Tipos e características de drivers para fontes de luz LED. Reparação de lâmpadas LED usando exemplos Como escolher uma fonte de alimentação de driver para LEDs

Os LED continuam a ultrapassar novos limites no mundo da iluminação artificial, confirmando a sua superioridade com uma série de vantagens. Grande parte do crédito pelo desenvolvimento bem-sucedido da tecnologia LED vai para as fontes de alimentação. Trabalhando em conjunto, o driver e o LED abrem novos horizontes, garantindo ao consumidor um brilho estável e a vida útil declarada.

O que é um driver de LED e qual carga funcional está atribuída a ele? O que procurar na hora de escolher e existe alternativa? Vamos tentar descobrir.

O que é um driver de LED e para que serve?

Cientificamente falando, um driver de LED é um dispositivo eletrônico cujo principal parâmetro de saída é uma corrente estabilizada. É corrente e não tensão. Um dispositivo com estabilização de tensão é geralmente chamado de “fonte de alimentação” com indicação da tensão nominal de saída. É usado para alimentar tiras de LED, módulos e linhas de LED. Mas isso não é sobre ele.

O principal parâmetro elétrico de um driver de LED é a corrente de saída, que pode fornecer por um longo tempo quando uma carga apropriada é conectada. A carga é reproduzida por LEDs individuais ou conjuntos baseados neles. Para um brilho estável, é necessário que a corrente especificada nos dados do passaporte flua através do cristal do LED. Por sua vez, a tensão através dele cairá exatamente tanto quanto a junção pn precisa em um determinado valor de corrente. Os valores exatos da corrente que flui e da queda de tensão direta podem ser determinados a partir da característica corrente-tensão (CV) do dispositivo semicondutor. O driver recebe energia, via de regra, de uma rede constante de 12 V ou de uma rede alternada de 220 V. Sua tensão de saída é indicada na forma de dois valores extremos, entre os quais é garantido um funcionamento estável. Normalmente, a faixa operacional pode ser de três volts a várias dezenas de volts. Por exemplo, um driver com U out = 9-12 V, I out = 350 mA, via de regra, é projetado para conexão sequencial de três LEDs brancos com potência de 1 W. Cada elemento cairá aproximadamente 3,3 V, totalizando 9,9 V, o que significa que está dentro da faixa especificada.

De três a seis LEDs de 3 W cada podem ser conectados a um estabilizador com faixa de tensão de saída de 9 a 21 V e corrente de 780 mA. Esse driver é considerado mais universal, mas tem menor eficiência quando ligado com carga mínima.

Um parâmetro importante de um driver de LED é a potência que ele pode fornecer à carga. Não tente tirar o máximo proveito disso. Isso é especialmente verdadeiro para rádios amadores que fazem cadeias de LEDs em série e paralelo com resistores de equalização e, em seguida, sobrecarregam o transistor de saída do estabilizador com esta matriz caseira.

A parte eletrônica do driver do LED depende de muitos fatores:

parâmetros de entrada e saída;
Aula de proteção;
base de elemento aplicada;
fabricante.

Drivers modernos para LEDs são fabricados usando o princípio de conversão PWM e microcircuitos especializados. Os conversores de largura de pulso consistem em transformador de pulso e circuitos de estabilização de corrente. São alimentados por 220 V, possuem alta eficiência e proteção contra curto-circuito e sobrecarga.

Drivers baseados em um único chip são mais compactos, pois são projetados para alimentação de uma fonte de baixa tensão corrente direta. Eles também possuem alta eficiência, mas sua confiabilidade é menor devido ao circuito eletrônico simplificado. Esses dispositivos são muito procurados para ajuste de carros com LED. Como exemplo, podemos citar o IC PT4115; você pode ler sobre uma solução de circuito pronta baseada neste microcircuito em.

Critérios de escolha

Gostaria de observar imediatamente que um resistor não é uma alternativa ao driver de LED. Nunca protegerá contra ruídos de impulso e surtos na rede de alimentação. Qualquer mudança na tensão de entrada passará pelo resistor e levará a uma mudança abrupta na corrente devido à não linearidade da característica IV do LED. Um driver montado com base em um estabilizador linear também não é a melhor opção. A baixa eficiência limita bastante suas capacidades.

Você precisa selecionar um driver de LED somente depois de saber exatamente o número e a potência dos LEDs a serem conectados.

Lembrar! Chips do mesmo tamanho padrão podem ter consumo de energia diferente devido ao grande número de falsificações. Portanto, tente comprar LEDs apenas em lojas confiáveis.

Em relação aos parâmetros técnicos, deve ser indicado o seguinte na caixa do driver de LED:

poder;
faixa de tensão de entrada operacional;
faixa operacional de tensão de saída;
corrente estabilizada nominal;
grau de proteção contra umidade e poeira.

São muito atraentes os drivers packless alimentados por 12 V e 220 V. Entre eles, existem várias modificações nas quais você pode conectar um ou vários LEDs potentes. Esses dispositivos são convenientes para pesquisas e experimentos de laboratório. Para uso doméstico, você ainda terá que colocar o produto no estojo. Como resultado, a economia monetária em uma placa de driver de tipo aberto é alcançada em detrimento da confiabilidade e da estética.

Além de selecionar um driver para um LED com base em parâmetros elétricos, um potencial comprador deve compreender claramente as condições de sua operação futura (localização, temperatura, umidade). Afinal, a confiabilidade de todo o sistema depende de onde e como o driver está instalado.

Qual é o propósito dos motoristas?

Um driver (fonte de alimentação) é um dispositivo que desempenha as funções de estabilizar a corrente que flui pelo circuito de LED e é responsável por garantir que o dispositivo que você adquiriu funcione pelo número de horas garantido pelo fabricante. Ao selecionar uma fonte de alimentação, você deve primeiro estudar minuciosamente suas características de saída, incluindo corrente, tensão, potência, coeficiente ação útil(eficiência), bem como o grau de sua proteção contra a exposição a fatores externos.

Por exemplo, o brilho do LED depende das características do fluxo de corrente. O símbolo digital de tensão reflete a faixa na qual o driver opera durante possíveis picos de tensão. E, claro, quanto maior a eficiência, mais eficientemente o dispositivo funcionará e sua vida útil será maior.

Onde os drivers de LED são usados?

Um dispositivo eletrônico - um driver - geralmente é alimentado por uma rede elétrica de 220V, mas é projetado para operar com tensões muito baixas de 10, 12 e 24V. A faixa de tensão de saída operacional, na maioria dos casos, é de 3 V a várias dezenas de volts. Por exemplo, você precisa conectar sete LEDs de 3V. Neste caso, você precisará de um driver com tensão de saída de 9 a 24 V, avaliada em 780 mA. Observe que, apesar de sua versatilidade, tal driver terá baixa eficiência se você aplicar uma carga mínima.

Se precisar instalar iluminação em um carro, inserir uma lâmpada no farol de uma bicicleta ou motocicleta, em um ou dois pequenos postes de luz ou em uma luminária de mão, uma fonte de alimentação de 9 a 36V será suficiente para você.

Drivers de LED mais potentes deverão ser selecionados se você pretende conectar um sistema de LED composto por três ou mais dispositivos ao ar livre, se o escolheu para decorar seu interior ou se possui luminárias de mesa de escritório que funcionam pelo menos 8 horas por dia.

Como funciona o motorista?

Como já dissemos, o driver de LED atua como fonte de corrente. A fonte de tensão produz uma certa tensão na sua saída, idealmente independente da carga.

Por exemplo, vamos conectar um resistor de 40 Ohm a uma fonte de 12 V. Uma corrente de 300mA fluirá através dele.

Agora vamos ligar dois resistores ao mesmo tempo. A corrente total já será de 600mA.

A fonte de alimentação mantém a corrente especificada em sua saída. A tensão pode mudar neste caso. Vamos também conectar um resistor de 40 Ohm ao driver de 300 mA.

A fonte de alimentação criará uma queda de tensão de 12 V no resistor.

Se você conectar dois resistores em paralelo, a corrente também será de 300mA e a tensão cairá pela metade.

Quais são as principais características Drivers de LED?

Ao selecionar um driver, preste atenção a parâmetros como tensão de saída, potência consumida pela carga (corrente).

— A tensão de saída depende da queda de tensão no LED; número de LEDs; dependendo do método de conexão.

— A corrente na saída da fonte de alimentação é determinada pelas características dos LEDs e depende de sua potência e brilho, quantidade e esquema de cores.

Detenhamo-nos nas características de cor das lâmpadas LED. Aliás, a potência de carga depende disso. Por exemplo, o consumo médio de energia de um LED vermelho varia dentro de 740 mW. Para verde, a potência média será de cerca de 1,20 W. Com base nesses dados, você pode calcular antecipadamente quanta potência do driver será necessária.

P=Pleiado x N

onde Pled é a potência do LED, N é o número de diodos conectados.

Outra regra importante. D Para uma operação estável da fonte de alimentação, a reserva de energia deve ser de pelo menos 25%. Ou seja, a seguinte relação deve ser satisfeita:

Pmáx ≥ (1,2…1,3)xP

onde Pmax é a potência máxima da fonte de alimentação.

Como conectar LEDs corretamente?

Existem várias maneiras de conectar LEDs.

O primeiro método é a administração sequencial. Aqui você precisará de um driver com tensão de 12V e corrente de 300mA. Com este método, os LEDs da lâmpada ou da faixa queimam com a mesma intensidade, mas se você decidir conectar mais LEDs, precisará de um driver com tensão muito alta.

O segundo método é a conexão paralela. Uma fonte de alimentação de 6 V é adequada para nós e a corrente será consumida aproximadamente o dobro do que com uma conexão serial. Há também uma desvantagem - um circuito pode brilhar mais que o outro.

Conexão série-paralelo - encontrada em holofotes e outras lâmpadas potentes que operam em tensão contínua e alternada.

O quarto método é conectar o driver em série, dois de cada vez. É o menos preferido.

Também existe uma opção híbrida. Combina as vantagens da conexão serial e paralela de LEDs.

Os especialistas aconselham a escolha de um driver antes de comprar LEDs, e também é aconselhável determinar primeiro o diagrama de conexão. Dessa forma, a fonte de alimentação funcionará com mais eficiência para você.

Drivers lineares e de pulso. Quais são os seus princípios de funcionamento?

Hoje, drivers lineares e de pulso são produzidos para lâmpadas e tiras de LED.
A saída linear é um gerador de corrente, que proporciona estabilização de tensão sem criar interferência eletromagnética. Esses drivers são fáceis de usar e não são caros, mas sua baixa eficiência limita seu escopo de aplicação.

Os drivers de comutação, por outro lado, apresentam alta eficiência (cerca de 96%) e também são compactos. Um driver com tais características é preferível para dispositivos de iluminação portáteis, o que permite aumentar o tempo de operação da fonte de alimentação. Mas também há um ponto negativo - devido ao alto nível de interferência eletromagnética, é menos atraente.

Você precisa de um driver de LED de 220V?

Drivers lineares e de pulso são produzidos para inclusão em uma rede de 220V. Além disso, se as fontes de alimentação possuírem isolamento galvânico (transferência de energia ou sinal entre circuitos elétricos sem contato elétrico entre eles), elas demonstram alta eficiência, confiabilidade e segurança na operação.

Sem isolamento galvânico, a fonte de alimentação custará menos, mas não será tão confiável e exigirá cuidado ao conectar devido ao perigo de choque elétrico.

Ao selecionar os parâmetros de potência, os especialistas recomendam escolher drivers de LED com potência superior ao mínimo exigido em 25%. Essa reserva de energia evitará que o dispositivo eletrônico e a fonte de alimentação falhem rapidamente.

Vale a pena comprar drivers chineses?

Fabricado na China – hoje no mercado você encontra centenas de drivers de diversas características fabricados na China. O que eles são? Estes são principalmente dispositivos com fonte de pulso corrente em 350-700mA. Preço baixo e a presença de isolamento galvânico permitem que tais drivers sejam procurados pelos compradores. Mas também existem desvantagens em um dispositivo fabricado na China. Muitas vezes não possuem carcaça, o uso de elementos baratos reduz a confiabilidade do driver e também não há proteção contra superaquecimento e oscilações na fonte de alimentação.

Os motoristas chineses, como muitos produtos produzidos no Reino Médio, têm vida curta. Portanto, se você deseja instalar um sistema de iluminação de alta qualidade que irá atendê-lo por anos, é melhor comprar um conversor LED de um fabricante confiável.

Qual é a vida útil de um driver de LED?

Os drivers, como qualquer aparelho eletrônico, têm sua própria vida útil. A vida útil garantida do driver LED é de 30.000 horas. Mas não se esqueça que o tempo de funcionamento do aparelho dependerá também da instabilidade da tensão da rede, do nível de umidade e das mudanças de temperatura e da influência de fatores externos sobre o mesmo.

A carga incompleta do driver também reduz a vida útil do dispositivo. Por exemplo, se um driver de LED é projetado para 200W, mas opera com uma carga de 90W, metade de sua potência é devolvida à rede elétrica, causando sobrecarga. Isso provoca falhas frequentes de energia e o dispositivo pode queimar depois de servir por apenas um ano.

Siga nossas dicas e você não precisará trocar os dispositivos LED com frequência.

O circuito driver de LED padrão RT4115 é mostrado na figura abaixo:

A tensão de alimentação deve ser pelo menos 1,5-2 volts maior que a tensão total nos LEDs. Assim, na faixa de tensão de alimentação de 6 a 30 volts, de 1 a 7-8 LEDs podem ser conectados ao driver.

Tensão máxima de alimentação do microcircuito 45 V, mas a operação neste modo não é garantida (é melhor prestar atenção a um microcircuito semelhante).

A corrente que passa pelos LEDs tem formato triangular com desvio máximo do valor médio de ±15%. A corrente média através dos LEDs é definida por um resistor e calculada pela fórmula:

LED = 0,1 / R

O valor mínimo permitido é R = 0,082 Ohm, o que corresponde a uma corrente máxima de 1,2 A.

O desvio da corrente que passa pelo LED em relação ao calculado não ultrapassa 5%, desde que o resistor R seja instalado com desvio máximo do valor nominal de 1%.

Assim, para ligar o LED com brilho constante, deixamos o pino DIM pendurado no ar (ele é puxado até o nível de 5V dentro do PT4115). Neste caso, a corrente de saída é determinada exclusivamente pela resistência R.

Se conectarmos um capacitor entre o pino DIM e o terra, obteremos o efeito de iluminação suave dos LEDs. O tempo que leva para atingir o brilho máximo dependerá da capacidade do capacitor; quanto maior for, mais tempo a lâmpada permanecerá acesa.

Para referência: Cada nanofarad de capacitância aumenta o tempo de ativação em 0,8 ms.

Se você deseja fazer um driver regulável para LEDs com ajuste de brilho de 0 a 100%, pode recorrer a um dos dois métodos:

Primeira maneira assume que uma tensão constante na faixa de 0 a 6 V é fornecida à entrada DIM. Neste caso, o ajuste de brilho de 0 a 100% é realizado com uma tensão no pino DIM de 0,5 a 2,5 volts. Aumentar a tensão acima de 2,5 V (e até 6 V) não afeta a corrente através dos LEDs (o brilho não muda). Pelo contrário, reduzir a tensão para um nível de 0,3 V ou inferior faz com que o circuito seja desligado e colocado em modo de espera (o consumo de corrente cai para 95 μA). Assim, você pode controlar efetivamente a operação do driver sem remover a tensão de alimentação.
Segunda via envolve o fornecimento de um sinal de um conversor de largura de pulso com uma frequência de saída de 100-20.000 Hz, o brilho será determinado pelo ciclo de trabalho (ciclo de trabalho de pulso). Por exemplo, se o nível alto durar 1/4 do período e o nível baixo, respectivamente, 3/4, isso corresponderá a um nível de brilho de 25% do máximo. Você deve entender que a frequência de operação do driver é determinada pela indutância do indutor e de forma alguma depende da frequência de dimerização.

O circuito driver de LED PT4115 com dimmer de tensão constante é mostrado na figura abaixo:

Este circuito para ajustar o brilho dos LEDs funciona muito bem devido ao fato de que dentro do chip o pino DIM é “puxado” para o barramento de 5V através de um resistor de 200 kOhm. Portanto, quando o controle deslizante do potenciômetro está na posição mais baixa, um divisor de tensão de 200 + 200 kOhm é formado e um potencial de 5/2 = 2,5V é formado no pino DIM, o que corresponde a 100% de brilho.

Como funciona o esquema

No primeiro momento, quando a tensão de entrada é aplicada, a corrente através de R e L é zero e a chave de saída embutida no microcircuito está aberta. A corrente através dos LEDs começa a aumentar gradualmente. A taxa de aumento da corrente depende da magnitude da indutância e da tensão de alimentação. O comparador no circuito compara os potenciais antes e depois do resistor R e, assim que a diferença chega a 115 mV, aparece um nível baixo em sua saída, que fecha a chave de saída.

Graças à energia armazenada na indutância, a corrente através dos LEDs não desaparece instantaneamente, mas começa a diminuir gradativamente. A queda de tensão no resistor R diminui gradativamente. Assim que atingir o valor de 85 mV, o comparador emitirá novamente um sinal para abrir a chave de saída. E todo o ciclo se repete novamente.

Caso seja necessário reduzir a faixa de ondulações de corrente através dos LEDs, é possível conectar um capacitor em paralelo com os LEDs. Quanto maior for sua capacidade, mais suavizada será a forma triangular da corrente através dos LEDs e mais semelhante ela se tornará a uma senoidal. O capacitor não afeta a frequência operacional ou a eficiência do driver, mas aumenta o tempo que leva para a corrente especificada através do LED se estabilizar.

Detalhes importantes da montagem

Um elemento importante do circuito é o capacitor C1. Ele não apenas suaviza as ondulações, mas também compensa a energia acumulada no indutor no momento em que a chave de saída é fechada. Sem C1, a energia armazenada no indutor fluirá através do diodo Schottky para o barramento de potência e poderá causar a quebra do microcircuito. Portanto, se você ligar o driver sem um capacitor desviando a fonte de alimentação, é quase garantido que o microcircuito desligue. E quanto maior a indutância do indutor, maior a chance de queimar o microcontrolador.

A capacitância mínima do capacitor C1 é de 4,7 µF (e quando o circuito é alimentado por uma tensão pulsante após a ponte de diodos - pelo menos 100 µF).

O capacitor deve estar localizado o mais próximo possível do chip e ter o valor ESR mais baixo possível (ou seja, capacitores de tântalo são bem-vindos).

Também é muito importante adotar uma abordagem responsável na escolha de um diodo. Deve ter uma baixa queda de tensão direta, curto tempo de recuperação durante a comutação e parâmetros estáveis ao aumentar temperaturas p-n transição para evitar um aumento na corrente de fuga.

Em princípio, você pode usar um diodo normal, mas os diodos Schottky são mais adequados para esses requisitos. Por exemplo, STPS2H100A na versão SMD (tensão direta 0,65 V, reversa - 100 V, corrente de pulso de até 75 A, temperatura operacional de até 156°C) ou FR103 em invólucro DO-41 (tensão reversa de até 200 V, corrente de até 30 A, temperatura até 150 °C). Os SS34 comuns tiveram um desempenho muito bom, que você pode retirar de placas antigas ou comprar um pacote inteiro por 90 rublos.

A indutância do indutor depende da corrente de saída (ver tabela abaixo). Um valor de indutância selecionado incorretamente pode levar a um aumento na potência dissipada no microcircuito e exceder os limites de temperatura operacional.

Se superaquecer acima de 160°C, o microcircuito desligará automaticamente e permanecerá desligado até esfriar até 140°C, após o qual iniciará automaticamente.

Apesar dos dados tabulares disponíveis, é permitida a instalação de uma bobina com desvio de indutância superior ao valor nominal. Neste caso, a eficiência de todo o circuito muda, mas permanece operacional.

Você pode usar um indutor de fábrica ou fazer você mesmo com um anel de ferrite de uma placa-mãe queimada e fio PEL-0,35.

Se a autonomia máxima do dispositivo (lâmpadas portáteis, lanternas) é importante, então, para aumentar a eficiência do circuito, faz sentido gastar tempo selecionando cuidadosamente o indutor. Em correntes baixas, a indutância deve ser maior para minimizar erros de controle de corrente resultantes do atraso na comutação do transistor.

O indutor deve estar localizado o mais próximo possível do pino SW, de preferência conectado diretamente a ele.

E por fim, o elemento de maior precisão do circuito driver de LED é o resistor R. Como já mencionado, seu valor mínimo é 0,082 Ohms, o que corresponde a uma corrente de 1,2 A.

Infelizmente, nem sempre é possível encontrar um resistor de valor adequado, então é hora de lembrar as fórmulas para calcular a resistência equivalente quando os resistores são conectados em série e em paralelo:

R último = R 1 +R 2 +…+R n;
R pares = (R 1 xR 2) / (R 1 +R 2).

Ao combinar diferentes métodos de conexão, você pode obter a resistência necessária de vários resistores disponíveis.

É importante direcionar a placa de forma que a corrente do diodo Schottky não flua no caminho entre R e VIN, pois isso pode levar a erros na medição da corrente de carga.

O baixo custo, alta confiabilidade e estabilidade das características do driver no RT4115 contribuem para seu uso generalizado em Lampadas de led Oh. Quase todas as segundas lâmpadas LED de 12 volts com base MR16 são montadas no PT4115 (ou CL6808).

A resistência do resistor de ajuste de corrente (em Ohms) é calculada usando exatamente a mesma fórmula:

R = 0,1 / ILED[A]

Um diagrama de conexão típico é assim:

Como você pode ver, tudo é muito parecido com o circuito de uma lâmpada LED com driver RT4515. A descrição do funcionamento, níveis de sinal, características dos elementos utilizados e o layout da placa de circuito impresso são exatamente iguais a esses, portanto não adianta repetir.

CL6807 é vendido por 12 rublos/peça, você só precisa ter cuidado para que eles não escorreguem nos soldados (recomendo levá-los).

SN3350

SN3350 é outro chip barato para drivers de LED (13 rublos/peça). É quase um análogo completo do PT4115, com a única diferença de que a tensão de alimentação pode variar de 6 a 40 volts e a corrente máxima de saída é limitada a 750 miliamperes (a corrente contínua não deve exceder 700 mA).

Como todos os microcircuitos descritos acima, o SN3350 é um conversor abaixador pulsado com função de estabilização da corrente de saída. Como de costume, a corrente na carga (e no nosso caso, um ou mais LEDs atuam como carga) é definida pela resistência do resistor R:

R = 0,1 / ILED

Para evitar exceder a corrente máxima de saída, a resistência R não deve ser inferior a 0,15 Ohm.

O chip está disponível em dois pacotes: SOT23-5 (máximo 350 mA) e SOT89-5 (700 mA).

Como de costume, aplicando uma tensão constante ao pino ADJ, transformamos o circuito em um simples driver ajustável para LEDs.

Uma característica deste microcircuito é uma faixa de ajuste ligeiramente diferente: de 25% (0,3V) a 100% (1,2V). Quando o potencial no pino ADJ cai para 0,2V, o microcircuito entra em modo sleep com um consumo de cerca de 60 µA.

Diagrama de conexão típico:

Para outros detalhes, consulte as especificações do microcircuito (arquivo pdf).

ZXLD1350

Apesar de este microcircuito ser outro clone, algumas diferenças nas características técnicas não permitem a sua substituição direta entre si.

Aqui estão as principais diferenças:

o microcircuito começa em 4,8 V, mas atinge operação normal apenas com tensão de alimentação de 7 a 30 Volts (podem ser fornecidos até 40 V por meio segundo);
corrente máxima de carga - 350 mA;
a resistência da chave de saída no estado aberto é de 1,5 - 2 Ohms;
Ao alterar o potencial no pino ADJ de 0,3 para 2,5V, você pode alterar a corrente de saída (brilho do LED) na faixa de 25 a 200%. A uma tensão de 0,2 V por pelo menos 100 µs, o driver entra no modo sleep com baixo consumo de energia (cerca de 15-20 µA);
se o ajuste for realizado por um sinal PWM, então em uma taxa de repetição de pulso abaixo de 500 Hz, a faixa de mudança de brilho é de 1-100%. Se a frequência estiver acima de 10 kHz, então de 25% a 100%;

A tensão máxima que pode ser aplicada à entrada ADJ é 6V. Neste caso, na faixa de 2,5 a 6V, o driver produz a corrente máxima, que é definida pelo resistor limitador de corrente. A resistência do resistor é calculada exatamente da mesma maneira que em todos os microcircuitos acima:

R = 0,1 / ILED

A resistência mínima do resistor é 0,27 Ohm.

Um diagrama de conexão típico não é diferente de seus equivalentes:

Sem o capacitor C1 é IMPOSSÍVEL fornecer energia ao circuito!!! Na melhor das hipóteses, o microcircuito superaquecerá e produzirá características instáveis. Na pior das hipóteses, falhará instantaneamente.

Mais características detalhadas ZXLD1350 pode ser encontrado na folha de dados deste chip.

O custo do microcircuito é excessivamente alto (), apesar da corrente de saída ser bastante pequena. Em geral, é muito para todos. Eu não me envolveria.

QX5241

QX5241 é um análogo chinês do MAX16819 (MAX16820), mas em um pacote mais conveniente. Também disponível sob os nomes KF5241, 5241B. Está marcado como "5241a" (ver foto).

Em uma loja conhecida, eles são vendidos quase por peso (10 peças por 90 rublos).

O driver opera exatamente com o mesmo princípio de todos os descritos acima (conversor abaixador contínuo), mas não contém uma chave de saída, portanto a operação requer a conexão de um transistor de efeito de campo externo.

Você pode usar qualquer MOSFET de canal N com corrente de dreno e tensão de fonte de dreno adequadas. Por exemplo, são adequados: SQ2310ES (até 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Em geral, quanto menor for a tensão de abertura, melhor.

Aqui estão alguns recursos principais do driver de LED no QX5241:

corrente máxima de saída - 2,5 A;
Eficiência até 96%;
frequência máxima de escurecimento - 5 kHz;
a frequência máxima de operação do conversor é de 1 MHz;
precisão de estabilização de corrente através de LEDs - 1%;
tensão de alimentação - 5,5 - 36 Volts (funciona normalmente a 38!);
a corrente de saída é calculada pela fórmula: R = 0,2 / ILED

Leia a especificação (em inglês) para mais detalhes.

O driver de LED do QX5241 contém poucas peças e é sempre montado de acordo com este esquema:

O chip 5241 vem apenas no pacote SOT23-6, então é melhor não abordá-lo com um ferro de solda para panelas de solda. Após a instalação, a placa deve ser bem lavada para remover o fluxo, qualquer contaminação desconhecida pode afetar negativamente o funcionamento do microcircuito.

A diferença entre a tensão de alimentação e a queda total de tensão nos diodos deve ser de 4 volts (ou mais). Se for menor, são observadas algumas falhas de operação (instabilidade de corrente e assobio do indutor). Portanto, aceite-o com reserva. Além disso, quanto maior for a corrente de saída, maior será a reserva de tensão. Embora, talvez eu tenha encontrado uma cópia incorreta do microcircuito.

Se a tensão de entrada for menor que a queda total nos LEDs, a geração falhará. Neste caso, a chave do campo de saída abre completamente e os LEDs acendem (claro, não na potência máxima, pois a tensão não é suficiente).

AL9910

A Diodes Incorporated criou um IC driver de LED muito interessante: o AL9910. É curioso que sua faixa de tensão de operação permite sua conexão direta a uma rede de 220V (através de um simples retificador de diodo).

Aqui estão suas principais características:

tensão de entrada - até 500V (até 277V para alternada);
estabilizador de tensão integrado para alimentar o microcircuito, que não requer resistor de extinção;
a capacidade de ajustar o brilho alterando o potencial na perna de controle de 0,045 para 0,25V;
proteção integrada contra superaquecimento (disparada a 150°C);
a frequência operacional (25-300 kHz) é definida por um resistor externo;
um transistor de efeito de campo externo é necessário para operação;
Disponível em pacotes SO-8 e SO-8EP de oito pernas.

O driver montado no chip AL9910 não possui isolamento galvânico da rede, portanto deve ser utilizado somente onde o contato direto com os elementos do circuito for impossível.

Devido ao baixo consumo de energia, durabilidade teórica e preços mais baixos, as lâmpadas incandescentes e economizadoras de energia estão substituindo-as rapidamente. Mas, apesar da vida útil declarada de até 25 anos, muitas vezes eles queimam sem sequer cumprir o período de garantia.

Ao contrário das lâmpadas incandescentes, 90% das lâmpadas LED queimadas podem ser reparadas com sucesso com as próprias mãos, mesmo sem treinamento especial. Os exemplos apresentados irão ajudá-lo a reparar lâmpadas LED com defeito.

Antes de começar a reparar uma lâmpada LED, você precisa entender sua estrutura. Independentemente da aparência e do tipo de LEDs utilizados, todas as lâmpadas LED, incluindo lâmpadas de filamento, são projetadas da mesma forma. Se você remover as paredes do compartimento da lâmpada, poderá ver o driver interno, que é uma placa de circuito impresso com elementos de rádio instalados nela.

Qualquer lâmpada LED é projetada e funciona da seguinte maneira. A tensão de alimentação dos contatos do cartucho elétrico é fornecida aos terminais da base. Dois fios são soldados a ele, através dos quais a tensão é fornecida à entrada do driver. Do driver, a tensão de alimentação CC é fornecida à placa na qual os LEDs são soldados.

O driver é uma unidade eletrônica - um gerador de corrente que converte a tensão de alimentação na corrente necessária para acender os LEDs.

Às vezes, para difundir a luz ou proteger contra o contato humano com condutores desprotegidos de uma placa com LEDs, ela é coberta com vidro protetor difusor.

Sobre lâmpadas de incandescência

Por aparência Uma lâmpada de filamento é semelhante a uma lâmpada incandescente. O design das lâmpadas de filamento difere das lâmpadas de LED por não utilizarem uma placa com LEDs como emissores de luz, mas sim um frasco de vidro selado cheio de gás, no qual são colocadas uma ou mais hastes de filamento. O driver está localizado na base.

A haste do filamento é um tubo de vidro ou safira com um diâmetro de cerca de 2 mm e um comprimento de cerca de 30 mm, no qual são fixados e conectados 28 LEDs em miniatura revestidos em série com um fósforo. Um filamento consome cerca de 1 W de energia. Minha experiência operacional mostra que as lâmpadas de incandescência são muito mais confiáveis do que aquelas feitas com base em LEDs SMD. Acredito que com o tempo elas substituirão todas as outras fontes de luz artificial.

Exemplos de reparos em lâmpadas LED

Atenção, os circuitos elétricos dos drivers das lâmpadas LED estão galvanicamente conectados à fase da rede elétrica e por isso deve-se tomar cuidado. Tocar nas partes expostas de um circuito conectado a uma tomada elétrica pode resultar em choque elétrico.

Reparação de lâmpadas LED
ASD LED-A60, 11 W no chip SM2082

Atualmente, surgiram poderosas lâmpadas LED, cujos drivers são montados em chips do tipo SM2082. Um deles funcionou menos de um ano e acabou sendo consertado. A luz apagou aleatoriamente e acendeu novamente. Quando você tocou nele, ele respondeu com luz ou extinção. Tornou-se óbvio que o problema era o mau contato.

Para chegar à parte eletrônica da lâmpada, é necessário usar uma faca para pegar o vidro do difusor no ponto de contato com o corpo. Às vezes é difícil separar o vidro, pois no seu assentamento é aplicado silicone no anel de fixação.

Após a retirada do vidro difusor de luz, ficou disponível o acesso aos LEDs e ao microcircuito gerador de corrente SM2082. Nesta lâmpada, uma parte do driver foi montada em uma placa de circuito impresso de LED de alumínio e a segunda em outra separada.

Uma inspeção externa não revelou nenhum defeito de solda ou trilhos quebrados. Tive que remover a placa com LEDs. Para fazer isso, primeiro o silicone foi cortado e a placa foi arrancada pela borda com uma chave de fenda.

Para chegar ao driver localizado no corpo da lâmpada, tive que dessoldá-lo aquecendo dois contatos com um ferro de solda ao mesmo tempo e movendo-o para a direita.

Em um lado da placa de circuito do driver foi instalado apenas um capacitor eletrolítico com capacidade de 6,8 μF para tensão de 400 V.

No verso da placa do driver foram instaladas uma ponte de diodos e dois resistores conectados em série com valor nominal de 510 kOhm.

Para saber em qual das placas faltava o contato, tivemos que conectá-las, observando a polaridade, por meio de dois fios. Após bater nas placas com o cabo de uma chave de fenda, ficou evidente que a falha está na placa com o capacitor ou nos contatos dos fios que saem da base da lâmpada LED.

Como a soldagem não levantou suspeitas, verifiquei primeiro a confiabilidade do contato no terminal central da base. Ele pode ser facilmente removido se você o forçar pela borda com uma lâmina de faca. Mas o contato foi confiável. Por precaução, estanho o fio com solda.

É difícil retirar a parte do parafuso da base, então resolvi usar um ferro de solda para soldar os fios de solda que saem da base. Quando toquei em uma das juntas de solda, o fio ficou exposto. Uma solda “fria” foi detectada. Como não havia como chegar ao fio para descascá-lo, tive que lubrificá-lo com fluxo ativo FIM e depois soldá-lo novamente.

Depois de montada, a lâmpada LED emitia luz de forma consistente, apesar de ter sido atingida com o cabo de uma chave de fenda. A verificação do fluxo luminoso em busca de pulsações mostrou que elas são significativas na frequência de 100 Hz. Essa lâmpada LED só pode ser instalada em luminárias para iluminação geral.

Diagrama do circuito do driver
Lâmpada LED ASD LED-A60 no chip SM2082

O circuito elétrico da lâmpada ASD LED-A60, graças ao uso de um microcircuito SM2082 especializado no driver para estabilizar a corrente, revelou-se bastante simples.

O circuito do driver funciona da seguinte maneira. A tensão de alimentação CA é fornecida através do fusível F à ponte de diodos retificadores montada no microconjunto MB6S. O capacitor eletrolítico C1 suaviza as ondulações e R1 serve para descarregá-lo quando a energia é desligada.

Do terminal positivo do capacitor, a tensão de alimentação é fornecida diretamente aos LEDs conectados em série. Da saída do último LED, a tensão é fornecida à entrada (pino 1) do microcircuito SM2082, a corrente no microcircuito é estabilizada e depois de sua saída (pino 2) vai para o terminal negativo do capacitor C1.

O resistor R2 define a quantidade de corrente que flui através dos LEDs HL. A quantidade de corrente é inversamente proporcional à sua classificação. Se o valor do resistor diminuir, a corrente aumentará; se o valor aumentar, a corrente diminuirá. O microcircuito SM2082 permite ajustar o valor da corrente com um resistor de 5 a 60 mA.

Reparação de lâmpadas LED
ASD LED-A60, 11 W, 220 V, E27

A reparação incluiu outra lâmpada LED ASD LED-A60, de aspecto semelhante e com as mesmas características técnicas da reparada acima.

Quando ligada, a lâmpada acendeu por um momento e depois não brilhou. Este comportamento das lâmpadas LED geralmente está associado a uma falha de driver. Então comecei imediatamente a desmontar a lâmpada.

O vidro difusor de luz foi retirado com grande dificuldade, pois ao longo de toda a linha de contato com o corpo foi, apesar da presença de um retentor, generosamente lubrificado com silicone. Para separar o vidro, tive que procurar um local flexível ao longo de toda a linha de contato com o corpo com uma faca, mas mesmo assim havia uma rachadura no corpo.

Para ter acesso ao driver da lâmpada, o próximo passo foi retirar a placa de circuito impresso do LED, que foi pressionada ao longo do contorno no inserto de alumínio. Apesar de a placa ser de alumínio e poder ser removida sem medo de rachar, todas as tentativas foram infrutíferas. A diretoria se manteve firme.

Também não foi possível retirar a placa junto com o inserto de alumínio, pois ela se encaixou perfeitamente no gabinete e ficou assentada com a superfície externa em silicone.

Decidi tentar remover a placa do driver da base. Para fazer isso, primeiro uma faca foi retirada da base e o contato central foi removido. Para retirar a parte roscada da base, foi necessário dobrar levemente seu flange superior para que as pontas do núcleo se soltassem da base.

O driver ficou acessível e foi estendido livremente até uma determinada posição, mas não foi possível retirá-lo completamente, embora os condutores da placa de LED estivessem vedados.

A placa de LED tinha um furo no centro. Decidi tentar remover a placa do driver batendo sua extremidade em uma haste de metal enfiada neste orifício. A prancha moveu-se alguns centímetros e bateu em alguma coisa. Após mais golpes, o corpo da lâmpada rachou ao longo do anel e a placa com a base da base separada.

Acontece que a placa tinha uma extensão cujos ombros apoiavam-se no corpo da lâmpada. Parece que a prancha foi moldada desta forma para limitar os movimentos, embora bastasse fixá-la com uma gota de silicone. Então o driver seria removido de cada lado da lâmpada.

A tensão de 220 V da base da lâmpada é fornecida através de um resistor - fusível FU para a ponte retificadora MB6F e então suavizada por um capacitor eletrolítico. Em seguida, a tensão é aplicada ao chip SIC9553, que estabiliza a corrente. Os resistores R20 e R80 conectados em paralelo entre os pinos 1 e 8 MS definem a quantidade de corrente de alimentação do LED.

A foto mostra uma instalação elétrica típica diagrama de circuito, fornecido pelo fabricante do chip SIC9553 na ficha técnica chinesa.

Esta foto mostra a aparência do driver da lâmpada LED do lado da instalação dos elementos de saída. Como o espaço permitiu, para reduzir o coeficiente de pulsação do fluxo luminoso, o capacitor na saída do driver foi soldado a 6,8 μF em vez de 4,7 μF.

Se você tiver que remover os drivers do corpo deste modelo de lâmpada e não conseguir remover a placa de LED, você pode usar um quebra-cabeças para cortar o corpo da lâmpada ao redor da circunferência logo acima da parte do parafuso da base.

No final, todos os meus esforços para remover o driver revelaram-se úteis apenas para a compreensão da estrutura da lâmpada LED. O motorista acabou bem.

O flash dos LEDs no momento de ligar foi causado por uma quebra no cristal de um deles em decorrência de um pico de tensão na partida do driver, o que me enganou. Foi necessário ligar os LEDs primeiro.

Uma tentativa de testar os LEDs com um multímetro não teve êxito. Os LEDs não acenderam. Descobriu-se que dois cristais emissores de luz conectados em série estão instalados em um gabinete e, para que o LED comece a fluir corrente, é necessário aplicar uma tensão de 8 V nele.

Um multímetro ou testador ligado no modo de medição de resistência produz uma tensão entre 3-4 V. Tive que verificar os LEDs usando uma fonte de alimentação, fornecendo 12 V para cada LED através de um resistor limitador de corrente de 1 kOhm.

Não havia nenhum LED de reposição disponível, então os pads foram curto-circuitados com uma gota de solda. Isso é seguro para a operação do driver, e a potência da lâmpada LED diminuirá apenas 0,7 W, o que é quase imperceptível.

Após o reparo da parte elétrica da lâmpada LED, o corpo rachado foi colado com supercola “Moment” de secagem rápida, as costuras foram alisadas derretendo o plástico com ferro de solda e alisadas com lixa.

Só por diversão, fiz algumas medições e cálculos. A corrente que flui pelos LEDs foi de 58 mA, a tensão foi de 8 V. Portanto, a potência fornecida a um LED foi de 0,46 W. Com 16 LEDs, o resultado é 7,36 W, em vez dos 11 W declarados. Talvez o fabricante tenha indicado o consumo total de energia da lâmpada, levando em consideração as perdas no driver.

A vida útil da lâmpada LED ASD LED-A60, 11 W, 220 V, E27 declarada pelo fabricante levanta sérias dúvidas em minha mente. No pequeno volume do corpo plástico da lâmpada, com baixa condutividade térmica, é liberada uma potência significativa - 11 W. Como resultado, os LEDs e o driver operam na temperatura máxima permitida, o que leva à degradação acelerada de seus cristais e, consequentemente, a uma redução acentuada no tempo entre falhas.

Reparação de lâmpadas LED
LED smd B35 827 ERA, 7 W no chip BP2831A

Um conhecido me contou que comprou cinco lâmpadas como na foto abaixo, e depois de um mês todas pararam de funcionar. Ele conseguiu jogar fora três deles e, a meu pedido, trouxe dois para conserto.

A lâmpada funcionou, mas em vez de luz brilhante emitiu uma luz fraca e bruxuleante com uma frequência de várias vezes por segundo. Presumi imediatamente que o capacitor eletrolítico estava inchado; geralmente, se falhar, a lâmpada começa a emitir luz como um estroboscópio.

O vidro difusor de luz saiu facilmente e não ficou colado. Foi fixado por uma fenda na borda e uma saliência no corpo da lâmpada.

O driver foi fixado por meio de duas soldas a uma placa de circuito impresso com LEDs, como em uma das lâmpadas descritas acima.

Um circuito de driver típico no chip BP2831A retirado da folha de dados é mostrado na fotografia. A placa do driver foi removida e todos os elementos simples do rádio foram verificados; todos estavam em boas condições. Tive que começar a verificar os LEDs.

Os LEDs da lâmpada foram instalados de tipo desconhecido com dois cristais na carcaça e a inspeção não revelou nenhum defeito. Ao conectar os fios de cada LED em série, identifiquei rapidamente o defeituoso e substituí-o por uma gota de solda, como na foto.

A lâmpada funcionou por uma semana e foi consertada novamente. Curto-circuitou o próximo LED. Uma semana depois tive que causar curto-circuito em outro LED e depois do quarto joguei fora a lâmpada porque estava cansado de consertá-la.

A razão para o fracasso das lâmpadas deste design é óbvia. Os LEDs superaquecem devido à superfície insuficiente do dissipador de calor e sua vida útil é reduzida para centenas de horas.

Por que é permitido curto-circuitar os terminais de LEDs queimados em lâmpadas LED?

O driver da lâmpada LED, diferentemente de uma fonte de alimentação de tensão constante, produz um valor de corrente estabilizado na saída, não uma tensão. Portanto, independente da resistência da carga dentro dos limites especificados, a corrente será sempre constante e, portanto, a queda de tensão em cada um dos LEDs permanecerá a mesma.

Portanto, à medida que o número de LEDs conectados em série no circuito diminui, a tensão na saída do driver também diminuirá proporcionalmente.

Por exemplo, se 50 LEDs estiverem conectados em série ao driver, e cada um deles reduzir a tensão de 3 V, então a tensão na saída do driver será de 150 V, e se você causar curto-circuito em 5 deles, a tensão cairá para 135 V, e a corrente não mudará.

Mas a eficiência do driver montado de acordo com este esquema será baixa e a perda de potência será superior a 50%. Por exemplo, para uma lâmpada LED MR-16-2835-F27, você precisará de um resistor de 6,1 kOhm com potência de 4 watts. Acontece que o driver do resistor consumirá energia que excede o consumo de energia dos LEDs e colocá-lo em uma pequena caixa de lâmpada LED será inaceitável devido à liberação de mais calor.

Mas se não houver outra forma de consertar uma lâmpada LED e ela for muito necessária, então o driver do resistor pode ser colocado em uma caixa separada, de qualquer forma, o consumo de energia de tal lâmpada LED será quatro vezes menor que o das lâmpadas incandescentes. Ressalta-se que quanto mais LEDs conectados em série em uma lâmpada, maior será a eficiência. Com 80 LEDs SMD3528 conectados em série, você precisará de um resistor de 800 Ohm com potência de apenas 0,5 W. A capacitância do capacitor C1 precisará ser aumentada para 4,7 µF.

Encontrando LEDs com defeito

Após retirar o vidro protetor, é possível verificar os LEDs sem descascar a placa de circuito impresso. Em primeiro lugar, é realizada uma inspeção cuidadosa de cada LED. Se mesmo o menor ponto preto for detectado, sem mencionar o escurecimento de toda a superfície do LED, então ele está definitivamente com defeito.

Ao inspecionar a aparência dos LEDs, é necessário examinar cuidadosamente a qualidade da soldagem de seus terminais. Uma das lâmpadas que estavam sendo consertadas tinha quatro LEDs mal soldados.

A foto mostra uma lâmpada que tinha pequenos pontos pretos em seus quatro LEDs. Marquei imediatamente os LEDs defeituosos com cruzes para que ficassem claramente visíveis.

LEDs defeituosos podem não ter nenhuma alteração na aparência. Portanto, é necessário verificar cada LED com um multímetro ou testador de ponteiro ligado no modo de medição de resistência.

Existem lâmpadas LED nas quais são instalados LEDs padrão, em cuja caixa são montados dois cristais conectados em série ao mesmo tempo. Por exemplo, lâmpadas da série ASD LED-A60. Para testar tais LEDs, é necessário aplicar uma tensão superior a 6 V em seus terminais, e qualquer multímetro não produz mais que 4 V. Portanto, a verificação de tais LEDs só pode ser feita aplicando uma tensão superior a 6 (recomendado 9-12) V para eles da fonte de alimentação através de um resistor de 1 kOhm.

O LED é verificado como um diodo normal; em uma direção a resistência deve ser igual a dezenas de megaohms, e se você trocar as pontas de prova (isso muda a polaridade da alimentação de tensão do LED), então deve ser pequeno, e o O LED pode brilhar fracamente.

Ao verificar e substituir os LEDs, a lâmpada deve ser consertada. Para fazer isso, você pode usar um frasco redondo de tamanho adequado.

Você pode verificar a capacidade de manutenção do LED sem uma fonte CC adicional. Mas este método de verificação é possível se o driver da lâmpada estiver funcionando corretamente. Para isso, é necessário aplicar tensão de alimentação na base da lâmpada LED e curto-circuitar os terminais de cada LED em série entre si por meio de um jumper de fio ou, por exemplo, das garras de uma pinça metálica.

Se de repente todos os LEDs acenderem, significa que o que está em curto está definitivamente com defeito. Este método é adequado se apenas um LED do circuito estiver com defeito. Com este método de verificação, é necessário levar em consideração que se o driver não fornecer isolamento galvânico da rede elétrica, como por exemplo nos diagramas acima, não é seguro tocar nas soldas do LED com a mão.

Se um ou mesmo vários LEDs estiverem com defeito e não houver nada para substituí-los, você pode simplesmente causar um curto-circuito nas placas de contato às quais os LEDs foram soldados. A lâmpada funcionará com o mesmo sucesso, apenas o fluxo luminoso diminuirá ligeiramente.

Outras avarias de lâmpadas LED

Se a verificação dos LEDs mostrou sua operacionalidade, o motivo da inoperabilidade da lâmpada está no driver ou nas áreas de soldagem dos condutores condutores de corrente.

Por exemplo, nesta lâmpada foi encontrada uma conexão de solda fria no condutor que fornece energia à placa de circuito impresso. A fuligem liberada devido à soldagem deficiente até se depositou nos caminhos condutores da placa de circuito impresso. A fuligem foi facilmente removida com um pano embebido em álcool. O fio foi soldado, descascado, estanhado e soldado novamente na placa. Tive sorte com o conserto desta lâmpada.

Das dez lâmpadas com defeito, apenas uma tinha o driver defeituoso e a ponte de diodos quebrada. O reparo do driver consistiu na substituição da ponte de diodos por quatro diodos IN4007, projetados para tensão reversa de 1000 V e corrente de 1 A.

Soldagem de LEDs SMD

Para substituir um LED com defeito, ele deve ser dessoldado sem danificar os condutores impressos. O LED da placa doadora também precisa ser dessoldado para substituição sem danos.

É quase impossível dessoldar LEDs SMD com um simples ferro de soldar sem danificar sua caixa. Mas se você usar uma ponta especial para um ferro de soldar ou colocar um acessório feito de fio de cobre em uma ponta padrão, o problema pode ser facilmente resolvido.

Os LEDs possuem polaridade e na hora da substituição é necessário instalá-los corretamente na placa de circuito impresso. Normalmente, os condutores impressos seguem o formato dos fios do LED. Portanto, um erro só pode ser cometido se você estiver desatento. Para selar um LED, basta instalá-lo em uma placa de circuito impresso e aquecer suas extremidades com as placas de contato com um ferro de solda de 10-15 W.

Se o LED queimar como carbono e a placa de circuito impresso embaixo estiver carbonizada, antes de instalar um novo LED, você deve limpar esta área da placa de circuito impresso de queimar, pois é um condutor de corrente. Ao limpar, você pode descobrir que as almofadas de solda do LED estão queimadas ou descascadas.

Neste caso, o LED pode ser instalado soldando-o a LEDs adjacentes se os traços impressos levarem a eles. Para isso, você pode pegar um pedaço de fio fino, dobrar ao meio ou três vezes, dependendo da distância entre os LEDs, estanhar e soldar neles.

Reparação de lâmpadas LED série "LL-CORN" (lâmpada de milho)
E27 4,6W 36x5050SMD

O design da lâmpada, popularmente chamada de lâmpada de milho, mostrada na foto abaixo, é diferente da lâmpada descrita acima, portanto a tecnologia de reparo é diferente.

O design das lâmpadas LED SMD deste tipo é muito conveniente para reparos, pois há acesso para testar os LEDs e substituí-los sem desmontar o corpo da lâmpada. É verdade que ainda desmontei a lâmpada por diversão para estudar sua estrutura.

A verificação dos LEDs de uma lâmpada LED de milho não difere da tecnologia descrita acima, mas deve-se levar em consideração que a caixa do LED SMD5050 contém três LEDs ao mesmo tempo, geralmente conectados em paralelo (três pontos escuros dos cristais são visíveis no círculo amarelo) e durante o teste todos os três devem brilhar.

Um LED defeituoso pode ser substituído por um novo ou curto-circuitado com um jumper. Isso não afetará a confiabilidade da lâmpada, apenas o fluxo luminoso diminuirá ligeiramente, de forma imperceptível a olho nu.

O driver desta lâmpada é montado de acordo com o circuito mais simples, sem transformador isolante, portanto é inaceitável tocar nos terminais do LED com a lâmpada acesa. As lâmpadas deste modelo não devem ser instaladas em lâmpadas que possam ser alcançadas por crianças.

Se todos os LEDs estiverem funcionando, significa que o driver está com defeito e a lâmpada terá que ser desmontada para chegar até ele.

Para fazer isso, remova o aro do lado oposto à base. Usando uma pequena chave de fenda ou uma lâmina de faca, tente em círculo encontrar o ponto fraco onde o aro está mais colado. Se o aro ceder, usando a ferramenta como alavanca, o aro sairá facilmente em todo o perímetro.

O driver foi montado de acordo com o circuito elétrico, assim como a lâmpada MR-16, apenas C1 tinha capacidade de 1 µF e C2 - 4,7 µF. Devido ao fato dos fios que vão do driver à base da lâmpada serem longos, o driver foi facilmente removido do corpo da lâmpada. Depois de estudar o diagrama de circuito, o driver foi inserido de volta na caixa e a moldura foi colada no lugar com cola Moment transparente. O LED com falha foi substituído por um que funciona.

Reparação de lâmpada LED "LL-CORN" (lâmpada de milho)
E27 12W 80x5050SMD

Ao reparar uma lâmpada mais potente, de 12 W, não houve LEDs do mesmo design com falha e para chegar aos drivers foi necessário abrir a lâmpada usando a tecnologia descrita acima.

Esta lâmpada me surpreendeu. Os fios que ligavam o driver ao soquete eram curtos e era impossível remover o driver do corpo da lâmpada para reparo. Tive que remover a base.

A base da lâmpada era feita de alumínio, com núcleo em torno da circunferência e presa com firmeza. Tive que perfurar os pontos de montagem com uma broca de 1,5 mm. Depois disso, a base, arrancada com uma faca, foi facilmente removida.

Mas você pode fazer isso sem perfurar a base se usar o fio de uma faca para forçá-la ao redor da circunferência e dobrar levemente a borda superior. Você deve primeiro colocar uma marca na base e no corpo para que a base possa ser convenientemente instalada no lugar. Para fixar a base com segurança após o reparo da lâmpada, bastará colocá-la no corpo da lâmpada de forma que os pontos perfurados na base caiam nos locais antigos. Em seguida, pressione esses pontos com um objeto pontiagudo.

Dois fios foram conectados ao fio com uma pinça e os outros dois foram pressionados no contato central da base. Tive que cortar esses fios.

Como esperado, havia dois drivers idênticos, alimentando 43 diodos cada. Eles foram cobertos com tubo termorretrátil e colados com fita adesiva. Para que o driver seja colocado de volta no tubo, costumo cortá-lo com cuidado ao longo da placa de circuito impresso do lado onde as peças estão instaladas.

Após o reparo, a chave é enrolada em um tubo, que é fixado com uma fita plástica ou enrolado com várias voltas de linha.

No circuito elétrico do driver desta lâmpada já estão instalados elementos de proteção, C1 para proteção contra surtos de pulso e R2, R3 para proteção contra surtos de corrente. Ao verificar os elementos, os resistores R2 foram imediatamente encontrados abertos em ambos os drivers. Parece que a lâmpada LED foi alimentada com uma tensão que excedeu a tensão permitida. Depois de substituir os resistores, eu não tinha um de 10 ohms em mãos, então configurei para 5,1 ohms e a lâmpada começou a funcionar.

Reparação de lâmpadas LED série "LLB" LR-EW5N-5

A aparência deste tipo de lâmpada inspira confiança. Corpo de alumínio, acabamento de alta qualidade, belo design.

O design da lâmpada é tal que é impossível desmontá-la sem a utilização de um esforço físico significativo. Como o reparo de qualquer lâmpada LED começa com a verificação da operacionalidade dos LEDs, a primeira coisa que tivemos que fazer foi remover o vidro protetor de plástico.

O vidro foi fixado sem cola em uma ranhura feita no radiador com um colar em seu interior. Para retirar o vidro, é necessário usar a ponta de uma chave de fenda, que vai passar entre as aletas do radiador, apoiar na ponta do radiador e, como uma alavanca, levantar o vidro.

A verificação dos LEDs com um testador mostrou que eles estão funcionando corretamente, portanto, o driver está com defeito e precisamos atendê-lo. A placa de alumínio foi fixada com quatro parafusos, que desparafusei.

Mas, ao contrário do que se esperava, atrás da placa havia um plano radiador, lubrificado com pasta condutora de calor. A placa teve que ser devolvida ao seu lugar e a lâmpada continuou a ser desmontada pela lateral da base.

Devido ao fato da parte plástica na qual o radiador estava fixado estar bem presa, resolvi seguir o caminho comprovado, retirar a base e retirar o driver pelo orifício aberto para reparo. Perfurei os pontos centrais, mas a base não foi removida. Acontece que ele ainda estava preso ao plástico devido à conexão roscada.

Tive que separar o adaptador de plástico do radiador. Ele se manteve exatamente como o vidro protetor. Para isso, foi feito um corte com serra para metal na junção do plástico com o radiador e girando uma chave de fenda de lâmina larga, as peças foram separadas umas das outras.

Após dessoldar os fios da placa de circuito impresso de LED, o driver ficou disponível para reparo. O circuito do driver revelou-se mais complexo que as lâmpadas anteriores, com transformador de isolamento e microcircuito. Um dos capacitores eletrolíticos de 400 V 4,7 µF estava inchado. Eu tive que substituí-lo.

Uma verificação de todos os elementos semicondutores revelou um diodo Schottky D4 com defeito (foto abaixo à esquerda). Havia um diodo Schottky SS110 na placa, que foi substituído por um 10 BQ100 analógico existente (100 V, 1 A). A resistência direta dos diodos Schottky é duas vezes menor que a dos diodos comuns. A luz LED acendeu. A segunda lâmpada teve o mesmo problema.

Reparação de lâmpadas LED série "LLB" LR-EW5N-3

Esta lâmpada LED é muito semelhante em aparência à "LLB" LR-EW5N-5, mas seu design é um pouco diferente.

Se você olhar de perto, verá que na junção entre o radiador de alumínio e o vidro esférico, ao contrário do LR-EW5N-5, há um anel no qual o vidro é fixado. Para remover o vidro protetor, use uma chave de fenda pequena para forçá-lo na junção com o anel.

Três LEDs superbrilhantes de nove cristais são instalados em uma placa de circuito impresso de alumínio. A placa é aparafusada ao dissipador de calor com três parafusos. A verificação dos LEDs mostrou sua capacidade de manutenção. Portanto, o driver precisa ser reparado. Tendo experiência no reparo de uma lâmpada LED "LLB" LR-EW5N-5 semelhante, não desparafusei os parafusos, mas dessoldei os fios condutores de corrente vindos do driver e continuei desmontando a lâmpada pelo lado da base.

O anel de ligação de plástico entre a base e o radiador foi removido com grande dificuldade. Ao mesmo tempo, parte disso foi interrompida. Acontece que ele foi aparafusado ao radiador com três parafusos autoatarraxantes. O driver foi facilmente removido do corpo da lâmpada.

Os parafusos que fixam o anel plástico da base são cobertos pela chave e são difíceis de ver, mas estão no mesmo eixo da rosca na qual é aparafusada a parte de transição do radiador. Portanto, você pode alcançá-los com uma chave de fenda Phillips fina.

O driver acabou sendo montado de acordo com um circuito transformador. A verificação de todos os elementos, exceto o microcircuito, não revelou nenhuma falha. Conseqüentemente, o microcircuito está com defeito, não consegui nem encontrar menção ao seu tipo na Internet. A lâmpada LED não pôde ser reparada; será útil para peças de reposição. Mas estudei sua estrutura.

Reparação de lâmpadas LED série "LL" GU10-3W

À primeira vista, revelou-se impossível desmontar uma lâmpada LED GU10-3W queimada com vidro protetor. Uma tentativa de remover o vidro resultou em lascas. Quando muita força foi aplicada, o vidro quebrou.

Aliás, na marcação da lâmpada, a letra G significa que a lâmpada tem base de pino, a letra U significa que a lâmpada pertence à classe das lâmpadas economizadoras de energia e o número 10 significa a distância entre os pinos em milímetros.

As lâmpadas LED com base GU10 possuem pinos especiais e são instaladas em um soquete giratório. Graças aos pinos de expansão, a lâmpada LED fica presa no soquete e segurada com segurança mesmo quando agitada.

Para desmontar esta lâmpada LED, tive que fazer um furo com diâmetro de 2,5 mm em sua caixa de alumínio na altura da superfície da placa de circuito impresso. O local de perfuração deve ser escolhido de forma que a furadeira não danifique o LED ao sair. Se você não tiver uma furadeira em mãos, pode fazer um furo com um furador grosso.

Em seguida, uma pequena chave de fenda é inserida no orifício e, agindo como uma alavanca, o vidro é levantado. Retirei o vidro de duas lâmpadas sem problemas. Se a verificação dos LEDs com um testador mostrar sua capacidade de manutenção, a placa de circuito impresso será removida.

Depois de separar a placa do corpo da lâmpada, ficou imediatamente óbvio que os resistores limitadores de corrente estavam queimados em uma e na outra lâmpada. A calculadora determinou seu valor nominal a partir das listras, 160 Ohms. Como os resistores queimaram em lâmpadas LED de lotes diferentes, é óbvio que sua potência, a julgar pelo tamanho de 0,25 W, não corresponde à potência liberada quando o driver opera na temperatura ambiente máxima.

A placa de circuito do driver estava bem preenchida com silicone e não a desconectei da placa com os LEDs. Cortei os terminais dos resistores queimados na base e os soldei em resistores mais potentes que estavam disponíveis. Em uma lâmpada soldei um resistor de 150 Ohm com potência de 1 W, na segunda duas em paralelo com 320 Ohm com potência de 0,5 W.

Para evitar o contato acidental do terminal do resistor, ao qual está conectada a tensão da rede, com o corpo metálico da lâmpada, ele foi isolado com uma gota de adesivo hot-melt. É à prova d'água e um excelente isolante. Costumo usá-lo para vedar, isolar e proteger fios elétricos e outras peças.

O adesivo hot melt está disponível na forma de bastões com diâmetro de 7, 12, 15 e 24 mm em diversas cores, do transparente ao preto. Derrete, dependendo da marca, a uma temperatura de 80-150°, o que permite a sua fusão com um ferro de soldar eléctrico. Basta cortar um pedaço da haste, colocá-la no lugar certo e aquecê-la. A cola quente adquirirá a consistência do mel de maio. Depois de esfriar, fica duro novamente. Quando reaquecido, torna-se líquido novamente.

Após a substituição dos resistores, a funcionalidade de ambas as lâmpadas foi restaurada. Resta fixar a placa de circuito impresso e o vidro protetor no corpo da lâmpada.

Ao consertar lâmpadas LED, usei pregos líquidos “Montagem” para fixar placas de circuito impresso e peças plásticas. A cola é inodora, adere bem às superfícies de qualquer material, permanece plástica após a secagem e possui resistência ao calor suficiente.

Basta pegar uma pequena quantidade de cola na ponta de uma chave de fenda e aplicar nos locais de contato das peças. Após 15 minutos a cola já estará firme.

Na hora de colar a placa de circuito impresso, para não esperar, segurando a placa no lugar, já que os fios a empurravam para fora, fixei adicionalmente a placa em vários pontos com cola quente.

A lâmpada LED começou a piscar como uma luz estroboscópica

Tive que consertar algumas lâmpadas LED com drivers montados em um microcircuito, cujo mau funcionamento era a luz piscar a uma frequência de cerca de um hertz, como em uma luz estroboscópica.

Uma instância da lâmpada LED começou a piscar imediatamente após ser ligada durante os primeiros segundos e então a lâmpada começou a brilhar normalmente. Com o tempo, a duração do piscar da lâmpada após ser ligada começou a aumentar e a lâmpada começou a piscar continuamente. A segunda instância da lâmpada LED de repente começou a piscar continuamente.

Após a desmontagem das lâmpadas, descobriu-se que os capacitores eletrolíticos instalados imediatamente após as pontes retificadoras nos drivers falharam. Foi fácil determinar o mau funcionamento, pois as caixas dos capacitores estavam inchadas. Mas mesmo que o capacitor pareça livre de defeitos externos na aparência, o reparo de uma lâmpada LED com efeito estroboscópico ainda deve começar com sua substituição.

Após a substituição dos capacitores eletrolíticos por outros funcionais, o efeito estroboscópico desapareceu e as lâmpadas começaram a brilhar normalmente.

Calculadoras online para determinar valores de resistores
por marcação de cor

Ao reparar lâmpadas LED, torna-se necessário determinar o valor do resistor. De acordo com a norma, os resistores modernos são marcados pela aplicação de anéis coloridos em seus corpos. 4 anéis coloridos são aplicados a resistores simples e 5 a resistores de alta precisão.

Nota do autor: “Há uma grande quantidade de informações na Internet sobre a fonte de alimentação de produtos LED, mas quando estava preparando o material para este artigo, encontrei uma grande quantidade de informações absurdas em sites dos principais resultados dos mecanismos de busca. Neste caso, há uma ausência completa ou uma percepção incorreta de informações e conceitos teóricos básicos.”

Os LEDs são as mais eficientes de todas as fontes de luz comuns atualmente. Por trás da eficiência também existem problemas, por exemplo, uma alta exigência de estabilidade da corrente que os alimenta, baixa tolerância a condições térmicas complexas de operação (em temperaturas elevadas). Daí a tarefa de resolver esses problemas. Vamos ver como os conceitos de fonte de alimentação e driver diferem. Primeiro, vamos nos aprofundar na teoria.

Fonte de corrente e fonte de tensão

unidade de energiaé um nome generalizado para uma parte de um dispositivo eletrônico ou outro equipamento elétrico que fornece e regula a eletricidade para alimentar este equipamento. Ele pode ser localizado tanto dentro quanto fora do dispositivo, em uma caixa separada.

Motorista- um nome generalizado para uma fonte, interruptor ou regulador de energia especializado para equipamento elétrico específico.

Existem dois tipos principais de fontes de alimentação:

Fonte de voltagem.

Fonte atual.

Vejamos suas diferenças.

Fonte de voltagem- esta é uma fonte de energia cuja tensão de saída não muda quando a corrente de saída muda.

Uma fonte de tensão ideal tem resistência interna zero, mas a corrente de saída pode ser infinitamente grande. Na realidade, a situação é diferente.

Qualquer fonte de tensão possui resistência interna. A este respeito, a tensão pode desviar-se ligeiramente do nominal ao conectar uma carga potente (potente - baixa resistência, alto consumo de corrente), e a corrente de saída é determinada por sua estrutura interna.

Para uma fonte de tensão real, o modo de operação de emergência é o modo de curto-circuito. Neste modo, a corrente aumenta acentuadamente, sendo limitada apenas pela resistência interna da fonte de alimentação. Se a fonte de alimentação não tiver proteção contra curto-circuito, ela falhará

Fonte atual- esta é uma fonte de energia cuja corrente permanece definida independentemente da resistência da carga conectada.

Já que o objetivo de uma fonte de corrente é manter um determinado nível de corrente. O modo de operação de emergência é o modo inativo.

Para explicar o motivo em palavras simples, a situação é a seguinte: digamos que você conectou uma carga com resistência de 1 Ohm a uma fonte de corrente com valor nominal de 1 Ampere, então a tensão em sua saída será ajustada para 1 Volt. Uma potência de 1 W será liberada.

Se você aumentar a resistência da carga, digamos, para 10 Ohms, a corrente ainda será 1A e a tensão já estará ajustada em 10V. Isso significa que serão liberados 10W de potência. Por outro lado, se você reduzir a resistência para 0,1 Ohm, a corrente ainda será 1A e a tensão será 0,1V.

Inativo é um estado em que nada está conectado aos terminais da fonte de alimentação. Então podemos dizer que em marcha lenta a resistência da carga é muito grande (infinita). A tensão aumentará até que uma corrente de 1A flua. Na prática, um exemplo dessa situação é a bobina de ignição de um carro.

A tensão nos eletrodos da vela, quando o circuito de potência do enrolamento primário da bobina se abre, aumenta até que seu valor atinja a tensão de ruptura do centelhador, após o que a corrente flui através da faísca resultante e a energia acumulada no bobina é dissipada.

Uma condição de curto-circuito para uma fonte de corrente não é um modo de operação de emergência. Durante um curto-circuito, a resistência de carga da fonte de energia tende a zero, ou seja, é infinitamente pequeno. Então a tensão na saída da fonte de corrente será apropriada para o fluxo de uma determinada corrente, e a potência liberada será insignificante.

Vamos prosseguir para a prática

Se falarmos sobre a nomenclatura moderna ou os nomes dados às fontes de alimentação mais pelos profissionais de marketing do que pelos engenheiros, então fonte de energiaé comumente chamada de fonte de tensão.

Esses incluem:

Carregador para celular (nestes, a conversão dos valores até atingir a corrente e tensão de carga necessárias é realizada por conversores instalados na placa do dispositivo que está sendo carregado.

Fonte de alimentação para notebook.

Fonte de alimentação para fita LED.

O driver é a fonte atual. Seu principal uso no dia a dia é alimentar indivíduos e ambos com potência normal alta a partir de 0,5 W.

Potência LED

No início do artigo foi mencionado que os LEDs possuem requisitos de potência muito elevados. O fato é que o LED é alimentado por corrente. Está conectado com. Olha para ela.

A imagem mostra as características de corrente-tensão de diodos de cores diferentes:

Esse formato de ramo (próximo a uma parábola) se deve às características dos semicondutores e às impurezas que neles são introduzidas, bem como às características da junção pn. A corrente, quando a tensão aplicada ao diodo é menor que o limite, quase não aumenta, ou melhor, seu aumento é insignificante. Quando a tensão nos terminais do diodo atinge um nível limite, a corrente através do diodo começa a aumentar acentuadamente.

Se a corrente através de um resistor cresce linearmente e depende de sua resistência e da tensão aplicada, então o aumento da corrente através de um diodo não obedece a esta lei. E com um aumento de 1% na tensão, a corrente pode aumentar em 100% ou mais.

Mais: para os metais, a resistência aumenta à medida que a temperatura aumenta, mas para os semicondutores, ao contrário, a resistência cai e a corrente começa a aumentar.

Para saber mais detalhadamente os motivos disso, você precisa se aprofundar no curso “Fundamentos Físicos da Eletrônica” e aprender sobre os tipos de portadores de carga, o band gap e outras coisas interessantes, mas não faremos isso, vamos brevemente considerou essas questões.

Nas especificações técnicas, a tensão limite é designada como a queda de tensão na polarização direta; para LEDs brancos é geralmente de cerca de 3 volts.

À primeira vista pode parecer que na fase de projeto e produção da lâmpada basta definir uma tensão estável na saída da fonte de alimentação e tudo ficará bem. Eles fazem isso em tiras de LED, mas são alimentados por fontes de alimentação estabilizadas e, além disso, a potência dos LEDs usados nas tiras costuma ser * pequena, décimos e centésimos de watt.

Se tal LED for alimentado por um driver com uma corrente de saída estável, quando o LED aquecer, a corrente através dele não aumentará, mas permanecerá inalterada e, portanto, a tensão em seus terminais diminuirá ligeiramente.

E se for da fonte de alimentação (fonte de tensão), após o aquecimento a corrente aumentará, o que tornará o aquecimento ainda mais forte.

Há mais um fator - as características de todos os LEDs (assim como de outros elementos) são sempre diferentes.

Seleção de driver: características, conexão

Para escolher o driver certo, você precisa se familiarizar com suas características técnicas, as principais são:

Corrente nominal de saída;

Força maxima;

Potência mínima. Nem sempre indicado. O fato é que alguns drivers não iniciarão se uma carga inferior a uma determinada potência estiver conectada a eles.

Muitas vezes nas lojas, em vez de energia, indicam:

Corrente nominal de saída;

Faixa de tensão de saída na forma de (min.)V...(máx.)V, por exemplo 3-15V.

O número de LEDs conectados depende da faixa de tensão, escrita na forma (min)...(max), por exemplo 1-3 LEDs.

Como a corrente através de todos os elementos é a mesma quando conectados em série, os LEDs são conectados ao driver em série.

Não é aconselhável (ou melhor, impossível) conectar LEDs em paralelo ao driver, pois as quedas de tensão nos LEDs podem ser ligeiramente diferentes e um ficará sobrecarregado, e o outro, ao contrário, operará em modo abaixo do nominal um.

Não é recomendado conectar mais LEDs do que o especificado pelo design do driver. O fato é que qualquer fonte de energia possui uma certa potência máxima permitida, que não pode ser ultrapassada. E para cada LED conectado a uma fonte de corrente estabilizada, a tensão em suas saídas aumentará aproximadamente 3V (se o LED for branco), e a potência será igual ao produto da corrente pela tensão, como de costume.

Com base nisso, tiraremos conclusões: para comprar o driver certo para LEDs, você precisa determinar a corrente que os LEDs consomem e a tensão que cai sobre eles, e selecionar o driver de acordo com os parâmetros.

Por exemplo, este driver suporta a conexão de até 12 LEDs potentes de 1W com um consumo de corrente de 0,4A.

Este produz uma corrente de 1,5A e uma tensão de 20 a 39V, o que significa que você pode conectar nele, por exemplo, um LED de 1,5A, 32-36V e uma potência de 50W.

Conclusão

Um driver é um tipo de fonte de alimentação projetada para fornecer aos LEDs uma determinada corrente. Em princípio, não importa como se chama essa fonte de energia. As fontes de alimentação são chamadas de fontes de alimentação para tiras de LED de 12 ou 24 Volts; elas podem fornecer qualquer corrente abaixo do máximo. Conhecendo os nomes corretos, é improvável que você cometa um erro ao comprar um produto nas lojas e não precise alterá-lo.