Расчет, ремонт и схема драйвера светодиодной люстры

3,8k full reads
8,8k story viewsUnique page visitors
3,8k read the story to the endThat's 44% of the total page views
3 minutes — average reading time

В первой части я рассказал про ремонт люстры, сегодня - про ремонт светодиодного драйвера. Переходим сразу к теории.

Расчеты сопротивления источника и светодиодов

Спасибо нашему преподавателю схемотехники, Шибаевой Елене Михайловне.

Посчитаем выходное сопротивление источника питания и сопротивления светодиодов. В расчетах участвуют – старый добрый Ом со своим знаменитым законом и формула делителя напряжения.

Кстати, подобные расчеты я проводил, когда экспериментально измерял сопротивление петли фаза-ноль и ток КЗ у себя в квартире и на даче.

Итак, для случая на 30 светодиодов имеем:

  • Напряжение холостого хода источника тока – 305 В,
  • Напряжение источника тока под нагрузкой – 107 В,
  • Ток в цепи (да, ещё старина Кирхгоф со своим 1-м законом!) – 0,02 А.
Ток мы знаем из заявленных параметров диодов, но на эту цифру точно полагаться нельзя. Судя по напряжению на одном диоде, ток реально немного больше!

Чтобы расчеты были понятнее, прилагаю схему:

Схема для измерения сопротивлений
Схема для измерения сопротивлений
Схема для измерения сопротивлений

Предполагаем, что на вход схемы подается напряжение от идеального источника ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Реальный источник электричества имеет внутреннее сопротивление Ri, которое мы сейчас посчитаем.

При измерении напряжения холостого хода Uн = Uхх = 305 В, поскольку входное сопротивление вольтметра гораздо больше внутреннего сопротивления источника Ri.

При подключении нагрузки Uн = 107 В, значит, напряжение, падающее на внутреннем сопротивлении источника Ri, равно 305 – 107 = 198 В.

Зная ток, посчитаем внутреннее сопротивление:

Ri = 198 В / 0,02 А = 9900 Ом.

Много это или мало? Всё познается в сравнении. В данном случае – в сравнении с сопротивлением нагрузки:

Rн = 107 В / 0,02 А = 5350 Ом.

Это – сопротивление последовательно соединенных светодиодов, когда через них протекает ток 0,02 А. Значит, сопротивление одного светодиода равно 5350 Ом / 30 = 178 Ом.

Значит, без изменения параметров схемы один светодиод можно заменить резистором 180 Ом. Это совпадает со значением, полученным опытным путем на одном светодиоде: 3,54 / 0,02 = 177 Ом.

Мы видим, что сопротивление источника электропитания больше сопротивления нагрузки. Значит – перед нами – источник тока. То есть, при изменении сопротивления нагрузки (количества светодиодов) в некоторых пределах ток почти не меняется.

Как об этом говорится в учебнике по теории электрических цепей.

Можно посчитать сопротивление диодов, когда их 22 штуки, оно будет меньше из-за того, что ток будет больше, а вольт-амперная характеристика диода нелинейна.

Вопрос на засыпку. Почему, если рассчитанное сопротивление светодиода 178 Ом, тестер в режиме прозвонки (Омметр) не показывает никакого сопротивления? Ответ пишите в комментарии, буду рад знающим и сообразительным читателям!

Ладно, что-то мы отклонились от темы.

Теперь – десерт.

Устройство и схема драйвера светодиодной люстры.

Схемы драйверов на светодиодные светильники есть также в этой статье. Там это – стабилизированные источники тока.

Для светодиодов как раз и нужен ток, то есть источник с большим выходным сопротивлением. Если светодиод подключить к источнику напряжения (у которого выходное сопротивление гораздо ниже сопротивления диода), то ток после некоторого напряжения будет Очень быстро возрастать, пока диод не сгорит.

Я так спалил диод на лабораторной работе по физике на 2-м курсе)
Блок питания (драйвер) для последовательного включения светодиодов люстры
Блок питания (драйвер) для последовательного включения светодиодов люстры
Блок питания (драйвер) для последовательного включения светодиодов люстры

А данный драйвер – простейшее устройство, я такие паял в 7-м классе, в радиокружке. Источником тока его можно назвать с большой натяжкой, из-за того, что его выходное сопротивление больше либо равно сопротивлению нагрузки. Это мы посчитали выше.

Вскрываем, и видим незатейливую плату без единого активного элемента:

Разбираем светодиодный драйвер
Разбираем светодиодный драйвер
Разбираем светодиодный драйвер

Коричневые бочонки – это балластные (ограничительные) конденсаторы. Они на рабочее напряжение 400 В, емкость на 0,33 мкФ:

Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера
Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера
Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера

и 0,82 мкФ:

Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера
Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера
Ограничительный конденсатор светодиодного драйвера

На корпусах написано соответственно 334 и 824. Что это означает – поищите “Обозначения цифро-буквенные на конденсаторах”. Я писал об этом в статье по ремонту контроллера люстры с пультом, ссылка выше.

Вид со стороны пайки:

Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема со стороны пайки.
Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема со стороны пайки.
Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема со стороны пайки.

И наконец,

Схема драйвера для светодиодов в люстре

Схема очень простая, может, кому-то пригодится в ремонте:

Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема электрическая
Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема электрическая
Драйвер питания последовательных светодиодов люстры. Схема электрическая

Коротко устройство. Балластная ограничительная цепочка – С1, С2, R1. На этой цепи падает бОльшая часть напряжения. Далее переменное напряжение поступает на диодный мост, и потом – на фильтр R3, C3, R2.

Если нужно немного поднять напряжение на выходе драйвера под нагрузкой (т.е.  уменьшить его выходное сопротивление, см. часть статьи с расчётами), то можно поднять ёмкость конденсатора фильтра до 10…20 мкФ. Тогда количество светодиодов можно будет немного увеличить.

А если нужно уменьшить количество светодиодов в люстре (например, часть перегорела), то можно уменьшить емкость балласта, убрав один из конденсаторов С1, С2. Это экспериментально.

Источник

Статьи в тему на канале СамЭлектрик.ру

Схема и подключение светодиодной ленты

Неожиданная причина поломок КЛЛ и светодиодных ламп

Чем отличается драйвер от адаптера для питания светодиодов?

Как отремонтировать светодиодную люстру с пультом

Люстра с пультом управления – устройство и установка

Как установить вторую люстру с двухклавишным выключателем?

Установка люстры на потолок на кронштейн.

Есть ли смысл ремонтировать контроллер люстры?

Светильники в натяжной потолок. Разбор ошибок монтажников

-------------------------------------------------------------------

Статья заинтересовала? Лайк, подписка, комментарий!

СамЭлектрик.ру
СамЭлектрик.ру
СамЭлектрик.ру

Ещё больше статей на канале СамЭлектрик.ру

и на блоге СамЭлектрик.ру.

Спасибо, что читаете меня! Мне тоже интересно то, о чем я пишу!

Пожалуйста, будьте вежливы и уважайте мнение автора и читателей!

Внимание! Автор не гарантирует, что всё написанное на этой странице - истина. За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!