Sieciowa lampka LED z zasilaczem na chipie VIPer22A. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie

 Komentarze do artykułu

Ostatnio lampy żarowe, które mają bardzo ograniczony zasób około 1000 godzin, oraz lampy wyładowcze o zasobach około 20 000 godzin, są energicznie zastępowane odpowiednikami LED, które mogą działać bez wymiany znacznie dłużej - 100 000 godzin. Mają najwyższą spośród sztucznych źródeł światła sprawność przetwarzania energii elektrycznej na światło, co zmusza rządy wielu krajów, w tym Rosji, do bardziej energicznego wprowadzania energooszczędnych technologii w technice oświetleniowej. Sprzyja temu również stały spadek kosztów superjasnych diod LED ze względu na konkurencję ze strony ich globalnych producentów.

Niestety większość domowych lamp LED wykorzystuje najprostsze zasilacze sieciowe z kondensatorem balastowym. I to pomimo faktu, że dobrze znane wady tego ostatniego (skok prądu po włączeniu, wąski zakres napięcia sieciowego odpowiadający dopuszczalnym ograniczeniom prądu przez diody LED, a także możliwość uszkodzenia podczas przerw w obciążeniu ) prowadzą do przedwczesnej awarii opraw. Oznacza to, że takie rozwiązanie obwodów w zasadzie nie może zapewnić efektywnej długotrwałej pracy źródeł światła LED o szacowanym zasobach 100 000 godzin.

Rys.. 1

Proponowany projekt prostego, małego zasilacza sieciowego do lampy LED (ryc. 1) jest wolny od takich wad i pomimo wysokiej niezawodności działania jest bardzo tani (około 50 rubli bez diod LED). Zastosowanie narzędzi komputerowego wspomagania projektowania dla tego urządzenia pozwala radioamatorowi na samodzielną elastyczną zmianę zasięgu i ilości podłączonych diod LED.

Działanie takiego impulsowego stabilizatora napięcia obniżającego napięcie oraz fizyczne zasady jego działania opisano w [1] (rys. 1, c i 2,6). Dlatego rozważmy bardziej szczegółowo kolejność projektowania konwertera sieciowego do zasilania 17 ultrajasnych diod LED zastosowanych w opisywanym urządzeniu (rys. 1). Wśród nich EL1-EL8 to standardowe diody LED LC5TWN503-1G o średnicy 15 mm, a EL9-EL11 to diody chipowe ARL-5060WYC, każda po 3 sztuki. w prostokątnej obudowie PLCC6 o wymiarach 5x5 mm z dopuszczalnym prądem przewodzenia do 40 mA i spadkiem napięcia przewodzenia około 3,2 V na diodę. Taki dobór diod w autorskiej kopii wynika z konieczności podświetlenia klawiatury komputera. Pierwsze diody LED mają mały kąt promieniowania - 15° przy połowie mocy, drugie - duży - 120°. W rezultacie w całkowitej plamce świetlnej nie będzie ostrych granic, a oświetlenie w centrum jest większe niż na obwodzie. Odcień takiego źródła światła jest pomiędzy zimną a ciepłą bielą, co wynika z parametrów zastosowanych diod LED.

Ze względów konstrukcyjnych diody LED tego samego typu są połączone szeregowo, a diody LED pokazane na rys. 1 dwa obwody (odpowiednio 8 i 9 diod LED), które są połączone równolegle przez rezystory ograniczające prąd R2 i R3.Napięcie wyjściowe przetwornicy dla obu obwodów wynosi 32 V przy prądzie obciążenia 40 mA.

Do zaprojektowania konwertera wykorzystano program Non-Isolated VIPer Design Software v.2.3 (NIVDS) opisany w artykule [2]. Przedział napięcia sieciowego pozostawia się domyślnie wybrany przez program 88...264 V. Zastosowano sterownik SHI - chip VIPer22A z częstotliwością konwersji 60 kHz, tryb konwersji nieciągłej (DCM - Discontinuous Current Mode), napięcie wyjściowe - 32 V przy prądzie 40 mA. Obliczona przez program indukcyjność cewki magazynującej L1 wynosiła 2,2 mH. Inne parametry konwertera: wydajność - 74%, maksymalna amplituda prądu tranzystora przełączającego mikroukładu DA1 - 169 mA, jego maksymalna temperatura - 47 ° C, efektywny pobór prądu - 17 mA przy maksymalnym napięciu sieciowym 264 V.
Cewka L1 - zmodyfikowana wysoka częstotliwość DM-0,1 500 μH. Aby zwiększyć jego indukcyjność do 2,2 mH, do istniejącego uzwojenia dodaje się 2 warstwy po 100 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,12 mm, bez zmiany kierunku nawijania. Izolację pomiędzy dodanymi warstwami, a także ogólną powłokę cewki indukcyjnej wykonuje się za pomocą taśmy klejącej (taśmy klejącej). Zginanie przewodów indukcyjnych do montażu na płytce drukowanej odbywa się nie bliżej niż 5 mm od obudowy ferrytowej, w przeciwnym razie fabryczne przewody uzwojenia zostaną uszkodzone. Zamiast zmodyfikowanego dławika DM-0,1 można zastosować cewki KIG-0,2-2200 lub SDR1006-2200.

Rys.. 2

Rysunek płytki drukowanej konwertera, wykonanej z jednostronnie foliowanego włókna szklanego o grubości 1 ... 1,2 mm, pokazano na ryc. 2, a jego wygląd pokazano na ryc. 3. Kondensator C1 jest lutowany z odstępem 7 ... 8 mm do płyty, ponieważ musi być przechylony do środka płyty, aby pasował do używanej podstawy z wypalonej lampy energooszczędnej.

Rys.. 3

W konwerterze można zastosować importowane kondensatory tlenkowe o maksymalnej temperaturze pracy 105 °C. Kondensatory C2 i C5 - foliowe lub ceramiczne o napięciu znamionowym co najmniej 50 V. Zworka topikowa FU1 - przewód z bezpiecznika o prądzie znamionowym 1 A. Gniazdo chroni płytkę w przypadku przepalenia FU1. Ale gniazdo nie jest potrzebne, jeśli zworka zostanie zastąpiona wkładką bezpiecznikową w obudowie ceramicznej (z serii VP1-1, VP1-2) lub rezystorem bezpieczeństwa P1-25 (lub podobnym importowanym rezystancją 8 ... 10 Om). W przypadku zastosowania rezystora bezpieczeństwa rezystancja rezystora R1 jest zmniejszona do 10 ... 12 omów.

Rys.. 4

Obciążenie LED R2R3EL1 - EL11 montuje się na kolejnej płytce drukowanej wykonanej z dwustronnej folii z włókna szklanego o grubości 0,5...1 mm (rys. 4). Wielokątna sekcja folii na środku płytki jest przeznaczona do odprowadzania ciepła z diod LED do montażu powierzchniowego EL9-EL11. Rezystory ograniczające prąd R2 i R3 - RN1-12, rozmiar 1206. Dwie płytki łączy się przez lutowanie w odpowiednich polach stykowych trzech kawałków drutu miedzianego o średnicy 0,7 mm i długości około 7 mm, na których, jak ograniczające maźnice, nakładane są kawałki pustych plastikowych prętów z łożysk kulkowych, długopisy. Dwa przewody zasilają płytkę z diodami LED, a trzeci zapewnia niezbędną sztywność konstrukcji. Po połączeniu, boki wolne od elementów na obu płytach przylegają do siebie. Krótkie kawałki drutu wkłada się w otwory nakładek stykowych oznaczonych gwiazdkami i lutuje z obu stron.

Po pierwsze, stosując LATR, pożądane jest upewnienie się, że napięcie wyjściowe 32 V jest stabilne w całym zakresie zmian napięcia sieciowego (88 ... 264 V), podczas gdy rezystory o łącznej rezystancji 800 omów są podłączone zamiast Diody LED R2 tymczasowo przylutuj trymery przy 3 omach Podczas pomiaru należy uważać na porażenie prądem, ponieważ wszystkie elementy urządzenia są galwanicznie podłączone do zasilania sieciowego. Wszystkie zmiany są dokonywane tylko w stanie wyłączonym. Rezystory przycinające są regulowane za pomocą śrubokręta dielektrycznego. Prąd płynący przez każdy obwód LED kontrolowany jest miliamperomierzem.Chociaż zastosowane diody LED pozwalają na prąd stały do ​​150 mA z odpowiednim wzrostem jasności świecenia, w celu osiągnięcia deklarowanej trwałości diod, prąd jest ustawić na 40 mA, regulując rezystory. Około 20 minut po włączeniu reżim termiczny diod LED stabilizuje się, dlatego konieczna jest dodatkowa regulacja prądu. Za pomocą jednego miliamperomierza prąd w każdym obwodzie LED jest kolejno regulowany. Wreszcie rezystory dostrajające są zastępowane stałymi znalezionego oporu.

Rys.. 5

Korzystając z narzędzia Waveforms, program NIVDS umożliwia symulację trybów kontrolera PWM. na ryc. Na rysunku 5 przedstawiono wykres prądu pulsującego w sterowniku przy napięciu sieciowym 220 V, który praktycznie pokrywał się z wynikami pomiarów kontrolnych. Odstęp O ... 1,5 μs odpowiada stanowi otwartemu tranzystora przełączającego mikroukładu DA1 (działanie konwertera do przodu). Kolorem niebieskim przedstawiono wykres prądu w dławiku akumulacyjnym podczas biegu wstecznego przekształtnika. Przedział 1,5 ... 13 µs odpowiada etapowi przekazywania energii zgromadzonej przez przepustnicę podczas suwu do przodu na obciążenie. Przerwa 13...16,6 µs jest tzw. martwą przerwą w pracy przekształtnika, gdy w obwodzie wyjściowym występują swobodnie tłumione oscylacje napięcia i prądu. Wyraźniej wahania te ilustruje wykonany wykres napięcia na źródle tranzystora względem wspólnego przewodu zasilającego (rys. 6), na którym wyraźnie widać, że występują tłumione wahania napięcia względem poziomu 32 V, odpowiadające napięciu wyjściowemu przetwornicy. Filtr wyjściowy C4C5 redukuje tętnienia napięcia wyjściowego do 300 mV.

Rys.. 6

Jak widać na ryc. 5 i 6, prąd szczytowy tranzystora przełączającego mikroukładu (169 mA) jest kilkakrotnie mniejszy niż maksymalna dopuszczalna wartość 700 mA, napięcie drenu tego tranzystora (300 V) jest również mniejsze niż maksymalne dopuszczalne 730 V Zapewnia to pracę przekształtnika z dużym zapasem bezpieczeństwa elektrycznego, co wraz z wbudowanym w mikroukład zabezpieczeniem termicznym, a także zabezpieczeniem przed zwarciami i przerwami w obciążeniu, gwarantuje wieloletnią niezawodną pracę opisywanego urządzenia .

Wygląd lampy LED pokazano na ryc. 7. Wykorzystuje reflektor z wadliwej latarki.

literatura

1. Kosenko S. Cechy działania elementów indukcyjnych w przekształtnikach jednocyklowych. - Radio. 2005. Nr 7. s. 30-32.
2. Kosenko S. Komputerowe wspomaganie projektowania małogabarytowych zasilaczy impulsowych na chipach VIPer - Radio, 2008, nr 5, s. 32. 33.

Autor: S. Kosenko, Woroneż; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja oświetlenie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Karty Eye-Fi Mobi do bezprzewodowego przesyłania obrazu 06.06.2013 Asortyment Eye-Fi, który produkuje karty pamięci SD połączone z bezprzewodowymi adapterami, został uzupełniony o dwa modele nowej serii Eye-Fi Mobi. Według producenta Eye-Fi Mobi to pierwsza karta pamięci zaprojektowana specjalnie do łączenia aparatu z urządzeniem mobilnym. Zdjęcia wykonane aparatem, w którym taka karta jest zainstalowana, są od razu widoczne na tablecie lub smartfonie z systemem iOS lub Android połączonym kanałem bezprzewodowym. Mobi twierdzi, że eliminuje kłopoty z przesyłaniem materiału, pozwalając fotografowi skupić się na sesji. Zdjęcia przesłane na urządzenie mobilne można przeglądać, edytować, udostępniać w sieciach społecznościowych i wysyłać pocztą, tak jakby zostały zrobione wbudowanym aparatem smartfona lub tabletu. Nie musisz pogodzić się z ograniczeniami wbudowanej kamery. Wśród zalet Eye-Fi Mobi producent zwraca uwagę na łatwość instalacji i użytkowania. Do działania nie wymaga komputera ani innego sprzętu. Wystarczy zainstalować odpowiednią aplikację na urządzeniu mobilnym i wpisać 10-cyfrowy identyfikator karty. Jedną i tę samą kartę można powiązać z kilkoma urządzeniami mobilnymi. Chociaż do komunikacji jest używane Wi-Fi, nie jest potrzebny router ani punkt dostępowy. Nowość oferowana jest w dwóch wersjach pojemnościowych: 8 i 16 GB. Karty kosztują odpowiednio 50 USD i 80 USD. Oba są oznaczone jako klasa 10.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Bicie rekordu długości kwantowej linii komunikacyjnej

▪ Mowa kurczaka zostaje rozszyfrowana

▪ Dwuwymiarowy superkrystaliczny gaz kwantowy

▪ Chiny zbudują największy na świecie park energii odnawialnej

▪ Najbardziej wytrzymały stop

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki. Wybór artykułu

▪ artykuł Abu-l-Faraj ibn Haroun. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Czym jest renesans? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Inżynier do spraw patentowych i wynalazczych. Opis pracy

▪ artykuł Zdalna sonda - dzielnik częstotliwości przez 10 do licznika częstotliwości FC250. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Róża w szklanym wazonie. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024