Блок питания светодиодов | Мастер Винтик. Всё своими руками!
Как подключить светодиоды?
Светодиод, как обычную лампочку напрямую подключать к источнику питания нельзя. Чтобы светодиод не вышел из строя для него нужен ограничитель тока. Самый простой способ подключить светодиод через сопротивление, но бывают случаи когда это сделать не возможно. Подробнее о драйверах и способах подключения светодиодов в статье, ниже.
Подключение светодиода через резистор
Итак, как мы говорили выше простейший драйвер для светодиода — это резистор. Выглядит как бочонок с двумя выводами. Резистором можно ограничить ток в цепи, подобрав нужное сопротивление.
Недостаток — низкий КПД, отсутствие гальванической развязки. Способов безопасно запитать светодиод от сети 220В через резистор не существует, хотя во многих бытовых выключателях подобная схема используется.
Преимущество — надежность, простота схемы.
Подключение светодиода через конденсатор
Сходна со схемой на резисторе. Недостатки те же. Возможно изготовить конденсаторную схему достаточной надежности, но при этом стоимость и сложность схемы сильно возрастут.
Подключение светодиода через микросхему-стабилизатор LM317
Это следующий представитель семейства простейших драйверов для светодиодов.
Недостаток — низкий КПД и требуется первичный источник питания.
Преимущество — надежность, простота схемы, безопасность (присутствует гальваническая развязка от сети через трансформатор).
Драйвер на микросхеме типа HV9910
Данный тип драйверов получил изрядную популярность благодаря простоте схемы, дешевизне комплектующих и небольших габаритах.
Преимущество — универсальность, доступность.
Недостаток — требует квалификации и осторожности при сборке. Отсутствует гальваническая развязка с сетью 220 В. Высокие импульсные помехи в сеть. Низкий коэффициент мощности.
Драйвер с низковольтным входом
В эту категорию входят драйверы, рассчитанные на подключение к первичному источнику напряжения — блоку питания или аккумулятору. Например, это драйверы для светодиодных фонарей или ламп, предназначенных для замены галогенных 12 В.
Преимущество — небольшие габариты и вес, высокий КПД, надежность, безопасность при эксплуатации.
Недостаток — требуется первичный источник напряжения.
Сетевой драйвер
Полностью готовы к использованию и содержат все необходимые элементы для питания светодиодов.
Преимущество — высокий КПД, надежность, наличие гальванической развязки, безопасность при эксплуатации.
Недостаток — высокая стоимость, труднодоступны для приобретения. Могут быть как в корпусе, так и без корпуса. Последние обычно применяют в составе ламп или других источников света.
Хочу заметить, что многие ошибочно предполагают, что рабочий ток 1 Вт светодиодов — 350 мА. Это не так, 350 мА — это МАКСИМАЛЬНЫЙ рабочий ток. Это означает, что при продолжительной работе необходимо использовать источник питания с током 300-330 мА. Это же верно и для параллельного включения — ток на один светодиод не должен превышать указанной цифры 300-330 мА. Вовсе не значит, что работа на повышенном токе вызовет отказ светодиода. Но при недостаточном теплоотводе каждый лишний миллиампер способен сократить срок службы. К тому же чем выше ток — тем ниже КПД светодиода, а значит, сильнее его нагрев.
Если речь пойдет о подключении светодиодной ленты или модулей, рассчитанных на 12 или 24 вольта, нужно принимать во внимание, что предлагаемые для них источники питания ограничивают напряжение, а не ток, то есть не являются драйверами в принятой терминологии. Это означает, во первых, что нужно внимательно следить за мощностью нагрузки, подключаемой к определенному блоку питания. Во-вторых, если блок недостаточно стабилен, скачок выходного напряжения может погубить вашу ленту. Слегка облегчает жизнь то, что в лентах и модулях (кластерах) установлены резисторы, позволяющие ограничить ток до определенной степени. Надо сказать, светодиодная лента потребляет относительно большой ток. Например, лента smd 5050 , количество светодиодов в которой составляет 60 штук на метр, потребляет около 1,2 А на метр. То есть для запитки 5 метров понадобится блок питания с током не менее 7-8 ампер. При этом 6 ампер потребит сама лента, а один-два ампера нужно оставить про запас, чтобы не перегружать блок. А 8 ампер — это почти 100 ватт. Такие блоки недешевы.
Драйверы более оптимальны для подключения ленты, но найти такие специфические драйвера проблематично.
Блок питания для светодиодов
Давайте для начала поговорим о блоках питания вообще.
Большинство электроприборов и компонентов электроники требуют для своей работы источник напряжения. Им является обычная электрическая сеть, которая присутствует в любой квартире в виде розетки. Всем известно словосочетание «220 вольт». Как видите — ни слова о токе. Это означает, что если прибор рассчитан на работу от сети 220 В, то вам неважно — сколько тока он потребляет. Лишь бы было 220 — а ток он возьмет сам — столько, сколько ему нужно. К примеру, обычный электрический чайник мощностью 2 кВт (2 000 Вт), включенный в сеть 220 в, потребляет следующий ток : 2 000 / 220 = 9 ампер. Довольно много, учитывая, что большинство обычных электрических удлинителей рассчитано на 10 ампер. В этом причина частого срабатывания защиты (автомата) при включении чайников в розетку через удлинитель, в который и так вставлено много приборов — компьютер, например. И хорошо, если защита сработает, в противном случае удлинитель может просто расплавиться. И так — любой прибор, рассчитанный на включение в розетку — зная, какова его мощность, можно вычислить потребляемый ток.
Но большинство бытовых устройств, таких как телевизор, DVD-проигрыватель, компьютер, нуждаются в понижении сетевого напряжения с 220 В до нужного им уровня — например, 12 вольт. Блок питания — это как раз то устройство, которое занимается таким понижением.
Понизить напряжение сети можно разными способами. Самые распространенные блоки питания — трансформаторный и импульсный.
Блок питания на основе трансформатора
В основе такого блока питания лежит большая, железная, гудящая штуковина.:) Ну, нынешние трансформаторы гудят поменьше. Основное достоинство — простота и относительная безопасность таких блоков. Они содержат минимум деталей, но при этом обладают неплохими характеристиками. Основной минус — КПД и габариты. Чем больше мощность блока питания — тем он тяжелее. Часть энергии расходуется на «гудение» и нагрев 🙂 Кроме того, в самом трансформаторе теряется часть энергии. Другими словами — просто, надежно, но имеет большой вес и много потребляет — КПД на уровне 50-70%. Имеет важный неотъемлемый плюс — гальваническую развязку от сети. Это означает, что если произойдет неисправность или вы случайно залезете рукой во вторичную цепь питания — током вас не стукнет 🙂 Еще один несомненный плюс — блок питания может быть включен в сеть без нагрузки — это ему не повредит.
Но давайте посмотрим, что будет, если перегрузить такой блок питания.
Имеется : трансформаторный блок питания с выходным напряжением 12 вольт и мощностью 10 ватт.
Подключим вторую лампочку последовательно к первой, вот так :
Обе лампочки будут светиться, но очень тускло. При последовательном соединении ток в цепи останется тем же — 0,42 А, а вот напряжение распределится между двумя лампочками, то есть каждая получит по 6 вольт. Понятно, что светиться они будут еле-еле. Да и потреблять при этом будут каждая примерно по 2,5 Вт.
Вообще говоря, ток в цепи все же упадет, но чтобы не портить пример, оставим как есть 🙂
Теперь изменим условия — подключим лампочки параллельно :
В итоге напряжение на каждой лампе будет одинаковое — 12 вольт, а вот тока они возьмут каждая по 0,42 А. То есть ток в цепи возрастет в два раза. Учитывая, что блок у нас мощностью 10 Вт — мало ему уже не покажется — при параллельном включении мощность нагрузки, то есть лампочек, суммируется. Если мы еще и третью подключим — то блок питания начнет сильно греться и в конце концов сгорит, возможно, прихватив с собой вашу квартиру. А все это потому, что он не умеет ограничивать ток. Поэтому очень важно правильно рассчитать нагрузку на блок питания. Конечно, блоки посложнее содержат защиту от перегрузки и автоматически отключаются. Но рассчитывать на это не стоит — защита, бывает, тоже не срабатывает.
Импульсный блок питания
Самый простой и яркий представитель — китайский блок питания для галогенных ламп 12 В. Содержит небольшое количество деталей, легкий, маленький. Размеры 150 Вт блока — 100 х 50 х 50 мм, вес грамм 100. Такой же трансформаторный блок питания весил бы килограмма три, а то и больше. В блоке питания для галогенных ламп тоже есть трансформатор, но он маленький, потому что работает на большой частоте. Надо отметить, что КПД такого блока тоже не на высоте — порядка 70-80%, при этом он выдает приличные помехи в электрическую сеть.
Есть еще множество блоков, основанных на аналогичном принципе — для ноутбуков, принтеров, зарядка для телефонов, планшетов и т.п.
Итак, основное достоинство — небольшие габариты и малый вес. Гальваническая развязка также присутствует. Недостаток — тот же, что и у его трансформаторного собрата. Может сгореть от перегрузки 🙂 Так что если вы решили сделать у себя дома освещение на 12 В галогенных лампах — подсчитайте допустимую нагрузку на каждый трансформатор.
Желательно создавать от 20 до 30% запаса. То есть если у вас трансформатор на 150 Вт — лучше не вешайте на него больше, чем 100 Вт нагрузки. Расчет мощности им доверять не стоит. Также стоит отметить, что импульсные блоки не любят включения без нагрузки. Именно поэтому не рекомендуется оставлять зарядные устройства для сотовых в розетке по окончании зарядки. Впрочем, это все делают, поэтому большинство нынешних импульсных блоков содержат защиту от включения без нагрузки.
Эти два простых представителя семейства блоков питания выполняют общую задачу — обеспечение нужного уровня напряжения для питания устройств, которые к ним подключены. Как уже было сказано выше — устройства сами решают — сколько тока им нужно.
Драйвер для светодиодов
В общем случае драйвер — это источник тока для светодиодов. Для него обычно не бывает параметра «выходное напряжение». Только выходной ток и мощность. Впрочем, вы уже знаете, как можно определить допустимое выходное напряжение — делим мощность в ваттах на ток в амперах.
На практике это означает следующее. Допустим , параметры драйвера следующие : ток — 300 миллиампер, мощность — 3 ватта. Делим 3 на 0,3 — получаем 10 вольт. Это максимальное выходное напряжение , которое может обеспечить драйвер. Предположим, что у нас есть три светодиода, каждый из них рассчитан на 300 мА, а напряжение на диоде при этом должно быть около 3 вольт. Если мы подключим один диод к нашему драйверу, то напряжение на его выходе будет 3 вольта, а ток 300 мА. Подключим второй диод последовательно (см. пример с лампами выше) с первым — на выходе будет 6 вольт 300 мА, подключим третий — 9 вольт 300 мА. Если же мы подключим светодиоды параллельно — то эти 300 мА распределятся между ними примерно поровну, то есть примерно по 100 мА. Если мы подключим к драйверу на 300 мА трехваттные светодиоды с рабочим током 700 мА — они будут получать только 300 мА.
Надеюсь, принцип понятен. Исправный драйвер ни при каких условиях не выдаст больше тока, чем он рассчитан — как бы вы не подключали диоды. Надо отметить, что есть драйвера, которые рассчитаны на любое количество светодиодов, лишь бы их общая мощность не превышала мощность драйвера, а есть те, которые рассчитаны на определенное количество — 6 диодов, например. Некоторый разброс в меньшую сторону они, впрочем, допускают — можно подключить пять диодов или даже четыре. КПД универсальных драйверов хуже чем у их собратьев, рассчитанных на фиксированное количество диодов в силу некоторых особенностей работы импульсных схем. Также драйвера с фиксированным количеством диодов обычно содержат защиту от нештатных ситуаций. Если драйвер рассчитан на 5 диодов, а вы подключили три — вполне возможно , что защита сработает и диоды либо не включатся либо будут мигать , сигнализируя об аварийном режиме. Надо отметить, что большинство драйверов плохо переносят подключение к питающему напряжению без нагрузки — этим они сильно отличаются от обычного источника напряжения.
Применение драйверов на практике
Большинство людей, планирующих использовать светодиоды, совершают типичную ошибку. Сначала приобретаются сами СИД, затем под них подбирается драйвер. Ошибкой это можно считать потому, что в настоящее время мест, где можно приобрести в достаточном ассортименте драйвера, не так уж и много. В итоге, имея на руках вожделенные светодиоды, вы ломаете голову — как подобрать драйвер из имеющегося в наличии. Вот купили вы 10 светодиодов — а драйвера только на 9 есть. И приходится ломать голову — как быть с этим лишним светодиодом. Может быть, проще было сразу на 9 рассчитывать. Поэтому выбор драйвера должен происходить одновременно с выбором светодиодов. Далее, нужно учитывать особенности светодиодов, а именно падение напряжения на них. К примеру, красный 1 Вт светодиод имеет рабочий ток 300 мА и падение напряжения 1,8-2 В.
У стандартных 1 Вт светодиодов минусовой вывод больше плюсового по размеру, поэтому его легко отличить. Как же быть, если доступны только драйвера с током 700 мА ? Тогда придется использовать четное количество светодиодов, включая их по два параллельно.
Подытоживая, можно сказать, что выбору драйвера для светодиодов нужно уделять не меньше, а то и больше внимания, чем светодиодам. Небрежность при выборе чревата выходом из строя светодиодов, драйвера, чрезмерным потреблением и другими прелестями 🙂
Юрий Рубан, ООО «Рубикон».
Метки: [ дельные советы, источники питания ]
ПОДЕЛИТЕСЬ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Высоковольтный источник с батарейным питанием.
- Как выбрать бензопилу?
- Как сделать простой диван своими руками?
В радиолюбительской практике, а так же, при ремонте аппаратуры, может пригодиться портативный высоковольтный источник тока, с батарейным питанием. Такой прибор может быть полезным при проверке обратного напряжения диода, напряжения стабилизации высоковольтного стабилитрона, напряжения зажигания неоновых ламп, а так же, для испытания высоковольтных транзисторов. Подробнее…
Просмотрел несколько форумов, где затрагивался вопрос выбора бензопилы, начитался такого…
Вот, например на одном из форумов прочитал:
«У меня знакомый, с которым в своё время служили в части, погиб при пилке бруса из-за того, что не сработал улавливатель цепи. Подробнее…
Можно купить диван, а можно сэкономить деньги и сделать отличный диван своими руками! Это не сложно, посмотрите сами…
Подробнее…
Популярность: 44 239 просм.
Последние новости туризма на сегодня 2022
Отдых и Туризм — Новости туризма 2022
Февраль 12, 2022 8 комментариев
С чем у любого туриста ассоциируется Хорватия? В первую очередь — отличная экология, чистейшее лазурного цвета Адриатическое море и невероятно живописные берега…
Февраль 1, 2022
Февраль 1, 2022
Февраль 2, 2022
Правильное питание
Ноябрь 19, 2021 5 комментариев
Хотя общая идея заключается в том, что замороженные фрукты не несут никакой пользы для здоровья, многочисленные доказательства противоречат.
Ноябрь 19, 2021 17 комментариев
Ноябрь 19, 2021 10 комментариев
Общество
Ноябрь 19, 2021 7 комментариев
Найти идеальный подарок на Новый год для близких и друзей — непростая задача. Если нет уверенности в правильности своего решения, то может…
Ноябрь 19, 2021 20 комментариев
Ноябрь 19, 2021 4 комментария
Ноябрь 19, 2021 5 комментариев
Cпорт отдых туризм
Ноябрь 20, 2021 16 комментариев
Занять всю семью непросто. И что ж, нужно время, чтобы постоянно придумывать новые…
Бизнес
Ноябрь 20, 2021 2 комментария
Во французском языке существительное menu имеет два совершенно разных…
Спорт
Ноябрь 21, 2021 8 комментариев
Если вы все-таки решились на покупку первого сноуборда, при выборе однозначно не стоит…
Блок питания переменного тока в постоянный 12 В
AlleShoppingBilderVideosMapsNewsBücher
suchoptionen
Anzeige·www. cui.com/
Блоки питания переменного тока 12 В постоянного тока — Загрузите техническое описание сейчас
встроенные конфигурации. Разработан для максимальной производительности и соответствует мировым стандартам эффективности.
Внутренний AC-DC · Преобразователи постоянного тока · Связаться с пользовательским интерфейсом пользователя · Проверка запасов · Библиотека моделей САПР
Anzeige·www.amazon.de/
AC DC Adapter 12V — bei Amazon.de
Kostenlose Lieferung möglich. PCs, Handys, Zubehör & mehr
Aktuelle Angebote · Amazon Geräte · Kauf auf Rechnung · Alexa · Amazon.de VISA Karte
suchergebnis Auf Amazon.de Für: 12v DC Power Supply 103a .amazon.de › 12v-Dc-Power-Supply-10a › k=12v+Dc+Power+Supply…
Ergebnissen 1–48 von 506 · Trafo 12 В пост. Адаптер 8/7/6/5A LED Lichtleiste Lampe …
Адаптер переменного тока постоянного тока 12 В в Sonstige Industrie-Netzteile онлайн-кафе | eBay
www. ebay.de › … › Elektronik & Messtechnik › Netzteile › Netzteilzubehör
DC 12V LED Netzteil Trafo Schaltnetzteil Адаптер питания IP20 для светодиодной ленты. Геверблих. 10,80 евро до 36,58 евро. . Костенлозер Версанд. 60 verkauft …
AC DC Adapter 12V 5A in Sonstige Industrie-Netzteile — eBay
www.ebay.de › … › Elektronik & Messtechnik › Netzteile › Netzteilzubehör
DC 12V LED Netzteil Trafo Schaltnetzteil Адаптер питания IP20 для светодиодной ленты. Геверблих. 10,80 евро до 36,58 евро. . Костенлозер Версанд. 90 verkauft …
Адаптер питания постоянного тока 12 В Источник питания переменного/постоянного тока
www.multanelectronics.com › product › power-ada… Источник питания постоянного тока 12 В представляет собой электронную схему, которая преобразует переменное напряжение в постоянное напряжение. Адаптер питания в основном состоит из следующих элементов: …
Ähnliche Fragen
Был ли адаптер переменного тока постоянного тока?
Был ли в наличии разъем 12 В постоянного тока?
Был ли бедеут 12 В переменного тока?
Изображение
Все значения
Все значения
Блок питания переменного/постоянного тока, 192 Вт, 12 В, 16 А — Mini-Box. com
www.mini-box.com › 12v-DC-Power Ada…
Адаптер питания переменного/постоянного тока, 192 Вт, 12 В, 16 А ; Напряжение: универсальное 100 ~ 240 В переменного тока, однофазное; Частота: 47 ~ 63 Гц; Размер: 182 (Д) * 81,0 (Ш) * 45 (В) мм / 7,2×3,2×1,8 дюйма
Блоки питания постоянного тока 12 В со склада в Австралии | HPS
www.heliosps.com.au › output-voltage-1-ac-dc › 12v
Источники питания постоянного тока 12V доступны со склада в Австралии. Универсальное входное напряжение от 90–265 В переменного тока до 12 В постоянного тока. Варианты монтажа на DIN-рейку, панель, печатную плату и в стойку.
ENERpower Netzteil 12V AC-DC 3A Ausgang (36W) 5,5 x 2,5 мм EU
enerprof.de › Ladegeräte › Netzteile 12V
24 Вт) 5,5 x 2,5 мм ЕС.
Блок питания 12 В переменного тока постоянного тока — Jameco Electronics
www.jameco.com › shop › keyword=12V-AC-DC-P…
Блок питания 12 В переменного тока постоянного тока можно приобрести в Jameco Electronics. Найдите компьютерные продукты, электромеханический, электронный дизайн, электронные комплекты и проекты и многое другое на …
источник питания постоянного тока 12 В — AliExpress
de.aliexpress.com ,4
(3)
1 фуркауфт 5. AC 90-264V DC127-370V zu DC 5V 12V 24V 48V 1A 2A 4A 6A Netzteil Bord Switch AC-DC Плата питания Schalter. +Версанд: € 5,04. SeasBoat …
Anzeige·www.schulz-electronic.de/
AC/AC, DC/DC и др. — Программируемые источники питания
Сложные проекты, особые требования – мы найдем лучшее решение для вашей области применения. Лучшие и новейшие продукты от известных производителей. Проверьте сейчас – Schulz-Electronic! Сделанный на заказ. Быстрая поддержка и обслуживание. Надежные топовые продукты. Маркен: Шульц-Электроник, Дельта Электроника.
Список продуктов · Свяжитесь с нами · Поддержка · Обзор брендов · Торговые выставки · Ссылки
ähnliche shanfragen
AC/DC Adapter 12V 2A
AC/DC Adapter 12V MediaMarkt
AC/DC-Adapter 12V 500MA
DC FIENTER-DEUTSCH
AC/DC ADAPTER 12V 5A
AC/DC Adapter 12V 3A
AC/DC Adapter 100-240V 50-60 Гц. небольшой блок питания 12 В постоянного тока
Задавать вопрос
спросил
Изменено 8 лет, 2 месяца назад
Просмотрено 6к раз
\$\начало группы\$
В качестве второй части моего плохого вопроса о преобразователях напряжения.
Ну, я спрашивал о регуляторе, чтобы перевести меня с 220 В переменного/постоянного тока на 12 В постоянного тока. Регулятор не может этого сделать, но сегодня я получил зарядное устройство Apple для iPhone, которое превращает мои 220 В в 5 В, и оно очень маленькое.
Думаю, если убрать пластик, получится крошечный трансформер.
Это импульсный источник питания?
Итак, теперь мой вопрос: какой трансформатор Apple использует в своих зарядных устройствах для iPhone, это какой-то регулятор или просто небольшой трансформатор с катушками?
Мне нужно очень небольшое преобразование напряжения, от 220 В переменного тока (или постоянного тока с диодами) в около 12-24 В постоянного тока, с очень малым потреблением тока (MCU), то есть в одном небольшом корпусе, и относительно дешево.
Я искал его везде, но не мог найти такую маленькую коробочку для этого.
(Под малым я имею в виду быть на доске, не более 2-3 см)
- блок питания
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Полная разборка зарядного устройства для iPhone предоставлена Кеном Ширриффом. Сделать что-то настолько маленькое, но эффективное (не выделяющее много тепла), но при этом отвечающее требованиям по электромагнитной совместимости и безопасности, — очень сложная задача, и это дешево только из-за чрезвычайно больших объемов, которые могут производить такие компании, как Apple.
Помимо размера основных компонентов, таких как трансформатор и транзисторы, одним из факторов, препятствующих уменьшению размеров этих зарядных устройств, является обязательное расстояние между ними, которое должно быть одобрено органами безопасности. Контактные площадки/штыри/дорожки с высоким напряжением между ними должны соответствовать расстоянию утечки и зазору, чтобы не поразить пользователей электрическим током.
Поскольку ваш приоритет — блок питания небольшого размера, вам придется пойти на компромисс в отношении стоимости. Самый дешевый блок питания может быть не самым маленьким и, как показывает Кен, может поставить под угрозу безопасность или производительность. Дизайн Apple, кажется, стоит около 5 долларов за детали, что дешево для такого высококачественного дизайна. Их продажная цена, как и в случае с большей частью бытовой электроники, может не отражать напрямую стоимость деталей.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Почти наверняка это автономный обратноходовой преобразователь. Вот типичная схема с использованием устройства Fairchild: —
Просто погуглите «автономный обратноходовой преобразователь», и вы получите десятки совпадений.
Итак, мой вопрос, какой трансформатор Apple использует в своих зарядные устройства для iPhone, это какой-то регулятор, или просто маленький трансформатор с катушками?
Небольшой трансформатор (обеспечивает изоляцию и безопасность) на ферритовых сердечниках.
Вот что говорит вики.
Я могу поручиться за пару следующих дизайнов в линейке Premier Magnetics (здесь). Если вы нажмете на ссылку для сертифицированных UL-CSA — Трансформаторы с верхним переключением, вы можете получить доступ ко многим конструкциям для автономных обратноходовых переключающих преобразователей на шт. 2 в формате pdf.
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Если это только для вас (не для коммерческого продукта) — вы можете модифицировать зарядное устройство для телефона.
Например — вот зарядное устройство Nokia AC-15E модификация 5V -> 12V.