Драйвер для светодиодного фонаря схема. Драйвер для светодиодного фонаря: схема и особенности конструкции — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работает драйвер светодиодного фонаря. Какие компоненты входят в его схему. Как самостоятельно изготовить печатную плату драйвера. Какие функции реализует прошивка микроконтроллера в драйвере.

Содержание

Принцип работы драйвера светодиодного фонаря

Драйвер светодиодного фонаря — это электронная схема, которая управляет работой светодиода, обеспечивая его стабильное свечение и защиту от перегрузок. Основные функции драйвера:

Стабилизация тока через светодиод
Регулировка яркости свечения
Защита светодиода от перегрева
Контроль разряда аккумулятора
Реализация различных режимов работы фонаря

Как правило, драйвер содержит микроконтроллер, который управляет всеми процессами, и силовой ключ (транзистор) для коммутации тока через светодиод.

Ключевые компоненты схемы драйвера

Типовая схема драйвера светодиодного фонаря включает следующие основные компоненты:

Микроконтроллер (например, ATtiny13)
Силовой MOSFET-транзистор
Делитель напряжения для измерения заряда аккумулятора

Кнопка управления
Защитные диоды
Фильтрующие конденсаторы

Микроконтроллер генерирует ШИМ-сигнал для управления яркостью, опрашивает кнопку и следит за напряжением батареи. Транзистор коммутирует ток через светодиод. Остальные компоненты обеспечивают стабильную и безопасную работу схемы.

Особенности разработки печатной платы драйвера

При разработке печатной платы драйвера светодиодного фонаря необходимо учитывать следующие моменты:

Компактные размеры для установки в корпус фонаря
Минимизация паразитных индуктивностей в силовых цепях
Отвод тепла от силовых компонентов
Экранирование чувствительных цепей
Удобное расположение контактных площадок

Оптимальная топология платы позволяет повысить надежность и эффективность работы драйвера. Важно предусмотреть достаточную ширину силовых дорожек и качественную разводку земли.

Методы изготовления печатной платы драйвера

Существует несколько способов изготовления печатной платы драйвера светодиодного фонаря:

Лазерно-утюжная технология (ЛУТ) — бюджетный способ для единичных экземпляров:

Печать рисунка платы на глянцевой бумаге
Перенос тонера на текстолит утюгом
Травление в растворе хлорного железа

Фоторезистивный метод — более точный, но сложный:

Нанесение фоторезиста на текстолит
Экспонирование через фотошаблон
Проявление и травление

Заказ на заводе-изготовителе — оптимально для серийного производства:

Высокая точность и качество изготовления
Металлизация отверстий
Нанесение паяльной маски и маркировки

Выбор метода зависит от требуемого качества, количества плат и доступного оборудования. Для прототипов подойдет ЛУТ, а для серийных изделий лучше заказывать на производстве.

Основные функции прошивки микроконтроллера

Прошивка микроконтроллера в драйвере светодиодного фонаря обычно реализует следующие функции:

Управление яркостью с помощью ШИМ
Обработка нажатий кнопки управления
Измерение напряжения аккумулятора
Реализация различных режимов работы (постоянный свет, стробоскоп и т.д.)
Защита от глубокого разряда аккумулятора
Индикация низкого заряда
Плавное включение/выключение

Алгоритм работы драйвера может включать следующие этапы:

Инициализация при включении питания
Переход в режим сна для экономии энергии
Пробуждение по нажатию кнопки
Опрос кнопки и обработка команд пользователя
Измерение напряжения батареи
Управление яркостью светодиода

Возврат в режим сна при выключении

Грамотно написанная прошивка обеспечивает удобное управление фонарем и эффективное использование заряда аккумулятора.

Особенности настройки и программирования драйвера

При разработке прошивки для драйвера светодиодного фонаря необходимо учитывать следующие моменты:

Ограниченный объем памяти микроконтроллера
Необходимость оптимизации кода для экономии энергии
Реализация защиты от случайных нажатий кнопки
Калибровка измерения напряжения аккумулятора
Настройка частоты и разрядности ШИМ

Для программирования микроконтроллера обычно используется программатор и среда разработки от производителя чипа. Отладку удобно производить на макетной плате перед установкой драйвера в фонарь.

Тестирование и отладка драйвера светодиодного фонаря

После изготовления и программирования драйвера светодиодного фонаря необходимо провести его тщательное тестирование:

Проверка работы всех режимов и функций
Измерение тока через светодиод на разных режимах
Контроль нагрева компонентов при длительной работе
Тестирование защиты от глубокого разряда аккумулятора
Проверка стабильности работы при изменении напряжения питания
Оценка энергопотребления в режиме ожидания

При выявлении проблем может потребоваться доработка схемы, платы или прошивки драйвера. Только после успешного прохождения всех тестов драйвер можно устанавливать в корпус фонаря.

Заключение

Разработка и изготовление драйвера для светодиодного фонаря — увлекательный процесс, позволяющий создать уникальное устройство с нужными функциями. Ключевые моменты при создании драйвера:

Правильный выбор компонентов схемы
Грамотная разработка печатной платы
Оптимизированная прошивка микроконтроллера
Тщательное тестирование готового устройства

При соблюдении всех рекомендаций можно получить надежный и функциональный драйвер, который обеспечит стабильную работу светодиодного фонаря в различных условиях эксплуатации. Самостоятельное изготовление драйвера позволяет реализовать уникальные функции и характеристики, недоступные в готовых решениях.

Драйвер светодиода фонарика.

Давно присматривался к этим микросхемам. Очень часто что-нибудь паяю. Решил взять их для творчества. Эти микросхемы куплены ещё в прошлом году. Но до применения их в деле так и не доходило. Но не так давно моя мать дала мне на починку свой фонарик, купленный в офлайне. На нём и потренировался.
В заказе было 10 микросхем, 10 и пришло.

Оплатил 17 ноября, получил 19 декабря. Пришли в стандартном пупырчатом пакетике. Внутри ещё пакетик. Шли без трека. Был удивлён, когда обнаружил их в почтовом ящике. Даже на почту идти не пришлось.

Не ожидал, что они настолько маленькие.

Микросхемы заказывал для других целей. Планами делиться не буду. Надеюсь, что у меня найдётся время воплотить их в жизнь (планы). Ну а пока немного другая история, приближенная к жизни.
Моя маман, гуляя по магазинам, увидела фонарик с хорошей скидкой. Что больше ей понравилось фонарик или скидка, история умалчивает. Этот фонарик вскоре стал и моей головной болью. Попользовалась она им не более полугода. Полгода проблемы, то одно, то другое. Я купил ей на место этого штуки три других. Но делать всё равно пришлось.

Фонарик хоть из недорогих, но имеет ряд существенных достоинств: в руке лежит удобно, достаточно яркий и кнопочка в привычном месте, алюминиевый корпус.
Ну а теперь о недостатках.
Питается фонарик от четырёх пальчиковых элементов типа ААА.

Поставил батарейки все четыре штуки. Измерил ток потребления – более 1А! Схема простая. Элементы питания, кнопка, ограничительный резистор на 1,0 Ом, светодиод. Всё последовательно. Ток ограничивается только сопротивлением 1,0 Ом и внутренним сопротивлением элементов питания.

Вот, что имеем в итоге.

Странно, что безымянный светодиод оказался живым.

Первым, что сделал – изготовил пустышку из старой батарейки.

Теперь будет питаться от 4,5В, как все китайские фонарики в основной своей массе.
И самое основное, вместо сопротивления поставлю драйвер AMC7135.
Вот стандартная схема его подключения.

Для этой микросхемы требуется минимум обвязки. Из дополнительных компонентов желательно установить пару керамических конденсаторов, что бы не было самовозбуждения микросхемы, особенно если к светодиоду идут длинные провода. В даташите есть вся необходимая информация. В фонарике длинных проводов нет, поэтому конденсаторов я в реальности не ставил, хотя в схеме обозначил. Вот моя схема, переработанная под конкретные задачи.

В данной схеме через кнопку-выключатель большой ток больше не будет течь в принципе. Через кнопку протекает только ток управления и всё. Ещё одной проблемой меньше.

Кнопку я тоже перебрал и смазал на всякий случай.

Вместо сопротивления теперь стоит микросхема с током стабилизации 360мА.

Всё собрал на место и измерил ток. Подключал и батарейки и аккумуляторы, картина не меняется. Ток стабилизации не меняется.

Слева – напряжение на светодиоде, справа – ток, через него протекающий.
Что же я добился в результате всех переделок?
1. Яркость фонаря практически не меняется при эксплуатации.
2. Разгрузил кнопку включения-выключения фонаря. Теперь через неё протекает мизерный ток. Порча контактов из-за большого тока исключена.
3. Защитил светодиод от деградации из-за большого протекающего тока (если с новыми батарейками).
Вот, в общем, и всё.
Как правильно распорядиться сведениями из моего обзора каждый решает сам. Я же могу гарантировать правдивость своих измерений. Кому что-то неясно по поводу этого обзора, задавайте вопросы. С остальным – кидайте в личку, обязательно отвечу.

На этом ВСЁ!
Удачи!

И ещё хотел бы обратить внимание на тот факт, что у моего фонарика выключатель стоит на плюсе. У многих китайских фонариков выключатель стоит на минусе, а это будет уже другая схема!

Драйвер для светодиода или даем вторую жизнь старому фонарику

Долго пылился на полке старый фонарик — ручка «Duracell». Работал он от двух батареек формата ААА, на лампочку накаливания. Очень удобен был, когда нужно посветить в какую-либо узкую щель в корпусе электронного прибора, но всё удобство от применения перечеркивал «жор» батареек. Можно было бы выкинуть этот раритет и поискать в магазинах что-то современнее, но… Это не наш метод… © Потому на Али была куплена микросхема светодиодного драйвера, которая помогла перевести фонарик на светодиодный свет. Переделка очень простая, которую сможет осилить, даже начинающий радиолюбитель, умеющий держать в руках паяльник… Так что, кому интересно, велком под Кат…

Микросхема драйвер покупалась давно, больше года назад, и ссылка на магазин уже ведет в «пустоту», потому я нашел аналогичный товар, у другого продавца. Сейчас этот драйвер стоит дешевле, чем я покупал его. Что же это за «клоп» с тремя ножками, давайте рассмотрим подробнее.
Для начала ссылка на даташит: www.diodes.com/assets/Datasheets/ZXLD381.pdf
Микросхема представляет собой Led драйвер способный работать от низкого напряжения, к примеру, одной батарейки 1.5В формата ААА. Микросхема драйвера имеет высокую эффективность (КПД) 85% и способна «высосать» батарейку практически полностью, до остаточного напряжения 0,8В.
Характеристики микросхемы драйвера

под спойлером

Схема драйвера очень проста…

Как вы видите, кроме этой микросхемы «клопа» нужна всего одна деталь — дроссель (индуктор), и именно индуктивностью дросселя задается ток светодиода.
Для фонарика в место лампочки, я подобрал яркий белый светодиод, потребляющий ток 30мА, соответственно мне нужно было намотать дроссель индуктивностью 10мкГн. Эффективность драйвера составляет 75-92% в диапазоне 0.8-1.5В, что очень неплохо.

Приводить здесь чертеж печатной платы не буду, т.к нет смысла, плату можно изготовить за пару минут, просто процарапав фольгу в нужных местах.

Дроссель можно намотать, или взять готовый. Я намотал на гантельке, которая попалась под руку. При самостоятельном изготовлении необходимо контролировать индуктивность при помощи LC метра. В качестве корпуса для платы драйвера был использовать двух кубовый одноразовый шприц, внутри которого вполне достаточно места, что бы разместить все необходимые компоненты. С одной стороны шприца -резиновая пробка с светодиодом и контактной площадкой, с другой стороны вторая контактная площадка. Размер отрезка шприца подбирается по месту и приблизительно равен размеру батарейки ААА (мизиньчиковой, как её называют в народе)

Собственно собираем фонарик

И видим, что светодиод ярко светит от одной батарейки…

Ручка-фонарик в сборе выглядит вот так

Светит хорошо и вес фонарика стал меньше, потому как используется всего одна батарейка, а не две, как было изначально…

Вот такой получился коротенький обзор… При помощи микросхемы драйвера, вы можете переделать почти любой раритетный фонарик, на питание от одной батарейки 1.5В. Если есть вопросы спрашивайте…

TinyFL — драйвер фонарика на микроконтроллере / Хабр

Привет, Habr!

Хочу рассказать историю о том, как мне в руки попал китайский налобный фонарик на светодиоде Cree XM-L и что дальше с ним стало.

Предыстория

Когда-то давно я заказал с одного китайского сайта фонарик с ярким светодиодом. Фонарик оказался довольно эргономичным (хотя он мог быть и полегче), но вот его драйвер оставлял желать лучшего.

Светил он достаточно ярко, но у драйвера было только 3 режима — очень яркий, яркий и стробоскоп, переключение между которыми производилось нажатием кнопки. Для того, чтобы просто включить и выключить фонарь, требовалось каждый раз перебирать эти 3 режима. Вдобавок, этот фонарик, будучи включенным, разряжал батарею до последнего – так пара моих банок 18650 ушли в глубокий разряд.

Все это было неудобно и надоедало, поэтому в какой-то момент я решил сделать для него свой драйвер, о чем и будет дальнейшее повествование.

Фонарик со старым драйвером

Вот такой фонарик, наверняка многие имели дело с подобными

Так выглядит оригинальный драйвер

Техническое задание

Как известно, для достижения хорошего результата любая разработка должна иметь хорошее ТЗ, поэтому постараюсь сформулировать его для себя. Итак, драйвер должен:

Уметь включаться/отключаться по короткому нажатию кнопки (кнопка без фиксации). Пожалуй, это основная причина, по которой все это затеялось.
Иметь плавную (бесступенчатую) регулировку яркости, от самого яркого — «турбо», до «мунлайта», когда диод еле светится. Яркость должна изменяться равномерно.
Запоминать установленную яркость на время выключения.
Контролировать заряд батареи, предупреждая когда она почти разряжена (примерно 3.3В) и отключаясь, когда разряжена полностью (примерно 2.9В). Для разных АКБ эти параметры могут быть иными. Соответственно, рабочее напряжение должно быть в диапазоне 2.7~4.5В.
Иметь 2 специальных режима — аварийный маячок и стробоскоп (ну а почему бы и нет?)
Уметь включать/выключать задний светодиод (это актуально при езде на велосипеде ночью, получается что-то вроде габаритного огня).
Иметь защиту от переполюсовки и статического электричества. Не обязательно, но будет приятным дополнением, поскольку в темноте можно по ошибке поставить АКБ неправильной стороной.
Быть меньше изначального драйвера по размерам, но при этом иметь те же посадочные места. Китайский драйвер просто огромен, сделать крупнее будет непросто.

Ну и если фонарик подвергается моддингу, почему бы не встроить в него зарядное устройство с micro-USB разъемом? У меня под рукой всегда есть такой кабель и USB зарядка, а родной блок питания приходится искать.

Железо

У меня есть кое-какой опыт работы с Arduino, поэтому было решено делать драйвер на МК семейства AVR. Они широко доступны, легко программируются и имеют режимы пониженного энергопотребления (сна).

В качестве «мозга» драйвера был выбран микроконтроллер Attiny13a — это один из самых дешевых МК фирмы Atmel (ныне поглощенной компанией Microchip), он имеет на борту все необходимое — GPIO для подключения кнопки и светодиода, таймер для генерации ШИМ-сигнала, АЦП для измерения напряжения и EEPROM для сохранения параметров. Доступно всего 1 КБ флеш-памяти (но много ли надо для фонарика), а так же 64 Б RAM и столько же EEPROM.
Attiny13 выпускается в нескольких вариантах корпуса, в частности в DIP-8, который можно воткнуть прямо в обычную макетную плату с шагом 2.54мм.

Поскольку от задней части к голове фонаря идет всего 3 провода, кнопка вынуждена замыкаться на землю (о невозможности замыкать на плюс — позже), придется коммутировать светодиод по плюсу — а значит, нужен P-канальный полевик. В качестве такого транзистора я взял AO3401, но можно взять SI2323, он дороже, но имеет меньшее сопротивление открытого канала (40 мОм, тогда как у AO3401 60 мОм, при 4.5 В), следовательно драйвер будет меньше греться.

От слов к делу, собираю на макетке предварительную версию

Питается оно пока что напрямую от программатора, напряжением 5 В (на самом деле меньше из-за потерь в кабеле USB). Вместо светодиода XM-L пока воткнул обычный светодиод на ножках и поставил слабый транзистор с высоким пороговым напряжением.
Затем в программе Altium Designer была начерчена схема, которую я дополнил защитой от переполюсовки и ESD.

Подробное описание и предназначение всех компонентов

Обязательные компоненты:

U1 – микроконтроллер Attiny13a в корпусе 8S1 (индекс SSU)

С1 — развязывающий конденсатор по питанию микроконтроллера, должен быть в районе 0.1 мкф, корпус 1206 или 0805, температурный коэффициент X7R

R1-R2 — резисторный делитель для измерения напряжения батареи, номиналы можно ставить любые, тут главное соотношение (750К/220K, коэффициент деления 4.41) и ток утечки, который будет больше, если увеличить номиналы (при текущих он порядка 4 мкА). Поскольку используется внутренний ИОН (1.1 В, согласно даташиту он может быть в пределах 1.0 В — 1.2 В), максимальное напряжение на выходе делителя не должно быть более 1 В. При делителе 750/220 максимально допустимое напряжение на входе делителя будет 4.41 В, что более чем достаточно для всех типов литиевых аккумуляторов.
Делитель я рассчитывал при помощи вот этого калькулятора .

R3 — защита вывода порта микроконтроллера от замыкания (если вдруг PB1 окажется притянуто к VCC, через пин потечет большой ток и МК может сгореть)

R4 — подтяжка RESET МК к питанию, без него возможны перезагрузки от наводок.

Q1 — P-канальный полевой транзистор в корпусе SOT-23, я поставил AO3401, но можно и любой другой с подходящей распиновкой (например SI2323)

R7 — токоограничительный резистор затвора. Поскольку затвор транзистора имеет некоторую емкость, при зарядке этой емкости через пин может проходить большой ток и пин может выйти из строя. Можно ставить в районе 100-220 Ом (больше не следует, транзистор начнет долго находиться в полузакрытом состоянии, и, как следствие, будет сильнее греться).

R6 — резистор подтяжки затвора к питанию. На случай, если PB0 перейдет в высокоимпедансное состояние, через этот резистор на затворе Q1 установится логическая 1 и транзистор будет закрыт. Такое может произойти из-за ошибки в коде или в режиме программирования.

D2 — «запирающий» диод — позволяет при «проседании» напряжения (когда светодиод включается на короткий период на полную яркость) питаться МК от конденсатора какое-то время, так же защищает от переполюсовки.
Можно ставить любой диод шоттки в корпусе SOD323 с минимальным падением напряжения, я поставил BAT60.

Изначально, защита от неправильной полярности питания была сделана на полевом транзисторе (это можно увидеть на платах, изготовленных лутом). После распайки вылезла неприятная особенность — при включении нагрузки возникала просадка напряжения и МК перезагружался, поскольку полевик не ограничивает ток в обратном направлении. Сначала я припаял между VCC и GND электролитический конденсатор на 200 мкФ, но мне не понравилось такое решение из-за его размеров. Пришлось отпаивать транзистор и на его место ставить диод, благо SOT-23 и SOD-323 имеют похожие размеры.

Итого, в схеме всего 10 компонентов, обязательных для установки.

Необязательные компоненты:

R5 и D1 отвечают за заднюю подсветку (LED2). Минимальный номинал R5 — 100 Ом. Чем больше номинал, тем слабее светится задний светодиод (он включается в постоянном режиме, без ШИМ). D1 — любой светодиод в корпусе 1206, я поставил зеленый, т.к. визуально они ярче при тех же токах, чем прочие.

D3 и D4 — защитные диоды (TVS), я использовал PESD5V0 (5.0В) в корпусе SOD323. D3 защищает от перенапряжения по питанию, D4 — по кнопке. Если кнопка закрыта мембраной, то в нем нету особого смысла. Защитные диоды наверное имеет смысл использовать двунаправленные, иначе при переполюсовке через них пойдет ток и они выгорят (см. ВАХ двунаправленного защитного диода).

C2 — танталовый конденсатор в корпусе А (похож на 1206), имеет смысл ставить при нестабильной работе драйвера (напряжение питания мк может просаживаться при больших токах коммутации светодиода)

Все резисторы типоразмера 0603 (для меня это адекватный предел для пайки вручную)

С компонентами все ясно, можно делать печатную плату по вышеприведенной схеме.
Первым делом для этого нужно построить 3D модель будущей платы, вместе с отверстиями — имхо, в Altium Designer это самый удобный способ определить геометрию ПП.
Измерил размеры старого драйвера и его посадочных отверстий — плата должна крепиться к ним же, но иметь меньшие габариты (для универсальности, вдруг куда-то еще придется встроить).
Разумный минимум здесь получился где-то 25х12.5мм (соотношение сторон 2:1) с двумя отверстиями диаметром 2мм для крепления к корпусу фонаря родными винтами.

3D-модель я сделал в SolidWorks, затем экспортировал в Altium Designer как STEP.
Затем я разместил компоненты по плате, контакты сделал по углам (так паять удобнее и проще разводить землю), Attiny13 поставил по центру, транзистор поближе к контактам LED.
Развел силовые дорожки, разместил остальные компоненты как получится и развел сигнальные дорожки. Для удобства подключения ЗУ я вывел под него отдельные контакты, которые дублируют контакты батареи.
Всю разводку (за исключением одной перемычки) я сделал на верхнем слое — для того, чтобы была возможность изготовить плату в домашних условиях ЛУТом.
Минимальная ширина сигнальных дорожек — 0.254 мм / 10 mil, силовые имеют максимальную ширину там, где это возможно.

Так выглядит разведенная плата в Altium Designer

В Altium Designer есть возможность посмотреть, как будет выглядеть плата в 3D (для этого необходимо наличие моделей для всех компонентов, некоторые пришлось строить самому).
Возможно, кто-то тут скажет, что 3D режим для трассировщика не нужен, но лично для меня это удобная функция, которая облегчает размещение компонентов для удобства пайки.

На момент написания статьи было сделано 3 версии платы — первая под ЛУТ, вторая для промышленного изготовления и 3-я, финальная с некоторыми исправлениями.

Изготовление плат

Самодельный способ

ЛУТ — лазерно-утюжная технология, способ производства плат при помощи травления по маске, полученной переводом тонера с бумаги на медь. Этот способ отлично подходит для несложных односторонних плат — таких как этот драйвер.
В сети достаточно много статей по этой технологии, поэтому я не буду углубляться в подробности, а лишь расскажу вкратце про то, как это делаю я.

Для начала нужно подготовить шаблон, который будет распечатан на термобумаге. Экспортирую в PDF слой top_layer, получаю векторное изображение.

Поскольку плата маленькая, есть смысл брать кусок текстолита с габаритами в несколько раз больше и делать то, что в промышленности называют панелизацией.
Для этих целей весьма удобен CorelDraw, но можно пользоваться и любым другим векторным редактором.
Размещаю копии шаблонов на документе, между платами делаю промежутки в 0.5-1мм (зависит от способа разделения, об этом позже), платы должны быть расположены симметрично — иначе будет сложно их разделить.

Подбираю кусок одностороннего текстолита размерами чуть больше, чем скомпонованная панель, зачищаю и обезжириваю (предпочитаю тереть ластиком и потом спиртом). Печатаю на термобумаге шаблон для травления (тут важно не забыть отзеркалить шаблон).
При помощи утюга и терпения, аккуратно поглаживая по бумаге, перевожу на текстолит. Жду пока остынет и осторожно отдираю бумагу.
Свободные участки меди (не покрытые тонером) можно покрыть лаком или заклеить скотчем (чем меньше площадь меди, тем быстрее идет реакция травления).

Такая вот домашняя панелизация — большое количество плат позволяет компенсировать брак производства

Я травлю платы лимонной кислотой в растворе перекиси водорода, это самый доступный способ, хотя и довольно медленный.
Пропорции такие: на 100мл перекиси 3% идет 30г лимонной кислоты и примерно 5г соли, это все перемешивается и выливается в емкость с текстолитом.
Подогревание раствора ускорит реакцию, но может привести к отслаиванию тонера.

Начинается неведомая химическая магия: медь покрывается пузырями, а раствор приобретает синий оттенок

Через какое-то время достаю протравленую плату, очищаю от тонера. У меня его не получается смывать какими-либо растворителями, поэтому я удаляю его механически — мелкозернистой наждачной бумагой.

Теперь остается залудить плату — это поможет при пайке и защитит медь от окисления и облегчит пайку. Лудить я предпочитаю сплавом Розе — этот сплав плавится при температуре около 95 градусов, что позволяет лудить им в кипящей воде (да, возможно не самый надежный состав для лужения, но для самодельных плат годится).

После лужения я сверлю плату (для контактов использую твердосплавные сверла ф1.0, для перемычек — ф0.7), сверлю дремелем за неимением другого инструмента. Пилить текстолит я не люблю из-за пыли, поэтому после сверления разрезаю платы канцелярским ножом — с двух сторон делаю несколько надрезов по одной линии, затем разламываю по надрезу. Это напоминает метод V-cut, используемый в промышленности, только там надрез делается фрезой.

Так выглядит плата, готовая к пайке

Когда плата готова, можно приступать к распайке компонентов. Сначала я запаиваю мелочь (резисторы 0603), затем все остальное. Резисторы примыкают вплотную к МК, поэтому в обратной последовательности запаять может быть проблематично. После пайки я проверяю, нет ли КЗ по питанию драйвера, после чего уже можно приступать к прошивке МК.

Драйверы, готовые к загрузке прошивки

Промышленный способ

ЛУТ — это быстро и доступно, но технология имеет свои недостатки (как и почти все «домашние» методы изготовления ПП). Проблематично сделать двухсторонную плату, дорожки могут быть перетравлены, а о металлизации отверстий остается только мечтать.

Благо, предприимчивые китайцы давно предлагают услуги изготовления печатных плат промышленным способом.
Как ни странно, однослойная плата у китайцев будет стоить дороже, чем двухслойная, поэтому я решил добавить второй (нижний) слой к печатной плате. На этом слое продублированы силовые дорожки и земля. Так же, появилась возможность сделать теплоотвод от транзистора (медные полигоны на нижнем слое), что позволит драйверу работать на более высоких токах.

Нижний слой платы в Altium Designer

Для этого проекта я решил заказать печатную плату на сайте PcbWay. На сайте есть удобный калькулятор расчета стоимости плат в зависимости от их параметров, размеров и количества. После расчета стоимости я загрузил gerber-файл, созданный ранее в Altium Designer, китайцы его проверили и плата отправилась на производство.

Изготовление комплект из 10 плат TinyFL обошлось мне в $5. При регистрации нового пользователя дается скидка $5 на первый заказ, поэтому я оплачивал только доставку, которая тоже стоит где-то в районе $5.
На этом сайте есть возможность выложить проект в общий доступ, поэтому если кто-то захочет заказать эти платы, можно просто добавить в корзину этот проект.

Спустя пару-тройку недель мне пришли те же самые платы, только ~~красивенькие~~ изготовленные промышленным способом. Их остается только распаять и залить в них прошивку.

Программа (прошивка)

Основная трудность, которая возникла при написании прошивки драйвера, связана она с крайне малым размером flash-памяти — у Attiny13 ее всего-навсего 1024 байта.
Так же, поскольку изменение яркости плавное, нетривиальной задачей оказалось равномерное ее изменение — для этого пришлось делать гамма-коррекцию.

Алгоритм управления драйвером

Драйвер включается по короткому нажатию на кнопку, выключается по нему же.
Выбранный режим яркости сохраняется на время выключения.

Если во время работы сделать двойное короткое нажатие кнопки (двойной клик), будет включен/выключен дополнительный светодиод.
При длинном нажатии во время работы начнет плавно изменяться яркость фонаря. Повторное длинное нажатие изменяет направление (сильнее/слабее).

Драйвер периодически проверяет напряжение батареи, и если оно ниже установленных значений, предупреждает пользователя о разряде, а затем отключается во избежание глубокого разряда.

Более подробное описание алгоритма работы драйвера

При подаче питания на МК производится настройка периферии и МК погружается в сон (если STARTSLEEP определено). При подаче питания на драйвер оба светодиода мигают некоторое количество раз, если STARTBLINKS определено.
Сон. Attiny13 засыпает в режиме power-down (это самый экономичный режим, по даташиту потребление МК составит ~ 1 мкА), выйти из которого оно может только по какому-либо прерыванию. В данном случае это прерывание INT0 — нажатие кнопки (установка PC1 в логическое 0).
На PC1 при этом должна быть включена внутренняя слабая подтяжка к питанию. АЦП и компаратор являются основным потребителями тока из всей периферии, поэтому их тоже нужно отключить. На время сна содержимое регистров и оперативной памяти сохраняется, поэтому EEPROM не нужен для запоминания яркости.
После сна периферия и ШИМ включается и драйвер входит в бесконечный цикл, в котором отслеживается нажатие кнопки и периодически проверяется напряжение батареи.
Если кнопка нажата — засекается время нажатия.
4.1. Если нажатие короткое — ожидается двойной клик (если BTN_DBCLICK определено).
Если он был, переключается дополнительный светодиод LED2
Если нет, то переход к п.2 (сон)
4.2. Если нажатие долгое (дольше, чем BTN_ONOFF_DELAY) — включается режим управления яркостью. В этом режиме:
- Инвертируется направление изменения (больше/меньше) и изменяется % заполнения ШИМ, пока нажата кнопка.
- Если достигнуто максимальное/минимальное значение (RATE_MAX / RATE_MIN), светодиод начинает мигать;
- Если прошло n-миганий (AUXMODES_DELAY) и кнопка все еще нажата, включается дополнительный режим. Таких режимов два — стробоскоп ( включается на 25 мс, частота 8 Гц) и аварийный маячок (включается на полную яркость на 50мс, частота 1 Гц). В этих режимах не происходит проверки заряда батареи, а для выхода нужно какое-то время держать нажатой кнопку.
Если пришло время проверять напряжение батареи — считываются показания с ADC2, результат сравнивается с предустановленными значениями.
- Если значение АЦП больше значения BAT_WARNING – все нормально
- Если меньше BAT_WARNING – пользователь предупреждается о разряде, драйвер мигает основным светодиодом. Кол-во вспышек будет пропорционально степени разряда. Например, с дефолтными значениями при полном разряде фонарь мигнет 5 раз.
- Если меньше BAT_SHUTDOWN — МК переходит в п.2 (сон).

Управление яркостью светодиода

Как известно, самый простой способ управлять яркостью — изменять скважность ШИМ, при этом светодиод на какое-то время включается на полную яркость, затем выключается. Из-за особенностей человеческого глаза кажется, что светодиод светит менее ярко, чем если бы он был включен постоянно. Поскольку светодиод подключен через P-канальный полевой транзистор, для его открытия необходимо притянуть затвор к земле, а для закрытия — наоборот, к питанию. Время открытия транзистора по отношению ко времени его закрытого состояния будет коррелировать с заполнением ШИМ.
За скважность шим отвечает переменная rate, 255 rate = 100% ШИМ.
При частоте тактирования 1.2 МГц и предделителе таймера в 1, частота ШИМ будет равна 1200000/256 = 4.7 КГц. Поскольку это частота звуковая (воспринимаемая человеческим ухом), на некоторой скважности ШИМ драйвер может начать пищать (точнее, пищит не драйвер, а провода, либо элементы питания). Если мешает, можно увеличить рабочую частоту до 9.6 (CKSEL[1:0]=10, CKDIV8=1) или 4.8 МГц (CKSEL[1:0]=01, CKDIV8=1), тогда частота ШИМ будет в 8 или в 4 раза больше, но энергопотребление МК так же вырастет пропорционально.

Считается, что диод нужно питать путем стабилизации тока через него, а в таком режиме он быстро выйдет из строя. Тут я соглашусь и скажу, что у меня в фонаре (да и во многих налобниках аналогичной конструкции) светодиод не подключается напрямую к драйверу, а до него идут достаточно длинные и тонкие провода, сопротивление которых, а так же внутреннее сопротивление батареи и сопротивление драйвера ограничивают максимальный ток в районе 1.5 А, что в 2 раза меньше максимального тока для данного светодиода (максимальный ток для Cree XM-L согласно документации — 3 А).
Если у Вас драйвер подключен к светодиоду короткими проводами и у держателя батареи хорошие контакты, ток при максимальной яркости (rate=255) может превышать значение в 3А. В этом случае данный драйвер Вам скорее всего не подойдет, так как есть риск выхода светодиода из строя. Тем не менее, можно скорректировать параметр RATE_MAX до получения приемлемых значений тока. К тому же, хоть по спецификации транзистора SI2323DS его максимальный ток и превышает 4 А, лучше выставить порог в 2 А, иначе драйверу может потребоваться охлаждение.

Гамма-коррекция

Человеческий глаз воспринимает яркость объектов нелинейно. В случае с этим драйвером, разница между 5-10% ШИМ будет восприниматься как многократное увеличение яркости, тогда как разница между 75-100% будет практически не будет заметна глазу. Если увеличивать яркость светодиода равномерно, со скоростью n процентов в секунду, будет казаться, что в начале яркость очень быстро растет от нуля до среднего значения, затем очень медленно увеличивается от середины до максимума.

Это весьма неудобно, и для компенсации этого эффекта пришлось сделать упрощенный алгоритм гамма-коррекции. Его суть в том, что шаг изменения яркости увеличивается от 1 при минимальных значениях ШИМ до 12 при максимальных значениях. В графическом представлении это выглядит как кривая, точки которой сохранены в массиве rate_step_array. Таким образом, кажется, что яркость изменяется равномерно на всем диапазоне.

Контроль напряжения батареи

Каждые n-секунд (за интервал в миллисекундах отвечает параметр BAT_PERIOD) происходит замер напряжения батареи. Положительный контакт батареи, который подключается к VIN и попадает на резисторный делитель R1-R2, к средней точке которого подключен пин PB4 (он же ADC2 у мультиплексора АЦП).

Поскольку напряжение питания изменяется вместе с измеряемым напряжением, не получится измерить его, использовав в качестве опорного напряжения Vref, поэтому в качестве ИОН я применил внутренний источник на 1.1 В. Как раз для этого и нужен делитель — МК не может измерить напряжение, большее чем напряжение опорного источника (так, напряжению 1.1 В будет соответствовать значение АЦП в 1023 или 255, если использовать 8-битное разрешение). Проходя через делитель, напряжение в средней его точке будет в 6 раз меньше входного, значению 255 будет соответствовать уже не 1.1 В, а целых 4.33 В (делитель на 4.03), что с запасом покрывает диапазон измерений.

В итоге получается некоторое значение, которое дальше сравнивается с предустановленными значениями минимальных напряжений. При достижении значения BAT_WARNING светодиод начинает мигать некоторое количество раз (чем сильнее разряжено, тем больше мигает — за это отвечает BAT_INFO_STEP, подробнее в коде), а при достижении BAT_SHUTDOWN драйвер отключается.
Значение АЦП переводить в милливольты я не вижу смысла, т.к. это тратит лишную память, которой в тиньке и так мало.

Кстати, делитель является основным потребителем питания, когда МК находится в режиме сна. Так, делитель на 4.03 с R1 = 1M и R2 = 330К, будет иметь общее R = 1330K и ток утечки при 4 В = 3 мкА.
На время измерения напряжения нагрузка (светодиод) отключается примерно на 1 мс. Это почти не заметно для глаз, но помогает стабилизировать напряжение, иначе измерения будут некорректные (а делать какие-либо поправки на скважности шим и прочее — слишком сложно).

Внесение изменений в прошивку

Это нетрудно сделать, особенно если был опыт работы с Arduino или просто с C/C++.
Даже если такого опыта не было, можно настроить почти все рабочие параметры путем редактирования определений (defines) заголовочного файла flashlight.h.
Для редактирования исходного кода нужно будет поставить Arduino IDE с поддержкой Attiny13(a) или Atmel Studio – оно не сложнее, чем Arduino IDE, но гораздо удобнее.

Arduino IDE

Сперва необходимо будет установить поддержку Attiny13 в IDE. Достаточно подробная инструкция имеется в этой статье.
Далее нужно выбрать в меню Tools>Board Attiny13(a) и в меню Tools>Frequency 1.2MHz.
«Скетч» содержится в файле с расширением .ino, он содержит всего одну строчку кода — это включение в проект заголовочного файла. По сути дела, данный скетч — просто способ скомпилировать прошивку через Arduino IDE. Если Вы захотите внести в проект какие-либо изменения, работайте с файлом .cpp.
После открытия проекта нужно нажать на галочку, пойдет компиляция, в случае успеха в логе будет ссылка на файл *.hex. Его нужно залить в микроконтроллер по инструкции ниже.

Atmel Studio

Проект для этого IDE содержится в файле flashlight.atsln, а исходники — в файлах flashlight.h содержит определения (настройки) и flashlight.cpp содержит собственно код.
Расписывать более подробно содержимое исходников не вижу смысла — в коде полно комментариев.
После внесения изменений в код надо нажать F7, прошивка скомпилируется (или нет, тогда компилятор укажет, где ошибка). В папке debug появляется flashlight.hex, который можно загрузить в микроконтроллер по инструкции ниже.

Загрузка прошивки в микроконтроллер

Для загрузки прошивки и настройки фьюзов я использую программатор USBASP в сочетании с программой AVRDUDEPROG. Программа представляет из себя подобие GUI для программы avrdude, есть удобный встроенный калькулятор фьюзов — достаточно поставить галочки возле нужных битов. В списке контроллеров нужно выбрать подходящий (в данном случае Attiny13(a), зайти на вкладку Fuses и нажать кнопку read. Только после того, как значения фьюзов считаны из МК, можно их изменять. После изменения нужно нажать programm, новые фьюзы будут записаны в МК. Подходящие значения фьюзов записаны в файле flashlight.h

Для заливки прошивки надо перейти на вкладку Program, в строке Flash выбрать скомпилированный файл прошивки в формате HEX (flashlight.hex) и нажать Program. Статус прошивки будет отображаться в окне снизу. Если загрузка неудачна, возможно дело в плохом контакте, так бывает — стоит попробовать еще раз. Кстати, именно для этого был сделан параметр STARTBLINKS — однократное мигание LED2 в момент подачи питания на драйвер служит индикацией контакта драйвера с программатором.
Вместо USBASP для загрузки прошивки можно использовать Arduino, подробнее тут и тут

Программатор USBASP, подключенный к драйверу через клипсу со шлейфом

Для подключения USBASP к тиньке я использую клипсу под 8-контактный SOIC. Не очень удобное приспособление, приходится помучаться минут 10, прежде чем поймаешь контакт (возможно, мне просто попалась бракованная клипса). Бывают так же адаптеры SOIC-DIP, куда вставляется микросхема до пайки и в нее заливается прошивка — этот вариант удобнее, но теряется возможность программировать драйвер внутрисхемно (то есть обновлять прошивку после пайки МК на плату).
Если всего этого нет, то можно просто припаять проводки к выводам МК, которые затем прикрепить к Arduino.

Калибровка

Токи, проходящие через драйвер и светодиод, не должны превышать максимальных значений. Для светодиода XM-L это 3 А, для драйвера оно зависит от используемого транзистора, например для SI2323 максимальный ток около 4 А, но лучше гонять на меньших токах из-за чрезмерного нагрева. Для уменьшения тока на максимальной яркости используется параметр RATE_MAX (#define RATE_MAX xx, где xx — максимальная яркость от 0 до 255).
Калибровка АЦП не является обязательной процедурой, но если хочется, чтобы драйвер точно отслеживал пороговое напряжение, то придется с этим повозиться.

Расчеты не дадут высокой точности измерений, т. к. во-первых, номиналы резисторов могут варьироваться в пределах допуска (обычно 1-5%), а во-вторых, внутренний ИОН может иметь разброс от 1.0 до 1.2 В.
Поэтому, единственный приемлемый способ — выставить значение в единицах АЦП (BAT_WARNING и BAT_SHUTDOWN), экспериментально подбирая его под нужное. Для этого понадобится терпение, программатор и регулируемый источник питания.
Я выставлял в прошивке значение BAT_PERIOD в 1000 (проверка напряжения раз в секунду) и постепенно снижал напряжение питания. Когда драйвер начинал предупреждать о разряде, я оставлял текущее значение BAT_WARNING как нужное.
Это не самый удобный способ, возможно в будущем надо сделать процедуру автоматической калибровки с сохранением значений в EEPROM.

Сборка фонарика

Когда плата была готова и прошивка была залита, можно было наконец ставить ее на место старого драйвера. Я выпаял старый драйвер и припаял на его место новый.

Новый драйвер подключается вместо старого по этой схеме

Проверив, нет ли короткого замыкания по питанию, подключил питание и проверил работоспособность. Затем смонтировал плату зарядки (TP4056), для этого пришлось немного дремелем рассверлить отверстие разъема зарядки, и зафиксировал ее термоклеем (тут важно было, чтобы клей не затек в разъем, достать его оттуда будет сложно).

Я не стал прикручивать плату винтами, т. к. резьба в корпусе сорвалась от многократных закручиваний, а просто залил ее клеем, провода тоже заклеил в местах пайки, дабы они не перетирались. Драйвер и ЗУ я решил покрыть акриловым бесцветным лаком, это должно помочь от коррозии.

Тестирование и расчет стоимости изготовления

После всех операций можно было приступать к тестированию драйверов. Ток измерял обычным мультиметром, подключив его в разрыв цепи питания.

Энергопотребление старого драйвера (измерялось при 4.04 В):

Во время сна — не измерялось
Максимальный режим: 0.60 А
Средний режим: 0.30 А
Стробоскоп: 0.28 А

Энергопотребление нового драйвера (измерялось при 4.0 В):

В режиме сна потребляет в районе 4 мкА, это намного меньше тока саморазряда литий-ионной батареи. Основной ток в этом режиме протекает через резисторный делитель.
На минимальном режиме, «мунлайт» — около 5-7 мА, если считать, что емкость одной ячейки 18650 около 2500 мА*ч, то получается около 20 дней непрерывной работы. Сам МК потребляет где-то 1.2-1.5 мА (при рабочей частоте 1.2 МГц).
На максимальном режиме, «турбо» — потребляет около 1.5 А, в таком режиме проработает около полутора часов. Светодиод на таких токах начинает сильно нагреваться, поэтому данный режим не предназначен для длительной работы.
Аварийный маячок — потребляет в среднем около 80 мА, в таком режиме фонарь проработает до 30 часов.
Стробоскоп — потребляет около 0.35 А, проработает до 6 часов.

Цена вопроса

Если покупать компоненты в Чип и Дипе, выйдет около 100р (60р Attiny13, ~40р остальная рассыпуха). С китая заказывать имеет смысл, если делается несколько штук — тогда в пересчете на штуку выйдет дешевле, китайцы продают как правило партиями от 10 штук.
Платы выйдут по цене в районе 300р за 10 штук (без доставки), если заказывать их в Китае.
Распайка и прошивка одного драйвера у меня занимает где-то час.

Заключение

Китайский фонарик стал гораздо удобнее, хотя теперь у меня появились претензии к его механике — передняя часть слишком тяжелая, да и фокусировка не особо нужна.
В будущем планирую сделать версию этого драйвера для фонарей с кнопкой по питанию (с фиксацией). Правда, меня смущает обилие подобных проектов. Как вы считаете, стоит ли делать еще один такой?

Драйвер крупным планом (версия 2_t)

UPD: Добавлена поддержка Arduino IDE.

Исходники прошивки, схема, и разводка платы теперь лежит на гитхабе, скачать можно тут: https://github.com/madcatdev/tinyfl

РадиоКот :: Глобальная доработка светодиодного фонарика

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Игрушки >

Глобальная доработка светодиодного фонарика

Светодиодные фонарики китайского производства, которыми запаланен весь наш рынок — казалось что может быть проще (как показывает опыт — для китая это слишком просто), вроде-бы и выбор большой, но в каждом фонарике может что-то не понравиться, а если углубляться во внутренности, и схему — иногда удивляешся как оно работает.

Поставил я себе задачу — «Найти подходящего донора, и собрать фонарь пригодный для выживания, с которым можно отправиться куда угодно». После долгих поисков был найден донор:

Это китайский фонарик фирмы Police с маркировкой 20W.
После приобретения фонарик был разобран и проанализированы внутренности. Внутри стоял одноватный светодиод с отражателем дающим очень большую боковую засветку и очень узкий луч света. Драйвер (если это так можно назвать) состоял из небольшого количества деталей — микросхема ME2108А, катушка индуктивности, конденсатор, диод. Вроде-бы все нормально, но дроссель с микросхемой в данной схеме очень грелся, схема потребляла примерно 0.5А от пальчиковой батарейки, и светодиод давал относительно слабый световой поток. Как оказалось позже — данный преобразователь давал без нагрузки на выход 4.5V, а светодиод был рассчитан на 3.6V, за счет маленького тока насыщения дросселя происходило падение выходного напряжения до необходимого и схема «работала».

Так как у меня была задача сделать эффективный источник света, а не использовать китайский драйвер у которого КПД «ниже чем у паровоза», я решил его доработать поменяв светодиод на OSRAM LUW W5AM-LXLY-6P7R-Z с коллиматором OSS-M на угол 30° (можно было поставить всеми любимый Cree, но у нас с ними проблемы, такие как отсутствие маленьких подложек и оптики), и поставить драйвер на основе специализированной микросхемы ZXSC310.

Светодиод фирмы OSRAM был выбран по ряду причин: при токе 350мА светодиод дает световой поток до 150 люмен, максимальный ток светодиода составляет 1А, этот светодиод почти совместим по посадке с штатным, у него самая низкая цена при его мощности.

Замена светодиода производится подогревом подложки светодиода снизу. Отпаиваем старый светодиод и устанавливаем предварительно отцентрировав новый (благо они почти совместимы по выводам, но это не мешает замене).

Далее производим подгонку корпуса фонарика под нашу оптику (которую необходимо подогнать под фонарик)), растачиваем место под коллиматор:

Так-же необходимо снять фаску с края корпуса до резьбы, и уменьшить высоту гайки крепления оптики (так как наша система ниже чем стандартная).
Как показал опыт исполькования различных фонарей — узкий луч яркого света в большинстве случаев ухудшщает видимость и дает малую освещенность, поэтому мой выбор остановился на коллиматоре фирмы LEDIL с маркировкой OSS-M на 30º, предназначенный для светодиодов OSRAM серии DRAGON.
Дорабатываем коллиматор (по умолчанию коллиматор квадратный и в корпусе для приклеивания на подложку светодиода). Вытягиваем коллиматор из его корпуса, отрезаем уши и стачиваем его до необходимого диаметра на точиле.

Последняя доработка корпуса — расточка отверстия гайки крепления оптики (делал на заводе на станке), и герметизация. Отверстие растачивается буквально на 3мм почти до диаметра коллиматора. Для герметизации вклеиваем на термоклей комплектное защитное оргстекло (для этого удобно разогревать гайку феном и намазывать термоклей на горячую поверхность), так-же необходимо герметизировать все резьбовые соединения, хоть там и стоят резиновые уплотнители — они не помогают так как не достают, для решения данной проблемы наматываем сантехническую монтажную ленту в пазы для уплотнителей, и устанавливаем уплотнительные комплектные кольца (сверху их желательно смазать, например вазелином или циатимом) .

Так, с корпусом вроде все понятно, теперь наконец-то приступаем к электронике.

Первая версия фонарика была с широко распространенной схемой драйвера на ZXSC310 с питанием драйвера с выхода (эта схема позволяет «выжать» с батарейки всю мощность, и просаживает наряжение на батарее на одном дыхании до самого возможного миниума).

Но так как меня заразили страшнейшей болезнью — болезнью «Люмена», и кроме того что необходимо получить большую яркость нам необходима универсальность фонаря и долгое время работы. Для большой яркости обычные пальчиковые батарейки не подходят, и я применил Li-Ion аккумулятор LIR14500на 700 mAh, который по размерам совпадает с обычной пальчиковой батарейкой. Но вот не задача — напряжение аккумулятора в заряженном состоянии 4.2V, а максимальное напряжение светодиода при токе 300мА — 3.4V. Повышающий драйвер не подходит.
Вот тут то я и решил воспользоваться основой схемотехники повышающе-понижающих драйверов (Buck-Boost). Кроме схемы драйвера я решил сделать два режима яркости, для этого применил миниатюрный PIC10F220.

Данная схема драйвера обеспечивает питание светодиода током до 300мА при питании от аккумулятора, и ток порядка 100мА при питании от батарейки. Так как в данной схеме нет обратной связи по току светодиода, то при питании от пальчиковой батарейки ток уменьшается, но нестабильность тока при работе от аккумулятора почти не заметна.

Второй задачей была разработка системы управления драйвером. Данная система должна определять напряжение заряда аккумулятора, и при низком заряде индицировать это. Так-же необходимо обеспечивать 2 режима яркости (для увеличения продолжительности свечения).

Данная схема обеспечивает:
-Переключение режимов при кратковременном розрывании питания
-Два режима яркости
-Индикацию разряда аккумулятора и отключение драйвера при полном разряде
-Возможность работы от пальчиковой батарейки

При использовании батарейки система управления не работает (внутренний подтягивающий резистор микросхемы драйвера запускает рдайвер), но как только будет установлен аккумулятор — напряжения питания становится достаточным для запуска контроллера, и фонарик включается в первом «Эконом» режиме на 40% яркости. При кратковременном нажатии на кнопку питания происходит отключение питания, и при отпускании кнопки включается второй режим — максимальная яркость.

Для индикации разряда аккумулятора я использовал АЦП и измерение напряжения внутреннего опорного источника 0.6V (значения АЦП обратнопропорциональны напряжению питания, с учетом падения на диоде). При снижении напряжения до минимального фонарик переключается примерно в 10% яркости, а при полной разрядке аккумулятора контроллер выключает драйвер.

Больше всего проблем было при попытке сделать переключение режимов, и сброс режима через некоторое время (что-бы фонарик включался не с последнего режима, а с эконом), были попытки запитать контроллер от конденсатора на время разрыва питания кнопкой, но возникли проблемы с пробуждением из режима спячки, так как я использовал порт GP2, как датчик наличия напряжения на драйвере, а прерывания по этому выводу порта отсутствуют, а переключать на другой я посчитал неблагоприятным для внутрисхемного программирования контроллера. Долго проводив эксперименты я заметил что контроллер сохраняет состояние регистров даже при долгом отсутствии питания, и проверив теорию я понял в чем дело — на конденсаторе C1 при выключении питания остается заряд примерно 0.7V (при этом напряжении драйвер перестает работать), и этого напряжения вполне хватает что-бы в регистрах контроллера сохранились последние значения (а именно режим). Для «сброса» последнего состояния (происходит примерно за 5с после выключения) я поставил резистор R1.

Перемычка JP1 была введена на всякий случай для отключения котроля разряда.

Двухсторонняя плата получилась достаточно миниатюрной, и устанавливается на место штатной. Метализацию отверстий я производил заклепыванием медной проволоки:

Детали: конденсаторы танталовые в корпусе А, дроссель Sumida CDRH6D38NP-100NC, резисторы типоразмера 0603, низкоомные резисторы датчика тока — типоразмера 0805 сопротивлением 0,05 Ом (с маркировкой E05) установлено 2шт параллельно друг на друге для получения сопротивления 0,025 Ом, диод Шоттки — миниатюрный с низким падением на ток 2А, транзистор (Zetex) на максимально возможный в этом корпусе ток (можно поставить ZXTN25012, ZXTN19020). Светодиод и оптичесскую систему можно использовать и другую, главное что-бы светодиод был расчитан на ток более 300мА для уменьшения тепловыделения.

Драйвер без нагрузки не включать! При включении без нагрузки в лучшем случае будет пробой конденсатора C2, в худшем — выход из строя транзистора, с последующими спецэффектами в виде фейерверка.
Переполюсовка питания драйвера не допустима! При переполюсовке взрывается конденсатор С1 и транзистор!

В итоге получился фонарик внешне почти ни чем не отличимый от оригинала (кроме оптики, которая уже привлекает внимание), но с параметрами и углом светового потока намного лучшими чем у оригинала:

Прошивка данного устройства написана на экологически чистом ассемблере.

Файлы:
Схемы, платы, прошивка, исходник.

Все вопросы в Форум.

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Ремонт драйвера светодиодного светильника своими руками

Содержание статьиПоказать

Светодиоды экономичны и долговечны. Но люстра или фонарь часто перестают гореть, хотя все элементы целы. Чтобы восстановить работоспособность различных устройств, необходим ремонт драйвера светодиодного светильника. В большинстве случаев он и является основной причиной неисправности.

Ремонт драйвера (LED) лампы

Иногда источник света отказывается работать в самый неподходящий момент. Это может произойти из-за его неправильной эксплуатации или по вине производителя (так часто бывает с китайской низкокачественной продукцией).

Самый простой драйвер для светодиодной лампы 220 В часто выполняют на обычных элементах (диодах, резисторах и т. д.). В этой схеме один или несколько светодиодов сразу выходят из строя при пробое конденсатора или одного из диодов моста. Поэтому сначала проверяют эти радиодетали.

Вместо светодиодов временно подключают обычную лампочку на 15-20 ватт (например, от холодильника). Если все детали кроме светодиода целы, она слабо горит.

Второй вариант представляет собой выпрямитель с делителем напряжения, импульсным стабилизатором на микросхеме и разделительным трансформатором. При неисправности люстры проверяют последовательно все элементы. Схема может отличаться от приведенной, но алгоритм поиска такой же.

Схема драйвера светодиодной лампы

Как отремонтировать:

Сначала проверяют, поступает ли на светодиодные матрицы напряжение. Если оно есть, ищут неисправные LED детали и меняют их. Если с напряжением все в порядке, проверяют диоды моста и входные конденсаторы.
Если они тоже целы, измеряют напряжение питания микросхемы (4-я ножка). При его отличии от 15-17 В этот элемент скорее всего неисправен, его следует заменить.
Если микросхема целая и на ее 5 и 6-й ножках есть импульсы (проверяют осциллографом), то «виноваты» трансформатор и его цепи – конденсатор или диоды, подключенные к нему.

Замена электролитических конденсаторов в драйвере для светодиодных светильников.

Многие люди приобретают длинные цепочки светодиодов, укрепленных на гибких подложках. Это LED ленты.

Есть два варианта таких источников:

только LED приборы без дополнительных деталей;
изделия с подпаянными к каждому элементу или цепочкам из 4-6 светодиодов резисторами, которые рассчитаны так, чтобы при напряжении 12-36 В и номинальном токе осветительные элементы не сгорали.

В обоих случаях часто применяют драйвера, которые уже были рассмотрены выше. Но иногда питание второго варианта LED лент осуществляется с помощью модуля, представляющего собой трансформаторный блок питания.

Cхема простого источника питания.

При ремонте драйвера светодиодного светильника 36 ватт, если ни один светодиод или цепочка не горят, сначала проверяют трансформатор на обрыв. Затем диоды и конденсатор выпрямителя. Детали R1 и C1 в такой схеме портятся очень редко.

Если хоть один или несколько элементов зажглись – напряжение питания поступает. В этом случае проверяют светодиоды и меняют их.

Будет полезно ознакомиться: Ремонт драйвера для светодиодной ленты 12 В 100 Вт.

Ремонт драйвера (LED) фонарей

Ремонт переносного источника света зависит от его схемотехнического решения. Если фонарь не горит или светит слабо, сначала проверяют элементы питания и меняют их, если это нужно.

После этого в драйверах с аккумуляторами проверяют тестером или мультиметром детали модуля зарядки: диоды моста, входной конденсатор, резистор и кнопку или переключатель. Если все исправно, проверяют светодиоды. Их подключают к любому источнику питания напряжением 2-3 В через резистор 30-100 Ом.

Рассмотрим четыре типичные схемы фонарей и неисправности, возникающие в них. Первые два работают от аккумуляторов, в них вставлен модуль зарядки от сети 220 В.

Схемы аккумуляторного фонарика с вставленным модулем зарядки 220 В.

В первых двух вариантах светодиоды часто перегорают как по вине потребителей, так и из-за неправильного схемотехнического решения. При извлечении фонаря из розетки после зарядки от сети палец иногда соскальзывает и нажимает на кнопку. Если штыри устройства еще не отсоединились от 220 В, возникает бросок напряжения, светодиоды перегорают.

Видео: Как сделать драйвер мощного света.

Во втором варианте при нажатии кнопки аккумулятор подсоединяется к светодиодам напрямую. Это недопустимо, так как они могут выйти из строя при первом же включении.

Ели при проверке выяснилось, что матрицы сгорели – их следует заменить, а фонари доработать. В первом варианте необходимо изменить схему подключения светодиода, показывающего, что аккумулятор заряжается.

Схема драйвера светодиодного фонарика на аккумуляторе с кнопкой.

Во втором варианте вместо кнопки следует установить переключатель, а затем последовательно с каждым источником света припаять по одному добавочному резистору. Но это не всегда возможно, так как часто в фонарях устанавливают светодиодную матрицу. В таком случае к ней следует припаять один общий резистор, мощность которого зависит от типа применяемых LED элементов.

Схема светодиодного фонарика на аккумуляторе с переключателем и последовательно добавленным сопротивлением.

Остальные фонари питаются от батарей. В третьем варианте светодиоды могут сгореть при пробое диода VD1. Если это случилось, надо заменить все неисправные детали и установить дополнительный резистор.

Схема фонарика на батарейках (без добавочного резистора).

Схема фонарика на батарейках (с добавленным в цепь резистором).

Основные элементы последнего варианта фонаря (микросхема, оптрон и полевой транзистор) проверить сложно. Для этого нужны специальные приборы. Поэтому его лучше не ремонтировать, а вставить в корпус другой драйвер.

Ремонт драйвера (LED) светильника

В магазинах можно встретить светодиодные осветительные приборы с регулируемым потоком света. Одна часть таких устройств имеет отдельный пульт. Но почти у всех настольных светильников регулятор ручной, и он встроен в драйвер питания.

Основная схема этих светильников почти ничем не отличается от остальных. Чтобы осуществить ремонт драйвера светодиодной лампы, необходимо действовать по уже указанным алгоритмам.

Рекомендуем к просмотру: Ремонт светодиодного светильника АРМСТРОНГ

Драйверы светодиодов с батарейным питанием.

На эту тему: Электронный балласт для светодиодной лампы. Схемотехника.
Стабилизатор тока светодиода. Схемотехника.

В связи с широким распространением светодиодных фонариков, производители микросхем предлагают широкий спектр драйверов для таких применений. Такие микросхемы при питании от литиевой батарейки обеспечивают высокоэффективную работу светодиода или цепочки светодиодов с повышением или понижением напряжения на выходе.

Питание светодиодов напрямую от батарейки

Большое количество простейших фонариков питаются напрямую от батарейки. Например, белый светодиод с напряжением 3,5 Вольта работает от двух литиевых батареек, каждая из которых имеет напряжение на холостом ходу 3 Вольта. Ток через светодиод в такой схеме включения ограничивается внутренним сопротивлением элементов питания. Для батарейки CR2032 он составляет 50 — 100 мА и три светодиода, включенных в параллель, вполне приемлемо светят. Современные более эффективные белые светодиоды имеют меньшее напряжение — 3,2 или даже 3,0 Вольта. Такие светодиоды зачастую работают от одной батарейки.

Такая схема имеет значительные недостатки.
Во-первых, ток через светодиоды определяется качеством и свежестью батарейки. Если элемент питания «слишком» хороший, ток может превысить допустимые значения и светодиоды прослужат недолго. Не зря говорят, что для «китайских» фонариков лучше использовать «китайские» батарейки.
Во-вторых, параллельное включение светодиодов вообще недопустимо. Естественный разброс параметров приводит к тому, что ток через светодиоды может отличаться в 2 или более раз. Следовательно, светодиоды не будут работать долго.
В третьих, яркость свечения фонарика будет снижаться по мере разряда батареек и только первую, незначительную часть времени работы, яркость фонарика будет хорошей.

Такая схема питания светодиодов напрямую от батарейки используется в дешевых фонариках невысокой мощности. Питание в них осуществляется с помощью дисковых (литиевых, марганцево-цинковых или цинк-серебряных) элементов с высоким внутренним сопротивлением (более 50 Ом).

Питание светодиодов с понижением напряжения

Более дорогие изделия имеют в своем составе простейшие драйверы светодиодов в виде резистора или стабилизатора тока.

Наиболее просто сделать качественный фонарик — поставить хороший элемент питания и защитить светодиоды с помощью резистора (балласта). Такая схема питания позволяет сохранить светодиоды и обеспечить долгий срок службы фонарика, конечно надо использовать и качественный светодиод. Однако, сохраняется недостаток — яркость фонарика падает по мере разряда батареи. Особенно заметно снижение яркости при использовании щелочных батарей, которые имеют падающую характеристику разряда. Серебряно-цинковые батареи и многие аккумуляторы обладают лучшей разрядной кривой и дают хороший результат.

Использовать батарею до предела возможностей, позволяет схема с нелинейным балластом — стабилизацией тока. Яркость светодиодов будет постоянной до полной разрядки батареи.

Схемы с линейным или нелинейным балластом позволяют сделать качественный источник света, но неэффективно используют мощность батареи. Большая часть энергии элемента питания рассеивается в виде тепла на балласте. Снизить такие ненужные потери позволяют схемы с импульсными преобразователями. Для питания светодиодов применяются схемные решения, которые позволяют с высокой эффективностью преобразовать энергию батареи в необходимый для работы светодиода ток.

Питание светодиодов с повышением напряжения

С развитием элементной базы, становятся доступны удобные драйверы светодиодов, которые с высокой эффективностью питают светодиоды от элементов питания с меньшим напряжением, чем это необходимо. Повышающие преобразователи в основном работают на двух принципах преобразования — индуктивных и конденсаторных. С учетом дешевизны и малых габаритов современных конденсаторов, второй способ находит большее применение в излучателях малой мощности. Индуктивные преобразователи используются в мощных источниках питания светодиодов.

Преобразователи питания с понижением и повышением напряжения сохраняют установленный выходной ток как при превышающем необходимое светодиоду напряжении, так и при снижении его до практически нуля. Такие схемы позволяют использовать емкость батареи питания полностью. Следует, однако отметить, что такие схемы недешевы и остаточная емкость батареи в конце разрядной характеристики незначительна, чтобы за ней гоняться.

<<< В начало

Светодиодный фонарик (обзор + схема)

Светодиоды рвутся вперед быстрыми темпами. Не для кого, не секрет, что они уже оставили позади лампы накаливания и дневного освящения. Светодиодная продукция дешевеет на глазах, но пока она не доступна многим из нас. Осветить дом светодиодным светом не только выгодно, но и достаточно просто, поскольку многие светодиодные лампы и светильники имеют стандартные цоколи. Но, к сожалению, на данный момент светодиоды являются самым дорогим способом для освещения. Но каждый из нас может позволить себе купить небольшой светодиодный фонарик или сделать его своими руками. Как его сделать? Об этом узнаете чуть позже, сначала разберем «заводской» вариант.

Данный фонарь был куплен недавно, и я решил написать небольшой обзор для широкой публики. Должен заметить, что фонарик стоил 3$, что согласитесь немало для такого малыша. Производитель и по сей день мне не известен, поскольку фонарик продавался без коробочки, а на корпусе нет никаких эмблем и надписей. Купил его по одной причине — больно дизайн понравился, хотя в наличии уже имелись несколько светодиодных фонарей.

Придя домой решил разобрать, но это мне не удалось, поскольку фонарь почти полностью герметичен, откручивалась только задняя часть с выключателем (и то для замены батарейки). Сразу понравилась компактность и эргономичный дизайн, корпус алюминиевый, но покрашен в черный цвет, возможно не слишком устойчив ко всяким царапинам. Выключатель прорезиненный, находится в задней части корпуса.

Фонарик антиударный и водостойкий — в этом я убедился на практике: несколько раз уронив фонарь с достаточно большой высоты, а затем погрузил в воду — все работало без косяков.

Несмотря на компактные размеры, этого мальца снабдили сверхярким светодиодом, мощность которого была выяснена опытным путем. Для начала подключил светодиод к аккумулятору мобильного телефона 3,6 Вольт 1000 мА. Светодиод был подключен через ограничительный резистор 6,2 Ом, ток потребления светодиода составил 170мА. После этого стало ясно, что светодиод на 0,5 Ватт (плюс минус 0,1 ватт), немало для такого фонарика.

Источником питания является одна минипальчиковая батарейка с напряжением 1,5 Вольт.

На фотографиях можно увидеть сравнение этого фонарика с более мощным фонарем (второй снабжен мощным супер-ярким светодиодом на 0,5 ватт).

Схема светодиодного фонарика

Было очень интересно, что за зверь питает такой фонарик и просто ради интереса решил посмотреть на внутренности, после чего был приятно удивлен. Поскольку корпус антиударный и почти полностью герметичный, то нужно разломать, чтобы дойти до начинки — DC-DC преобразователя напряжения и на то у меня ушло минут 5.

Внутри я обнаружил простенькую схему драйвера на основе СХ2601. Архивов о преобразователе очень мало, можно сказать, что вообще нет. Выходной ток схемы доходит до 350 мА, это означает, что такой компактный преобразователь способен питать достаточно мощные светодиоды на 1Ватт.

Схема светодиодного фонарика

Схема заработала от пониженного напряжения (1,2 Вольт), что очень радует, поскольку можно питать ее от никелевых аккумуляторов. К драйверу был подключен светодиод на 1 ватт, работает драйвер отлично, без каких-либо перегревов.

Выходное напряжение было измерено только после добавления диода и конденсатора, выяснилось, что на выходе драйвера 4,2 Вольт (под нагрузкой 1 ватт снижается до 3,6 Вольт) Ток потребления от батарейки доходит до 1,5 Ампер, поэтому штатная пальчиковая батарейка выдыхается очень быстро.

Драйвер

— Flashlight Wiki

Драйвер состоит из электроники, которая получает питание от аккумулятора и передает питание светодиоду. Они усиливают или понижают напряжение от батарей до уровня, необходимого для светодиода, а также контролируют величину подаваемого тока. Драйвер также содержит электронику, которая дает фонарику его пользовательский интерфейс, включая количество режимов и то, как они работают относительно нажатия кнопок. Драйвер имеет положительный и отрицательный вход от батареи, а также положительный и отрицательный выход, который идет на светодиод.

Регламент мощности

Только при правильном сочетании источника питания, драйвера и светодиода светодиод будет работать правильно. Для включения многих светодиодов Cree требуется 3,3 В. Если фонарик питается от одной батарейки АА, то напряжение необходимо усиливать. Однако, если в фонаре используются 2 батареи CR123 на 3 В с напряжением 6 В, напряжение необходимо уменьшить. Регулировка мощности подает постоянное напряжение на светодиод, так что яркость фонарика остается постоянной на протяжении большей части периода использования (многие схемы перестают работать, как только батарея разряжается, и яркость медленно падает, что лучше, чем свет, просто включающийся сам. без предупреждения).

Прямой привод

17-миллиметровый драйвер линейного регулятора с 4 микросхемами 7135 и микропроцессором Если вы подаете правильное напряжение, вам вообще не нужен драйвер. Литий-ионные батареи обеспечивают приличное напряжение без каких-либо дополнительных модификаций. Это довольно эффективно, поскольку вся энергия от батареи поступает на светодиод. Однако новый литий-ионный аккумулятор начинается с 4,2 вольт при полностью заряженном состоянии и будет составлять 3,6 вольт, когда его необходимо перезарядить. Когда на светодиод подается питание, он потребляет определенное количество тока от батареи.Этот ток увеличивается с увеличением напряжения. Когда напряжение выше, светодиод будет очень ярким и потреблять большой ток. По мере уменьшения напряжения свет будет тускнеть и потреблять меньше тока. Если требуется постоянная яркость, необходим драйвер, который предлагает какое-то регулирование. Кроме того, многие светодиоды перегружены 4,2 вольтами новой литий-ионной батареи.

Линейный регулятор

Хотя люди называют этот тип драйверов линейным регулятором, линейные регуляторы регулируют напряжение.Однако в этих драйверах установлено несколько микросхем регулирования тока AMC7135. Каждая микросхема пропускает ток 350 мА, а при параллельном подключении ток увеличивается, так что 700 мА от 2 микросхем, 1050 мА от 3 микросхем и 1400 мА от 4 (некоторые драйверы имеют более высокие микросхемы регулятора, которые пропускают 380 мА). Восемь микросхем 350 мА (при использовании двух плат или обеих сторон одной 17-миллиметровой платы) дают 2800 мА, что идеально для светодиодов XM-L2 и XP-L. Ограниченный определенным током, светодиод установится на своем Vf для этого тока, а остальное напряжение от батареи будет преобразовано микросхемами регулятора в тепло.Поскольку любое напряжение, превышающее требуемое, теряется в виде тепла, подача более высокого напряжения менее эффективна, и плата становится более эффективной, когда входное напряжение приближается к выходному напряжению. Когда подаваемое напряжение падает ниже Vf светодиода плюс некоторые накладные расходы на микросхемы, драйвер выходит из строя и переходит в режим прямого привода, и свет начинает тускнеть. Эти драйверы также могут иметь режимы с использованием микроконтроллера, использующего ШИМ для более низких режимов и режимов мигания.

Драйвер полевого транзистора

Драйвер A17L FET + 1 использует полевой транзистор для высоких режимов и 7135 для более низких режимов. Этот драйвер использует полевой транзистор (FET или MOSFET) в сочетании с микропроцессором для управления током светодиода.Полевой транзистор представляет собой переключатель с очень низким сопротивлением (ниже, чем пропускание полного тока через микропроцессор) и может включаться и выключаться микропроцессором с помощью ШИМ. Без ШИМ это в основном похоже на включение света на прямом приводе, поэтому нет защиты светодиода. Некоторые драйверы на полевых транзисторах добавляют линейный стабилизатор 7135, поэтому потребность в ШИМ в более низких режимах снижается. Этот многоканальный подход позволяет драйверу ограничивать ток до 350 мА (вместо неограниченного через полевой транзистор) и использовать ШИМ по мере необходимости для работы оттуда.Также канал 350 мА дает более равномерные низкие уровни, тогда как уровни от полевого транзистора зависят от заряда батареи.

Цепь повышения давления

17-миллиметровый повышающий драйвер с катушкой индуктивности вверху Изменение напряжения источника постоянного тока описано в Википедии в статье о преобразователе постоянного тока в постоянный. Повышение напряжения осуществляется схемой повышающего преобразователя, также называемой повышающей схемой. Эффективность повышающего преобразователя увеличивается по мере приближения подаваемого напряжения к выходному напряжению. Например, фонарик, который использует один 1.NiMH-элемент на 2 В не будет таким эффективным, как тот, который использует два, поскольку в одном случае повышающий преобразователь почти утроил напряжение, а в другом даже не удвоил его. Вот почему фонарик может работать как от одной, так и от двух батареек, но будет ярче от двух. Если напряжение источника превышает целевое напряжение, некоторые драйверы перейдут в режим прямого привода, а некоторые просто сгорят. Поэтому важно согласовать диапазон напряжения драйвера с батареями, которые вы будете использовать.

Бак цепи

Понижающая схема аналогична схеме повышения, указанной выше, но в обратном порядке.Он берет более высокое напряжение и снижает его до желаемого напряжения. Это используется в фонариках с несколькими последовательно соединенными элементами, например, когда есть две батареи CR123 3 В (или 2 литий-ионные батареи 3,7 В 16340). Понижающая схема также довольно эффективна, но обычно требует для работы понижения не менее 0,5 В и, следовательно, не подходит при использовании одного литий-ионного элемента.

Цепь понижающего повышения давления

Понижающий / повышающий преобразователь обеспечивает максимальную гибкость входного напряжения и при необходимости повышает или понижает напряжение.Но удачи в поиске по разумной цене.

Другие функции драйвера

Помимо регулирования напряжения, драйвер контролирует уровни яркости и то, как пользователь переключается между ними, отслеживая щелчки и нажатия кнопок. Поэтому некоторые драйверы предлагают различные режимы, а некоторые нет. Некоторые предлагают различные пакеты режимов, которые доступны либо при нажатии кнопок пользователем, либо они могут быть жестко подключены путем пайки перемычек на плате драйвера.

Размер самого драйвера тоже важен.Самый распространенный размер — 17 мм, который хорошо подходит для большинства светильников P60 и многих светильников, питающихся от литий-ионной батареи 18650. Однако в меньших светильниках используются доски меньшего диаметра, которые труднее найти. Есть также более крупные печатные платы размером около 25 мм, используемые в более крупных фонариках.

Дополнительная информация

Список доступных драйверов см. В разделе Популярные драйверы.

Очень информативный пост на CPF с картинками и графиками.

База данных драйверов фонарика

Драйвер для светодиодного фонарика

— купить драйвер для светодиодного фонарика с бесплатной доставкой на AliExpress

Отличные новости !!! Для драйвера светодиодного фонарика вы обратились по адресу.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот драйвер для светодиодного фонарика станет одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели драйвер для светодиодного фонарика на AliExpress.С самыми низкими ценами в Интернете, дешевыми тарифами на доставку и возможностью получения на месте вы можете сэкономить еще больше.

Если вы все еще не уверены в драйвере светодиодного фонарика и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести led flashlight driver по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Плата драйвера светодиода

10+ ампер. Драйвер для фонарика 17 мм

ПОЖАЛУЙСТА, ПРОЧИТАЙТЕ ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ ПЕРЕД ПОКУПКОЙ. Вы должны знать, что делаете, чтобы правильно использовать этот драйвер.

Самый мощный светодиодный драйвер на рынке сегодня! Эта крошечная универсальная небольшая плата вмещает больше энергии, чем любой драйвер ее размера, и предлагает НЕПРЕВЗОЙДЕННУЮ гибкость вывода.

Некоторое время использовался в собственных продуктах Adventure Sports, теперь он доступен для самостоятельного использования. Эта плата способна как на очень низкую, так и на очень высокую мощность. Насколько высока, полностью зависит от того, какие батарейки и светодиодные излучатели используются.

Эта плата линейная, что означает прямой привод. Его можно настроить для использования либо с одной литий-ионной батареей 3,7 (или 3 ним / час), либо с несколькими литий-ионными батареями.

Как это работает.

Для использования со светодиодами 3 В: Для Cree XML2, XPG2 или аналогичных выберите вариант 3 В.Любое количество излучателей может быть подключено к параллельно л и работать от одной литий-ионной батареи IMR 3,7 В, например 18650 или 26650.

Для использования со светодиодами 6 В: Для Cree XHP50, XHP70 или MTG2 выберите стабилитрон модифицированный вариант драйвера 6 В. Затем один или несколько эмиттеров могут быть подключены к параллельно л и питаться от 2 литий-ионных элементов IMR, таких как 18650 или 26650.

Дополнительное использование драйвера 6 В: Вы также можете выбрать этот драйвер и создать светодиод конфигурации с более высоким напряжением.Например, 3 XML2, подключенные к серии , или несколько эмиттеров XHP, пока напряжение вашей батареи одинаково.

Примеры: три XML2, управляемые 3x 3.7V lion. Два последовательно подключенных XHP70 с четырьмя ионно-литиевыми батареями.

ПОМНИТЕ Этот драйвер НЕ доллар. Вы НЕ МОЖЕТЕ запитать эмиттер более высоким напряжением, чем в случае прямого привода без печатной платы. Установка двух 3,7 В 18650 за одним XML2 УБИТ ВАШ СВЕТОДИОД.

Другие факторы: Этот драйвер хорошо подходит для использования в установках с высокой выходной мощностью. Он был протестирован здесь, в Adventure Sport, и его мощность превышала 125 Вт. Однако для этого у вас должен быть надлежащий радиатор для светодиодов и драйвера. Кроме того, ваши батареи должны выдерживать большую нагрузку. Если вам нужна помощь в выборе подходящей настройки, не стесняйтесь спрашивать перед покупкой.

Варианты приобретения: Если вы выберете вариант 3 В, он будет поставляться с LVP (защита от низкого напряжения) для одного литий-ионного элемента.Выбор варианта 6V также даст вам LVP для 2 литий-ионных элементов. Вы можете использовать эту опцию для установок с более высоким напряжением, как описано выше, у вас просто не будет LVP для большего количества ячеек.

Драйверы поставляются полностью собранными и запрограммированными. Дополнительные варианты покупки включают провода и положительную пружину аккумулятора. Их можно приобрести вместе с драйвером, но к ним прилагается , а не .

ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ :

Никто, кроме Dr.Джонс Гуппи2drv. Максимальная гибкость. Этот пользовательский интерфейс предлагает широкий выбор режимов. Что-то практически на любой случай.

Группы, выбираемые пользователем:

1% — 25% — 100% | Память
1% — 25% — 100% | Нет памяти
100% — 25% — 1% | Нет памяти
1% — 25% — 100% — Стробоскоп | Нет памяти
1% — 25% — 100% — Стробоскоп | Память
10% — 100% | Память
10% — 100% | Нет памяти
100% — 10% | Нет памяти
100%
100% — Стробоскоп | Нет памяти
Строб — 100% | Нет памяти
ML — 2% — 25% — 100% | Память
ML — 2% — 25% — 100% — Строб — Маяк | Нет памяти
мл — 100% | Нет памяти
100% — ML | Нет памяти
мл — 100% | Память
ML — 1% — 5% — 15% — 40% — 100% | Память
ML — 1% — 5% — 15% — 40% — 100% | Нет памяти
100% — 40% — 15% — 5% — 1% — ML | Нет памяти
100% — 40% — 15% — 5% — 1% — ML | Память
1% — 5% — 15% — 40% — 100% | Память
1% — 5% — 15% — 40% — 100% | Нет памяти
100% — 40% — 15% — 5% — 1% | Нет памяти
100% — 40% — 15% — 5% — 1% | Память

Guppydrv Инструкции

Для переключения групп режимов: быстро нажмите на переключатель 8 раз, затем индикатор перейдет в режим программирования и начнет мигать.Когда индикатор находится в режиме программирования, коснитесь переключателя столько же раз, сколько желаемая группа режимов. Индикатор будет мигать, и ваша группа режимов будет запомнена.

Пример: Чтобы выбрать группу режимов 3, быстро нажмите переключатель 8 раз, чтобы войти в режим программирования. Как только индикатор перейдет в режим программирования и начнет мигать, нажмите переключатель три раза. Индикатор будет мигать, чтобы распознать смену группы режимов.

Чтобы установить турботаймер: быстро нажмите переключатель 8 раз, затем индикатор перейдет в режим программирования и начнет мигать.Когда индикатор находится в режиме программирования, нажмите переключатель 30 раз, чтобы войти в режим установки турботаймера. Затем свет переключится на 100% мощность. Когда свет достигнет желаемой температуры для ступенчатого понижения турбонаддува, выключите свет. После этого будет установлен турботаймер. Турботаймер понижает яркость до 50% независимо от установленной группы режимов.

Чтобы отключить турботаймер, просто войдите в программу и отключите его через> 3 секунды.

Группа режимов также может быть заблокирована путем пайки моста, показанного на рисунке 2.

Вот короткое видео о том, как работает этот интерфейс.
https://www.youtube.com/watch?v=_ug0I8cDFOM

Обратите внимание: использование этого дайвера с литий-ионными или любыми батареями сопряжено с риском. Строительство мощных электрических установок может привести к пожару, травмам глаз, ожогам кожи и т. Д. Adventure Sport Flashlights ™ НЕ несет ответственности за несчастные случаи или повреждения, включая, помимо прочего, пожар или травмы, возникшие в результате использования или неправильного использования его продукции. Совершая покупку, вы соглашаетесь с этими условиями.

Что такое светодиодный драйвер? Как проверить и заменить драйвер светодиода?

ЧТО ТАКОЕ СВЕТОДИОДНЫЙ ДРАЙВЕР?

Теперь будущее — за светодиодными светильниками. Часто нам задают вопрос о светодиодах и о драйвере.

Какие они?

Зачем они вам?

Как они работают?

Как проверить драйвер светодиода? (переходите в конец страницы)

Ваш светодиод может быть лучшим, но он не останется таким, если у вас нет хорошего драйвера светодиода.См. Раздел «Как работают светодиоды», чтобы узнать больше об общих светодиодах.

В светодиодном фонаре всю тяжелую работу выполняет водитель. Будь то светодиодная лампа Corn или светодиодный светильник, у него внутри есть драйвер. Этот драйвер принимает входной сигнал от здания переменного тока или переменного тока и преобразует его в постоянный или постоянный ток. В вашем доме это означает от 120 В переменного тока до 36 или 48 В постоянного тока. Он работает как гигантский трансформатор. Для этого постоянно требуется продукт очень высокого качества. Большинство проблем, которые мы видим при сбоях светодиодов, связаны с драйвером.

Что такое драйвер светодиода? = «Q»>

A: Драйвер светодиода — это регулятор мощности. Технически это схема, которая отвечает за регулирование и подачу идеального тока на светодиод. Драйвер светодиодов обеспечивает питание и регулирует переменные потребности светодиодов, обеспечивая постоянное количество энергии, поскольку его свойства меняются с температурой. Драйверы светодиодов преобразуют переменный ток высокого напряжения в низкое.

Если у вас хороший светодиод и плохо работает светодиодный драйвер, ваши светодиодные фонари для высоких отсеков не будут работать долго.Большинство отказов светодиодов происходит не из-за светодиода, а из-за драйвера. Обычно цепи перегорают и выходят из строя. Драйверы светодиодов обычно должны подавать меньше энергии на светодиоды из-за их эффективного характера, но они также должны быть более точными. Светодиодное освещение разработано с высокой точностью и требует соответствующего напряжения для эффективной работы. Современная технология, используемая в драйвере светодиода, основана на печатной плате и больше похожа на компьютер, чем на электрический регулятор.

Что такое ПРА для светодиодов? = «Q»>

A: Технически этого не существует.HID и другие лампы использовали балласт для увеличения мощности ламп. Светодиоды используют драйвер, который преобразует мощность переменного тока здания в постоянный ток. Светодиоды требуют постоянного постоянного тока для работы.

Балласты и драйвер светодиодов

Балласты и драйверы являются регуляторами мощности для фонарей, но работают они по-разному. Оба обеспечивают небольшой буфер между светом и источником тока, что делает его менее уязвимым для перегрузки электричеством, регулируя напряжение между ними. Хотя оба компонента служат одной и той же цели, есть разница.Балласты являются традиционным компонентом, используемым в металлогалогенных лампах и компактных люминесцентных лампах (CFL), и обычно должны регулировать гораздо большую мощность. Они также использовали старые технологии, такие как магниты, для достижения результатов, хотя новые были электронными балластами.

Драйверы светодиодов с регулируемой яркостью

Другой важной отличительной особенностью является то, что драйверы светодиодов могут включать в себя функцию затемнения светодиодов. Драйверы с регулируемой яркостью можно сделать разными способами. Для небольших бытовых лампочек количество тока, протекающего через светодиодное устройство, определяет световой поток.Их уровень яркости регулируется простым управлением током, проходящим через уложенные друг на друга слои полупроводникового материала, установленные на подложке. Для светодиодных светильников с более высокой мощностью, таких как LED High Bay, для управления светом используется напряжение 0-10 В или PMW. В любом случае хороший драйвер светодиода обеспечивает защиту светодиода.

Электропроводка

Электромонтаж любой цепи очень важен, когда речь идет о производительности, безопасности и экономии электроэнергии. В больших светильниках, таких как светодиодные уличные фонари, напряжение 110 В или 220 В направляется прямо на драйвер светодиода по стандартному 3-проводному соединению.Затем светодиод настраивает его на правильное напряжение каждого OED. Схема подключения драйвера светодиода позволяет сэкономить до 70% электроэнергии по сравнению с традиционной люминесцентной лампой. Подключение драйвера делает его более безопасным и дает наилучшие результаты даже при экстремальных температурах.

Как заменить драйвер светодиода? = «Q»>

A: Сначала вы должны проверить, исправен ли драйвер, то есть его можно заменить. Если это лампочка, то шансы, что она исправна, равны нулю.Они жестко подключены к лампочке. Для больших светильников есть неплохие шансы. Вам нужно получить доступ к компоненту драйвера и собрать некоторые важные спецификации. Также неплохо протестировать ввод и вывод драйвера, чтобы убедиться, что это всего лишь драйвер. Сначала попробуйте модель драйвера и посмотрите, сможете ли вы ее найти. Если нет, вам понадобится эквивалент. Какая номинальная входная мощность? Номинальное напряжение? Что на выходе? Постоянный ток или постоянное напряжение? Есть ли на борту диммирование 0-10в. Затем вам нужно будет найти драйвер аналогичного размера, который соответствует входной мощности, напряжению, выходному току и т. Д.Если вы найдете совпадение, вы готовы поменять их местами. Хорошая новость в том, что обычно обменять проще, чем их найти.

Взгляд на светодиодный драйвер внутри светильника

Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как мы открываем светодиодный светильник и просматриваем драйверы в нем. Это пример исправного приспособления, в котором можно заменить драйверы.

Светодиоды без водителя

Светодиодные двигатели переменного тока без водителя теперь превратились в важное новое оружие в осветительном бизнесе.Прочтите нашу статью «Ионные светодиоды без драйвера», чтобы узнать, почему они становятся все более распространенными, но при этом более опасными и подверженными сбоям.

Резюме

Драйверы светодиодов критически важны для работы вашего осветительного прибора. LEDLightExpert.com использует только высококачественные драйверы светодиодов таких торговых марок, как Meanwell или Invetronics. Таким образом, мы можем предоставить 5-летнюю гарантию на все светодиодные лампы с высоким световым потоком, потому что мы знаем, что у вас не возникнет проблем.

Как проверить драйвер светодиода? = «Q»>

A: светодиоды требуют постоянного тока и, следовательно, работают от постоянного тока.Электроэнергия в здании ак. Убедитесь, что входное напряжение на входе соответствует мощности здания. На выходной стороне убедитесь, что o = utput соответствует драйверу dc. Обычно 24, 36, 48 или 54 постоянного тока. Убедитесь, что диммер и другие провода заглушены. Прочтите нашу полную статью, чтобы узнать больше

Как проверить драйвер светодиода

Около 10 минут

При диагностике светодиодного светильника первым шагом должно быть питание. В драйвер светодиода подается питание. Объясняем, как тестировать

https: // www.ledlightexpert.com/What-is-an-LED-Driver_ep_44-1.html

Необходимых предметов:

Светодиодный светильник с исправным драйвером

Гайки для проволоки

Инструмент для зачистки проводов

Отвертка

Мультиметр

Препараты

Безопасность прежде всего. Убедитесь, что у вас есть надежный подъемник или лестница, ведущая к приспособлению. Ремни безопасности и зажимы следует использовать для более высоких установок. На выключателе определяют напряжение выключателя. Вам нужно будет знать это для тестирования позже.дважды проверьте, что вы в безопасности, прежде чем продолжить.

https://www.LEDLightExpert.com/assets/images/How_to_test_an_LED_Driver_LLE_900px.jpg

Найдите отсек водителя и настройку проводки

Найдите отделение водителя на приспособлении. Некоторые приборы могут иметь запечатанный драйвер или использовать драйвер на борту (DOB). Эти приспособления не подлежат ремонту, и необходимо будет заменить все приспособление. Мы рекомендуем исправные приспособления, когда это возможно, для проведения технического обслуживания.После того, как вы найдете отсек, вам нужно будет найти входные и выходные провода. Многие светильники также имеют диммирование 0-10 В и имеют 2 дополнительных провода. Их необходимо проверить, чтобы убедиться, что они не касаются друг друга, чтобы завершить тест. Если установлен диммер или провода соприкасаются, это даст вам ложное считывание плохого драйвера.

https://www.LEDLightExpert.com/assets/images/How_to_test_an_LED_Driver_multivolt_test_LLE_900px.jpg

Проверка стороны входа

Входная сторона драйвера может быть от 100 до 480 В переменного тока в зависимости от здания.На шаге 1 вы узнаете напряжение и сможете соответствующим образом настроить свой счетчик. В большинстве приспособлений используются быстросъемные зажимы, но некоторые из них — проволочные гайки. Вы сможете проверить мощность с помощью любого из них. Сделайте снимок глюкометра со стороны входа. Если у вас нет питания, мы не сможем протестировать драйвер. Сначала исправьте эту проблему. Как только у нас будет показание счетчика, соответствующее напряжению в здании, мы можем двигаться дальше.

https://www.LEDLightExpert.com/assets/images/LED_Driver_multimeter_test_LLE_500px.jpg

‘

Проверить выходную сторону

Светодиоды работают от постоянного тока или постоянного тока.Количество постоянного тока может меняться в зависимости от прибора, и вам нужно будет указать это на драйвере. Чаще всего встречается где-то между 24 и 54 постоянного тока. Переключите измеритель на постоянный ток и вставьте щупы мультиметра. Выход постоянного тока не имеет заземления, поэтому всего 2 провода. еще раз убедитесь, что провода диммирования и любые другие закрыты заглушками для теста. Ознакомьтесь с показаниями DC Out и посмотрите, соответствует ли он вашему драйверу.

https://www.LEDLightExpert.com/assets/images/LED_Driver_multimeter_test_4_LLE_800px.jpg

Заключение

Драйверы

обычно не устанавливают 0, поэтому вы обычно получаете 0 на выходной стороне.Если драйвер имеет частичный выход, светодиоды прибора будут тусклыми или мигать. Знание того, что у нас хорошее питание, а не отключение, говорит нам, что это плохой драйвер. Если у вас хорошее питание и хорошее выходное напряжение постоянного тока, то проблема связана с платой светодиодов

https://www.ledlightexpert.com/LED_Driver_multimeter_test_3_LLE_300px.jpg

дополнительные изображения внизу

Магазин | SatisLED


Быстрый просмотр Светодиодный драйвер 10 Вт 22 мм для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход света фонарика DC3.Выход 7-14 В 3-3,6 В 2,8 А, режимы 1/3/5 Режим 1 режим 3 режима 5 режимов 4 доллара.10 4,10 долл. США / Штука 4.1 доллар США 26,40 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Светодиодный драйвер 10 Вт 22 мм для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход света фонарика DC3.Выход 7-14 В 3-3,6 В 2,8 А, режимы 1/3/5 (3 варианта) ~~4,10 долл. США~~ 4 доллара.10 4.1 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Светодиодный драйвер 10 Вт 22 мм для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход света фонарика DC3.Выход 7-14 В 3-3,6 В 2,8 А, режимы 1/3/5 ~~4,10 долл. США~~ 4,10 доллара США 4.1 доллар США	Быстрый просмотр Драйвер светодиодного фонарика 10 Вт, 26 мм для Luminus SST-50 Светодиодный вход DC7-13V Выход 3-3.8V 4.5A 5 режимов 16,24 доллара США $ 16,24 / Штука 16.240000000000002 доллар США 104,50 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Драйвер светодиодного фонарика 10 Вт, 26 мм для Luminus SST-50 Светодиодный вход DC7-13V Выход 3-3.8V 4.5A 5 режимов ~~$ 16,24~~ 16,24 доллара США 16.240000000000002 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Драйвер светодиодного фонарика 10 Вт, 26 мм для Luminus SST-50 Светодиодный вход DC7-13V Выход 3-3.8V 4.5A 5 режимов ~~$ 16,24~~ 16,24 доллара США 16.240000000000002 доллар США	Быстрый просмотр Светодиодный драйвер 10 Вт для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход для фонарика DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,6 В 2,7 А 5 режимов Диаметр 17мм 20мм 1 доллар.64 $ 1,64 / Штука 1.6400000000000001 доллар США 10,56 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Светодиодный драйвер 10 Вт для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход для фонарика DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,6 В 2,7 А 5 режимов (2 варианта) ~~$ 1,64~~ 1 доллар.64 1.6400000000000001 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Светодиодный драйвер 10 Вт для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход для фонарика DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,6 В 2,7 А 5 режимов ~~$ 1,64~~ 1,64 доллара США 1.6400000000000001 доллар США	Быстрый просмотр 17-миллиметровый светодиодный драйвер для фонарика для фонаря XM-L XM-L2 Вход света DC3-18V Выход 2.92 В 0,93 А 1 режимов 13,16 $ $ 13,16 / Штука 13.16 доллар США 84,70 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 17-миллиметровый светодиодный драйвер для фонарика для фонаря XM-L XM-L2 Вход света DC3-18V Выход 2.92 В 0,93 А 1 режимов ~~$ 13,16~~ 13,16 $ 13,16 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 17-миллиметровый светодиодный драйвер для фонарика для фонаря XM-L XM-L2 Вход света DC3-18V Выход 2.92 В 0,93 А 1 режимов ~~$ 13,16~~ 13,16 $ 13,16 доллар США
Быстрый просмотр 17-миллиметровый светодиодный драйвер 7135 x 8, 4 группы, режимы 2.8A для XML XML2 T6 U2 U3 LED 4,61 доллара США $ 4,61 / Штука 4.61 доллар США 29,70 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 17-миллиметровый светодиодный драйвер 7135 x 8, 4 группы, режимы 2.8A для XML XML2 T6 U2 U3 LED ~~$ 4,61~~ 4,61 доллара США 4,61 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 17-миллиметровый светодиодный драйвер 7135 x 8, 4 группы, режимы 2.8A для XML XML2 T6 U2 U3 LED ~~$ 4,61~~ 4,61 доллара США 4,61 доллар США	Быстрый просмотр 22-миллиметровый светодиодный драйвер Cree XHP50, вход DC7-15V (12V), выход 6V 2.4A 1 режим / 3 режима / 5 режимов Режим 1 режим 3 режима 5 режимов 3 доллара.76 $ 3,76 / Штука 3,7600000000000002 доллар США 24,20 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 22-миллиметровый светодиодный драйвер Cree XHP50, вход DC7-15V (12V), выход 6V 2.4A 1 режим / 3 режима / 5 режимов (3 варианта) ~~$ 3,76~~ 3 доллара.76 3,7600000000000002 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 22-миллиметровый светодиодный драйвер Cree XHP50, вход DC7-15V (12V), выход 6V 2.4A 1 режим / 3 режима / 5 режимов ~~$ 3,76~~ 3,76 доллара США 3,7600000000000002 доллар США	Быстрый просмотр 22-миллиметровый драйвер фонарика, широкое напряжение 2 А для светодиодов XM-L / XM-L2 с 5 режимами 4 доллара.27 $ 4,27 / Штука 4,2700000000000005 доллар США 27,50 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 22-миллиметровый драйвер фонарика, широкое напряжение 2 А для светодиодов XM-L / XM-L2 с 5 режимами ~~$ 4.27~~ 4,27 доллара США 4,2700000000000005 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 22-миллиметровый драйвер фонарика, широкое напряжение 2 А для светодиодов XM-L / XM-L2 с 5 режимами ~~$ 4.27~~ 4,27 доллара США 4,2700000000000005 доллар США	Быстрый просмотр 30 Вт, 26 мм, светодиодный драйвер XHP70, вход 7–14 В постоянного тока, выход 3-3.6V 2.7A 1/5 режимов Режим 1 режим 5 режимов 6 долларов.84 $ 6,84 / Штука 6,84 доллар США 44,00 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 30 Вт, 26 мм, светодиодный драйвер XHP70, вход 7–14 В постоянного тока, выход 3-3.6V 2.7A 1/5 режимов (2 варианта) ~~$ 6,84~~ 6 долларов.84 6,84 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 30 Вт, 26 мм, светодиодный драйвер XHP70, вход 7–14 В постоянного тока, выход 3-3.6V 2.7A 1/5 режимов ~~$ 6,84~~ 6,84 долл. США 6,84 доллар США
Быстрый просмотр 30 Вт, 50 мм, светодиодный драйвер XHP70, вход 12-244 В постоянного тока, выход 6 В 4-4.5A 1 Режимы 7,18 $ $ 7,18 / Штука 7.18 доллар США 46,20 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 30 Вт, 50 мм, светодиодный драйвер XHP70, вход 12-244 В постоянного тока, выход 6 В 4-4.5A 1 Режимы ~~$ 7,18~~ 7,18 $ 7,18 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 30 Вт, 50 мм, светодиодный драйвер XHP70, вход 12-244 В постоянного тока, выход 6 В 4-4.5A 1 Режимы ~~$ 7,18~~ 7,18 $ 7,18 доллар США	Быстрый просмотр 33 мм фонарик DIY Driver SST-90 для Luminus SST-90 LED 5 Mode 15 долларов.89 $ 15,89 / Штука 15,89 доллар США 102,30 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 33 мм фонарик DIY Driver SST-90 для Luminus SST-90 LED 5 Mode ~~15 долларов США.89~~ 15,89 $ 15,89 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 33 мм фонарик DIY Driver SST-90 для Luminus SST-90 LED 5 Mode ~~15 долларов США.89~~ 15,89 $ 15,89 доллар США	Быстрый просмотр 3Вт 15.3 мм светодиодный светодиод Q5 светодиодный излучатель фонарик, вход 1,5-3 В, выходная печатная плата, выход 700 мА 2,91 доллара США 2,91 $ / Штука 2.91 доллар США 18,70 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 3Вт 15.3 мм светодиодный светодиод Q5 светодиодный излучатель фонарик, вход 1,5-3 В, выходная печатная плата, выход 700 мА ~~2,91 $~~ 2,91 доллара США 2.91 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 3Вт 15.3 мм светодиодный светодиод Q5 светодиодный излучатель фонарик, вход 1,5-3 В, выходная печатная плата, выход 700 мА ~~2,91 $~~ 2,91 доллара США 2,91 доллар США	Быстрый просмотр Вход для драйвера светодиода 3 Вт, 16 мм, 20 мм, постоянный ток 1.Выход 5-3,7 В 3-3,7 В 600-700 мА 1 режим Диаметр 16мм 20мм 1 доллар.03 1,03 долл. США / Штука 1.03 доллар США 6,60 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Вход для драйвера светодиода 3 Вт, 16 мм, 20 мм, постоянный ток 1.Выход 5-3,7 В 3-3,7 В 600-700 мА 1 режим (2 варианта) ~~1,03 $~~ 1 доллар.03 1.03 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Вход для драйвера светодиода 3 Вт, 16 мм, 20 мм, постоянный ток 1.Выход 5-3,7 В 3-3,7 В 600-700 мА 1 режим ~~1,03 $~~ 1,03 доллара США 1.03 доллар США
Быстрый просмотр Входной сигнал драйвера светодиода 3 Вт, 17 мм, 20 мм, пост.Выход 2 В 3-3,6 В 700 мА 5 режимов с регулировкой яркости Диаметр 17мм 20мм $ 0.85 0,85 долл. США / Штука 0,85 доллар США 5,50 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Входной сигнал драйвера светодиода 3 Вт, 17 мм, 20 мм, пост.Выход 2 В 3-3,6 В 700 мА 5 режимов с регулировкой яркости (2 варианта) ~~$ 0,85~~ $ 0.85 0,85 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Входной сигнал драйвера светодиода 3 Вт, 17 мм, 20 мм, пост.Выход 2 В 3-3,6 В 700 мА 5 режимов с регулировкой яркости ~~$ 0,85~~ 0,85 долл. США 0,85 доллар США	Быстрый просмотр Вход для драйвера светодиода 5 Вт 17 мм DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,7 В 1,2 А 5 режимов 1,64 доллара США $ 1,64 / Штука 1.6400000000000001 доллар США 10,56 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Вход для драйвера светодиода 5 Вт 17 мм DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,7 В 1,2 А 5 режимов ~~$ 1,64~~ 1,64 доллара США 1.6400000000000001 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Вход для драйвера светодиода 5 Вт 17 мм DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,7 В 1,2 А 5 режимов ~~$ 1,64~~ 1,64 доллара США 1.6400000000000001 доллар США	Быстрый просмотр 7135 x 8/6/4/3 микросхема 17 мм печатная плата драйвера для T6 / U2 / XML2 / XPL светодиодный фонарик 18650 с памятью режимов Текущий 3 доллара.99 $ 3,99 / Штука 3,99 доллар США 25,70 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину 7135 x 8/6/4/3 микросхема 17 мм печатная плата драйвера для T6 / U2 / XML2 / XPL светодиодный фонарик 18650 с памятью режимов (4 варианта) ~~$ 3.99~~ 3,99 доллара США 3,99 доллар США / Кусок В корзину Распродажа 7135 x 8/6/4/3 микросхема 17 мм печатная плата драйвера для T6 / U2 / XML2 / XPL светодиодный фонарик 18650 с памятью режимов ~~$ 3.99~~ 3,99 доллара США 3,99 доллар США	Быстрый просмотр Драйвер фонаря светодиодного излучателя Q5, выход постоянного тока 750 мА 2.Вход 7-5 В Печатная плата фонаря 7135 x 2 1,71 доллара США $ 1,71 / Штука 1.71 доллар США 11,00 иен Опция недоступна Смотрите подробности В корзину Драйвер фонаря светодиодного излучателя Q5, выход постоянного тока 750 мА 2.Вход 7-5 В Печатная плата фонаря 7135 x 2 ~~$ 1,71~~ 1,71 доллара США 1,71 доллар США / Кусок В корзину Распродажа Драйвер фонаря светодиодного излучателя Q5, выход постоянного тока 750 мА 2.Вход 7-5 В Печатная плата фонаря 7135 x 2 ~~$ 1,71~~ 1,71 доллара США 1,71 доллар США

Что это и как работает?

Разработка и внедрение технологии светоизлучающих диодов (LED) во всем диапазоне осветительных приложений были захватывающими в последние несколько лет.Несмотря на присущую светодиодам высокую эффективность электрооптического преобразования, светодиодный светильник настолько хорош, насколько хорош его драйвер. Потенциал этой революционной технологии освещения может быть раскрыт только тогда, когда показатели производительности светодиодных драйверов будут последовательно согласованы с электрическими характеристиками светодиодного источника света. Светодиодная система освещения представляет собой синергетическое сочетание источника света, драйверов светодиодов, систем управления температурой и оптики. Поскольку драйверы являются единственным компонентом, который существенно влияет на фотометрические характеристики и качество света светодиодов в системе освещения, они играют решающую роль в более обширных и интенсивных применениях светодиодных технологий.

Что такое светодиодный драйвер?

Драйвер светодиодов — это электронное устройство, регулирующее мощность светодиода или цепочки (или цепочек) светодиодов. Светодиоды представляют собой твердотельные полупроводниковые устройства, пропитанные или легированные слоями для создания p-n-перехода. Когда ток протекает через легированные слои, дырки из p-области и электроны из n-области инжектируются в p-n-переход. Они рекомбинируют, чтобы генерировать фотоны, которые мы воспринимаем как видимый свет. Преобразование тока в световой поток почти линейное, увеличение входного тока позволяет большему количеству электронов и дырок рекомбинировать в p-n-переходе, и, таким образом, генерируется больше фотонов.

В отличие от обычных источников света, которые работают напрямую от источника переменного тока (AC), светодиоды работают от входа постоянного или модулированного прямоугольного сигнала, потому что диоды имеют полярность. Вход сигнала переменного тока приведет к тому, что светодиод будет гореть только примерно половину времени, когда сигнал переменного тока имеет правильную полярность, и сразу же погаснет при отрицательном смещении. Следовательно, постоянная подача постоянного электрического тока на фиксированный выход или переменный выход в допустимом диапазоне должна применяться к светодиодной матрице для стабильного, немигающего освещения.

Драйверы светодиодов

обеспечивают интерфейс между источником питания (линией) и светодиодом (нагрузкой), преобразуя входящую мощность сети переменного тока 50 Гц или 60 Гц при таких напряжениях, как 120 В, 220 В, 240 В, 277 В или 480 В, в регулируемый выходной постоянный ток. Существуют драйверы, предназначенные также для приема других типов источников питания, например, питания постоянного тока от микросетей постоянного тока или питания через Ethernet (PoE). Схема драйвера светодиода должна иметь невосприимчивость к скачкам напряжения и другим помехам в линии переменного тока в пределах заданного расчетного диапазона, а также отфильтровывать гармоники в выходном токе, чтобы они не влияли на качество вывода светодиодного источника света.Драйвер — это не просто преобразователь мощности. Некоторые типы светодиодных драйверов имеют дополнительную электронику для точного управления светоотдачей или для поддержки интеллектуального освещения.

Постоянный ток или постоянное напряжение?

Электрическая цепь, которая регулирует входящую мощность для обеспечения выхода постоянного напряжения, обычно называется источником питания, тогда как драйвер светодиода в строгом смысле означает электрическую цепь, которая обеспечивает выход постоянного тока. Сегодня «драйвер светодиода» и «источник питания светодиода» — очень неоднозначные термины, которые используются как синонимы.Несмотря на терминологическую двусмысленность, мы не можем позволить себе игнорировать существенные различия между схемами постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV) для регулирования нагрузки светодиодов.

Драйверы светодиодов постоянного тока обеспечивают постоянный ток (например, 50 мА, 100 мА, 175 мА, 350 мА, 525 мА, 700 мА или 1 А) независимо от нагрузки по напряжению для модуля светодиодов в определенном диапазоне напряжений. Драйвер может питать один модуль со светодиодами, подключенными последовательно, или несколько светодиодных модулей, подключенных параллельно.Последовательное соединение является предпочтительным в архитектурах цепей CC, поскольку оно гарантирует, что все светодиоды имеют одинаковый ток, протекающий через их полупроводниковые переходы, а световой поток равномерен через светодиоды. Для параллельного подключения нескольких светодиодных модулей требуется резистор в каждом светодиодном модуле, что приводит к снижению эффективности и плохому согласованию тока. Большинство драйверов CC можно запрограммировать для работы в диапазоне выходного тока для точного сопряжения между драйвером и конкретным светодиодным модулем. Драйверы светодиодов постоянного тока используются, когда световой поток не должен зависеть от колебаний входного напряжения.Они присутствуют во многих типах продуктов общего освещения, таких как светильники типа downlight, troffers, настольные / торшеры, уличные фонари и светильники для высоких пролетов, для которых приоритетными являются высокое качество тока и точный контроль мощности. Драйверы CC поддерживают регулировку яркости как с широтно-импульсной модуляцией (PWM), так и с уменьшением постоянного тока (CCR). Работа источника питания в режиме CC обычно требует защиты от перенапряжения на случай чрезмерного сопротивления нагрузки или при отключении нагрузки.

Драйверы светодиодов постоянного напряжения предназначены для работы светодиодных модулей при фиксированном напряжении, обычно 12 В или 24 В.Каждый светодиодный модуль имеет собственный линейный или импульсный регулятор тока для ограничения тока с целью поддержания постоянного выходного сигнала. Обычно предпочтительно подавать постоянное напряжение на несколько светодиодных модулей или светильников, соединенных параллельно. Максимальное количество светодиодов или светодиодных модулей и прямое напряжение на них не должно превышать мощность источника питания постоянного тока. Цепь CV должна допускать рассеяние мощности при коротком замыкании нагрузки. Ограничители тока обычно имеют тепловое отключение для защиты цепи, когда на ограничитель тока подается напряжение, превышающее максимально допустимое.Драйверы CV часто используются в низковольтных светодиодных осветительных приборах, которые требуют простоты группового подключения при параллельном управлении, например, для управления светодиодными лентами, светодиодными модулями для световых коробов. Драйверы постоянного напряжения могут быть затемнены только при ШИМ.

Импульсный источник питания (SMPS)

Поскольку светодиоды очень чувствительны к колебаниям тока и напряжения, одна из наиболее важных функций драйвера светодиода заключается в уменьшении колебаний прямого напряжения на полупроводниковом переходе светодиодов.Импульсные источники питания работают путем модуляции электрического сигнала с использованием одного или нескольких переключающих элементов, таких как силовые полевые МОП-транзисторы, на высокой частоте, тем самым генерируя заданную величину мощности постоянного тока при изменении напряжения питания или нагрузки. Импульсные преобразователи, используемые в драйверах светодиодов, требуют, чтобы энергия сохранялась в виде тока с использованием катушек индуктивности и / или в виде напряжения с использованием конденсаторов, чтобы поддерживать выходной ток или напряжение на нагрузке во время цикла включения / выключения. Драйвер светодиодов AC-DC SMPS преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, которая затем преобразуется в мощность постоянного тока, способную правильно управлять светодиодами.

Для импульсного преобразования мощности в драйверах светодиодов доступны различные топологии схем для поддержки требований к нагрузке на светодиоды. Среди всех топологий SMPS наиболее часто используются понижающий, повышающий, понижающий-повышающий и обратноходовой типы.

Также известная как понижающий преобразователь, понижающая схема регулирует входное постоянное напряжение до желаемого постоянного напряжения с помощью ряда методов управления током, включая синхронное переключение, гистерезисное управление, управление пиковым током и управление средним током.Понижающая топология предназначена для драйверов светодиодов с питанием от сети, которые необходимы для управления длинной цепочкой светодиодов, при этом напряжение нагрузки поддерживается ниже напряжения питания. Понижающие цепи также часто встречаются в приложениях с низким напряжением, где входное напряжение питания относительно низкое (например, 12 В постоянного тока для автомобильного освещения) и работает только один светодиод. Понижающая топология позволяет создавать схемы с меньшим количеством компонентов при сохранении высокого КПД (90–95%). Однако напряжение нагрузки понижающей цепи должно быть менее 85% от напряжения питания.Более того, понижающие драйверы светодиодов не обеспечивают изоляцию между входными и выходными цепями.

Повышающий преобразователь предназначен для повышения входного напряжения до более высокого выходного напряжения примерно на 20% или более. Для схем повышения обычно требуется один индуктор, и они работают либо в режиме непрерывной проводимости (CCM), либо в режиме прерывистой проводимости (DCM), в зависимости от формы волны тока индуктора. В повышающих преобразователях малой мощности может использоваться накачка заряда, а не катушка индуктивности, в которой используются конденсаторы и переключатели для повышения выходного напряжения выше напряжения питания.Преобразователи на основе индуктивности обладают преимуществом в виде небольшого количества компонентов и высокой эксплуатационной эффективности (более 90%). Недостатком этой топологии является отсутствие изоляции между входными и выходными цепями. Повышающий преобразователь выдает импульсную форму волны, поэтому для уменьшения пульсаций тока требуется большой выходной конденсатор. ШИМ-регулирование яркости является сложной задачей из-за большого выходного конденсатора, а также управления с обратной связью, которое требует большой полосы пропускания для стабилизации преобразователя.

Пониженно-повышающие преобразователи

могут обеспечивать выходное напряжение выше или ниже входного, что делает их идеальными для приложений, в которых входное напряжение растет и падает с большими колебаниями (не более 20%).Колебания входного напряжения такого типа обычно возникают в осветительных устройствах с питанием от аккумуляторных батарей, например, в автомобильном освещении для строительной и сельскохозяйственной техники (вилочные погрузчики, тракторы, комбайны, экскаваторы, снегоочистители и т. Д.), А также в грузовых автомобилях и автобусах. Два типа преобразователей, которые часто используются в повышающих понижающих приложениях, известны как SEPIC (несимметричный преобразователь индуктивности первичной обмотки) и Cuk. Преобразователь SEPIC отличается использованием двух индукторов, предпочтительно двухобмоточного индуктора, который имеет небольшую площадь основания, низкую индуктивность рассеяния и способность увеличивать соединение обмоток для повышения эффективности схемы.В архитектуре SEPIC повышающая секция обеспечивает коррекцию коэффициента мощности (PFC), а понижающая секция выдает напряжение, равное, меньшее или большее, чем входное напряжение, в то время как выходная полярность обеих секций остается одинаковой. Топология Cuk сочетает в себе непрерывный выходной ток понижающего преобразователя и непрерывный входной ток повышающего напряжения, что дает Cuk наилучшие характеристики EMI и позволяет при необходимости уменьшать емкость. Понижающий-повышающий преобразователь представляет собой неизолированную схему драйвера.Как и повышающие преобразователи, повышающие преобразователи требуют защиты от перенапряжения для предотвращения повреждений из-за чрезмерно высокого напряжения в случае разомкнутой нагрузки.

Схема обратного переключения — это преобразователь с прерывистой проводимостью, который обеспечивает изоляцию сети переменного тока, накопление энергии и масштабирование напряжения. Он очень похож на повышающий преобразователь, но с разделением индуктивности, образующим трансформатор. Обратный трансформатор с как минимум двумя обмотками не только обеспечивает полную изоляцию между его входной и выходной цепями, но также допускает более одного выходного напряжения с разной полярностью.Первичная обмотка подключена к входному источнику питания, вторичная обмотка подключена к нагрузке. Магнитная энергия сохраняется в трансформаторе, когда переключатель включен, и в то же время диод имеет обратное смещение (т. Е. Блокируется). Когда переключатель выключен, диод смещен в прямом направлении, и магнитная энергия выделяется током, текущим из вторичной обмотки. В некоторых схемах обратного хода используется третья обмотка, называемая бутстрапом или вспомогательной обмоткой, для питания управляющей ИС. Более точный контроль среднего напряжения на конденсаторе, который используется для поддержания тока в нагрузке светодиода, когда преобразователь находится на первой ступени, требует изолированной обратной связи, обычно через оптрон.Цепи обратного переключения могут быть разработаны для очень широкого диапазона питающих и выходных напряжений с изоляцией от опасно высоких напряжений. Однако эти схемы менее эффективны (75 — 85%, более высокий КПД возможен при использовании дорогих деталей).

Линейный источник питания

Линейный источник питания использует элемент управления (например, резистивную нагрузку), который работает в своей линейной области для регулирования выхода. В схемах управления светодиодами этого типа напряжение, протекающее через резистор, чувствительный к току, сравнивается с опорным напряжением в контуре обратной связи для создания управляющего сигнала.Контроллер, который работает в линейной области системы обратной связи с обратной связью, регулирует выходное напряжение до тех пор, пока ток, протекающий через чувствительный резистор, не будет соответствовать напряжению обратной связи. Таким образом, ток, подаваемый на цепочку светодиодов, поддерживается до тех пор, пока прямое напряжение не превышает выходное напряжение с ограничением по падению. Линейные драйверы обеспечивают только понижающее преобразование, что означает, что напряжение нагрузки должно поддерживаться ниже, чем напряжение питания. Если напряжение нагрузки выше напряжения питания или напряжение питания сильно колеблется, необходим импульсный стабилизатор.

В приложениях

с питанием от сети переменного тока, которые предъявляют высокие требования к регулированию напряжения, обычно используются переключаемые линейные регуляторы для управления светодиодными лампами с длинной цепочкой светодиодов, соединенных последовательно. Переключаемые линейные регуляторы представляют собой комбинации нескольких линейных регуляторов, которые либо интегрированы, либо каскадированы в модульной форме. Эти линейные регуляторы, обычно разработанные в корпусах для поверхностного монтажа, используются для интеллектуальной регулировки количества подключенных к нагрузке светодиодов в цепочке во время цикла линии питания, чтобы напряжение нагрузки соответствовало мгновенному напряжению сети переменного тока.

Линейные драйверы светодиодов

представляют собой чрезвычайно упрощенное решение, которое устраняет необходимость в громоздких и дорогостоящих катушках, конденсаторах и реактивных (например, индуктивных и / или емкостных) входных фильтрующих элементах EMI / EMC. Значительно небольшое количество деталей и использование твердотельных компонентов позволяет уменьшить размеры переключаемого линейного регулятора до компактной ИС-микросхемы. Это делает линейные драйверы конкурентоспособным кандидатом для светодиодных ламп, стоимость и физический размер которых являются важными факторами при проектировании.Благодаря способности генерировать резистивную нагрузку диммера, аналогичную лампе накаливания, линейные драйверы светодиодов имеют общую совместимость с существующими диммерами с фазовой отсечкой (TRIAC), которые были разработаны для диммирования резистивных нагрузок.

Отличающаяся конкурентоспособностью затрат, невосприимчивостью к электромагнитным помехам / электромагнитной совместимости, малой занимаемой площадью и простотой конструкции, топология линейного управления вызывает все больший интерес в отрасли. Однако линейные драйверы борются с присущими им недостатками, которые не позволяют им войти в массовые приложения во многих категориях продуктов.

1. Линейный драйвер светодиода может иметь низкую эффективность, когда напряжение питания значительно превышает напряжение нагрузки.

2. Избыточная мощность выделяется в виде тепловой энергии, что приводит к увеличению термической нагрузки на схему драйвера и, скорее всего, на светодиоды, если тепло не рассеивается эффективно.

3. Ограничение необходимости поддерживать напряжение нагрузки ниже, чем напряжение питания в определенном диапазоне, приводит к дополнительному недостатку, заключающемуся в разрешении только ограниченного диапазона напряжения питания.

4. Линейные драйверы, доступные на рынке, представляют собой преимущественно недорогие схемы, которые не уделяют особого внимания устранению мерцания.

5. Неизолированная топология не обеспечивает гальванической развязки от сети переменного тока.

Switched Vs. Линейный

Конструкция драйвера светодиода предполагает множество компромиссов. При выборе между SMPS и линейными драйверами необходимо учитывать стоимость, эффективность, управляемость, срок службы, диммирование, размер, коэффициент мощности, мерцание, вход / выход, изоляцию от сети переменного тока и различные другие факторы.

Импульсные источники питания очевидно более эффективны, чем линейные, из-за их модуляции «0/1» (переключение ВКЛ / ВЫКЛ). Они могут быть разработаны для обеспечения высокой энергоэффективности, а также освещения без мерцания при сохранении высокого коэффициента мощности и низкого общего гармонического искажения (THD). Хотя линейные драйверы светодиодов задумывались как перспективное решение для управления светодиодами, в обозримом будущем SMPS по-прежнему будет предпочтительным решением для управления светодиодами для приложений, где первостепенное значение имеют эффективность, управление освещением, качество света и электрическая безопасность.В частности, цифровая управляемость драйверов SMPS, оснащенных технологией интеллектуальных датчиков и возможностью беспроводного подключения, обещает сделать возможным множество приложений Интернета вещей (IoT). Цифровая модуляция позволяет кодировать данные в двоичном формате для высокоскоростной оптической беспроводной связи (LiFi), что значительно расширяет прикладной потенциал драйверов SMPS.

Тем не менее, привлекательные особенности драйверов SMPS достигаются за счет их зависимости от громоздких, дорогих и ненадежных реактивных компонентов, таких как трансформаторы, катушки индуктивности и конденсаторы.Высокоскоростное переключение вызывает много шума, что приводит к относительно высокому уровню электромагнитных помех, которые необходимо фильтровать и экранировать с помощью дополнительных цепей. Эти дополнительные схемы могут значительно увеличить физические размеры и удвоить общую стоимость драйвера светодиода.

Самым большим недостатком драйверов SMPS, который также является наиболее привлекательной особенностью линейных драйверов, является их надежность. Схема управления SMPS использует большое количество компонентов, включая фильтры, выпрямители, схемы корректора коэффициента мощности (PFC) и т. Д.Сложная конструкция может снизить надежность схемы. Широкое использование алюминиевых электролитических конденсаторов в PFC в качестве компонента накопления энергии вызывает наибольшую озабоченность по поводу надежности драйвера SMPS. Электролитические конденсаторы известны своей высокой емкостью и высоким номинальным напряжением. Тем не менее электролит в конденсаторе со временем испарится. Скорость испарения линейно зависит от температуры. Высокая температура ускоряет испарение электролита, что вызывает уменьшение емкости и увеличение ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).Повышенное ESR приводит к высоким колебаниям выходного напряжения и шуму. А конденсатор в итоге выходит из строя, когда высыхает электролит, что приводит к преждевременному выходу из строя всей системы освещения. Высокоскоростное переключение может вызвать электромагнитные помехи (EMI), которые отрицательно сказываются на окружающих элементах схемы. Это создает дополнительную проблему проектирования, которую необходимо преодолеть. Использование шумового фильтра приводит к увеличению объема и веса, а также стоимости производства.

С другой стороны, линейные драйверы обладают большим потенциалом благодаря ранее упомянутым преимуществам.Как правило, они живут дольше, чем драйверы SMPS, упрощают конструкцию лампы, снижают стоимость и значительно сокращают спецификации. Однако сложно разработать линейный драйвер с эффективностью преобразования и подавлением мерцания, сопоставимой со схемами SMPS. Эта технология в настоящее время используется неправомерно. Большинство производителей освещения воспринимают это только как дешевое решение для вождения. Хотя допустимо использовать линейные драйверы в светодиодных светильниках для приложений, где высококачественный свет и изоляция от сети переменного тока не являются главным приоритетом (например,грамм. наружное освещение), некоторые производители пытаются включить это недорогое решение для управления светодиодами в требующие визуального восприятия и чувствительные к безопасности приложения внутреннего освещения без улучшения качества выходного сигнала драйвера (контроль мерцания) и повышения электрической безопасности и рассеивания тепла в системе освещения.

Бортовой драйвер (DOB)

DOB — это типичная реализация топологии линейного вождения. Светодиодный модуль DOB, также называемый светодиодным двигателем переменного тока, вмещает светодиоды и всю электронику драйвера на печатной плате с металлическим сердечником (MCPCB).Технология DOB использует возможность монтажа MCPCB микросхем драйвера высокого напряжения (переключаемых линейных регуляторов). В отличие от схемы драйвера SMPS, которая должна быть установлена на маршрутизируемой печатной плате FR4, эти микросхемы драйвера для поверхностного монтажа могут быть припаяны к плате MCPCB, установленной на светодиодах, без разводки цепи. Это полностью устраняет необходимость в специальной сборке драйверов и, таким образом, обеспечивает компактный форм-фактор. Еще одно преимущество конструкции DOB заключается в том, что отличная теплопроводность MCPCB может способствовать быстрому рассеиванию тепла, выделяемого из-за неэффективного преобразования линейного драйвера.

Использование энергии

Обработка мощности, которая происходит внутри SMPS, обычно приводит к неравномерному потреблению мощности из-за токовой импульсной модуляции. Способ, которым импульсные регуляторы потребляют импульсы тока из энергосистемы общего пользования, может вызывать изгибы и искажения формы волны тока в линии электропередачи, а также срабатывание предохранителей и автоматических выключателей при уровнях мощности ниже, чем допустимая мощность линии. Наличие этих гармонических искажений и нелинейных нагрузок может привести к различным проблемам, таким как перегрев нейтральных проводников и распределительных трансформаторов, отказ или неисправность оборудования для выработки и распределения электроэнергии, а также помехи в цепях связи и т. Д.С точки зрения энергопотребления, эти вредные помехи от нисходящего электрического оборудования должны быть запрещены. Поэтому коммунальные предприятия предъявляют нормативные требования к коэффициенту мощности (PF) и общему коэффициенту гармонических искажений (THD) электрического оборудования, включая светодиодные светильники с питанием от сети.

Коэффициент мощности — это отношение потребляемой мощности к поставляемой мощности и выражается числом от 0 до 1. У чисто резистивных нагрузок коэффициент мощности равен 1, потому что ток потребляется точно по фазе с линейным напряжением.Тем не менее, реактивные элементы, такие как конденсаторы и катушки индуктивности драйвера светодиода, потребляют дополнительный реактивный ток, который трудно измерить и, следовательно, предприятиям энергоснабжения невозможно получить прибыль. Что наиболее важно, эта реактивная мощность приведет к тому, что передаваемая мощность (полная мощность) будет больше, чем мощность, фактически необходимая светодиодному светильнику. Это может привести к тому, что инфраструктура коммунального предприятия будет работать с превышением мощности и может привести к потенциальному ущербу, если не будут приняты меры для защиты инфраструктуры от перегрузки дополнительной реактивной мощностью.Чем ближе коэффициент мощности к 1, тем точнее совпадают формы сигналов тока и напряжения. По мере уменьшения коэффициента мощности теряется больше мощности в виде реактивной мощности. В коммерческом и промышленном секторах коммунальные предприятия часто взимают дополнительную плату с конечных пользователей, которые работают с электрооборудованием с низким коэффициентом мощности, чтобы компенсировать возросшие затраты на генерацию и передачу.

Коэффициент мощности светодиодной лампы или светильника стал требованием спецификаций на многих рынках. Директива ЕС требует, чтобы светодиодный продукт с потребляемой мощностью более 25 Вт имел коэффициент мощности выше 0.9. В США и Design Light Consortium (DLC), и Energy Star имеют правила PF, аналогичные европейским. Штат Калифорния имеет четкие правила для значения коэффициента мощности, которое должно быть больше 0,9 для всех уровней мощности светодиодного освещения жилых и коммерческих помещений. Чтобы соответствовать нормативным значениям коэффициента мощности, драйверы светодиодов с питанием от сети, разработанные для сетей переменного тока, должны использовать некоторую форму коррекции коэффициента мощности для поддержания высокого коэффициента мощности в широком диапазоне входных напряжений. Схема коррекции коэффициента мощности (PFC) обычно используется для минимизации реактивной мощности и максимизации доступной мощности от источника и распределительных кабелей.Цепи PFC, которые включают в себя активные и пассивные PFC, формируют и синхронизируют по времени входной ток в синусоидальную форму волны, которая находится в фазе с линейным напряжением.

Общие гармонические искажения (THD) часто возникают одновременно с проблемой низкого коэффициента мощности. THD — это измерение искажения формы волны тока, вызванного нелинейными электрическими нагрузками, такими как нагрузки выпрямителя. Искаженные формы волны тока могут снизить коэффициент мощности и также создать гармонические искажения. Гармонические искажения также возникают, когда нагрузка потребляет ток, не похожий на истинную синусоиду.THD представлен в процентах. Чем ниже значение, тем лучше. Высокий коэффициент нелинейных искажений может вызвать проблемы в оборудовании распределения электроэнергии. Поэтому важно, чтобы драйверы светодиодов соответствовали нормативным значениям THD (обычно менее 20%) во всем диапазоне входного напряжения. THD подавляется схемой коррекции коэффициента мощности, которая должна эффективно формировать входной ток, чтобы генерировать минимальную энергию на более высоких частотах.

Регулировка яркости может влиять как на коэффициент мощности, так и на нелинейные искажения. Следовательно, необходимо измерять коэффициенты мощности и нелинейные искажения на выходах с полной и низкой яркостью.

Регулировка яркости

Переход от традиционной технологии освещения к твердотельному освещению обусловлен необходимостью повышения эффективности, контроля и взаимодействия. В основе управления освещением лежит технология затемнения, которая является неотъемлемой функцией систем управления освещением. Одним из преимуществ светодиодов является их способность мгновенно реагировать на изменения потребляемой мощности, которые регулируются драйвером светодиода. Эффективность регулирования яркости светодиодного драйвера становится все более важной, поскольку освещение становится более связным и адаптируемым к потребностям и предпочтениям пользователя.Наиболее часто используемые элементы управления диммером-драйвером включают симистор (триод для переменного тока), 0–10 В и DALI (интерфейс цифрового адресного освещения). Широтно-импульсная модуляция (PWM) и уменьшение постоянного тока (CCR) — наиболее распространенные методы, используемые для уменьшения яркости светодиодных нагрузок от драйвера.

Диммеры

с фазовым управлением работают путем отключения частей цикла переменного напряжения для управления светоотдачей. Цепи управления фазой включают в себя 2-проводное управление прямой фазой (передний фронт), 2-проводное управление обратной фазой (задний фронт) и 3-проводное управление прямой фазой (передний фронт).Регулировка яркости с управлением фазой часто используется в модернизированных приложениях, где протягивание новой или дополнительной проводки параллельной цепи или внутренней проводки управления может быть сложным и дорогостоящим. Однако драйвер светодиода должен быть спроектирован так, чтобы распознавать сигналы напряжения от схемы регулирования яркости и реагировать на них. Неспособность интерпретировать выходной сигнал переменного фазового угла при регулировке яркости может вызвать мерцание и уменьшить диапазон регулировки яркости.

0-10 В — это 4-проводной (горячий и нейтральный, плюс 2 низковольтных управляющих провода) метод диммирования, который иногда называют диммированием 1-10 В, поскольку наиболее типичные диммируемые драйверы 0-10 В могут диммироваться только со 100% ( 10 В) до 10% (1 В), а 0 В выключает лампу.В этом методе драйвер является источником тока для сигнала постоянного тока и, следовательно, надежен при диммировании, происходящем в драйвере. Схема управления отправляет управляющие сигналы низкого напряжения для настройки входа на драйвер, изменяя напряжение от 1 В до 10 В постоянного тока. Поскольку управляющий сигнал представляет собой небольшое аналоговое напряжение, длинные участки проводов могут вызвать падение напряжения и вызвать падение уровня сигнала. 0-10V — это универсальный протокол управления в осветительной отрасли, который широко используется в коммерческих осветительных приборах.Однако стандарты затемнения 0–10 В для архитектурных приложений в США не определяют значение минимальной светоотдачи и не учитывают форму кривой затемнения. Это может вызвать несовместимость элементов управления и устройств от разных производителей.

DALI, способный обеспечивать адресацию отдельных устройств и обратную связь по состоянию от нагрузок, обеспечивает большую гибкость в управлении освещением через 4-проводную систему (горячий и нейтральный плюс 2 низковольтных канала передачи данных без топологии).DALI обычно используется там, где стратегия управления требует, чтобы осветительный прибор реагировал более чем на один контроллер (например, переключатель ручного управления и датчик присутствия). DALI — это двунаправленный протокол, и система освещения DALI может управлять до 64 контрольными точками (драйверы, диммеры, реле) без использования центрального блока управления. Протокол DALI использует логарифмическое регулирование яркости, которое обеспечивает 256 ступеней яркости со стандартизированной кривой затемнения в диапазоне от 0,1% до 100%.

PWM управляет яркостью светодиода, изменяя рабочий цикл постоянного тока с частотой импульсов, достаточно высокой, чтобы быть незаметным для человеческого глаза.Отношение времени включения к времени выключения определяет воспринимаемую интенсивность света. Широтно-импульсная модуляция поддерживает постоянный прямой ток, что устраняет проблему смещения цвета и, таким образом, является преимуществом для приложений, требующих постоянного CCT в широком диапазоне диммирования. ШИМ-регулировка яркости обычно используется как для статической, так и для динамической регулировки интенсивности с источниками белого света, а также с светодиодами RGB. В приложениях для смешивания цветов RGB, затемнение с ШИМ позволяет точно отрегулировать яркость отдельных источников для получения желаемого цвета.Однако переключение на высокой скорости может создавать электромагнитные помехи. Драйверы PWM не могут быть установлены удаленно от источника света, потому что увеличенное расстояние передачи от драйвера к источнику света может мешать высокочастотным, чувствительным ко времени рабочим циклам.

CCR или аналоговое регулирование яркости регулирует интенсивность света путем изменения тока привода постоянного тока, протекающего через светодиод. Поскольку ток изменяется линейно, CCR практически не мерцает. Диммирование с постоянным током также может работать в более широком диапазоне светового потока, чем обычное диммирование с отсечкой фазы.К недостаткам CCR относятся низкая производительность при низких токах (ниже 10%), изменение цвета светодиодов при уменьшении яркости светодиодов до 20% от номинальной мощности и асинхронный отклик при более высоких токах из-за эффекта спада. Цепью диммирования CCR можно управлять с помощью различных протоколов, таких как 0–10 В, DALI и ZigBee. CCR и PWM могут быть объединены для обеспечения гибридного затемнения, так что можно использовать преимущества обоих методов.

Подавление мерцания

Мерцание — это амплитудная модуляция светового потока, которая может быть вызвана колебаниями напряжения в сети переменного тока, остаточной пульсацией выходного тока, подаваемого на нагрузку светодиода, или несовместимым взаимодействием между схемами диммирования и источниками питания светодиодов.Мерцание может вызывать другие временные световые артефакты (TLA), в том числе стробоскопический эффект (неправильное восприятие движения) и фантомный массив (узор появляется при движении глаз). TLA бывают как видимыми, так и невидимыми. Мерцание, возникающее на частотах 80 Гц и ниже, непосредственно видно глазу, а невидимое мерцание — это временные изменения, возникающие на частотах 100 Гц и выше. Стробоскопический эффект и фантомная матрица обычно возникают в диапазоне частот от 80 Гц до 2 кГц, их видимость варьируется в разных популяциях.Хотя невидимые TLA не воспринимаются человеческим глазом, они все же могут иметь ряд негативных последствий.

Мерцание и другие TLA — это нежелательные временные паттерны светового потока, которые могут вызывать напряжение глаз, нечеткое зрение, зрительный дискомфорт, снижение зрительной способности и, в некоторых случаях, даже мигрень и светочувствительные эпилептические припадки. Поэтому они являются одним из ключевых факторов при оценке качества света. Целевое использование искусственного освещения играет роль. Различные сценарии освещения могут допускать разный уровень временных световых артефактов.TLA могут быть менее важны для проезжей части, парковок и наружного архитектурного освещения или других приложений, где продолжительность воздействия искусственного света ограничена. Искусственный свет с высоким процентом мерцания не следует использовать как для внешнего, так и для рабочего освещения в домах, офисах, классных комнатах, гостиницах, лабораториях и промышленных помещениях. Освещение без мерцания имеет решающее значение не только для визуальных задач, требующих точного позиционирования глаз и условий, в которых уязвимые группы населения проводят много времени, но и для телевещания HDTV, цифровой фотографии и замедленной записи в студиях, стадионах и спортзалах.Видеокамеры могут улавливать TLA так же, как человеческий глаз улавливает эти эффекты.

Ключ к уменьшению мерцания заключается в драйвере светодиода, который предназначен для преобразования коммерческой мощности переменного тока в мощность постоянного тока и фильтрации любых нежелательных пульсаций тока. Достаточно большие пульсации, которые обычно возникают при частоте, в два раза превышающей напряжение сети переменного тока, в постоянном токе, подаваемом на светодиодную нагрузку, приводят к мерцанию и другим визуальным аномалиям с частотой 100/120 Гц. Таким образом, допустимый уровень пульсаций тока в светодиодах, например пульсация ± 15% (всего 30%), должен быть определен в драйверах светодиодов для различных приложений, где мерцание имеет значение.Пульсации можно сгладить, используя конденсатор фильтра. Одной из основных проблем при разработке драйверов является фильтрация пульсаций и гармоник без использования громоздких короткоживущих высоковольтных электролитических конденсаторов на первичной стороне. Светодиодные двигатели переменного тока по своей природе восприимчивы к явлению мерцания, потому что светодиоды фактически работают от того, что по сути является промежуточным напряжением постоянного тока, которое было бы в системе светодиодного освещения на основе SMPS. Быстрое изменение полярности вызывает мерцание интенсивности с частотой, вдвое превышающей синусоидальную частоту переменного тока.Несмотря на простоту конструкции схемы, требуются дополнительные схемы для эффективного уменьшения временных изменений источника питания.

Стандарты ограничения мерцания для различных приложений еще не установлены. IES установила две метрики для количественной оценки мерцания. Процент мерцания измеряет относительное изменение модуляции света (глубину модуляции). Индекс мерцания — это показатель, который характеризует изменение интенсивности по всей периодической форме волны (или скважности для прямоугольных сигналов).Процент мерцания лучше известен обычным потребителям. В целом, 10-процентное мерцание или меньше при 120 Гц или 8-процентное мерцание или меньше при 100 Гц приемлемо для большинства людей, за исключением групп риска, 4-процентное мерцание или меньше при 120 Гц или 3-процентное мерцание или меньше при 100 Гц считается безопасным для всех слоев населения и очень востребованным в приложениях с интенсивным зрением. К сожалению, большое количество светодиодных ламп и светильников, представленных в настоящее время на рынке, имеют высокий процент мерцания. В частности, светодиодные фонари переменного тока имеют мерцание, обычно превышающее 30 процентов при 120 Гц.

Защита цепи

В зависимости от топологии драйвера, конструкции схемы и условий применения драйверы светодиодов могут работать в условиях аномалий нагрузки и ненормальных условий эксплуатации, таких как перегрузка по току, перенапряжение, пониженное напряжение, короткое замыкание, обрыв цепи, неправильная полярность, потеря нейтрали, перегрев и т. Д. Следовательно, драйверы светодиодов должны включать механизмы защиты для решения этих проблем.

Выходное напряжение некоторых драйверов постоянного тока, особенно импульсных повышающих преобразователей, может слишком сильно превышать номинальное напряжение привода из-за отключения нагрузки или чрезмерного сопротивления нагрузки.Защита от разомкнутой цепи или защита от перенапряжения на выходе (OOVP) обеспечивает механизм отключения, который использует стабилитрон для обеспечения обратной связи и проведения выходного тока на землю, когда выходное напряжение превышает определенный предел. Более предпочтительным методом защиты от обрыва цепи является использование схемы активной обратной связи по напряжению для отключения источника питания при достижении точки срабатывания по перенапряжению.

Защита от перенапряжения на входе (IOVP) предназначена для снятия напряжения цепи управления от перенапряжения в результате операций переключения / изменения нагрузки в электросети, ударов молнии поблизости, ударов молнии непосредственно в систему освещения или электростатического разряда.В линиях переменного тока небольшое, но продолжительное перенапряжение может вызвать высокие токи (импульсы энергии) в драйвере светодиодов и светодиодах, что может привести к отказу драйвера светодиода и интерфейсов управления, а также к преждевременному старению светодиодов. Металлооксидный варистор (MOV) или ограничитель переходного напряжения (TVS) может быть размещен на входе для поглощения энергии путем ограничения напряжения. Конденсатор с пластиковой пленкой, который обычно подключается к линии переменного тока, чтобы уменьшить эмиссию электромагнитных помех, также помогает поглощать часть энергии в импульсных импульсах.

Драйверы светодиодов

обычно имеют ограниченный уровень защиты от перенапряжения за счет встроенных схем защиты от перенапряжения. В некоторых приложениях, таких как уличное освещение, к драйверу следует добавить дополнительные устройства защиты от перенапряжения, способные выдерживать многократные скачки или удары, чтобы защитить компоненты, расположенные ниже по потоку, от высоких скачков напряжения. УЗИП должен быть рассчитан на снижение или разрядку высокой энергии импульса минимум 10 кВ и 10 кА в соответствии с ANSI C136.2.

Короткое замыкание на нагрузке линейного источника питания может привести к перегреву, но не влияет на ток, подаваемый на каждый светодиод, поскольку цепи ограничения тока обеспечивают автоматическую защиту от короткого замыкания.Однако в импульсном понижающем стабилизаторе короткое замыкание приведет к выходу из строя светодиода или всего модуля в зависимости от конструкции схемы. Выход из строя одного светодиода обычно минимально влияет на общую светоотдачу. Изменение напряжения можно уравновесить с помощью саморегулирующейся схемы распределения тока, которая по-прежнему распределяет ток равномерно. С другой стороны, короткое замыкание на нагрузке светодиодной цепочки может существенно повлиять на общий световой поток. Механизм обнаружения отказов защиты от короткого замыкания может быть реализован путем контроля рабочего цикла.Короткое замыкание обычно приводит к очень короткому рабочему циклу.

Защита от перегрева для светодиодных систем включает температурную защиту модуля (MTP) и ограничение температуры драйвера (DTL). DTC использует резистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) для уменьшения выходного тока, когда максимальная температура в точке корпуса драйвера в приложении превышает заранее установленный предел. MTC контролирует температуру светодиодного модуля и взаимодействует с драйвером, который автоматически снижает ток, подаваемый на светодиоды, когда MTC определяет пороговую температуру.DTL также может использоваться в качестве альтернативы MTP, если точка TC драйвера и температура светодиодного модуля могут быть коррелированы.

EMI и EMC

Электромагнитные помехи (EMI), также называемые радиочастотными помехами (RFI), влияют на другие электрические цепи в результате либо электромагнитной проводимости, либо электромагнитного излучения, испускаемого электроникой, такой как драйверы светодиодов, радиоприемники CB и сотовые телефоны. Любой драйвер светодиодов, подключенный к сети переменного тока, должен соответствовать стандартам излучения, таким как определено в IEC 61000-6-3.В схеме управления светодиодами переключение MOSFET обычно является основным источником электромагнитных помех. Компоновка печатной платы с короткими и компактными путями для коммутирующих токов также важна для ограничения электромагнитных помех. В некоторых приложениях требуется входной фильтр для уменьшения высокочастотных гармоник, и конструкция этой схемы имеет решающее значение для поддержания низкого уровня электромагнитных помех. Заземляющий слой на печатной плате должен оставаться сплошным, чтобы избежать создания токовой петли, вызывающей излучение высоких уровней электромагнитных помех. Металлический экран может быть установлен над зоной переключения, чтобы обеспечить защиту от электромагнитного излучения.

Электромагнитная совместимость (ЭМС) — это способность устройства или системы работать в своей электромагнитной среде, не создавая электромагнитных помех, мешающих соседнему оборудованию, или не подвергаясь влиянию электромагнитных помех, излучаемых соседним оборудованием. Эффективность ЭМС драйвера светодиода часто автоматически обеспечивается хорошей схемой защиты от электромагнитных помех. Однако электростатический разряд (ESD) и устойчивость к скачкам напряжения, которые не учитываются в практике EMI, также влияют на характеристики EMC.

Соображения безопасности

Безопасность всегда должна оставаться приоритетом номер один при оценке водителя и системы освещения, с которой он работает.Очень желателен светодиодный драйвер с питанием от сети с диэлектрической изоляцией, например, 1500 В RMS (50 или 60 Гц) от входа до выхода. Изоляцию входной / выходной цепи можно выполнить только с помощью трансформатора с первичной и вторичной обмотками с хорошей гальванической развязкой. Выходное напряжение должно быть ниже предела безопасного сверхнизкого напряжения (SELV) 60 В постоянного тока согласно IEC 61140. Однако растет число светодиодных осветительных приборов, которые реализуют неизолированную топологию с целью сокращения затрат.Риск поражения электрическим током является серьезной проблемой для светодиодной продукции, управляемой недорогими линейными регуляторами. Эти цепи не обеспечивают развязку между входными и выходными цепями, а электрическая изоляция систем освещения может быть недостаточно проверена.

Для изделий с питанием от переменного тока необходимо учитывать вопросы длины пути утечки и зазоров. Длина пути утечки между первичной и вторичной цепями должна соответствовать требованиям к расстоянию, в противном случае возможно поражение электрическим током или возгорание.Необходимо учитывать зазор, который определяется как кратчайшее расстояние между двумя проводящими частями, чтобы предотвратить искрение между электродами, вызванное ионизацией воздуха. Поскольку размеры электронных схем продолжают уменьшаться, хорошая конструкция печатной платы имеет важное значение для схемы драйвера, чтобы не только уменьшить эмиссию электромагнитных помех, но также уменьшить проблемы утечки и зазоров.

Все электропроводящие и прикосновенные части драйвера светодиода класса защиты I с питанием от сети должны быть заземлены.Драйверы светодиодов, предназначенные для работы с системами светодиодного освещения для жилых и коммерческих помещений, обычно относятся к Классу II. Для драйверов светодиодов класса II нет заземления корпуса, но все проводники внутри драйверов класса II должны быть двойными или усиленно изолированными, чтобы обеспечить хорошую изоляцию между цепью питания от сети и выходной стороной или металлическим корпусом драйвера.

Температурные характеристики

Драйвер светодиода сконфигурирован для преобразования сетевого напряжения переменного тока в выходное напряжение постоянного тока с максимальной эффективностью, и любая энергия, потерянная в процессе преобразования, будет преобразована в тепло.Это означает, что драйвер светодиода с КПД 90% требует входной мощности 100 Вт / 0,9 = 111 Вт для управления нагрузкой 100 Вт. Среди входной мощности 11 Вт — потери мощности, которые уходят в виде тепла. Это создает высокую тепловую нагрузку на схему драйвера светодиода. Когда драйвер размещен в корпусе светильника, тепловая нагрузка от светодиодов приведет к дополнительному увеличению температуры драйвера. Помимо использования компонентов, рассчитанных на высокие температуры, драйвер должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от термочувствительных компонентов.Избыточное тепловыделение вызовет проблемы с надежностью компонентов, включая электролитические конденсаторы, которые высыхают под воздействием тепла. Поэтому температура, при которой работает светодиодный драйвер, принципиально важна для определения срока его службы. Для облегчения отвода тепла в драйверах светодиодных светильников высокой мощности используются алюминиевые корпуса, которые могут поставляться с ребрами высокой плотности и теплопроводящей заливкой.

Защита от проникновения

Драйверы светодиодов

для освещения проезжей части, улицы, наружного и ландшафтного освещения должны быть герметизированы для защиты от попадания пыли, влаги, воды и других предметов, которые могут проникнуть внутрь продукции.Высокая степень защиты от проникновения (IP) для светодиодных драйверов имеет решающее значение для использования в помещениях, таких как автомойки, чистые помещения, разливочные и консервные заводы, предприятия пищевой промышленности, фармацевтические предприятия или любое промышленное применение, требующее ежедневного мытья под высоким давлением. Автономные драйверы светодиодов для влажных помещений обычно залиты силиконом, чтобы улучшить целостность корпуса, а также облегчить электрическую изоляцию и управление температурой. Эти драйверы обычно имеют степень защиты IP65, IP66 или IP67.

Местоположение Воздействие

Драйверы светодиодов

могут быть установлены удаленно или совместно с корпусами ламп или светильников. В совместно размещенных системах без DOB драйвер должен быть термически изолирован от светодиодов, которые выделяют огромное количество тепла. При проектировании корпуса светильника следует учитывать техническое обслуживание драйвера. В удаленных системах драйверы ШИМ могут терять производительность на большом расстоянии. Таким образом, CCR является предпочтительным методом диммирования для удаленных систем.

Схема высокоэффективного драйвера светодиода | Детали

Предварительно решив, какие и сколько светодиодов мы будем использовать. Пришло время разработать драйвер для их работы. В этом посте рассматриваются расчеты, необходимые для проектирования схемы, а в следующем посте даются некоторые рекомендации по проектированию печатной платы.

Вот конечный продукт.

Схема драйвера светодиодов Boost 26,4 Вт
Печатная плата драйвера светодиодов Boost 26,4 Вт — 3D изображение

По нашим расчетам, для достижения максимальной яркости нам нужен драйвер, способный обеспечить 1А @ 26.4В (комбинированное прямое напряжение 6 лс). Кроме того, поскольку наш источник питания представляет собой батарею 3S Lipo, нам нужен драйвер BOOST, поскольку напряжение, обеспечиваемое батареей 11,1 В, должно быть повышено до напряжения, требуемого светодиодами.

Мы выбрали AL8553, потому что он имеет внешний полевой МОП-транзистор, он небольшой, недорогой, имеет хорошую встроенную защиту от перегрузки по току и перенапряжению, поддерживает управление затемнением через ШИМ и поставляется в корпусе микросхемы с выводами (что важно для простоты пайки).

Взято из таблицы данных AL8853

Конструировать переключающие преобразователи сложно.К счастью, в таблице данных есть все необходимые инструкции и уравнения. Теперь нам нужно только рассчитать стоимость компонентов в примерах схем.

Мы собираемся пронумеровать уравнения теми же номерами, что и в таблице, так что вы можете следовать за ними, если хотите.

L1:

Это главный переключающий дроссель схемы. Здесь нам нужно рассчитать его индуктивность и максимальный ток, который он будет обрабатывать. Вот известные нам переменные:

Ток светодиода: 900 мА (для работы светодиодов с мощностью немного ниже максимальной)

Входное напряжение: 11.1 В (номинал для 3-х секундной батареи Lipo)

КПД η: 0,85 (стандартная эффективность драйверов BOOST)

Скорость пульсации γ: 0,5 (в листе данных, стр.10 предлагается от 0,3 до 0,5 )

Частота коммутации f: 120 кГц (согласно таблице данных на стр. 4)

Сначала мы вычисляем средний ток через катушку индуктивности:

Затем изменение этого тока от пика к пику.

Теперь мы знаем максимальный пиковый ток, который катушка индуктивности должна будет выдержать в любой заданной точке (и мы можем увеличить его на 20%, чтобы быть уверенным):

Наконец, мы можем рассчитать значение индуктивности следующим образом:

Хорошо, мы знаем, что индуктивность должна быть L1 = 43uH @ 3.8 Amps .

Просматривая Mouser, я нашел тот, который мне понравился, SRP1265A-470M (ссылка на список пользователей mouser) от Bourns, это точно такое же значение индуктивности, но 47 мкГн достаточно близко..

Катушка индуктивности, выбранная для L1, изображение из листинга Mouser
R6 :
Этот резистор регулирует ток, поступающий на светодиоды. Предполагая, что ток светодиода 900 мА можно рассчитать по следующей формуле:
Этот резистор находится на пути тока светодиода, поэтому важно дважды проверить его рассеиваемую мощность.
Следовательно, R6 = 0,222 Ом при 180 мВт
или, если вы предпочитаете, чтобы светодиоды работали на 1 А, R6 = 0.2 Ом @ 200 мВт
Мне понравились RCWE1206R220FKEA на 0,222 Ом и RCWE1206R200FKEA на 0,2 Ом. Они отличаются высокой точностью и рассчитаны на мощность 0,5 Вт.
Резистор выбран для R6, изображение из листинга Mouser
R3:
Этот резистор управляет срабатыванием защиты от перегрузки по току. В таблице данных рекомендуется устанавливать эту точку срабатывания, используя на 30% больше, чем максимальный ток, ожидаемый схемой. Это максимальный пиковый ток L1 при минимальном ожидаемом Vin: 9 В (самое низкое безопасное напряжение 3-х секундной липо-батареи).
Используя уравнения из L1, мы можем вычислить этот пиковый ток.
Наконец, мы увеличили его на 30%, чтобы найти Over-Current Protection Current .
И теперь R3 равно:
Мы также можем рассчитать потребляемую мощность, как мы это делали с R6. Что означает
R3 = 60 м при 0,54 Вт
Это много тепла для резистора SMD, поэтому важно правильно выбрать его размер.Я считаю, что WSLT2010R0600FEB18 подходит для этой работы.
Резистор, выбранный для R3, изображение из Листинга Mouser
R4 и R5:
Эти резисторы используются в делителе напряжения, который устанавливает триггер для защиты от перенапряжения. Что хорошо иметь в случае, если светодиоды случайно отключаются во время работы и оставляют драйвер с разомкнутой цепью. К счастью, у них есть довольно простое уравнение.
Во-первых, в таблицах данных предлагается определить порог перенапряжения как на 20% больше номинального выходного напряжения.
Теперь связь между R5 и R4 определяется выражением.
В поисках комбинации стандартных резисторов, удовлетворяющих этому соотношению, я нашел хорошую пару с:
Это не точное совпадение, но достаточно близкое. Эти резисторы не должны рассеивать много тепла, поэтому очень важно, какие из них мы выберем. Мне понравились эти:
Резистор, выбранный для R5, изображение из списка Mouser Резистор, выбранный для R4, изображение из списка Mouser
Q1:
Это основной переключающий полевой МОП-транзистор.В нем есть только несколько рекомендаций по завышению значений напряжения и тока, которые выдерживает транзистор, а именно
.
Vds = 38,4 В (на 20% больше порога перенапряжения)
Ids = 4,63 A (на 20% больше номинального пикового тока)
Vgsth <13 В (Таблица данных На стр. 4 указано, что максимальное напряжение срабатывания затвора, которое может генерировать чип, составляет 13 В)
Я поискал в Mouser и нашел DMTh53M8LK3Q-13, который полностью соответствует этим рекомендациям.
MOSFET, выбранный для Q1, изображение из листинга Mouser
D1:
Этот диод также имеет несколько рекомендаций. Он должен выдерживать то же напряжение, что и полевой МОП-транзистор, и такой же ток, как светодиоды. Кроме того, я лично рекомендую диод Шоттки, потому что чем меньше прямое напряжение D1, тем меньше тепла он должен рассеивать и тем эффективнее схема.
Вот хороший кандидат: PMEG045V100EPDAZ, у него хороший Vf: 0.3V , что было примерно настолько низким, насколько я смог найти для этого рейтинга прямого тока.
Диод, выбранный для D1, изображение из списка Mouser.
R2:
Этот резистор управляет функцией компенсации наклона AL8853. Однако мы не используем эту функцию в этой конструкции, поэтому в этом резисторе нет необходимости.
R2 = 0 Ом.
C3:
Это выходной конденсатор драйвера, он помогает стабилизировать выходной ток.На самом деле предложений, как его выбрать, нет. Итак, я взял немного вдохновения из заметок по применению мощных светодиодных драйверов Texas Instrument и установил его на:
C3 = 330 мкФ при 50 В
Предлагаю вот этот UCM1h431MNL1GS. Он имеет достаточно высокую емкость и может безопасно выдерживать выходное напряжение.
Конденсатор, выбранный для C3, изображение из списка Mouser.
C1:
Это входной развязывающий конденсатор, также нет указаний по его выбору.В этом случае мы решаем использовать 2 конденсатора параллельно:
В данном случае подойдут следующие: C1206C475K5RACTU и C1206C104K5RAC7210
Конденсатор, выбранный для C4, изображение из списка Mouser.

Принцип работы драйвера светодиодного фонаря

Ключевые компоненты схемы драйвера

Особенности разработки печатной платы драйвера

Методы изготовления печатной платы драйвера

Основные функции прошивки микроконтроллера

Особенности настройки и программирования драйвера

Тестирование и отладка драйвера светодиодного фонаря

Заключение

Драйвер светодиода фонарика.

Драйвер для светодиода или даем вторую жизнь старому фонарику

TinyFL — драйвер фонарика на микроконтроллере / Хабр

Предыстория

Техническое задание

Железо

Обязательные компоненты:

Необязательные компоненты:

Изготовление плат

Самодельный способ

Промышленный способ

Программа (прошивка)

Алгоритм управления драйвером

Управление яркостью светодиода

Гамма-коррекция

Контроль напряжения батареи

Внесение изменений в прошивку

Калибровка

Сборка фонарика

Тестирование и расчет стоимости изготовления

Цена вопроса

Заключение

РадиоКот :: Глобальная доработка светодиодного фонарика

Ремонт драйвера светодиодного светильника своими руками

Ремонт драйвера (LED) лампы

Ремонт драйвера (LED) фонарей

Ремонт драйвера (LED) светильника

Драйверы светодиодов с батарейным питанием.

Питание светодиодов напрямую от батарейки

Питание светодиодов с понижением напряжения

Питание светодиодов с повышением напряжения

Светодиодный фонарик (обзор + схема)

Схема светодиодного фонарика

— Flashlight Wiki

Регламент мощности

Прямой привод

Линейный регулятор

Драйвер полевого транзистора

Цепь повышения давления

Бак цепи

Цепь понижающего повышения давления

Другие функции драйвера

Дополнительная информация

— купить драйвер для светодиодного фонарика с бесплатной доставкой на AliExpress

10+ ампер. Драйвер для фонарика 17 мм

Что такое светодиодный драйвер? Как проверить и заменить драйвер светодиода?

ЧТО ТАКОЕ СВЕТОДИОДНЫЙ ДРАЙВЕР?

Что такое драйвер светодиода? = «Q»>

Что такое ПРА для светодиодов? = «Q»>

Как заменить драйвер светодиода? = «Q»>

Взгляд на светодиодный драйвер внутри светильника

Как проверить драйвер светодиода? = «Q»>

Магазин | SatisLED

Светодиодный драйвер 10 Вт 22 мм для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход света фонарика DC3.Выход 7-14 В 3-3,6 В 2,8 А, режимы 1/3/5

4 доллара.10

26,40 иен

Опция недоступна

Светодиодный драйвер 10 Вт 22 мм для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход света фонарика DC3.Выход 7-14 В 3-3,6 В 2,8 А, режимы 1/3/5

Светодиодный драйвер 10 Вт 22 мм для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход света фонарика DC3.Выход 7-14 В 3-3,6 В 2,8 А, режимы 1/3/5

Драйвер светодиодного фонарика 10 Вт, 26 мм для Luminus SST-50 Светодиодный вход DC7-13V Выход 3-3.8V 4.5A 5 режимов

16,24 доллара США

104,50 иен

Опция недоступна

Драйвер светодиодного фонарика 10 Вт, 26 мм для Luminus SST-50 Светодиодный вход DC7-13V Выход 3-3.8V 4.5A 5 режимов

Драйвер светодиодного фонарика 10 Вт, 26 мм для Luminus SST-50 Светодиодный вход DC7-13V Выход 3-3.8V 4.5A 5 режимов

Светодиодный драйвер 10 Вт для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход для фонарика DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,6 В 2,7 А 5 режимов

1 доллар.64

10,56 иен

Опция недоступна

Светодиодный драйвер 10 Вт для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход для фонарика DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,6 В 2,7 А 5 режимов

Светодиодный драйвер 10 Вт для CREE 10 Вт XML XM-L T6 / L2 / U2 Вход для фонарика DC3.Выход 7-4,2 В 3-3,6 В 2,7 А 5 режимов

17-миллиметровый светодиодный драйвер для фонарика для фонаря XM-L XM-L2 Вход света DC3-18V Выход 2.92 В 0,93 А 1 режимов