Schema lămpii LED: construcția celor mai simple drivere

Sursele de lumină cu LED câștigă rapid popularitate și înlocuiesc becurile incandescente ineficiente și omologii fluorescente periculoase. Ele consumă eficient energie, durează mult timp, iar unele dintre ele pot fi reparate după ce se defectează.

Pentru a înlocui sau repara corect un element defect, veți avea nevoie de schema unei lămpi cu LED și de cunoașterea particularităților constructive. Iar aceste informații le-am analizat în detaliu în articolul nostru, acordând atenție varietăților de lămpi și construcției lor. De asemenea, am oferit o scurtă prezentare a structurii celor mai populare modele LED de la producători renumiți.

Cum este alcătuită o lampă cu LED?

O cunoaștere aprofundată a construcției unui corp de iluminat LED poate fi necesară doar într-un singur caz – dacă este nevoie să reparați sau să îmbunătățiți sursa de lumină.

Meșterii de acasă, având la îndemână un set de componente, pot asambla singuri o lampă cu LED-uri, dar un începător nu poate face asta.

Având în vedere că dispozitivele cu LED au devenit baza sistemelor de iluminat ale apartamentelor moderne, capacitatea de a înțelege structura lămpilor și de a le repara poate economisi o parte semnificativă a bugetului familiei

În schimb, după ce ați studiat schema și aveți abilități de bază în electronică, chiar și un începător poate dezasambla lampa, înlocui piesele defecte și restabili funcționalitatea dispozitivului. Pentru a consulta instrucțiuni detaliate privind identificarea defecțiunilor și repararea independentă a lămpii cu LED, vă rugăm să urmați acest link.

Are sens repararea unei lămpi LED? Desigur. Spre deosebire de becurile incandescente la 0,5 lei bucata, dispozitivele cu LED sunt scumpe.

Să presupunem, un bec „pară” GAUSS – aproximativ 4 lei, iar o alternativă mai bună OSRAM – 6 lei. Înlocuirea unui condensator, rezistor sau diodă va costa mai puțin, iar durata de viață a lămpii poate fi prelungită prin înlocuirea la timp.

Există numeroase modificări ale lămpilor LED: lumânări, pere, globuri, spoturi, capsule, benzi etc. Acestea diferă prin formă, dimensiune și construcție. Pentru a vedea clar diferența față de becul cu incandescență, să analizăm un model comun în formă de pară.

În locul balonului de sticlă – un difuzor mat, filamentul a fost înlocuit de diodele „de lungă durată” de pe placa de circuit, căldura excesivă este evacuată de un radiator, iar stabilitatea tensiunii este asigurată de driver.

Dacă ne îndepărtăm de forma obișnuită, putem observa un singur element familiar – soclul. Gama de dimensiuni a soclurilor a rămas aceeași, astfel încât acestea se potrivesc la prizele tradiționale și nu necesită schimbarea sistemului electric. Dar aici se termină asemănarea: structura internă a dispozitivelor LED este mult mai complexă decât cea a becurilor cu incandescență.

Lămpile LED nu sunt concepute pentru a funcționa direct de la rețeaua de 220 V, de aceea în interiorul dispozitivului se află un driver, care este atât o sursă de alimentare, cât și un sistem de comandă. Acesta constă din numeroase elemente mici, a căror sarcină principală este de a rectifica curentul și de a reduce tensiunea.

Varietăți de scheme și caracteristicile lor

Pentru a crea tensiunea optimă de funcționare a dispozitivului pe diode, driverul este realizat pe baza unei scheme cu condensator sau cu transformator coborâtor. Prima variantă este mai ieftină, a doua este utilizată pentru echiparea lămpilor puternice.

Există și un al treilea tip – schemele cu invertor, care sunt implementate fie pentru asamblarea lămpilor reglabile (dimmable), fie pentru dispozitivele cu un număr mare de diode.

Varianta #1 – cu condensatoare pentru reducerea tensiunii

Să analizăm un exemplu care implică un condensator, deoarece astfel de scheme sunt frecvent întâlnite în lămpile de uz casnic.

O schemă elementară a driverului lămpii LED. Elementele principale care reduc tensiunea sunt condensatoarele (C2, C3), dar aceeași funcție o îndeplinește și rezistența R1.

Condensatorul C1 protejează împotriva perturbațiilor rețelei electrice, iar C4 netezește pulsațiile. În momentul aplicării curentului, două rezistențe – R2 și R3 – îl limitează și, în același timp, îl protejează împotriva scurtcircuitului, iar elementul VD1 convertește tensiunea alternativă.

Când alimentarea cu curent încetează, condensatorul se descarcă cu ajutorul rezistenței R4. Apropo, R2, R3 și R4 nu sunt utilizate de toți producătorii de produse LED.

Pentru verificarea condensatorului se folosește destul de des un multimetru.

Dezavantajele schemei cu condensatoare:

1. Există posibilitatea arderii diodelor, deoarece nu se observă o stabilitate a alimentării cu curent. Tensiunea la sarcină depinde complet de tensiunea de alimentare.
2. Nu există izolație galvanică, de aceea există riscul de electrocutare. Nu este recomandat, în timpul dezasamblării lămpilor, să atingeți elementele sub tensiune, deoarece acestea se află sub fază.
3. Este practic imposibil să se obțină curenți de lumină ridicați, deoarece pentru aceasta ar fi necesară creșterea capacității condensatoarelor.

Cu toate acestea, avantajele sunt și ele numeroase, tocmai datorită lor condensatoarele rămân populare. Punctele forte sunt simplitatea asamblării, gama largă de tensiuni de ieșire și costul scăzut.

Puteți experimenta cu încredere fabricarea proprie, cu atât mai mult cu cât o parte dintre componente se găsesc în receptoarele sau televizoarele vechi.

Varianta #2 – cu driver în comutație

Spre deosebire de driverul liniar cu condensator, cel de impulsuri protejează eficient LED-urile de fluctuațiile de tensiune și de zgomotele din rețea.

Un exemplu de dispozitiv cu impulsuri este modelul electronic popular CPC9909. Să analizăm mai detaliat caracteristicile sale. Eficiența utilizării sale atinge 98% – un indicator la care se poate vorbi cu adevărat de economisirea energiei și de economii.

Microcipul CPC9909, dezvoltat de compania Clare, este adesea utilizat pentru asamblarea proprie a corpurilor de iluminat LED, inclusiv de putere mărită. Controlerul este încorporat într-o carcasă compactă din plastic.

Alimentarea dispozitivului poate avea loc direct de la tensiune înaltă – până la 550 V, deoarece driverul este dotat cu un stabilizator încorporat. Datorită aceluiași stabilizator, schema a devenit mai simplă, iar costul – mai mic.

Schema driverului LED bazat pe microcipul CPC9909. Avantajele schemei: posibilitatea de funcționare în intervalul de temperatură de la -55 °C la +85 °C și alimentarea de la curent alternativ.

Microcipul este utilizat cu succes pentru dezvoltarea rețelelor electrice de iluminat de urgență și de rezervă, deoarece este potrivit pentru schemele convertoarelor de creștere.

În condiții casnice, pe baza CPC9909, se asamblează cel mai des corpuri de iluminat alimentate cu baterii sau drivere cu puterea care nu depășește 25 V.

Varianta #3 – cu driver reglabil (dimmer)

Reglarea luminozității corpurilor de iluminat permite stabilirea nivelului de iluminare dorit în încăpere. Este util la crearea de zone separate, la reducerea luminozității în timpul zilei sau pentru evidențierea obiectelor de interior.

Cu ajutorul dimierului, utilizarea energiei electrice devine mai rațională, iar durata de viață a aparatului electric crește.

Un exemplar de corp de iluminat în stil „retro” cu dimmer. După aspect, dispozitivul de iluminat de masă amintește de o lampă cu gaz și are în lateral un mâner pentru reglarea luminozității.

Există două tipuri de drivere reglabile, fiecare având propriile avantaje. Primele funcționează cu control PWM.

Acestea se instalează între lampă și sursa de alimentare. Energia este furnizată sub formă de impulsuri de diferite durate. Un exemplu de utilizare a unui driver cu reglaj PWM este textul rulant.

Testarea driverului dimabil de 40 W. Este destinat corpurilor de iluminat de birou, precum și dispozitivelor pentru parcări auto și clădiri publice, unde este necesar un mod de economisire a energiei electrice.

Driverele dimabile de al doilea tip acționează direct asupra sursei de alimentare și sunt utilizate pentru dispozitive cu curent stabilizat.

La reglarea curentului, poate apărea o modificare a nuanței luminii: diodele de culoare albă, la reducerea curentului, încep să emită o lumină ușor gălbuie, iar la creșterea curentului – albastră.

Scurtă prezentare și testare a lămpilor LED populare

Deși principiile de construcție ale schemelor driverelor diferitelor dispozitive de iluminat sunt similare, există diferențe între ele atât în ordinea de conectare a elementelor, cât și în alegerea acestora.

Să analizăm schemele a 4 becuri care sunt disponibile pe piață. La dorință, acestea pot fi reparate manual.

Dacă există experiență în lucrul cu controlere, se pot înlocui elementele schemei, se poate repara prin lipire și se poate îmbunătăți ușor.

Cu toate acestea, munca minuțioasă și eforturile de căutare a elementelor nu sunt întotdeauna justificate – este mai ușor să cumpărați un nou dispozitiv de iluminat.

Varianta #1 – Lampa LED BBK P653F

Marca BBK are două modificări foarte asemănătoare: becul P653F se deosebește de modelul P654F doar prin construcția ansamblului emițător. În consecință, atât schema driverului, cât și construcția dispozitivului în ansamblu la al doilea model sunt construite pe principiile primului.

Placa are dimensiuni compacte și o dispunere bine gândită a elementelor, pentru fixarea cărora sunt utilizate ambele fețe. Prezența pulsațiilor se explică prin absența condensatorului de filtrare, care ar trebui să fie la ieșire.

În construcție se pot observa ușor defecte. De exemplu, locul de instalare a controlerului: parțial în radiator, fără izolație, parțial în soclu. Ansamblul pe cipul SM7525 furnizează la ieșire 49,3 V.

Varianta #2 – Lampa LED Ecola 7W

Radiatorul este fabricat din aluminiu, iar soclul – dintr-un polimer termorezistent de culoare gri. Pe placa de circuit imprimat cu grosimea de jumătate de milimetru sunt fixate 14 diode, conectate în serie.

Între radiator și placă se află un strat de pastă termoconductoare. Soclul este fixat cu șuruburi autofiletante.

Schema controlerului este simplă, realizată pe o placă compactă. LED-urile încălzesc placa de bază până la +55 °C. Pulsațiile sunt practic inexistente, iar interferențele radio sunt, de asemenea, excluse.

Placa este complet introdusă în interiorul soclului și conectată prin fire scurtate. Apariția scurtcircuitelor este imposibilă, deoarece în jur se află material plastic – un material izolant. Rezultatul la ieșirea controlerului este de 81 V.

Varianta #3 – Lampă demontabilă Ecola 6W GU5,3

Datorită construcției demontabile, puteți efectua singur reparații sau îmbunătăți driverul dispozitivului.

Cu toate acestea, aspectul inestetic și construcția dispozitivului strică impresia. Radiatorul voluminos îngreunează greutatea, prin urmare, la fixarea lămpii în soclu, se recomandă o fixare suplimentară.

Placa are dimensiuni compacte și o dispunere bine gândită a elementelor, pentru fixarea cărora sunt utilizate ambele fețe. Prezența pulsațiilor se explică prin absența condensatorului de filtrare, care ar trebui să fie la ieșire.

Neajunsul schemei este prezența unor pulsații vizibile ale fluxului luminos și un grad ridicat de interferențe radio, ceea ce va afecta în mod sigur durata de viață. Baza controlerului este microcircuitul BP3122, iar valoarea la ieșire este de 9,6 V.

Mai multe informații despre becurile cu LED ale mărcii Ecola le-am analizat în un alt articol al nostru.

Varianta #4 – Lampa Jazzway 7,5W GU10

Elementele exterioare ale lămpii se deconectează ușor, astfel încât la controler se poate ajunge destul de rapid, deșurubând două perechi de șuruburi autofiletante. Sticla de protecție este fixată cu zăvoare. Pe placă sunt fixate 17 diode cu conexiune în serie.

Cu toate acestea, controlerul însuși, aflat în soclu, este generos umplut cu compus, iar firele sunt presate în cleme. Pentru a le elibera, trebuie să utilizați un burghiu sau să aplicați dezlipirea.

Neajunsul schemei constă în faptul că funcția de limitator de curent este îndeplinită de un condensator obișnuit. La pornirea lămpii apar vârfuri de curent, ceea ce duce fie la arderea LED-urilor, fie la defectarea punții LED.

Nu se observă interferențe radio – și asta datorită absenței unui controler de impulsuri, dar la frecvența de 100 Hz se observă pulsații vizibile ale luminii, care ajung până la 80% din valoarea maximă.

Rezultatul funcționării controlerului – 100 V la ieșire, dar conform evaluării generale, lampa se încadrează mai degrabă în categoria aparatelor slabe. Prețul său este în mod clar supraestimat și egalat cu prețul mărcilor care se disting prin calitatea stabilă a produselor.

Celelalte caracteristici și specificații ale lămpilor acestui producător le-am prezentat în articolul următor.

Concluzii și material video util pe această temă

Cum sunt construite driverele pentru LED-uri, care sunt caracteristicile și funcțiile lor, puteți afla din videoclipurile prezentate mai jos.

Analiza schemei lămpii LED MR-16:

Schema driverului pentru asamblarea independentă a lămpilor cu putere de până la 15W:

Cum arată și funcționează driverul FT833A:

Dispozitiv de casă din elemente la îndemână:

În prezent, pe platformele comerciale de internet se pot achiziționa seturi și elemente individuale pentru asamblarea dispozitivelor de iluminat de diferite puteri.

Dacă doriți, puteți repara o lampă LED defectă sau puteți modifica una nouă pentru a obține un rezultat mai bun. La achiziționare, vă recomandăm să verificați cu atenție caracteristicile și conformitatea pieselor.

Aveți întrebări după ce ați citit materialul de mai sus? Sau doriți să adăugați informații valoroase și alte scheme de becuri, pe baza experienței personale de reparare a lămpilor LED? Scrieți recomandările dumneavoastră, adăugați fotografii și scheme, adresați întrebări în blocul de comentarii de mai jos.