Правильное питание светодиодов для ленивых чайников! За 20р и 10 минут! Плавный розжиг в подарок! 🙂
Недавно хвастался, что от китайских братьев пришла первая посылочка.
К сожалению, китайские товарищи умеют работать руками и умеют торговать, но вот что они делают и продают знают не всегда, поэтому приходится сначала брать «кота в мешке» по догадкам, а потом разбираться с этим самостоятельно. В описании лота сами все прочтете, у продавца спрашивать конкретику бесполезно — он сам знает только то что в описании лота, т.е. не больше вашего 🙂 Да и знал бы — не сказал, кроме «бест фо ю и чипест!». Ну такие они вот, что с ними сделаешь? Я месяц прожил в Шанхае, работал, общался и торговался с ними — забавные ребята.
Это светодиодный драйвер для встраивания в лампочки MR16. Драйвера эти бывают разных конфигураций по мощности и числу светодиодов.
— MR16 это тип цоколя лампы. Такие колокольчики которые вы можете встретить в подвесных потолках. Собственно вон те рожки и есть «папа» этого цоколя.
— 3x3W (а так же 1x3W, 3x1W, 5x2W и т.п.) это конфигурация драйвера. Например, под 3x1W подразумевается что драйвер предназначен для питания 3 светодиодов мощностью 1 ватт. Но к этому мы еще вернемся.
А при чем тут автомобили?
В автомобиле, устанавливая светодиодные лампы, подсветки и прочий модный лед-тюнинг нельзя цеплять светодиоды напрямую, так как бортовая сеть совсем не тот источник питания который вашему лед-тюнингу обеспечит спокойную и долгую жизнь в течении положенных 50 000 часов (около 6 лет), если машина не сгниет быстрее. К тому же хочется всяких фишек типа плавного розжига, регулировки яркости и т.д. К этому мы тоже вернемся. Конечно можно и нужно обойтись токоограничивающим резистором (извините что отошел от линии чайника), местами даже встроенными в ленты и цоколи, но они не дают достаточной защиты.
В общем не важно, для чего и кто придумал эту штучку, важно что она нам подходит для наших целей.
Две ножки-гвоздика — это вход питания. Один цепляется на плюс, другой на массу. Какой куда не важно, поэтому они не отмечены, так как в схеме предусмотрен диодный мост (четыре пластиковых кирпичика возле ножек) который защищает все от переполюсовки и переворачивает питание как надо. Хотя изначально он задумывался еще и для того чтобы можно было подключить лампу не только к источнику постоянного напряжения, но и переменного.
Два провода с другой стороны паяются к ленте или диодам. Белый паяется на минус, красный (в виду экономии китайцами красителей — розовый) паяется на плюс.
Вот собственно и все подключение.
Опять о конфигурации
Диоды питаются током, а не напряжением. С напряжением у них все просто — они его «роняют». Светодиоды обычно примерно на 3.6в. Т.е. если на первый светодиод подать 12в, то следующему достанется уже 12-3.6=8.4в, следующему 8.4-3.6=4.8в и т.д. до тех пор пока ничего не останется. Светодиоды до которых дошло напряжение меньше минимального просто не будут светиться.
Число 3 в «3x1W» просто означает что напряжения на выходе хватает примерно на 3 диода. 3.6в это округленно 4 в, а 3*4=12в — напряжение автомобильной бортсети. Поэтому если нам надо запитать 12в светодиодную ленту — это то что нам нужно. Конфига 1x это примерно 4-5в на выходе — если вам надо запитать один сверхмощный диод, например Cree Q5 или XL, то это то что нужно.
В принципе, светодиоды, как и любые диоды, выдерживают очень большие перегрузки по напряжению при наличии стабилизатора тока. Так как их убивает именно чрезмерный ток — они перегреваются. Поэтому можно ограничиться покупкой только конфиги 3х, тем более что реально она не ровно 12в, эти данные я приведу ниже. И к тому же в них более мощные компоненты, а это повышает надежность.
Разберемся теперь с мощностью. Как я говорил выше — диоды питаются током. Чрезмерный ток их убивает. Вот задача этого драйвера как раз и состоит в том, чтобы следить за тем, чтобы ток на выходе не ушел за заданные пределы. Закон Ома учили? Мощность это ток умножить на напряжение. 3W/3.6в=0.83А. Или 830мА. Китайская мощность 🙂 На самом деле конфигу задет резистор в схеме, что приводит к выдаче нужного тока. По токам конфиги 650мА (3 ватта), 450мА (2 ватта) и 350мА (1 ватт). Так что зная каким током питаются ваши диоды — вы выбираете нужную конфигу в китайских ваттах. Но это еще не все! Имея острый глаз и тонкий паяльник — ток можно переконфигуить, заменив резистор на нужный. И не только так. Но об этом дальше.
Вы можете найти такой девайс на старшем брате алиэкспресса — алибабе. Так как там тусуются производители в основном — у них очень хорошо в табличках представлены возможные серийные конфиги которые они выпускают.
Ну что? Не пора ли чайникам закипеть?
Все что было сказано до этого вполне достаточно для того, чтобы использовать данный полезный девайс не вникая в тонкости. Это будет в 1000 раз лучше, чем совсем без него по любому. Далее я начну кипятить мозги (не зря же свои вскипятил?) тем, кто хочет стать продвинутым чайником, как я 🙂
Взлом кота
При написании поста ни один кот, включая моего Кузю, не пострадал!
Еще до получения посылки, разглядев скудные фотки китайских девайсов я порылся в гугле на предмет того, как сейчас модно делать промышленные драйвера, какие чипы используются и какая схема по набору деталей (диоды, резисторы, индуктивность, конденсатор и микросхемка) соответствует той, что видно на картинке.
Естественно, оказалось, что каждый уважающий себя производитель чипов выпускает такие дравера и схемы включения в общем-то похожи. NCL30105, NCP3065, DR3062, TPS92550, LM311… в общем дофига всего… и у всех свои тонкости и характеристики.
Поэтому как только получил посылку, первым делом попытался разглядеть название чипа и нарыть по нему инфу. Самое сложное было разглядеть название. Размер чипа пара миллиметров, размер символов на нем около полумиллиметра.
Воружившись лампой, фотокамерой телефона настроенной на 8-кратный зум и макрорежим…
CL6807! Хм… не попадалось… Гуглим и находим даташит: akizukidenshi.com/download/ds/chiplink/CL6807.pdf. Вот те и на… китаец 🙂 И как они это любят, на официальном сайте вместо даташита черте что: www.chiplink-semi.com/productview.aspx?pid=64.
Но не суть. Железяка полностью соответствует типовой схеме из даташита. При чем железяки продавали с параметрами питания 12в и макс мощностью 3 ватта, т.е. 650мА. А что мы видим в даташите? CL6807 — 30V 1A LED driver with internal switch. Хм… с хорошим запасом! Может что другое слабовато? Из полупроводников только 5 кубиков SS14. Вот даташит на них: www.datasheetcatalog.org/…3otx125tzrrfsqo9xdk3y.pdf — это диоды Шотки 40V 1A. Так что выходит, что железяка может разгоняться до 1А тока и работать при напряжении на входе до 30 вольт. А если учесть, что стабилизаторы тока можно включать паралельно и при этом токи складываются, парочкой таких можно запросто запитать даже 10 ваттный Cree XL T6, а мощнее него пока ничего не придумали.
С параметрами мощности разобрались.
Что же из прочих вкусностей там заготовлено?
— На выходе встроен полевой транзистор. Это хорошо.
— При напряжении менее 7в чип отключается. Зря…
— А вот защиты от перенапряжения, как у американских у него нет. Плохо.
— И отключения при перегреве нет. Опять наэкономили.
— Защиты от короткого замыкания в нагрузке нет. Плохо.
— Защита от обрыва нагрузки на выходе есть. Ну хоть это не порезали!
— Есть поддержка димминга и не только ШИМ-сигналом, но и аналоговым! Это хорошо.
— Зато есть поддержка плавного розжига. Да… дешевые эффекты это в китайском стиле 🙂 Но пожалуй за это драйвовчане готовы простить слабости в защите 🙂
Чего это там про плавный розжег? Это где?
В даташите сказано, что для увеличения времени розжига (изначально оно почти нулевое) необходимо добавить конденсатор по вкусу между выводом ADJ (нижняя правая нога на чипе) и GND (нижняя средняя нога). Т.е. припаиваем сверху подходящий конденсатор и вуаля! Время розжига соответствует времени необходимому для полной зарядки конденсатора. Т.е. чем выше емкость — тем дольше разгорается.
Этим же выводом ADJ происходит гашение диодов — при подаче сигнала уровня ниже 0.4в чип выключится, сигнал 0.5в до 2.5в работает как аналоговый диммер от 0% до 100% яркости. Ну и ШИМ сигнал там тоже воспринимается по частоте 500Гц это 100% яркость. В общем управлять яркостью и включением можно как угодно, все зависит от фантазии. Можно от магнитолы в такт музыки сделать, можно от фотоэлемента яркость в зависимости от освещенности и т.д. Главное научиться держать паяльник 🙂
И опять к конфигурации. Сколько вешать в граммах?
Ток на выходе программируется резистором. Он на схеме один — Rs. Формула приведена в даташите: Ioutnom = 0.1/Rs. Т.е. Rs = 0.1/Ioutnom.
Кто внимательно разглядывал фотки — наверняка как и я заметили что на железке 2 резистора, а на схеме один. И номиналы не в кассу (330 и 300), не по формуле. А это еще один китайский прикол. На 3W конфигу 650мА поставили два паралельных резистора фактически заменив один двумя номиналами в 2 раза выше. Зачем? Да очень просто — один не припаял или выпаял и получил без проблем самую популярную конфигу в 350мА (1W). Удобно 🙂 Здесь токи я написал так, как это любят делать китайцы — «как-то так». Более точные значения оставляю вычислять вам, как упражнение 🙂
С 10 вечера до 3 часов ночи писал. Теоретическую часть изложил. Дальше будет уже по результатам работы с паяльником.
Драйвер MR16
Искренне рады видеть Вас на нашем независимом проекте о фонарях и осветительной технике!
Что Вам даст регистрация на нашем проекте:
— Возможность участия во всевозможных акциях, конкурсах и лотереях постоянно проходящих на форуме
— Возможность пользоваться скидками и бонусами, которые предоставляют различные популярные магазины специально для наших форумчан
— Возможность побывать в роли тестеров новейших разработок фонарей и их комплектующих
— Возможность неограниченного доступа к закрытой технической информации и некоторым интересным разделам форума
— Возможность полного отключения рекламы на форуме
— Возможность настройки форума по своему вкусу и предпочтениям (подробнее тут)
— Возможность использовать полноценный высокоточный «поиск» по форуму (для гостей он закрыт во избежание излишней нагрузки)
и много других приятных привилегий
Надеемся, что Вам у нас понравится!
В процессе дискусии в чате тов. VladislavS высказал несколько полезных мыслей, я решил их зафиксировать для потомков.
Ну и более подробный обзор можно будет написать при случае.
Итак, драйвер MR16, такой вот:
Основан на микросхеме PT4115. Даташит: PT4115E.pdf
| The PT4115 is a continuous conduction mode inductive step-down converter, designed for driving single or multiple series connected LED efficiently from a voltage source higher than the total LED chain voltage. The device operates from an input supply between 8V and 30V and provides an externally adjustable output current of up to 1.2A. Depending upon the supply voltage and external components, the PT4115can provide more than 30 watts of output power. |
| Еhe PT4115 allow dimming with a PWM signal at the power dissipation. As a result, the PT4115 can handle a DIM input. A logic level below 0.3V at DIM forces PT4115 to turn off the LED and the logic level at DIM must be at least 2.5V to turn on the full LED current. The frequency of PWM dimming ranges from 100Hz to more than 20 kHz. |
| Additionally, to ensure the reliability, the PT4115 is built with a thermal shutdown (TSD) protection and a thermal pad. The TSD protests the IC from over temperature (160°C). Also the thermal pad enhances the power dissipation. As a result, the PT4115 can handle a large amount of current safely. |
Т.е. ежли посадить мелкосхему на тот же радиатор, что и светодиод, можно будет заиметь хоть какую-то термозащиту.
Себе я накупил ведро десяток таких драйверов, использую для самодельных светильников, питающихся от свинцовых автоаккумуляторов.
Светодиодные драйверы для авто
Светодиодные драйверы для авто — этот материал для тех, кому уже порядком поднадоело заниматься выпаиванием резисторов из светодиодной ленты класса SMD, в случае их выхода из строя. А это, как показывает практика, происходит очень часто. И вот встает вопрос, что можно сделать, чтобы избавиться от этого трудоемкого процесса? Какое сконструировать устройство, чтобы оно являлось надежным и в то же время самым простым вариантом для обеспечения светодиодов напряжением питания.
Если взять 12 вольтовые лампы MR16 — не подойдут, так как создают ощутимые помехи в радио эфире. Использовать стабилизатор тока на lm317 для мощных светодиодов, тоже не подойдет из-за технической сложности, то есть для него требуется сторонний ограничительный резистор по току. Ну а воспользоваться просто мощным резистором, такой вариант совсем отпадает, поскольку значение тока непосредственно зависит от напряжения в бортовой сети автомобиля. И вот после некоторого отчаяния от неопределенности, хорошие люди подсказали — светодиодный линейный драйвер NSI45030AT1G.
Светодиодные драйверы для авто
А это их компактные размеры
Цифры находящиеся в конце маркировки обозначают ток. Для примера: драйвер NSI50350AST3G обеспечивает постоянным током 360 мА в независимости от действующего напряжения в бортовой сети автомобиля. Отличительная особенность — способны работать в параллельном включении. Как известно, при параллельном соединении значение рабочего тока прибавляется. Вам необходим рабочий ток в 1А?
Если вам необходимо построить устройство с маленьким током потребления, то тогда нужно воспользоваться компонентами с различными номиналами: NSI50010YT1G – 10 мА, NSI45015WT1G – 15 мА NSI45020AT1G – 20мА, NSI45030AT1G — 30 мА.
Вот с ними можете экспериментировать, то-есть подгонять под нужные вам токи и не вспоминайте больше про резисторы. В популярной литературе про приборы NSI, вот что пишут:
Светодиодные драйверы для авто и в частности всей линейки NSI-устройства и их особенностей, то это простейшие с высокой надежностью электронные элементы, предназначенные для регулировки потребляемого светодиодами тока, имеющие высокоэффективный отвод тепла от теплоотвода и не большую стоимость. Как драйвер в цепи светодиода микросхема в основном направлена для модулей освещения в автомобилях.
Регулятор управления реализован на базовых принципах технологического решения SBT, что гарантирует стабильный ток в большом спектре входящих напряжений. Защиту светодиода от температурной составляющей при высоких значениях напряжениях и тока, осуществляет установленный в тракте регулировки тока терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Также в регулирующем тракте имеется защита от импульсных скачков напряжения.
Следовательно, вопрос: где их можно задействовать? Для подсветки щитка приборов? Подсветка номерного знака? Габаритные огни авто? Да, именно там они будут очень эффективно полезны.
В общем приобретаем стабилизаторы:
полоска фольгированного алюминия
Где-то добываем вышедшие из строя светодиодные лампы W5W
Делаем точную разметку, что резать
Готовим паяльную пасту
Здесь нужно заметить, что в схеме имеется две NSI45030AT1G, а поэтому на обеих зеркальных половинках ток будет по 60 мА, затем помещаем плату на хорошо разогретый утюг
Затем нужно будет облудить провод от сетевого кабеля
поместил половинки в цоколи
а затем уже одел цоколи
выводы между собой не скручивал
Теперь все, сборка закончена, сейчас будем проверять.
В этой статье вообще-то не было целью создать источник света с яркостью большей, чем у аналогичной лампы накаливания. Речь шла именно об приборах NSI, при использовании которых не потребуются резисторы.
Схемы драйверов светодиодных прожекторов
Светодиодная фара 12 В YF-053 CREE Вид спереди
Публикую сегодня третью статью Конкурса статей. Статья посвящена ремонту драйверов светодиодных прожекторов. Напоминаю, что недавно у меня уже была статья по ремонту светодиодных прожекторов и светильников, рекомендую ознакомиться.
А в этой статье автор решил поделиться схемами светодиодных драйверов и опытом по их ремонту.
Автора зовут Сергей, он живет в п. Лазаревское, города Сочи.
Статья по схемам светодиодных драйверов и их ремонту
Очень хороший у Вас сайт. Хочу поделиться схемами некоторых электронных устройств, срисованных мною с самих девайсов.
В частности, по теме освещения — схемы двух модулей от автомобильных LED прожекторов с напряжением на 12В. Заодно, хочу задать Вам и читателям несколько вопросов по комплектующим этих модулей.
Я не силён писать статьи, об опыте ремонта каких-то электронных устройств (это, в основном, – силовая электроника) пишу только на форумах, отвечая на вопросы участников форума. Там же делюсь схемами, срисованными мною с устройств, которые мне приходилось ремонтировать. Надеюсь, схемы светодиодных драйверов, нарисованные мною, помогут читателям в ремонте.
На схемы этих двух LED драйверов, обратил внимание потому, что они просты, как самокат, и их очень легко повторить своими руками. Если с драйвером модуля YF-053CREE-40W, вопросов не возникло, то по топологии схемы второго модуля LED прожектора TH-T0440C, их несколько.
Схема LED драйвера светодиодного модуля YF-053CREE-40W
Внешний вид этого прожектора приведен вначале статьи, а вот так этот светильник выглядит сзади, виден радиатор:
YF-053 CREE Вид сзади
Светодиодные модули этого прожектора выглядят так:
YF-053 CREE LED Модуль YF-053CREE-40W
Опыт по срисовыванию схем с реальных сложных устройств у меня имеется большой, поэтому схему этого драйвера срисовал легко, вот она:
YF-053 CREE Драйвер LED прожектора, схема электрическая
Принципиальная схема LED драйвера TH-T0440C
Как выглядит этот модуль (это автомобильная светодиодная фара):
Модуль LED прожектора TH-T0440C
Схема светодиодного модуля (драйвера) TH-T0440C
В этой схеме больше непонятного, чем в первой.
Также возникает вопрос по подключению MOSFET-а Q2 и всей его обвязки. Он ведь он имеет N-канал, а подключён в обратной полярности. При таком подключении работает только его антипараллельный диод, а сам транзистор и вся его “свита”, совершенно бесполезны. Достаточно было вместо него поставить мощный диод Шоттки, или “баян” из более мелких.
Светодиоды для LED драйверов
YF-053 CREE Светодиод
Похожих по виду на мои, не встретил ни разу.
Собственно, у обоих модулей одна неисправность – частичная, или полная деградация кристаллов светодиодов. Думаю, причина – максимальный ток с драйверов, установленный производителями (китаёзы) в целях маркетинга. Мол, смотрите, какие яркие наши люстры. А то, что они светят от силы часов 10, их не волнует.
Если возникнут претензии от покупателей, они всегда могут ответить, что прожекторы вышли из строя от тряски, ведь такие “люстры” в основном покупают владельцы джипов, а они ездят не только по шоссе.
Если удастся найти светодиоды, буду уменьшать ток драйвера до тех пор, пока не станет заметно уменьшаться яркость светодиодов.
Светодиоды лучше искать на АлиЭкспресс, там большой выбор. Но это рулетка, как повезёт.
Даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды будут в конце статьи.
Думаю, главное для долговечной работы светодиодов – не гнаться за яркостью, а устанавливать оптимальный ток работы.
P.S. электроникой “болею” с 1970 г., когда на уроке физики собрал свой первый детекторный приёмник.
Ещё схемы драйверов
Ниже размещу немного информации по схемам и по ремонту от меня (автора блога СамЭлектрик.ру)
Светодиодный прожектор Навигатор, рассмотренный в статье Про ремонт светодиодных прожекторов (ссылку уже давал в начале статьи).
Схема стандартная, выходной ток меняется за счет номиналов элементов обвязки и мощности трансформатора:
LED Driver MT7930 Typical. Схема электрическая принципиальная типовая для светодиодного прожектора
Схема взята из даташита на эту микросхему, вот он:
• LED Driver MT 7930. Typical application / Описание, типовая схема включения и параметры микросхемы для драйверов светодиодных модулей и матриц., pdf, 661.17 kB, скачан: 3489 раз./
В даташите подробно расписано, что и как надо поменять, чтобы получить нужный выходной ток драйвера.
Вот более развернутая схема драйвера, приближенная к реальности:
LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная
Видите слева от схемы формулу? Она показывает, от чего зависит выходной ток. Прежде всего, от резистора Rs, который стоит в истоке транзистора и состоит из трех параллельных резисторов. Эти резисторы, а заодно и транзистор выгорают.
Имея схему, можно приниматься за ремонт драйвера.
Но и без схемы можно сразу сказать, что в первую очередь надо обратить внимание на:
Далее надо проверить поступление питания на микросхему, которое подается в два захода – сначала от диодного моста, потом (после нормального запуска) – с обмотки обратной связи выходного трансформатора.
Сам я именно подобные драйвера ремонтировал несколько раз. Иногда помогала только полная замена микросхемы, транзистора и почти всей обвязки. Это очень трудозатратно и экономически неоправданно. Как правило – это гораздо проще и дешевле – покупал и устанавливал новый Led Driver, либо отказывался от ремонта вообще.
Ещё схема драйвера светодиодного прожектора
Читатель Валерий Ягодаров прислал фото и схему драйвера прожектора. Он затрудняется с определением типа микросхемы. Кто знает – подскажите!
Добрый день! В рамках ” – кто пришлёт схемы реальных светодиодных драйверов, для коллекции ” высылаю одну из очередных разрисовываемых схем.
Фото платы драйвера, со стороны элементов
Драйвер прожектора скан со стороны пайки
Встал вопрос с определением типа микросхем: на одной U2 – прочитывается 0H-N0F, другая U1 – не определяется – с выгоревшей частью корпуса и оплавившимися резисторами рядышком. Возможно Вам удастся по схемотехническому решению подобрать оригинал или аналог этих микросхем.
LED драйвер на транзисторах 6N40A, 4N65
Радиоэлементы пока не выпаивал. Номиналы обычных и SMD элементов определял по буквенно-цифровому и цветовому коду. Номиналы SMD конденсаторов в схеме – “на глаз”.
В случае определения типа микросхем попытаюсь восстановить работу драйвера, если нет – пойдёт на запчасти. Далее естественно с полной выпайкой элементов можно будет полностью разрисовать принципиальную схему драйвера. На принципиальной схеме тип микросхем указан ориентировочно.
Высылаю мои наработки…
Схема драйвера светодиодного светильника LED_TSV-Lighting 20_12W_220V:
Скачать и купить
Вот даташиты (техническая информация) на некоторые мощные светодиоды:
• led datasheet 4,8W- / Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 689.35 kB, скачан: 4049 раз./
• led datasheet 10W / Техническая информация по мощному светодиоду для фар и прожекторов, pdf, 1.82 MB, скачан: 4562 раз./
На этом всё, голосуйте на Сергея из Сочи, задавайте вопросы в комментариях, делитесь опытом!
Особая благодарность тем, кто пришлёт схемы реальных светодиодных драйверов, для коллекции. Я опубликую их в этой статье.