10 вольт.

 

Во втором случае может быть использован любой регулируемый источник напряжения, выходы промышленных датчиков или промышленных контроллеров стандарта 0-10 В (1-10 В), а так же бытовые панели управления (например «Панель сенсорная LN-120E-IN»). Напряжение подаётся между +DIM и -DIM, а цепи +10V и +DIM не должны быть замкнуты между собой.

 

Панель сенсорная LN-120E-IN

 

Регулирование при помощи стандартного выхода «открытый коллектор».

 

В третьем случае возможно использование как промышленных контроллеров с выходом типа «открытый коллектор», так и использование диммеров для светодиодных лент 12 вольт. От регулятора на вход диммирования драйвера можно подавать импульсы ШИМ амплитудой 10 – 12 вольт между +DIM и -DIM (цепи +10V и +DIM не должны быть соединены). В таком случае с увеличением ширины импульсов выходная мощность драйвера будет расти.

 

Ключ типа «открытый коллектор» следует подключать между -DIM и +DIM, а выводы +DIM и +10V замкнуть между собой. В такой схеме включения увеличение времени открытия транзистора будет приводить к снижению выходного тока. Для смены зависимости выходной мощности от ширины импульсов на противоположную необходимо ключ ШИМ-регулятора включить между +10V и +DIM, а между +DIM и -DIM дополнительно установить резистор 100 — 500 кОм.

 

Во всех случаях для корректной работы драйвера частота ШИМ должна быть не менее 300 герц (Fшим>300Гц).

 

 

Если нагрузочная способность выхода контроллера будет недостаточна для управления необходимым количеством драйверов, то на некоторых из них можно разомкнуть цепи +DIM и +10V (см. схему).

 

Пример диммера для светодиодных лент 12 вольт.

 

Использование для управления диммера светодиодных лент 12 вольт.

 

Если использовать контроллер RGB (RGBW) совместно с диммируемыми драйверами, нагруженными на панели соответствующих цветов, то можно получить полноцветное регулирование освещение (например для фасадов).

 

Поскольку вход диммирования соответствует по уровням сигналов промышленному стандарту 0-10В, толерантен к подаче 12 вольт и имеет высокое входное сопротивление, управлять диммером может очень широкий спектр промышленных и бытовых устройств от RGB контроллеров светодиодных лент и переходников DALI-0-10V до промышленных датчиков и контроллеров.

 

Управление драйвером контактами переключателей или датчиков.

 

В случае необходимости, диммируемым драйвером можно управлять при помощи контактных устройств приборов автоматики, датчиков (движения, света и т. д.) или выключателей. Для этого возможно использования одной из двух схем:

 

1) для того что бы драйвер выключался при замыкании контактов выключателя, необходимо соединить цепи +10V и +DIM между собой, а выключатель подключить между +DIM и -DIM;

 

2) для того что бы драйвер включался при замыкании контактов выключателя, выключатель следует включить между +10V и +DIM, а между +DIM и -DIM дополнительно установить резистор 100 — 500 кОм.

 

Драйверы могут быть объединены по цепям диммирования, если они не включены на одну нагрузку. Запрещается объединять цепи диммирования драйверов, работающих на общую нагрузку. На один диммер может быть включено более 40 драйверов. Не рекомендуем использовать линию диммирования длиннее 50 метров.

 

Для использования совместно с драйверами производства Аргос-Электрон, могут подойти такие приборы регулирования:

 

Arlight LN120E.

 

Arlight DIM105A

 

Arlight LN015

 

Arlight ROTARY SR-2202-IN

 

Arlight LN016

 

Arlight SENS CT-201-IN

 

(обратите внимание на питание самой панели)

 

В качестве преобразователей стандарта DALI мы обратили внимание на такие устройства:

 

LUNATONE 86458508-PWM DALI auf 0-10V PWM Interface

 

CONVERTOR-DALI-0-10V

 

Часто задаваемые вопросы:

 

Можно ли использовать тиристорный диммер для управления димируемыми драйверами производства Аргос-Электрон?

 

Нет.

 

Как зависит выходная мощность драйвера от напряжения на входе диммирования?

 

Выходная мощность растёт с ростом напряжения между +DIM и -DIM.

 

Можно ли использовать для управления драйвером ШИМ-регулирование, каковы должны быть его параметры?

 

Для регулирования мощности во всём диапазоне, подаваемые импульсы ШИМ должны иметь амплитуду 10 – 12 вольт Такие ипульсы подаются между +DIM и -DIM. Если используется «открытый коллектор», он подключается между +DIM и -DIM, а +DIM и +10V необходимо замкнуть между собой. Возможно подключение ключа ШИМ между +DIM и +10V, между +DIM и -DIM необходимо подключить резистор номиналом 100 – 500 кОм. Такое подключение позволит изменить зависимость выходной мощности от ширины импульсов на противоположную. Во всех случаях несущая частота ШИМ должна быть выше 300 герц.

 

Как включить драйвер на полную мощность, если у меня нет диммера?

 

Если у вас герметичный драйвер, вам необходимо соединить между собой два провода в шнуре диммирования жёлто-зелёный и коричневый (цепи +10V и +DIM), а синий провод оставить не подключенным (-DIM). Если у вас драйвер в исполнении IP20, переведите переключатель рядом с выходной колодкой в положение ON.

 

Как мне подключить выключатель, что бы при его замыкании светильник выключался?

 

Соедините цепи +DIM и +10V, а выключатель подключите между +DIM и -DIM.

 

Как мне подключить выключатель, что бы при его замыкании светильник включался?

 

Подключите резистор номиналом 100 – 500 кОм между +DIM и -DIM, а выключатель подключите между +DIM и +10V.

 

 

Источник: http://www.argos-trade.com/production/support/technical_information/dimmiruemye-drajvery.php

Продолжить

Why You Need One and How to Make It

Ada Garcia

•

August 28, 2022

FACTS CHECKED BY    Bob  Smith

LED Driver

Source ; Wikimedia Commons

Нужен ли самодельный светодиодный драйвер? Ну, ответ на этот вопрос зависит от ваших требований. Но вам нужно это устройство, если вы хотите скорректировать постоянный ток, более высокое напряжение, максимальное входное напряжение или переменный ток до низкого напряжения.

Кроме того, вам нужен драйвер светодиодов, чтобы защитить светодиоды питания от нестабильной работы привода. Без сомнения, вы можете создать драйвер светодиода своими руками. Но важно всегда учитывать совместимость. И это потому, что несовместимый драйвер может повредить ваши компоненты или вызвать сбой.

Как вы это делаете? В этой статье мы подробно расскажем о драйвере светодиода, о том, что нужно учитывать перед его созданием, о подробностях создания проекта и т. д.

Приступим!

Что такое драйвер светодиодов?

Драйвер светодиода мощностью 10 Вт

Источник: Wikimedia Commons

Драйвер светодиода — это устройство, которое управляет преобразователем напряжения светодиода, регулируя подачу питания до точного напряжения тока. В большинстве случаев драйвер тока светодиода состоит из следующих входов:

• Высокое напряжение переменного тока
• Низкое напряжение переменного тока
• Высокочастотное переменное напряжение
• Низкое напряжение постоянного тока
• Высокое напряжение постоянного тока

Кроме того, выход этого устройства поставляется с источником постоянного тока, который изменяет управляющее напряжение, когда изменяется прямое напряжение светодиода при падении напряжения 24 В.

That said, the major components of the LED power supply include:

• MOSFET (switch component)

Mosfet Switch

Source: Wikiwand

• Output filter
• Inductor

Close установка катушки индуктивности большой мощности

• Устройство входного фильтра
• Контроллер переключателя
• Резистор обратной связи

Кроме того, исходя из потребностей различных событий, вы должны иметь защиту от обрыва цепи светодиода, схему защиты от перенапряжения на входе, защита от перегрузки по току, схема защиты от пониженного входного напряжения, базовое напряжение и т. д.

Что такое схема драйвера светодиода? Это относится к электрическому устройству со смещенным режимом, которое управляет мощностью цепочки светодиодов.

И он реагирует, когда потребности светодиодной цепи, светодиодов мощностью или мощных светодиодов изменяются, предлагая постоянное количество энергии для светодиода, поскольку электрические свойства меняются в зависимости от температуры.

Какие существуют типы светодиодных драйверов?

Конструкция каждого драйвера позволяет использовать светодиоды с особыми электрическими потребностями, массивным источником питания и т. д. Таким образом, нет потерь энергии, поэтому перед заменой необходимо принять во внимание требования вашего старого драйвера. Тем не менее, вот типы драйверов светодиодов:

Постоянное напряжение

Этот драйвер идеально подходит для управления светодиодами, которым требуется фиксированное минимальное выходное напряжение при максимальном выходном токе. Тем не менее, внутренние драйверы постоянного тока, простые резисторы или переменный резистор в светодиоде помогают поддерживать ограничение тока в светодиодном модуле.

Итак, для светодиодов требуется около 12 В или 24 В постоянного тока (стабильный ток).

Постоянный ток

С другой стороны, этот драйвер помогает управлять светодиодами, которым требуется фиксированный выходной ток, с превосходными преимуществами наряду с диапазоном напряжений (выход). В результате устройство будет иметь только один указанный выходной ток (мА или А) с разными напряжениями в зависимости от мощности светодиода.

Драйвер для светодиодов переменного тока

Драйвер для светодиодов переменного тока — это устройство, которое технически не может работать с лампами накаливания или низковольтными галогенными лампами. То есть в устройстве нет трансформаторов минимальной нагрузки. И светодиоды не работают с обычными трансформаторами, потому что они не распознают низкую мощность светодиода.

Другими словами, обычные трансформаторы не регистрируют светодиоды как проводные лампочки. И это потому, что светодиоды имеют небольшую электрическую нагрузку. Следовательно, вы можете использовать этот драйвер с лампочками и внутренним драйвером, который изменяет переменный ток на постоянный.

В конце концов, работа водителя заключается в том, чтобы зафиксировать низкую мощность светодиода и уменьшить необходимое напряжение лампы (питание 12 В постоянного тока или 24 В).

На что следует обратить внимание перед изготовлением драйвера светодиодов

Перед сборкой драйвера светодиодов своими руками необходимо принять во внимание следующие факторы:

• Простота конструкции
• Изоляция
• Напряжение светодиодной цепочки и диапазон входного напряжения)
• Количество компонентов
• Стоимость
• Коррекция коэффициента мощности (только для драйверов переменного/постоянного тока)
• Размер схемы

Как сделать схему драйвера светодиода?

Схема драйвера светодиода

Источник: Wikimedia Commons

Идея этой схемы драйвера светодиода состоит в том, чтобы показать, что у вас есть достаточный ток для питания светодиода. Имея это в виду, вот список вещей, которые вам понадобятся для этого проекта:

• Стабилитрон 4,7 В (1N4732A) (1/4 Вт)
• 390 кВт резистор (1/4 ватта)
• 5 мм светодиод (красный диффузированный)
• мостовой выпрямитель (W10M)
• 25 В / 47MF Поляризованный конденсатор
• 10W-резистор (1/4 WATT)
• 47 47-й.
• 2,2 МФ полиэфирной пленки (225J — 400V)
• 22KW Резистор (5 Вт)
• 4,7MF / 400V Поляризованный конденсатор
• Резистор 10 кВт (1/4 WATT)

111111111111111111111111111111 годов.

Принцип работы этого устройства заключается в преобразовании меньшего количества энергии. Кроме того, конденсатор переменного тока (X-номинальный) обеспечивает подходящую величину тока за счет уменьшения питания. Также имеется линейное соединение конденсаторов с расчетом на высокое напряжение.

Таким образом, переменное напряжение помогает корректировать и регулировать другие части цепей, в то время как конденсатор с рейтингом X уменьшает только ток. Кроме того, мостовой выпрямитель изменяет постоянный ток высокого напряжения и низкого тока на постоянный ток высокого напряжения.

Затем стабилитрон помогает преобразовать высоковольтный постоянный ток в низковольтный постоянный ток. И светодиод получает низкое напряжение и низкий ток постоянного тока.

Шаги по проектированию схемы драйвера светодиода

1. Возьмите конденсатор класса X (2,2 мФ / 400 В) и подключите его к основному источнику питания. При этом убедитесь, что ваше напряжение питания меньше, чем ваш конденсатор. Например, мы использовали 230 В переменного тока с конденсатором на 400 В.

2. Подключите 390KW параллельно. Кроме того, жизненно важно убедиться, что ваше соединение с конденсатором обеспечивает разрядку, когда вы прекращаете подачу питания. Кроме того, было бы полезно, если бы у вас был предохранитель (резистор 10 Вт) между источником питания и мостовым выпрямителем.

3. Используйте свой W10M, чтобы получить полноволновой мостовой выпрямитель, который может выдерживать ток до 1,5 А. Затем используйте поляризованный конденсатор 4,7 мФ / 400 В для фильтрации выходного сигнала выпрямителя.

4. На этом шаге вы должны ограничить ток, подключив последовательно резистор 22кВт (5Вт). И используйте стабилитрон 4,7 В (1N4732A) для управления выходом постоянного тока мостового выпрямителя. Затем конденсатор 47мФ/25В будет фильтровать выход и направлять его на светодиод.

Заключительные слова

К настоящему времени вы согласитесь с тем, что вам нужны светодиодные драйверы, потому что они экономят энергию, сохраняют функциональность и экономят ваши деньги в долгосрочной перспективе. А создание драйвера светодиодов своими руками — увлекательный проект, если у вас есть цель и вы работаете с подходящими материалами.

Что вы думаете о светодиодных драйверах? Вы собрали схему драйвера светодиода? Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Нужны специальные светодиодные услуги?

Создание мощного самостоятельного светодиодного драйвера мощностью 150 Вт для управления большими осветительными панелями

Большинство моих недавних проектов были направлены на создание световой панели с высоким CRI (индексом цветопередачи) для кинематографии. Видеосветовая панель хорошего качества стоит дорого, и на то есть веские причины, но как производитель я предпочитаю покупать вещи, а не просто покупать их.

Моя цель состояла в том, чтобы собрать панель мощностью 300-320 Вт. Однако я пришел к выводу, что ограничение панели с таким количеством светодиодов заключается не в их управлении, а в переплавке платы. Типичная недорогая самодельная установка оплавления с переделанным тостером/печью для пиццы или сковородой просто не может вместить доску такого размера. Чтобы иметь возможность оплавлять плату, я строю печь оплавления в паровой фазе, которая будет иметь максимальный размер платы 230 мм на 180 мм в качестве еще одного проекта. Из-за этого я решил вместо этого разделить панель на две панели по 150-160 Вт. Это также должно дать мне некоторую дополнительную гибкость, так как теперь я могу разделить панели, чтобы предложить более творческие варианты освещения, не потребляя больше энергии. Я все еще планирую использовать все от блока питания 350 Вт 48 В, чтобы обе панели питались от одного и того же источника 48 В.

Этот проект доступен на GitHub, и вы можете свободно использовать его по своему усмотрению. Если вам нужны компоненты, используемые в проекте, вы можете найти их в моей библиотеке Altium Designer с открытым исходным кодом.

Я хочу использовать Luminus Devices MP-3030-210H-40-95 для световых панелей. Это белый мощный светодиод с индексом цветопередачи 95 и прямым напряжением 6 вольт. Я хочу использовать максимально возможное напряжение, чтобы уменьшить потери и максимально снизить ток, тем самым уменьшив нагрев светодиодной панели. При поиске блока питания переменного/постоянного тока в диапазоне 300-400 Вт блок питания 48 В является самым дешевым у поставщиков, которых я использую.

В предыдущем проекте я пытался увидеть, как далеко может зайти монолитная микросхема драйвера, и 65 Вт действительно подталкивали ее, поэтому для моего окончательного решения драйвера я знаю, что мне нужен контроллер с внешними полевыми МОП-транзисторами.

Перебрав множество драйверов, я остановился на Analog Devices LT3756EMSE-2. Мало того, что он выглядит так, как будто у него отличная производительность, он также является очень хорошей отправной точкой для дизайна, упомянутого в одном из справочников по дизайну.

Я посмотрел на запуск драйвера, который может работать как в режиме понижения, так и в режиме повышения, в зависимости от того, какой из режимов обеспечивал лучшую производительность. В понижающем режиме драйверу требовалось 32 параллельных цепочки светодиодов для достижения желаемого напряжения, а это означало, что мне требовались компоненты с высоким номинальным током. Компоненты с более высоким номинальным током стоят дороже, чем компоненты с более высоким номинальным напряжением, поэтому я собираюсь использовать режим форсирования, который я изначально планировал.

Драйвер рассчитан на выходное напряжение 100 В, поэтому я планирую подключить 16 светодиодов последовательно, чтобы получить 96 В на цепочку. Это должно дать мне нагрузку 1,8 А для привода.

LT3756EMSE-2 имеет два токоизмерительных резистора для контроля нагрузки.

Первый резистор, значение которого мне нужно рассчитать, включен последовательно со светодиодом для программирования тока через светодиод. Контроллер светодиодов определяет падение тока на этом резисторе, расположенном на стороне высокого напряжения цепочки светодиодов. Драйвер ожидает падение на этом резисторе на 100 мВ, а поскольку я хочу подать 1,8 А в каждой цепи, небольшое применение закона Ома говорит мне, что мне нужен резистор на 56 мОм.

Резистор второго значения имеет формулу в техническом описании, а для добавочных резисторов это

Когда я подставляю свои значения, это дает мне резистор 20 мОм.

Этот чувствительный резистор используется для установки максимального тока переключения.

Я собираюсь использовать для конструкции резисторы типоразмера 2512. Они могут более чем справиться с током, а большой корпус поможет рассеивать тепло, сохраняя температуру моей платы.

Микросхема также имеет два интересующих нас делителя напряжения, первый из которых представляет собой типичный делитель блокировки пониженного напряжения, отключающий драйвер, когда напряжение на выводе падает ниже 1,22 В. Я устанавливаю это значение на 40 В для этого драйвера, так как я хочу допустить некоторое падение напряжения при включении драйвера до того, как регулятор AC-DC сможет наверстать упущенное. Функция плавного пуска LT3756 должна помочь уменьшить просадку напряжения при включении панели, убедившись, что напряжение ниже моего минимального установленного значения является явным признаком того, что что-то не так работает на регуляторе.

Второй делитель — установка выходного напряжения. Для этого я стремлюсь к 1,25 В на выводе. Я устанавливаю делитель на 96 В, что гарантирует, что драйвер не сможет превысить номинальное значение 100 В, при этом позволяя светодиодам работать на полной мощности.

Есть несколько соображений относительно частоты переключения в этой конструкции, в первую очередь размер компонентов и тепловыделение от управления затвором полевых МОП-транзисторов. Более низкие частоты переключения позволят драйверу оставаться намного холоднее, поскольку ему не нужно подавать столько энергии на полевой МОП-транзистор, если он не быстро включает и выключает затвор. Более низкая частота, как правило, более эффективна, но также требует более крупных компонентов. Я хотел бы, чтобы эта конструкция была очень эффективной, чтобы уменьшить количество тепла на плате, а также убедиться, что мне не нужно переходить на большой источник питания переменного/постоянного тока, чтобы иметь дело с неэффективной конструкцией. Светодиодная панель сама по себе будет довольно большой, а печатные платы дешевы, поэтому я не слишком беспокоюсь о размере платы драйвера для этого приложения.

Последнее соображение касается рабочего цикла. Если я хочу использовать диммирование с разрешением 3000:1, на которое способен драйвер, мне потребуется большой запас по минимальному времени включения драйвера, что также обеспечит более низкая частота переключения.

Учитывая, сколько факторов подталкивает меня к низкой частоте переключения, я рассмотрел несколько вариантов катушки индуктивности и обнаружил, что самая низкая частота переключения, подходящая для выбора катушки индуктивности, составляет около 250 кГц. Если я пойду ниже этого, я не смогу найти подходящие катушки индуктивности у своих постоянных поставщиков.

Значение индуктивности выбирается совместно с частотой коммутации. Существует много итераций взад и вперед, чтобы выбрать их вместе, чтобы убедиться, что дизайн выполним для источника деталей.

В техническом описании есть следующая формула для номинала катушки индуктивности:

Что дает мне

Правда, я решил эту задачу немного по-другому. Я искал максимальное значение, которое я мог найти для катушки индуктивности в практичном корпусе для поверхностного монтажа, чтобы рассчитать частоту переключения. Когда я узнал, что частота не будет работать, я решил соединить две катушки индуктивности последовательно, как это делал проект. Это, в свою очередь, позволило мне выбрать катушку индуктивности 47 мкГн, что близко к идеалу для конструкции на 250 кГц. Затем я убедился, что частота 250 кГц подходит для других конструктивных ограничений, установленных в техническом описании.

Таким образом, у меня остается огромный индуктор Wurth WE-HCF 7443634700, обеспечивающий минимальный ток насыщения 5 А при сохранении низкого сопротивления постоянному току. Две из этих катушек индуктивности 47 мкГн идеально соответствуют требованиям по индуктивности, а ток насыщения 8,5 А значительно выше минимального. При сопротивлении постоянному току 12,2 мОм они не должны перегреваться. Не говоря уже о том, что большой корпус также обеспечивает большую тепловую массу и действует как радиатор.

Согласно техническому описанию, наша главная забота о мощных МОП-транзисторах будет заключаться в заряде затвора и напряжении сток-исток (VDSS). Я также хочу упаковку, с которой относительно легко иметь дело в количествах прототипов DIY. Хотя в техническом описании сопротивление RDS-ON не слишком упоминается, я не уверен, сколько медной площади у меня будет для отвода тепла, поэтому я также хочу, чтобы это значение было низким. В принципе, я хочу иметь все это без жертв!

Существует не так уж много полевых МОП-транзисторов, отвечающих моим требованиям, поэтому я решил использовать Infineon BSC060N10NS3GATMA1. Прежде чем я подтвержу свой выбор, мне нужно убедиться, что микросхема драйвера справится с этим, поскольку заряд затвора, возможно, является основным недостатком MOSFET при 68 нКл. К счастью, я выбрал низкую частоту переключения, которая снижает ток, необходимый для управления затвором. Я также решил использовать пакет MSOP вместо QFN, так как MSOP имеет тепловое сопротивление (θJA) 43°C/Вт, что является более благоприятным по сравнению с 68°C/Вт QFN.

Мы можем рассчитать температуру перехода, создаваемую при возбуждении полевого транзистора, по формуле из таблицы данных. Я удалил параметр температуры окружающей среды, поэтому мы просто видим фактическое повышение температуры.

Драйвер может обеспечить максимальный ток покоя 1,5 мА, поэтому я буду использовать его в уравнении. С другими уже известными параметрами я получаю:

Когда драйвер готов работать при 125°C, это дает мне максимальную температуру окружающей среды/платы около 77°C. Драйвер выключится при температуре 165°C, позволяя плате достичь примерно 117°C, прежде чем мы перейдем к отключению из-за перегрева. Я бы не ожидал, что температура окружающей среды превысит 77°C, так как на светодиодной панели будут установлены вентиляторы, которые также будут охлаждать плату драйвера.

Схема драйвера светодиодов высокой мощности

После расчета всех значений схему очень легко нарисовать. Самая большая проблема — просто попытаться сделать его разборчивым и понятным.

Пути утечки и зазоры

Поскольку я имею дело с напряжением 100 В на плате, я хотел добавить правила утечки и зазоры для конструкции платы, чтобы гарантировать, что все пойдет не так, как в конструкции из-за компонентов или дорожек, расположенных слишком близко к друг друга под высоким напряжением.

Если вы читали другие мои проекты, то знаете, что я люблю онлайн-калькуляторы. Я использую Creepage.com для расчета требований к зазору и пути утечки для платы. Мой расчетный зазор составляет 0,5 мм, а путь утечки должен быть 1,4 мм. Учитывая зазор 0,195 мм между штырями корпуса MSOP, это больше, чем мне бы хотелось, поэтому я выбрал вариант «плата с покрытием», который снижает требования к пути утечки до всего 0,2 мм. Конформное покрытие значительно упростит добавление в области платы, где у меня есть путь утечки менее 1,4 мм, чем если бы я проектировал плату для больших требований к утечке.

Учитывая требования к зазору и пути утечки, я добавляю директиву набора параметров к каждой цепи на схеме.

Я использую стиль Tiny, чтобы символ оставался маленьким. Сети с более низким потенциалом (такие как земля) и сети с относительно низким напряжением получают имя класса цепей «LP», в то время как сети с высоким напряжением добавляются к классу цепей, называемому «HV».

После размещения параметра вы можете использовать кнопку добавления в окне свойств, чтобы добавить класс цепей.

То же самое повторяется для сетей с низким потенциалом.

Схема платы

После добавления всех компонентов на плату я пытаюсь прикинуть схему расположения компонентов. Для конструкции, которая переключает довольно большую мощность, очень важно, чтобы токовая петля была как можно меньше, чтобы уменьшить электромагнитные помехи и обеспечить хорошую работу драйвера.

Эта плата будет состоять из четырех слоев. Несмотря на то, что это простая схема, я не хочу разрезать нижний слой для логических дорожек, чтобы обеспечить хороший тепловой путь для земли. Верхний слой не будет особенно эффективен для тепловых целей, так как будет разбит на большие многоугольники для проведения тока. 4-слойная плата не требует больших дополнительных затрат по сравнению с 2-слойной и обеспечивает хороший тепловой путь. Верхний внутренний слой также будет иметь сплошное заземление, обеспечивая защиту от высоких токов на верхнем слое и не создавая проблем с логическими сигналами на нижнем внутреннем слое. Кроме того, эта заземляющая пластина также поможет отвести часть тепла от микросхемы драйвера.

После нескольких макетов, которые меня не очень удовлетворили, я остановился на черновом макете ниже.

Я не большой поклонник того, что входной разъем (вверху справа) находится так далеко от регулятора, поэтому я добавлю много переходных отверстий вокруг заземления, чтобы обеспечить хороший обратный путь. Прежде чем я слишком увлекусь компоновкой, мне нужно установить правила утечки и зазора для высоковольтных цепей.

Для питания я использую коннекторы JST PH, так как для них легко найти предварительно обжатые кабели (серия JST KH). Штыри для разъемов рассчитаны только на 1 ампер, поэтому, чтобы удовлетворить требования схемы, я использую 3 контакта для земли и 3 контакта для напряжения. Я рассматривал возможность использования чего-то вроде цилиндрических разъемов, припаянных непосредственно к плате, но разъемы JST PH будут работать хорошо и доставят гораздо меньше хлопот при сборке.

Создание правил утечки и зазора

Первое, что нам нужно, это новое правило для пути утечки. Вы можете перейти к правилам, перейдя в Дизайн -> Правила.

Я добавляю в проект новое правило пути утечки.

В свойствах нового правила я вижу свой расчетный путь утечки 0,2 мм (с конформным покрытием!). Обычно вы ожидаете, что правило утечки будет намного выше, чем правило зазора.

Затем мы можем сделать то же самое для зазора с расчетным минимальным расстоянием 0,5 мм.

Проблема с этими правилами заключается в том, что любой след, исходящий от водителя, будет немедленно нарушать правило, поскольку невозможно выполнить требования по разрешению.

На данный момент у меня есть несколько вариантов:

• Создайте правила для каждого исключения, чтобы четко определить, что может нарушать общее правило.
• Оставьте все как есть и тщательно проверяйте каждое нарушение правил проектирования, прежде чем утвердить проект.
• Создайте комнату для локального исключения.

Использование комнат для создания локальных исключений

Должен признаться, я не так часто использую комнаты в своих проектах, как следовало бы. Если вы смотрели другие мои проекты, то могли заметить, что я отключил генерацию комнат на уровне проекта для большинства дизайнов. Однако создание локализованных исключений из правил — это тот случай, когда комнаты действительно удобны!

По умолчанию комната автоматически содержит любой объект, находящийся в ней. Для большинства объектов это означает, что весь объект должен находиться в пределах комнаты, однако для переходных отверстий это означает, что только центр переходного отверстия должен находиться на границе комнаты или в ее пределах. Я нашел это очень удобным позже в процессе планировки, чтобы ограничить размер комнаты.

Для начала я добавлю новую комнату. Для моих целей здесь мне просто нужна прямоугольная комната. Область, в которой мне нужно исключение, довольно мала и не требует сложной геометрии, как это позволяет полигон.

После размещения комнаты и присвоения ей имени «ClearanceException» мне нужно добавить новое исключение из правила очистки.

Я мог бы также добавить сюда новое правило утечки, чтобы я мог просто использовать конформное покрытие на самой микросхеме и иметь общее требование к утечке тока 1,4 мм для платы — однако для этого проекта я не чувствую необходимости этого делать. . Вы можете использовать тот же самый процесс, что и исключение для правила зазора, чтобы создать правило утечки, если вам нужно сделать это для ваших собственных проектов.

Я не мог вспомнить точный запрос, который нужно использовать для определения того, находится ли объект на доске в комнате или нет, к счастью, окно Query Helper имеет его в разделе «Проверки членства».

Наше исключение очистки имеет специальный запрос для WithinRoom(‘ClearanceException’) и проверку InNetClass.

При этом я устанавливаю зазор на 0,19 мм. Подушечки на посадочном месте имеют зазор 0,195 мм, поэтому 0,19 мм должны удовлетворять требованиям правил проектирования.

Наконец, мне нужно убедиться, что приоритет правил правильный. Исключения из правил всегда должны быть первыми. Чем шире область действия правила, тем ниже оно должно быть в списке приоритетов.

Оглядываясь назад на мою печатную плату с проделанной первоначальной разводкой, я вижу, что мои ярко-зеленые нарушения теперь исчезли.

Я буду сокращать комнату по мере продвижения макета, чтобы он покрывал только те части, к которым нужно применить исключение.

Продолжение компоновки

Теперь, когда на меня не смотрят ужасные нарушения правил, я могу продолжить компоновку и маршрутизацию. Как обычно в проектах высокой мощности, я начинаю с «разводки» платы с помощью полигонов. Я решил использовать скругленные многоугольники для этой платы в основном для развлечения, но это действительно служит определенной цели — для цепей с более высоким напряжением твердый угол — это место для потенциального разряда, если паяльная маска немного тонкая или повреждена. Учитывая качество паяльной маски даже на самых дешевых платах, я должен признать, что в конечном итоге это в основном эстетический выбор.

Я поместил логический сигнал на нижний внутренний слой (середина 2) и попытался как можно меньше повредить нижнюю медную область, чтобы она могла служить хорошим большим радиатором для драйвера. Я попытался максимизировать медную площадь каждого верхнего полигона, который также будет отводить тепло.

В моем окончательном макете много переходных отверстий, многие из которых, вероятно, излишни. Я большой поклонник перебора. В верхней части доски нет насыпи грунта, так как это бесполезно. Он не будет проводить много энергии или служить щитом для любых следов.

 

Моделирование питания

В прошлом я писал отдельные статьи о моделировании сетей распределения электроэнергии для этого типа проекта, однако для этого проекта я просто хочу провести быструю проверку, поэтому я включу его в Эта статья. Я моделирую только самый минимум, поэтому моя сеть питания довольно проста.

Глядя на плотность тока заземления и дорожки распределения питания, максимальное значение составляет 35 А/мм2, что намного ниже, чем мы видели на других платах. Этого должно быть более чем достаточно, а также уменьшить потери тепла на плоскостях, сохраняя температуру всей платы.

Несмотря на быструю настройку симуляции, знание того, что на этой плате нет сумасшедших точек с точки зрения плотности тока, является хорошим спокойствием.

Окончательные характеристики доски

Чтобы сделать эту доску пригодной для производства, нам необходимо убедиться, что на доске есть реперные точки для машины для захвата и размещения, которую можно использовать. Чтобы плату можно было использовать, ее необходимо прикрепить к корпусу. Я добавил монтажные отверстия M3, так как простое использование зажимов из корпуса не идеально, учитывая вес катушек индуктивности. Из-за нехватки места в верхней части платы для крепежного винта я сделал вырез в контуре платы, который обеспечит достаточную площадь контакта для винта, чтобы плата не могла двигаться

Мне кажется, финальная доска выглядит неплохо. Я с нетерпением жду следующей разработки светодиодной панели и объединения всех моих последних проектов в законченный продукт.

 

Наконец

Как упоминалось ранее, вы можете найти файлы дизайна для этого проекта на GitHub. Его можно использовать по своему усмотрению для любых целей в соответствии с лицензией MIT.

Это будет очень мощный драйвер светодиодного освещения, способный управлять более чем 100 мощными светодиодами. Учитывая напряжения на плате, если вы решите построить ее самостоятельно, вам следует считать конформное покрытие обязательным.