Світлодіоди продовжують форсувати чергові рубежі у світі штучного освітлення, підтверджуючи свою перевагу цілою низкою переваг. Велика заслуга успішного розвитку LED-технологій належить джерелам живлення. Працюючи в тандемі, драйвер та світлодіод відкривають нові горизонти, гарантуючи споживачеві стабільну яскравість та заявлений термін служби.
Що являє собою світлодіодний драйвер і яке функціональне навантаження на нього покладено? На що звернути увагу під час виборів і чи є альтернатива? Спробуємо розібратися.
Що таке драйвер для світлодіода і для чого він потрібний?
Висловлюючись по-науковому, LED-драйвер називають електронний пристрій, основним вихідним параметром якого є стабілізований струм. Саме струм, а не напруга. Пристрій зі стабілізацією напруги прийнято називати «блоком живлення» із зазначенням номінальної вихідної напруги. Його використовують для запитки світлодіодних стрічок, модулів та LED-лінійок. Але мова йтиме не про нього.
Головний електричний параметр драйвера для світлодіода - вихідний струм, який може довго забезпечувати при підключенні відповідного навантаження. У ролі навантаження виступають окремі світлодіоди або збирання на їх основі. Для стабільного світіння необхідно, щоб через кристал світлодіода протікав струм, вказаний у паспортних даних. У свою чергу, напруга на ньому впаде рівно стільки, скільки потрібно p-n переходу при цьому значенні струму. Точні значення струму, що протікає, і прямого падіння напруги можна визначити з вольта-мперної характеристики (ВАХ) напівпровідникового приладу. Живлення драйвер отримує, як правило, від постійної мережі 12 або змінної мережі 220 В. Його вихідна напруга вказується у вигляді двох крайніх значень, між якими гарантується стабільна робота. Як правило, робочий діапазон може бути від трьох вольт до кількох десятків вольт. Наприклад, драйвер з U вих =9-12, I вих =350 мА, як правило, призначений для послідовного підключення трьох білих світлодіодів потужністю 1 Вт. На кожному елементі впаде приблизно 3,3, що в сумі складе 9,9, а значить це потрапляє в зазначений діапазон.
До стабілізатора з розкидом напруг на виході 9-21 і струмом 780 мА можна підключити від трьох до шести світлодіодів по 3 Вт кожен. Такий драйвер вважається більш універсальним, але має менший ККД при включенні з мінімальним навантаженням.
Важливим параметром світлодіодного драйвера є потужність, яку може віддати в навантаження. Не варто намагатися вичавити з нього максимум. Особливо це стосується радіоаматорів, які майструють послідовно-паралельні ланцюжки зі світлодіодів з резисторами, що вирівнюють, а потім цією саморобною матрицею перевантажують вихідний транзистор стабілізатора.
Електронна частина драйвера для світлодіода залежить від багатьох факторів:
- вхідних та вихідних параметрів;
- класу захисту;
- застосовуваної елементної бази;
- виробника.
Сучасні драйвери для світлодіодів виготовляють за принципом ШІМ-перетворення та за допомогою спеціалізованих мікросхем. Широтно-імпульсні перетворювачі складаються з імпульсного трансформатора та схеми стабілізації струму. Вони живляться від мережі 220 В, мають високий ККД та захист від короткого замикання та перевантаження.
Драйвери з урахуванням однієї мікросхеми компактніші, оскільки розраховані харчування від низьковольтного джерела постійного струму. Вони також мають високий ККД, але їх надійність нижча через спрощену електронну схему. Такі пристрої дуже потрібні при світлодіодному тюнінгу автомобіля. Як приклад можна назвати ІМС PT4115, про готове схемотехнічне рішення на основі цієї мікросхеми можна прочитати в .
Критерії вибору
Відразу хочеться відзначити, що резистор – це альтернатива драйверу для світлодіода. Він ніколи не захистить від імпульсних перешкод і перепадів в мережі живлення. Будь-яка зміна вхідної напруги пройде через резистор і призведе до стрибкоподібної зміни струму через нелінійність світлодіоду ВАХ. Драйвер, зібраний на базі лінійного стабілізатора – теж не найкращий варіант. Низька ефективність сильно обмежує його можливості.
Вибирати LED-драйвер потрібно тільки після того, як буде точно відома кількість і потужність світлодіодів, що підключаються.
Пам'ятайте!Чіпи одного типорозміру можуть мати різну потужність споживання через велику кількість підробок. Тому намагайтеся купувати світлодіоди лише у перевірених магазинах.
Щодо технічних параметрів, то на корпусі LED-драйвера обов'язково має бути зазначено:
- потужність;
- робочий діапазон вхідної напруги;
- робочий діапазон вихідної напруги;
- номінальний стабілізований струм;
- ступінь захисту від вологи та пилу.
Дуже привабливі безкорпусні драйвери з живленням від 12 і 220 В. Серед них існують різні модифікації, в яких можна підключати як один, так і кілька потужних світлодіодів. Такі пристрої зручні для проведення лабораторних досліджень та експериментів. Для домашнього використання все одно доведеться помістити виріб у корпус. У результаті фінансова економія на платі драйвера відкритого типу досягається на шкоду надійності та естетики.
Окрім підбору драйвера для світлодіода за електричними параметрами, потенційний покупець має чітко представляти умови його майбутньої експлуатації (місце розміщення, температура, вологість). Адже від того, де і як буде встановлено драйвер, залежить надійність усієї системи.
Читайте також
Останнім часом споживачі все частіше цікавляться світлодіодним освітленням. Популярність LED ламп цілком обґрунтована – нова технологія освітлення не виділяє ультрафіолетового вивчення, економічна, а термін служби таких ламп – понад 10 років. Крім того, за допомогою LED елементів у домашніх та офісних інтер'єрах, на вулиці легко створити оригінальні світлові фактури.
Якщо ви наважилися придбати для будинку або офісу такі прилади, то варто знати, що вони дуже вимогливі до параметрів електромереж. Для оптимальної роботи освітлення вам знадобиться LED-драйвер. Так як будівельний ринок переповнений пристроями як різної якості так і цінової політики, перед тим, як придбати світлодіодні пристрої та блок живлення до них, не зайвим буде ознайомитися з основними порадами, які пропонують фахівці в цій справі.
Спочатку розглянемо, навіщо потрібен такий апарат як драйвер.
Яким є призначення драйверів?
Драйвер (блок живлення) - це пристрій, який виконує функції стабілізації струму, що протікає через ланцюг світлодіодів, і відповідає за те, щоб придбаний вами прилад відпрацював гарантовану виробником кількість годин. При підборі блоку живлення необхідно для початку досконально вивчити його вихідні характеристики, серед яких струм, напруга, потужність, коефіцієнт корисної дії (ККД), а також ступінь його захисту та впливу зовнішніх факторів.
Наприклад, від прохідних показників струму залежить яскравість світлодіод. Цифрове позначення напруги відбиває діапазон, у якому функціонує драйвер при можливих стрибках напруги. Ну і звичайно чим вище ККД, тим ефективніше працюватиме пристрій, а термін його експлуатації буде більшим.
Де використовуються LED драйвера?
Електронний пристрій - драйвер - зазвичай живиться від електричної мережі 220В, але розрахований на роботу і з дуже низькою напругою 10, 12 і 24В. Діапазон робочої вихідної напруги, як правило, становить від 3В до декількох десятків вольт. Наприклад, потрібно підключити сім світлодіодів напругою 3В. У цьому випадку буде потрібний драйвер з вихідною напругою від 9 до 24В, який розрахований на 780 мА. Зверніть увагу, що, незважаючи на універсальність, такий драйвер матиме малий коефіцієнт корисної дії, якщо дати йому мінімальне навантаження.
Якщо вам потрібно встановити освітлення в авто, вставити лампу у фару велосипеда, мотоцикла, в один або два невеликі вуличні ліхтарі або в ручний ліхтар, живлення від 9 до 36В вам буде цілком достатньо.
LED-драйвери по потужніше необхідно буде вибирати, якщо ви маєте намір підключити світлодіодну систему, що складається з трьох і більше пристроїв, на вулиці, вибрали її для оформлення свого інтер'єру, або у вас є настільні офісні світильники, які працюють не менше 8 годин на день .
Як працює драйвер?
Як ми вже розповідали, LED-драйвер виступає джерелом струму. Джерело напруги створює на своєму виході деяку напругу, що в ідеалі не залежить від навантаження.
Наприклад, підключимо до джерела напругою 12 резистор 40 Ом. Через нього піде струм величиною 300мА.
Тепер включимо відразу два резистори. Сумарний струм становитиме вже 600мА.
Блок живлення підтримує на виході заданий струм. Напруга може змінюватися. Підключимо також резистор 40Ом до драйвера 300мА. 
Блок живлення створить на резистори падіння напруги 12В.
Якщо підключити паралельно два резистори, струм також буде 300мА, а напруга впаде вдвічі.
Які основні характеристики LED – драйвера?
При підборі драйвера обов'язково звертайте увагу на такі параметри, як вихідна напруга, потужність (струм), що споживається навантаженням.
- напруга на виході залежить від падіння напруги на світлодіоді; кількості світлодіодів; від способу підключення.
— Струм на виході блоку живлення визначається характеристиками світлодіодів і залежить від їхньої потужності та яскравості, кількості та колірного рішення.
Зупинимося на колірних характеристиках LED ламп. Від цього залежить потужність навантаження. Наприклад, середня потужність червоного світлодіода варіює в межах 740 мВт. У зеленого кольору середня потужність складе близько 1.20 Вт. На підставі цих даних можна заздалегідь прорахувати, який драйвер вам знадобиться.
P = Pled x N
де Pled - це потужність LED, N - кількість діодів, що підключаються.
Ще одне важливе правило. ДДля стабільної роботи блоку живлення запас за потужністю має бути хоча б 25%. Тобто має виконуватися таке співвідношення:
Pmax ≥ (1.2…1.3)xP
де Pmax – це максимальна потужність блоку живлення.
Як правильно підключати світлодіоди-LED?
Підключати світлодіоди можна кількома способами.
Перший спосіб - це послідовне введення. Тут знадобиться драйвер напругою 12В і струмом 300мА. При такому способі світлодіоди в лампі або на стрічці горять однаково яскраво, але якщо ви наважитеся підключити більше світлодіодів, вам знадобиться драйвер з дуже великою напругою.
Другий спосіб – паралельне підключення. Нам підійде блок живлення на 6В, а струму споживатиметься приблизно вдвічі більше, ніж при послідовному підключенні. Є й недолік — один ланцюг може світити яскравіше за інший.
Послідовно-паралельне з'єднання – зустрічається в прожекторах та інших потужних світильниках, що працюють і від постійної, і змінної напруги.
Четвертий спосіб - підключення драйвера послідовно по два. Він менш бажаний.
Є ще й гібридний варіант. Він поєднав у собі переваги від послідовного та паралельного з'єднання світлодіодів.
Фахівці радять драйвер вибирати перед тим, як ви купите світлодіоди, та ще й бажано заздалегідь визначити схему їхнього підключення. Так блок живлення для вас ефективніше працюватиме.
Лінійні та імпульсні драйвери. Які їхні принципи роботи?
Сьогодні для LED ламп та стрічок випускають лінійні та імпульсні драйвери.
У лінійного виходом служить генератор струму, що забезпечує стабілізацію напруги, не створюючи у своїй електромагнітних перешкод. Такі драйвери прості у використанні та не дорогі, але невисокий коефіцієнт корисної дії обмежує сферу їх застосування.
Імпульсні драйвери, навпаки, мають високий коефіцієнт корисної дії (близько 96%) та ще й компактні. Драйвер з такими характеристиками краще використовувати для портативних освітлювальних приладів, що дозволяє збільшити час роботи джерела живлення. Але є й мінус – через високий рівень електромагнітних перешкод він менш привабливий.
Потрібен світлодіодний драйвер на 220В?
Для включення в мережу 220В випускаються лінійні та імпульсні драйвери. При цьому якщо блоки живлення мають гальванічну розв'язку (передача енергії або сигналу між електричними ланцюгами без електричного контакту між ним), вони демонструють високий коефіцієнт корисної дії, надійність та безпеку в експлуатації.
Без гальванічної розв'язки блок живлення обійдеться вам дешевше, але буде не таким надійним, вимагатиме обережності при під'єднанні через небезпеку удару струмом.
При підборі параметрів потужності фахівці рекомендують зупиняти свій вибір на світлодіодних драйверах з потужністю, що перевищує необхідний мінімум на 25%. Такий запас потужності не дасть електронному приладу і пристрою живлення швидко вийти з ладу.
Чи варто купувати китайські драйвери?
Made in China – сьогодні на ринку можна зустріти сотні драйверів різних характеристик, вироблених у Китаї. Що ж вони являють собою? В основному, це пристрої з імпульсним джерелом струму на 350-700мА. Низька ціна та наявність гальванічної розв'язки дозволяють таким драйверам бути в попиті у покупців. Але є й недоліки приладу китайського збирання. Найчастіше вони не мають корпусу, використання дешевих елементів знижує надійність драйвера та ще й відсутня захист від перегріву та коливань в електромережі.
Китайські драйвери, як і багато товарів, що випускаються у Піднебесній, недовговічні. Тому якщо ви хочете встановити якісну систему освітлення, яка прослужить вам жоден рік, краще купувати перетворювач для світлодіодів від перевіреного виробника.
Який термін служби led драйвера?
Драйвери, як і будь-яка електроніка мають свій термін експлуатації. Гарантійний термін служби LED – драйвера складає 30 000 годин. Але не варто забувати, що час роботи апарату залежатиме ще від нестабільності напруги, рівня вологості і перепаду температур, впливу на нього зовнішніх факторів.
Неповна завантаженість драйвера також знижує термін експлуатації приладу. Наприклад, якщо LED драйвер розрахований на 200Вт, а працює на навантаження 90Вт, половина його потужності повертається в електричну мережу, викликаючи її навантаження. Це провокує часті збої живлення і прилад може перегоріти, послуживши вам лише рік.
Дотримуйтесь наших порад і тоді не доведеться часто змінювати світлодіодні пристрої.
Стандартна схема драйвера світлодіодів РТ4115 представлена на малюнку нижче: 
Напруга живлення має бути принаймні на 1.5-2 вольта вище, ніж сумарна напруга на світлодіодах. Відповідно, в діапазоні напруги живлення від 6 до 30 вольт, до драйвера можна підключити від 1 до 7-8 світлодіодів.
Максимальна напруга живлення мікросхеми 45 В, але робота в такому режимі не гарантується (краще зверніть увагу на аналогічну мікросхему).
Струм через світлодіоди має трикутну форму з максимальним відхиленням від середнього значення ±15%. Середній струм через світлодіоди задається резистором і розраховується за такою формулою:
I LED = 0.1/R
Мінімально допустиме значення R = 0.082 Ом, що відповідає максимальному струму 1.2 А.
Відхилення струму через світлодіод від розрахункового не перевищує 5% за умови монтажу резистора R з максимальним відхиленням від номіналу 1%.
Отже, для включення світлодіода на постійну яскравість, висновок DIM залишаємо висіти в повітрі (він усередині PT4115 підтягнутий до рівня 5В). У цьому струм на виході визначається виключно опором R.
Якщо між виводом DIM та "землею" увімкнути конденсатор, ми отримаємо ефект плавного запалення світлодіодів. Час виходу на максимальну яскравість залежатиме від ємності конденсатора, чим вона більша, тим довше розгорятиметься світильник.
Для довідки:кожен нанофарад ємності підвищує час включення на 0.8 мс. 
Якщо ж потрібно зробити димований драйвер для світлодіодів з регулюванням яскравості від 0 до 100%, то можна вдатися до одного з двох способів:
- Перший спосібпередбачає подачу на вхід DIM постійної напруги діапазоні від 0 до 6В. При цьому регулювання яскравості від 0 до 100% здійснюється при напрузі виводу DIM від 0.5 до 2.5 вольт. Збільшення напруги вище 2.5 В (і до 6 В) ніяк не впливає на струм через світлодіоди (яскравість не змінюється). Навпаки, зменшення напруги до рівня 0.3В або нижче призводить до відключення схеми та переведення її в режим очікування (струм споживання при цьому падає до 95 мкА). Таким чином можна ефективно керувати роботою драйвера без зняття напруги живлення.
- Другий спосібпередбачає подачу сигналу з широтно-імпульсного перетворювача з вихідною частотою 100-20000 Гц, яскравість визначатиметься коефіцієнтом заповнення (шпаруватістю імпульсів). Наприклад, якщо високий рівень триматиметься 1/4 частина періоду, а низький рівень, відповідно, 3/4, це відповідатиме рівню яскравості в 25% від максимуму. Треба розуміти, що частота роботи драйвера визначається індуктивністю дроселя і жодним чином не залежить від частоти димування.
Схема драйвера світлодіодів PT4115 з регулятором яскравості постійною напругою представлена на малюнку нижче: 
Така схема регулювання яскравості світлодіодів чудово працює завдяки тому, що всередині мікросхеми виведення DIM "підтягнуте" до шини 5В через резистор опором 200 кОм. Тому, коли повзунок потенціометра знаходиться в крайньому нижньому положенні, утворюється дільник напруги 200 + 200 кОм і на виведенні DIM формується потенціал 5/2=2.5В, що відповідає 100% яскравості.
Як працює схема
У перший момент часу, при подачі вхідної напруги струм через R і L дорівнює нулю і вбудований в мікросхему вихідний ключ відкритий. Струм через світлодіоди починає плавно наростати. Швидкість наростання струму залежить від величини індуктивності та напруги живлення. Внутрішньосхемний компаратор порівнює потенціали до і після резистора R і як тільки різниця складе 115 мВ, на його виході з'являється низький рівень, який закриває вихідний ключ.
Завдяки запасеній в індуктивності енергії струм через світлодіоди не зникає миттєво, а починає плавно зменшуватися. Поступово зменшується і падіння напруги на резисторі R. Як тільки воно досягне величини 85 мВ, компаратор знову видасть сигнал на відкриття вихідного ключа. І весь цикл повторюється спочатку.
Якщо необхідно зменшити розмах пульсацій струму через світлодіоди, можна підключити конденсатор паралельно світлодіодам. Чим більше буде його ємність, тим сильніше буде згладжена трикутна форма струму через світлодіоди і тим більше вона стане схожою на синусоїдальну. Конденсатор не впливає на робочу частоту або ефективність драйвера, але збільшує час встановлення заданого струму через світлодіод. 
Важливі нюанси складання
Важливим елементом схеми є C1 конденсатор. Він не просто згладжує пульсації, а й компенсує енергію, накопичену в котушці індуктивності на момент закриття вихідного ключа. Без C1 запасена в дроселі енергія надійде через діод Шоттки на шину живлення і може спровокувати пробій мікросхеми. Тому якщо включити драйвер без конденсатора, що шунтує живлення, мікросхема майже гарантовано накриється. І чим більша індуктивність дроселя, тим більше шансів спалити мікруху.
Мінімальна ємність конденсатора C1 - 4.7 мкФ (а при живленні схеми пульсуючим напругою після діодного мосту - не менше 100 мкФ).
Конденсатор повинен розташовуватися якомога ближче до мікросхеми і мати якнайнижче ESR (тобто танталові кондери вітаються).
Також дуже важливо відповідально підійти до вибору діода. Він повинен мати мале пряме падіння напруги, короткий час відновлення під час перемикання та стабільність параметрів при підвищенні температури p-n переходу, щоб не допустити збільшення струму витоку.
В принципі, можна взяти і звичайний діод, але найкраще під ці вимоги підходять діоди Шоттка. Наприклад, STPS2H100A в SMD-виконанні (пряма напруга 0.65V, зворотна - 100V, струм в імпульсі до 75А, робоча температура до 156°C) або FR103 в корпусі DO-41 (зворотна напруга до 200V, струм до 35А, ° C). Дуже непогано себе показали поширені SS34, які можна насмоктати зі старих плат або купити цілу пачку за 90 рублів.
Індуктивність дроселя залежить від вихідного струму (див. таблицю нижче). Неправильно вибране значення індуктивності може призвести до збільшення потужності, що розсіюється на мікросхемі, і виходу за межі робочого температурного режиму.
При перегріві вище 160°C мікросхема автоматично вимкнеться і перебуватиме у вимкненому стані до тих пір, поки не охолоне до 140°C, після чого запуститься автоматично.
Незважаючи на табличні дані, допускається монтаж котушки з відхиленням індуктивності у більшу сторону від номіналу. При цьому змінюється ККД усієї схеми, але вона залишається працездатною.
Дросель можна взяти фабричний, а можна зробити своїми руками з феритового кільця від згорілої материнської плати та дроту ПЕЛ-0,35.
Якщо важлива максимальна автономність пристрою (переносні світильники, ліхтарі), то, з метою підвищення ефективності схеми, варто витратити час на ретельний підбір дроселя. На малих струмах індуктивність має бути більшою, щоб мінімізувати похибки керування струмом, що виникають через затримку при перемиканні транзистора.
Дросель повинен розташовуватись якомога ближче до виведення SW, в ідеалі - підключений безпосередньо до нього.
І, нарешті, найпрецизійніший елемент схеми драйвера світлодіода - резистор R. Як уже було сказано, його мінімальне значення дорівнює 0,082 Ом, що відповідає струму 1,2 А.
На жаль, не завжди вдається знайти резистор відповідного номіналу, тому саме час згадати формули розрахунку еквівалентного опору при послідовному та паралельному включенні резисторів:
- R посл = R 1 + R 2 + ... + R n;
- R пар = (R 1 xR 2) / (R 1 +R 2).
Комбінуючи різні способи включення, можна отримати необхідний опір кількох резисторів, що є під рукою.
Важливо так розвести плату, щоб струм діода Шоттки не протікав по доріжці між R і VIN, оскільки це може призвести до похибок вимірювання струму навантаження.
Низька вартість, висока надійність та стабільність характеристик драйвера на РТ4115 сприяє його повсюдному використанню у світлодіодних лампах. Практично, кожна друга 12-вольтова LED-лампа з цоколем MR16 зібрана на PT4115 (або СL6808). 
Опір токозадавального резистора (в Омах) розраховується точно за такою ж формулою:
R = 0.1/I LED[A]
Типова схема включення виглядає так: 
Як бачите, все дуже схоже на схему світлодіодної лампи із драйвером на РТ4515. Опис роботи, рівні сигналів, особливості використовуваних елементів і компонування друкованої плати такі самі як і , тому повторюватися немає сенсу.
CL6807 продають по 12 руб/шт, треба тільки дивитися, щоб не підсунули паяні (рекомендую брати).
SN3350
SN3350 – чергова недорога мікросхема для світлодіодних драйверів (13 руб/штучка). Є практично повним аналогом PT4115 з тією різницею, що напруга живлення може лежати в діапазоні від 6 до 40 вольт, а максимальний вихідний струм обмежений 750 міліамперами (тривалий струм не повинен перевищувати 700 мА).
Як і всі вищеописані мікросхеми, SN3350 є імпульсним step-down перетворювач з функцією стабілізації вихідного струму. Як завжди, струм у навантаженні (а в нашому випадку в ролі навантаження виступають один або кілька світлодіодів) задається опором резистора R:
R = 0.1/I LED
Щоб не перевищити значення максимального вихідного струму, опір R не повинен бути нижчим за 0.15 Ом.
Мікросхема випускається у двох корпусах: SOT23-5 (максимум 350 мА) та SOT89-5 (700 мА).
Як завжди, подаючи постійну напругу на висновок ADJ, ми перетворюємо схему на найпростіший регульований драйвер для світлодіодів.
Особливістю цієї мікросхеми є дещо інший діапазон регулювання: від 25% (0.3В) до 100% (1.2В). При зниженні потенціалу виведення ADJ до 0.2В, мікросхема перетворюється на сплячий режим із споживанням близько 60 мкА.
Типова схема включення: 
Інші подробиці дивіться у специфікації на мікросхему (pdf-файл).
ZXLD1350
Незважаючи на те, що ця мікросхема є черговим клоном, деякі відмінності в технічних характеристиках не допускають їхньої прямої заміни один на одного.
Ось головні відмінності:
- мікросхема стартує вже за 4.8В, але на нормальний режим роботи виходить тільки при напрузі живлення від 7 до 30 Вольт (на півсекунди допускається подавати до 40В);
- максимальний струм навантаження – 350 мА;
- опір вихідного ключа у відкритому стані – 1.5 – 2 Ома;
- зміною потенціалу виведення ADJ від 0.3 до 2.5В можна змінювати вихідний струм (яскравість світлодіода) в діапазоні від 25 до 200%. При напрузі 0.2В протягом, як мінімум, 100 мкс, драйвер переходить у сплячий режим з низьким споживанням енергоспоживанням (порядку 15-20 мкА);
- якщо регулювання здійснюється ШІМ-сигналом, то при частоті проходження імпульсів нижче 500 Гц, діапазон зміни яскравості становить 1-100%. Якщо частота вище 10 кГц, то від 25% до 100%;
Максимальна напруга, яку можна подавати на вхід регулювання яскравості (ADJ), становить 6В. При цьому в діапазоні від 2.5 до 6В драйвер видає максимальний струм, який заданий резистором струмообмежувального. Опір резистора розраховується так само, як у всіх вищезгаданих мікросхемах:
R = 0.1/I LED
Мінімальний опір резистора – 0.27 Ом.
Типова схема включення нічим не відрізняється від своїх побратимів: 
Без конденсатора С1 подавати харчування не схему НЕ МОЖНА! У кращому випадку мікросхема перегріватиметься і видаватиме нестабільні характеристики. У гіршому випадку - миттєво вийде з ладу.
Більш докладні характеристики ZXLD1350 можна знайти в дататі на цю мікросхему.
Вартість мікросхеми невиправдано висока (), при тому що вихідний струм досить невеликий. Загалом сильно на любителя. Я не зв'язувався б.
QX5241
QX5241 - це китайський аналог MAX16819 (MAX16820), але у зручнішому корпусі. Також випускається під назвами KF5241, 5241B. Має маркування "5241a" (див. фото).
В одному відомому магазині їх продають мало не на вагу (10 штук за 90 руб.).
Драйвер працює за таким самим принципом, як і всі вищеописані (знижуючий перетворювач безперервної дії), проте не містить у своєму складі вихідний ключ, тому для роботи потрібно підключення зовнішнього польового транзистора.
Можна взяти будь-який N-канальний MOSFET з відповідним струмом стоку та напругою сток-витік. Підійдуть, наприклад, такі: SQ2310ES (до 20V !!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Взагалі, чим нижчою буде напруга відкриття, тим краще.
Ось деякі ключові характеристики LED-драйвера на QX5241:
- максимальний вихідний струм – 2.5 А;
- ККД до 96%;
- максимальна частота димування – 5 кГц;
- максимальна робоча частота перетворювача – 1 МГц;
- точність стабілізації струму через світлодіоди – 1%;
- напруга живлення – 5.5 – 36 Вольт (нормально працює і при 38!);
- вихідний струм розраховується за формулою: R = 0.2/I LED
Докладніше читайте у специфікації (на інглиші).
Світлодіодний драйвер на QX5241 містить мало деталей і завжди збирається за такою схемою: 
Мікросхема 5241 буває тільки в корпусі SOT23-6, так що з паяльником для паяння каструль до неї краще не підходити. Після монтажу плату слід добре промивати від флюсу, будь-які незрозумілі забруднення можуть негативно позначатися на режимі роботи мікросхеми.
Різниця між напругою живлення і сумарним падінням напруги на діодах повинна бути вольта 4 (або більше). Якщо менше – то спостерігаються якісь глюки у роботі (нестабільність струму та свист дроселя). Так що беріть із запасом. Причому, чим більший вихідний струм, тим більший запас напруги. Хоча, можливо, мені просто попався невдалий екземпляр мікросхеми.
Якщо вхідна напруга менша, ніж загальне падіння на світлодіодах, то генерація зривається. При цьому вихідний полевик повністю відкривається і світлодіоди світяться (звісно, не на повну потужність, тому що напруги обмаль).
AL9910
Diodes Incorporated створила одну цікаву мікросхему драйвера світлодіодів: AL9910. Цікава вона тим, що її робочий діапазон напруг дозволяє підключати її до мережі 220В (через простий діодний випрямляч).
Ось її основні характеристики:
- вхідна напруга – до 500В (до 277В для змінення);
- вбудований стабілізатор напруги для живлення мікросхеми, що не вимагає резистора, що гасить;
- можливість регулювання яскравості шляхом зміни потенціалу на нозі, що управляє, від 0.045 до 0.25В;
- вбудований захист від перегріву (спрацьовує за 150°С);
- робоча частота (25-300 кГц) визначається зовнішнім резистором;
- до роботи необхідний зовнішній польовий транзистор;
- випускається у восьминогих корпусах SO-8 та SO-8EP.
Драйвер, зібраний на мікросхемі AL9910 не має гальванічної розв'язки з мережею, тому повинен використовуватися тільки там, де неможливий прямий дотик елементів схеми.
Завдяки малому енергоспоживання, теоретичної довговічності та зниження ціни стрімко витісняють лампи розжарювання та енергозберігаючі. Але, незважаючи на заявлений ресурс роботи до 25 років, часто перегорають, навіть не відслуживши гарантійного терміну.
На відміну від ламп розжарювання, 90% світлодіодних ламп, що перегоріли, можна успішно відремонтувати своїми руками, навіть не маючи спеціальної підготовки. Представлені приклади допоможуть Вам відремонтувати світлодіодні лампи, що відмовили.
Перш, ніж братися за ремонт світлодіодної лампи, потрібно представляти її пристрій. Незалежно від зовнішнього вигляду та типу застосовуваних світлодіодів, всі світлодіодні лампи, в тому числі і філаментні лампочки, влаштовані однаково. Якщо видалити стінки корпусу лампи, то всередині можна побачити драйвер, який є друкованою платою із встановленими на ній радіоелементами.
Будь-яка світлодіодна лампа влаштована та працює наступним чином. Напруга живлення з контактів електричного патрона подається на висновки цоколя. До нього припаяно два дроти, через які напруга подається на вхід драйвера. З драйвера напруга живлення постійного струму подається на плату, на якій розпаяні світлодіоди.
Драйвер є електронним блоком – генератором струму, який перетворює напругу мережі живлення в струм, необхідний для світіння світлодіодів.
Іноді для розсіювання світла або захисту від дотику людини до незахищених провідників плати зі світлодіодами її закривають захисним склом, що розсіює.
Про філаментні лампи
На вигляд філаментна лампа схожа на лампу розжарювання. Пристрій філаментних ламп відрізняється від світлодіодних тим, що в якості випромінювачів світла в них використовується не плата зі світлодіодами, а скляна заповнена герметична газом колба, в якій розміщені один або кілька філаментних стрижнів. Драйвер знаходиться у цоколі.
Філаментний стрижень є скляною або сапфіровою трубкою діаметром близько 2 мм і довжиною близько 30 мм, на якій закріплені і з'єднані послідовно покриті люмінофором 28 мініатюрних світлодіодів. Один філамент споживає потужність близько 1 Вт. Мій досвід експлуатації показує, що філаментні лампи набагато надійніші, ніж виготовлені на базі SMD світлодіодів. Гадаю, згодом вони витіснять усі інші штучні джерела світла.
Приклади ремонту світлодіодних ламп
Увага, електричні схеми драйверів світлодіодних ламп гальванічно пов'язані з фазою електричної мережі і тому слід бути обережними. Дотик до оголених ділянок схеми підключеної до електричної мережі може призвести до ураження електричним струмом.
Ремонт світлодіодної лампи
ASD LED-A60, 11 Вт на мікросхемі SM2082
В даний час з'явилися потужні світлодіодні лампи, драйвери яких зібрані на мікросхемах типу SM2082. Одна з них пропрацювала менше ніж рік і потрапила мені в ремонт. Лампочка безсистемно гасла і знову запалювалася. При постукуванні по ній вона відгукувалася світлом чи гасінням. Стало очевидно, що несправність полягає у поганому контакті.
Щоб дістатися електронної частини лампи потрібно за допомогою ножа підчепити скло, що розсіює, в місці зіткнення його з корпусом. Іноді відокремити скло важко, тому що при його посадці на кільце, що фіксує, наносять силікон.
Після зняття світлорозсіювального скла відкрився доступ до світлодіодів та мікросхеми – генератора струму SM2082. У цій лампі одна частина драйвера була змонтована на алюмінієвій платі світлодіодів, а друга на окремій.
Зовнішній огляд не виявив дефектних пайок або урвищ доріжок. Довелося знімати плату зі світлодіодами. Для цього спочатку був зрізаний силікон і плата підчеплена за край лезом викрутки.
Щоб дістатися драйвера, розташованого в корпусі лампи, довелося його відпаяти, розігрівши паяльником одночасно два контакти і зрушити вправо.
З одного боку друкованої плати драйвера було встановлено лише електролітичний конденсатор ємністю 6,8 мкФ на напругу 400 В.
На звороті плати драйвера був встановлений діодний міст і два послідовно з'єднаних резистора номіналом по 510 кОм.
Для того, щоб розібратися в якій із плат пропадає контакт, довелося їх з'єднати, дотримуючись полярності, за допомогою двох проводків. Після простукування по платах ручкою викрутки стало очевидним, що несправність криється в платі з конденсатором або контактах проводів, що йдуть з цоколя світлодіодної лампи.
Так як паяння не викликали підозр спочатку перевірив надійність контакту в центральному виведенні цоколя. Він легко виймається, якщо підчепити його за край лезом ножа. Але контакт був надійним. Про всяк випадок залудив провід припоєм.
Гвинтову частину цоколя знімати складно, тому вирішив паяльником пропаяти пайки дротів, що підходять від цоколя. При дотику до однієї з пайок дріт оголився. Виявилася «холодна» пайка. Так як дістатися зачистки дроту можливості не було, то довелося змастити його активним флюсом «ФІМ», а потім припаяти заново.
Після складання світлодіодна лампа стабільно випромінювала світло, незважаючи за удари по ній рукояткою викрутки. Перевірка світлового потоку на пульсації показала, що вони значні частотою 100 Гц. Таку світлодіодну лампу можна встановлювати тільки в світильники для загального освітлення.
Електрична схема драйвера
світлодіодної лампи ASD LED-A60 на мікросхемі SM2082
Електрична схема лампи ASD LED-A60 завдяки застосуванню в драйвері для стабілізації струму спеціалізованої мікросхеми SM2082 вийшла досить простою.
Схема драйвера працює в такий спосіб. Напруга живлення змінного струму через запобіжник F подається на випрямний діодний міст, зібраний на мікроскладанні MB6S. Електролітичний конденсатор С1 згладжує пульсації, а R1 служить для розрядки при відключенні живлення.
З позитивного виведення конденсатора напруга живлення подається безпосередньо на послідовно включені світлодіоди. З виведення останнього світлодіода напруга подається на вхід (висновок 1) мікросхеми SM2082, мікросхемі струм стабілізується і далі з її виходу (висновок 2) надходить на негативний висновок конденсатора С1.
Резистор R2 визначає величину струму, що протікає через світлодіоди HL. Величина струму обернено пропорційна його номіналу. Якщо номінал резистора зменшити, струм збільшиться, якщо номінал збільшити, то струм зменшиться. Мікросхема SM2082 дозволяє регулювати резистором величину струму від 5 до 60 мА.
Ремонт світлодіодної лампи
ASD LED-A60, 11 Вт, 220 В, E27
У ремонт потрапила ще одна світлодіодна лампа ASD LED-A60 схожа на вигляд і з такими ж технічними характеристиками, як і відремонтована вище.
При включенні лампа на мить запалювалася і далі не світила. Така поведінка світлодіодних ламп зазвичай пов'язана з несправністю драйвера. Тому одразу приступив до розбирання лампи.
Світлорозсіювальне скло знялося з великими труднощами, так як по всій лінії контакту з корпусом воно було, незважаючи на наявність фіксатора, рясно змащене силіконом. Для відділення скла довелося по всій лінії зіткнення з корпусом за допомогою ножа шукати податливе місце, але без тріщини в корпусі не обійшлося.
Для отримання доступу до драйвера лампи на наступному кроці потрібно було витягти світлодіодну друковану плату, яка була запресована в контурі в алюмінієву вставку. Незважаючи на те, що плата була алюмінієва, і можна було витягати її без побоювання появи тріщин, всі спроби не мали успіху. Плата трималася намертво.
Витягти плату разом з алюмінієвою вставкою теж не вдалося, оскільки вона щільно прилягала до корпусу і була посаджена зовнішньою поверхнею на силікон.
Вирішив спробувати вийняти платню драйвера з боку цоколя. Для цього спочатку з цоколя був підібраний ножем, і вийнятий центральний контакт. Для зняття різьбової частини цоколя довелося трохи відігнути її верхній буртик, щоб місця кернення вийшли із зачеплення за основу.
Драйвер став доступним і вільно висувався до певного положення, але повністю вийняти його не виходило, хоча провідники від світлодіодної плати були відпаяні.
У платі зі світлодіодами у центрі був отвір. Вирішив спробувати витягти плату драйвера за допомогою ударів по її торцю через металевий стрижень, протягнутий через отвір. Плата просунулась на кілька сантиметрів і щось уперлася. Після подальших ударів тріснув по кільцю корпус лампи і плата із основою цоколя відокремилися.
Як виявилося, плата мала розширення, яке плічками вперлося в корпус лампи. Схоже, платі надали таку форму обмеження переміщення, хоча досить було зафіксувати її краплею силікону. Тоді драйвер витягувався б з будь-якої сторони лампи.
Напруга 220 з цоколя лампи через резистор - запобіжник FU подається на випрямний міст MB6F і після нього згладжується електролітичним конденсатором. Далі напруга надходить на мікросхему SIC9553, що стабілізує струм. Паралельно включені резистори R20 та R80 між висновками 1 та 8 MS задають величину струму живлення світлодіодів.
На фотографії представлена типова електрична принципова схема, наведена виробником мікросхеми SIC9553 у китайському датасіті.
На цій фотографії представлений вигляд драйвера світлодіодної лампи з боку установки вивідних елементів. Так як дозволяло місце, зниження коефіцієнта пульсацій світлового потоку конденсатор на виході драйвера був замість 4,7 мкФ впаяний на 6,8 мкФ.
Якщо Вам доведеться виймати драйвера з корпусу даної моделі лампи і не вийде витягти світлодіодну плату, то можна за допомогою лобзика пропилити корпус лампи по колу трохи вище за гвинтову частину цоколя.
Зрештою, всі мої зусилля з вилучення драйвера виявилися корисними тільки для пізнання пристрою світлодіодної лампи. Драйвер виявився справним.
Спалах світлодіодів у момент включення був викликаний пробоєм у кристалі одного з них в результаті кидка напруги при запуску драйвера, що і ввело мене в оману. Треба було насамперед продзвонити світлодіоди.
Спроба перевірки світлодіодів мультиметром не призвела до успіху. Світлодіоди не світилися. Виявилося, що в одному корпусі встановлено два послідовно включені світловипромінюючі кристали і щоб світлодіод почав протікати струм необхідно подати на нього напругу 8 В.
Мультиметр або тестер, включений в режим вимірювання опору, видає напругу в межах 3-4 В. Довелося перевіряти світлодіоди за допомогою блока живлення, подаючи з нього на кожний світлодіод напруга 12 через струмообмежуючий резистор 1 кОм.
В наявності не було світлодіода для заміни, тому замість нього контактні майданчики були замкнуті краплею припою. Для роботи драйвера це безпечно, а потужність світлодіодної лампи знизиться лише на 0,7 Вт, що практично непомітно.
Після ремонту електричної частини світлодіодної лампи, корпус, що тріснув, був склеєний швидковисихаючим суперклеєм «Момент», шви загладжені оплавленням пластмаси паяльником і вирівняні наждачним папером.
Для інтересу виконав деякі виміри та розрахунки. Струм, що протікає через світлодіоди, становив 58 мА, напруга 8 В. Отже потужність, що підводиться на один світлодіод становить 0,46 Вт. При 16 світлодіодах виходить 7,36 Вт замість заявлених 11 Вт. Можливо, виробником вказана загальна потужність споживання лампи з урахуванням втрат у драйвері.
Заявлений виробником термін служби світлодіодної лампи ASD LED-A60, 11 Вт, 220, E27 у мене викликає великі сумніви. У малому обсязі пластмасового корпусу лампи з низькою теплопровідністю виділяється значна потужність - 11 Вт. В результаті світлодіоди та драйвер працюють на гранично допустимій температурі, що призводить до прискореної деградації їх кристалів і, як наслідок, до різкого зниження часу їхнього напрацювання на відмову.
Ремонт світлодіодної лампи
LED smd B35 827 ЕРА, 7 Вт на мікросхемі BP2831A
Поділився зі мною знайомий, що купив п'ять лампочок, як на фото нижче, і всі вони за місяць перестали працювати. Три з них він встиг викинути, а дві, на моє прохання, приніс для ремонту.
Лампочка працювала, але замість яскравого світла випромінювала мерехтливе слабке світло з частотою кілька разів на секунду. Відразу припустив, що спучився електролітичний конденсатор, зазвичай якщо він виходить з ладу, лампа починає випромінювати світло, як стробоскоп.
Світлорозсіювальне скло знялося легко, приклеєне не було. Воно фіксувалося за рахунок прорізу на його обідку та виступу в корпусі лампи.
Драйвер був закріплений за допомогою двох пайок до друкованої плати зі світлодіодами, як в одній із вищеописаних ламп.
Типова схема драйвера на мікросхемі BP2831A, взята з даташита, наведена на фотографії. Плата драйвера була витягнута і перевірені всі прості радіоелементи, виявилися справними. Довелося зайнятися перевіркою світлодіодів.
Світлодіоди в лампі були встановлені невідомого типу з двома кристалами в корпусі та огляд дефектів не виявив. Методом послідовного з'єднання між собою висновків кожного із світлодіодів швидко визначив несправний та замінив його краплею припою, як на фотографії.
Лампочка пропрацювала тиждень і знову потрапила до ремонту. Закоротив наступний світлодіод. Через тиждень довелося закоротити черговий світлодіод, і після четвертої лампочки викинув, бо набридло її ремонтувати.
Причина відмови лампочок подібної конструкції очевидна. Світлодіоди перегріваються через недостатню поверхню тепловідведення, і ресурс їх знижується до сотень годин.
Чому допустимо замикати висновки згорілих світлодіодів у LED лампах
Драйвер світлодіодних ламп на відміну від блоку живлення постійної напруги на виході видає стабілізовану величину струму, а не напруги. Тому незалежно від опору навантаження в заданих межах струм буде завжди постійним і, отже, падіння напруги на кожному з світлодіодів залишатиметься незмінним.
Тому при зменшенні кількості послідовно з'єднаних світлодіодів у ланцюзі пропорційно зменшуватиметься і напруга на виході драйвера.
Наприклад, якщо до драйвера послідовно підключено 50 світлодіодів, і на кожному з них падає напруга величиною 3, то напруга на виході драйвера становив 150 В, а якщо закоротити 5 з них, то напруга знизиться до 135, а величина струму не зміниться.
Але коефіцієнт корисної дії (ККД) драйвера, зібраного за такою схемою буде низьким і втрати потужності, становитимуть понад 50%. Наприклад, для LED лампочки MR-16-2835-F27 знадобиться резистор номіналом 6,1 кОм потужністю 4 вати. Вийде, що драйвер на резисторі споживатиме потужність, що перевищує потужність споживання світлодіодами і його розмістити в маленький корпус LED лампи, через виділення більшої кількості тепла буде неприпустимо.
Але якщо немає іншого способу відремонтувати світлодіодну лампу і дуже треба, то драйвер на резистори можна розмістити в окремому корпусі, все одно споживана потужність такої LED лампочки буде вчетверо менше, ніж лампи розжарювання. При цьому треба зауважити, що чим більше буде в лампочці послідовно включених світлодіодів, тим вищим буде ККД. При 80 послідовно з'єднаних світлодіодах SMD3528 знадобиться вже резистор номіналом 800 Ом потужністю 0,5 Вт. Місткість конденсатора С1 потрібно буде збільшити до 4,7 µF.
Пошук несправних світлодіодів
Після зняття захисного скла з'являється можливість перевірки світлодіодів без відклеювання друкованої плати. Насамперед проводиться уважний огляд кожного світлодіода. Якщо виявлено навіть найменшу чорну точку, не кажучи вже про почорніння всієї поверхні LED, то він точно несправний.
При огляді зовнішнього вигляду світлодіодів потрібно уважно оглянути і якість пайок їх висновків. В одній з лампочок, що ремонтуються, виявилося погано припаяних відразу чотири світлодіоди.
На фото лампочка, у якої на чотирьох LED були дуже маленькі чорні крапки. Я одразу помітив несправні світлодіоди хрестами, щоб їх було добре видно.
Несправні світлодіоди можуть не мати змін зовнішнього вигляду. Тому необхідно кожен LED перевірити мультиметром або стрілочним тестером, включеним у режим вимірювання опору.
Зустрічаються світлодіодні лампи, в яких встановлені на вигляд стандартні світлодіоди, в корпусі яких змонтовано відразу два послідовно включені кристали. Наприклад, лампи серії ASD LED-A60. Для продзвонювання таких світлодіодів необхідно прикласти до його висновків напругу більше 6 В, а будь-який мультиметр видає не більше 4 В. Тому перевірку таких світлодіодів можна виконати лише подавши на них з джерела живлення напругу більше 6 (рекомендується 9-12) через резистор 1 кОм .
Світлодіод перевіряється, як і звичайний діод, в один бік опір має дорівнювати десяткам мегаом, а якщо поміняти щупи місцями (при цьому змінюється полярність подачі напруги на світлодіод), то невеликим, при цьому світлодіод може тьмяно світитися.
Під час перевірки та заміни світлодіодів лампу необхідно зафіксувати. Для цього можна використовувати відповідного розміру круглу банку.
Можна перевірити справність LED без додаткового джерела постійного струму. Але такий метод перевірки можливий, якщо справний драйвер лампочки. Для цього необхідно подати на цоколь LED лампочки напругу живлення і висновки кожного світлодіода послідовно закорочувати між собою перемичкою з дроту або, наприклад, губками металевого пінцета.
Якщо раптом усі світлодіоди, засвітяться, значить, закорочений точно несправний. Цей метод придатний, якщо несправний лише один світлодіод із усіх у ланцюзі. При такому способі перевірки потрібно врахувати, що якщо драйвер не забезпечує гальванічної розв'язки з електромережею, як, наприклад, на наведених вище схемах, то дотик рукою до пайок LED небезпечний.
Якщо один або навіть кілька світлодіодів виявилися несправними і замінити їх нічим, то можна просто закоротити контактні майданчики, до яких були припаяні світлодіоди. Лампочка працюватиме з таким самим успіхом, лише дещо зменшиться світловий потік.
Інші несправності світлодіодних ламп
Якщо перевірка світлодіодів показала їх справність, то значить, причина непрацездатності лампочки полягає в драйвері або в місцях паяння провідників струмопідведення.
Наприклад, у цій лампочці було виявлено холодне паяння провідника, що подає напругу живлення на друковану плату. Копіть, що виділяється через погану пайку, навіть осіла на струмопровідні доріжки друкованої плати. Кіптява легко пішла протиранням ганчір'ям, змоченим у спирті. Провід був випаяний, зачищений, залужений і знову запаяний у плату. Із ремонтом цієї лампочки поталанило.
З десяти лампочок, що відмовили, тільки в однієї був несправний драйвер, розвалився діодний місток. Ремонт драйвера полягав у заміні діодного моста чотирма діодами IN4007, розрахованими на зворотну напругу 1000 і струм 1 А.
Пайка SMD світлодіодів
Для заміни несправного LED його необхідно випаяти, не пошкодивши друкарські провідники. З плати донора також потрібно випаяти на заміну світлодіод без пошкоджень.
Випаювати SMD світлодіоди простим паяльником, не пошкодивши їхній корпус, практично неможливо. Але якщо використовувати спеціальне жало для паяльника або на стандартне жало надіти насадку, зроблену з мідного дроту, завдання легко вирішується.
Світлодіоди мають полярність і при заміні потрібно правильно його встановити на друковану плату. Зазвичай, друковані провідники повторюють форму висновків на LED. Тому припуститися помилки можна тільки при неуважності. Для запаювання світлодіода достатньо встановити його на друковану плату та прогріти паяльником потужністю 10-15 Вт його торці з контактними майданчиками.
Якщо світлодіод згорів на вугілля, і друкована плата під ним обвуглилась, то перш ніж встановлювати новий світлодіод потрібно обов'язково очистити місце друкованої плати від гару, так як вона є провідником струму. При очищенні можна виявити, що контактні майданчики для паяння світлодіода обгоріли або відшарувалися.
У такому випадку світлодіод можна встановити, припаяючи його до сусідніх світлодіодів, якщо друковані доріжки ведуть до них. Для цього можна взяти відрізок тонкого дроту, зігнути його вдвічі чи троє, залежно від відстані між світлодіодами, залудити та припаяти до них.
Ремонт світлодіодної лампи серії "LL-CORN" (лампа-кукурудза)
E27 4,6 Вт 36x5050SMD
Пристрій лампи, яка в народі називається лампа-кукурудза, зображеної на фотографії нижче відрізняється від вищеописаної лампи, тому технологія ремонту інша.
Конструкція ламп на LED SMD подібного типу дуже зручна для ремонту, тому є доступ для продзвонювання світлодіодів та їх заміни без розбирання корпусу лампи. Щоправда, я лампочку все одно розібрав для інтересу, щоб вивчити її пристрій.
Перевірка світлодіодів LED лампи-кукурудзи не відрізняється від вищеописаної технології, але треба врахувати, що в корпусі світлодіода SMD5050 розміщено відразу три світлодіоди, які зазвичай включаються паралельно (на жовтому колі видно три темні точки кристалів), і при перевірці повинні світитися всі три.
Несправний світлодіод можна замінити на новий або закоротити перемичкою. На надійність роботи лампи це не вплине, лише непомітно для ока, зменшиться трохи світловий потік.
Драйвер цієї лампи зібраний за найпростішою схемою, без трансформатора, що розв'язує, тому дотик до висновків світлодіодів при включеній лампі неприпустимо. Лампи такої конструкції неприпустимо встановлювати у світильники, до яких можуть діти діти.
Якщо всі світлодіоди справні, значить, несправний драйвер і щоб до нього дістатися лампу доведеться розбирати.
Для цього потрібно зняти обідок із боку, протилежного цоколю. Маленькою викруткою чи лезом ножа потрібно, пробуючи по колу, знайти слабке місце, де обідок найгірше приклеєний. Якщо обідок піддався, то працюючи інструментом як важелем, обідок неважко відійде по всьому периметру.
Драйвер був зібраний за електричною схемою, як і у лампи MR-16, тільки С1 стояв ємністю 1 µF, а С2 - 4,7 µF. Завдяки тому, що дроти, що йдуть від драйвера до цоколя лампи, були довгими, драйвер легко вийняв із корпусу лампи. Після вивчення його схеми драйвер був вставлений назад у корпус, а обідок приклеєний на місце прозорим клеєм «Момент». Світлодіод, що відмовив, замінений справним.
Ремонт світлодіодної лампи "LL-CORN" (лампа-кукурудза)
E27 12 Вт 80x5050SMD
При ремонті потужнішої лампи, 12 Вт, такої ж конструкції світлодіодів, що відмовили, не виявилося і щоб дістатися до драйверів, довелося розкривати лампу за вище описаною технологією.
Ця лампа зробила мені сюрприз. Провід, що йшов від драйвера до цоколя, виявився коротким, і витягти драйвер з корпусу лампи для ремонту було неможливо. Довелося знімати цоколь.
Цоколь лампи був виготовлений з алюмінію, закернений по колу і тримався міцно. Довелося висвердлювати точки кріплення свердлом 1,5 мм. Після цього підчеплений ножем цоколь легко знявся.
Але можна обійтися і без свердління цоколя, якщо вістрям ножа по колу піддевати і трохи відгинати його верхню кромку. Попередньо слід нанести мітку на цоколі та корпусі, щоб цоколь було зручно встановлювати на місце. Для надійного закріплення цоколя після ремонту лампи достатньо буде надіти його на корпус лампи таким чином, щоб точки на цоколі потрапили на старі місця. Далі продавити ці точки гострим предметом.
Два дроти були приєднані до різьблення притиском, а два інші запресовані в центральний контакт цоколя. Довелося ці дроти перекусити.
Як і очікувалося, драйверів було два однакових, які живлять по 43 діоди. Вони були закриті термоусаджувальною трубкою і з'єднані разом скотчем. Для того щоб драйвер можна було знову помістити в трубку, я зазвичай її акуратно розрізаю вздовж друкованої плати з боку установки деталей.
Після ремонту драйвер огортається трубкою, яка фіксується пластмасовою стяжкою або замотується кількома витками нитки.
В електричній схемі драйвера цієї лампи вже встановлені елементи захисту, для захисту від імпульсних викидів С1 і R2, R3 для захисту від кидків струму. При перевірці елементів одразу було виявлено на обох драйверах в обриві резистори R2. Схоже, що на світлодіодну лампу було подано напругу, що перевищує допустиму. Після заміни резисторів під рукою на 10 Ом не виявилося, і я встановив на 5,1 Ом, лампа запрацювала.
Ремонт світлодіодної лампи серії "LLB" LR-EW5N-5
Зовнішній вигляд лампочки цього типу вселяє довіру. Алюмінієвий корпус, якісне виконання, чудовий дизайн.
Конструкція лампочки така, що її без застосування значних фізичних зусиль неможлива. Так як ремонт будь-якої світлодіодної лампи починається з перевірки справності світлодіодів, то перше, що довелося зробити, це зняти пластмасове захисне скло.
Скло фіксувалося без клею на проточці, зроблена в радіаторі буртиком усередині нього. Для зняття скла потрібно кінцем викрутки, яка пройде між ребрами радіатора, спертися за торець радіатора і як підняти важелем скло вгору.
Перевірка світлодіодів тестером показала їхню справність, отже, несправний драйвер, і треба до нього дістатися. Плата з алюмінію була прикручена чотирма гвинтами, які я відкрутив.
Але всупереч очікуванням за платою опинилася площина радіатора, змащена теплопровідною пастою. Плату довелося повернути на місце та продовжити розбирати лампу з боку цоколя.
У зв'язку з тим, що пластмасова частина, до якої кріпився радіатор, трималася дуже міцно, вирішив піти перевіреним шляхом, зняти цоколь і через отвір витягти драйвер для ремонту. Висвердлив місця кернення, але цоколь не знімався. Виявилося, що він ще тримався на пластмасі за рахунок різьбового з'єднання.
Довелося відокремлювати пластмасовий перехідник від радіатора. Тримався він, як і захисне скло. Для цього було зроблено запив ножівкою по металу в місці з'єднання пластмаси з радіатором і за допомогою повороту викрутки з широким лезом деталі були відокремлені один від одного.
Після відпаювання висновків від друкованої плати світлодіодів драйвер став доступним для ремонту. Схема драйвера виявилася складнішою, ніж у попередніх лампочок, з роздільним трансформатором і мікросхемою. Один з електролітичних конденсаторів 400 V 4,7 µF був здутий. Довелося його замінити.
Перевірка всіх напівпровідникових елементів виявила несправний діод Шоттки D4 (на фото знизу зліва). На платі стояв діод Шоттки SS110, замінив наявним аналогом 10 BQ100 (100 V, 1 А). Прямий опір у діодів Шоттки вдвічі менше, ніж у звичайних діодів. Світлодіодна лампочка засвітила. Така сама несправність виявилася й у другої лампочки.
Ремонт світлодіодної лампи серії "LLB" LR-EW5N-3
Ця світлодіодна лампа на вигляд дуже схожа на "LLB" LR-EW5N-5, але конструкція її дещо відрізняється.
Якщо уважно придивитися, то видно, що на стику між алюмінієвим радіатором і сферичним склом, на відміну від LR-EW5N-5, є кільце, в якому закріплено скло. Для зняття захисного скла досить невеликою викруткою підчепити його на місці стику з кільцем.
На алюмінієвій друкованій платі встановлено три дев'ять кристалічних надяскравих LED. Плата прикручена до радіатора трьома гвинтами. Перевірка світлодіодів показала їхню справність. Отже, необхідно ремонтувати драйвер. Маючи досвід ремонту схожої світлодіодної лампи "LLB" LR-EW5N-5, я не став відкручувати гвинти, а відпаяв струмопідвідні дроти, що йдуть від драйвера і продовжив розбирати лампу з боку цоколя.
Пластмасове сполучне кільце цоколя з радіатором знялося насилу. При цьому його частина відкололася. Як виявилося, воно було прикручено до радіатора трьома шурупами. Драйвер легко витягнувся з корпусу лампи.
Самонарізи, що прикручують пластмасове кільце цоколя, закриває драйвер, і побачити їх складно, але вони знаходяться на одній осі з різьбленням, до якої прикручена перехідна частина радіатора. Тому тонкою хрестоподібною викруткою до них можна дістатися.
Драйвер був зібраний за трансформаторною схемою. Перевірка всіх елементів, крім мікросхеми, не виявила тих, хто відмовив. Отже, несправна мікросхема, в Інтернеті навіть згадки про її тип не знайшов. Світлодіодну лампочку відремонтувати не вдалося, знадобиться на запчастини. Натомість вивчив її пристрій.
Ремонт світлодіодної лампи серії "LL" GU10-3W
Розібрати світлодіодну лампочку GU10-3W, що перегоріла, із захисним склом виявилося, на перший погляд, неможливо. Спроба витягти скло призводила до його надколу. При додатку великих зусиль скло тріскалося.
До речі, у маркуванні лампи буква G означає, що лампа має штирьовий цоколь, буква U, що лампа відноситься до класу енергозберігаючих лампочок, а цифра 10 – відстань між штирями в міліметрах.
Лампочки LED з цоколем GU10 мають спеціальні штирі і встановлюються в патрон з поворотом. Завдяки штирям, що розширюються, LED лампа защемляється в патроні і надійно утримується навіть при трясці.
Для того, щоб розібрати цю LED лампочку, довелося в її алюмінієвому корпусі на рівні поверхні друкованої плати свердлити отвір діаметром 2,5 мм. Місце свердління потрібно вибрати так, щоб свердло при виході не пошкодило світлодіод. Якщо під рукою немає дриля, то отвір можна виконати товстим шилом.
Далі в отвір простягається невелика викрутка і, діючи, як важелем піднімається скло. Знімав скло біля двох лампочок без проблем. Якщо перевірка світлодіодів тестером показала їхню справність, то далі виходить друкована плата.
Після відокремлення плати від корпусу лампи, відразу стало очевидно, що як в одній, так і в іншій лампі згоріли резистори, що обмежують струм. Калькулятор визначив смугами їх номінал, 160 Ом. Так як резистори згоріли у світлодіодних лампочках різних партій, то очевидно, що їх потужність, судячи з розміру 0,25 Вт, не відповідає потужності, що виділяється при роботі драйвера при максимальній температурі навколишнього середовища.
Друкована плата драйвера була добротно залита силіконом, і я не став від'єднувати її від плати зі світлодіодами. Обрізав висновки згорілих резисторів біля основи і до них припаяв потужніші резистори, які опинилися під рукою. В одній лампі впаяв резистор 150 Ом потужністю 1 Вт, у другій два паралельно 320 Ом потужністю 0,5 Вт.
Для того щоб виключити випадковий дотик виведення резистора, до якого підходить мережна напруга з металевим корпусом лампи, він був ізольований краплею термоклею. Він водостійкий, чудовий ізолятор. Його я часто застосовую для герметизації, ізоляції та закріплення електропроводів та інших деталей.
Термоклей випускається у вигляді стрижнів діаметром 7, 12, 15 та 24 мм різних кольорів, від прозорого до чорного. Він плавиться в залежності від марки при температурі 80-150 °, що дозволяє розплавляти його за допомогою електричного паяльника. Достатньо відрізати шматок стрижня, розмістити у потрібному місці та нагріти. Термоклей набуде консистенції травневого меду. Після остигання стає знову твердим. При повторному нагріванні знову стає рідким.
Після заміни резисторів працездатність обох лампочок відновилася. Залишилося лише закріпити друковану плату та захисне скло у корпусі лампи.
При ремонті світлодіодних ламп для закріплення друкованих плат та пластмасових деталей я використовував рідкі цвяхи «Монтаж» момент. Клей без запаху добре прилипає до поверхонь будь-яких матеріалів, після засихання залишається пластичним, має достатню термостійкість.
Достатньо взяти невелику кількість клею на кінець викрутки та нанести на місця зіткнення деталей. Через 15 хвилин клей уже триматиме.
При приклеюванні друкованої плати, щоб не чекати, утримуючи плату на місці, оскільки дроти виштовхували її, зафіксував плату додатково в кількох точках за допомогою термоклею.
Світлодіодна лампа почала блимати як стробоскоп.
Довелося ремонтувати пару світлодіодних ламп із драйверами, зібраними на мікросхемі, несправність яких полягала в миготінні світла з частотою близько одного герца, як у стробоскопі.
Один екземпляр світлодіодної лампи починав блимати відразу після включення протягом перших кількох секунд і потім лампа починала світити нормально. З часом тривалість миготіння лампи після включення почала збільшуватися, і лампа почала блимати безперервно. Другий екземпляр світлодіодної лампи почав блимати безперервно раптово.
Після розбирання ламп виявилося, що у драйверах вийшли з ладу електролітичні конденсатори, встановлені відразу після випрямляльних мостів. Визначити несправність було легко, оскільки корпуси конденсаторів були здуті. Але навіть якщо на вигляд конденсатор виглядає без зовнішніх дефектів, то все одно ремонт світлодіодної лампочки зі стробоскопічним ефектом потрібно починати з його заміни.
Після заміни електролітичних конденсаторів справними стробоскопічними ефектами зник і лампи стали світити нормально.
Онлайн калькулятори для визначення номіналу резисторів
з кольорового маркування
При ремонті світлодіодних ламп виникає потреба у визначенні номіналу резистора. За стандартом маркування сучасних резисторів проводиться шляхом нанесення на їх корпуси кольорових кілець. На прості резистори наноситься 4 кольорові кільця, а на резистори підвищеної точності – 5.
Примітка автора: «У мережі є досить велика кількість інформації про живлення світлодіодної продукції, але коли я готував матеріал для цієї статті, знайшов велику кількість абсурдної інформації на сайтах з видачі пошукових систем. При цьому спостерігається або повна відсутність, або неправильне сприйняття базових теоретичних відомостей та понять.
Світлодіоди - найефективніший на сьогоднішній день із усіх поширених джерел світла. За ефективністю криються і проблеми, наприклад, висока вимога до стабільності струму, який їх живить, погана переносимість складних теплових режимів роботи (при підвищеній температурі). Звідси виходить завдання вирішення цих проблем. Давайте розберемося, чим відрізняються поняття блок живлення та драйвер. Для початку заглибимося в теорію.
Джерело струму та джерело напруги
Блок живлення- це узагальнена назви частини електронного пристрою або іншого електроустаткування, що здійснюють подачу та регулювання електроенергії для живлення цього обладнання. Може бути як всередині пристрою, так і зовні, в окремому корпусі.
Драйвер- узагальнена назва спеціалізованого джерела, комутатора чи регулятора живлення для специфічного електроустаткування.
Розрізняють два основні типи джерел живлення:
Джерело напруги.
Джерело струму.
Давайте розглянемо їх відмінності.
Джерело напруги- це таке і джерело живлення напруга на виході якого не змінюється при зміні вихідного струму.
У ідеального джерела напруги внутрішній опір дорівнює нулю, причому вихідний струм може бути нескінченно великим. Насправді ж справа інакша.
Будь-яке джерело напруги має внутрішній опір. У зв'язку з цим напруга може дещо відхилятися від номінального при підключенні потужного навантаження (потужна - мале опір, великий струм споживання), а вихідний струм обумовлюється його внутрішнім пристроєм.
Для реального джерела напруги аварійним режимом є режим короткого замикання. У такому режимі струм різко зростає, його обмежує лише внутрішній опір джерела живлення. Якщо джерело живлення немає захисту від КЗ, він вийде з ладу
Джерело струму- це джерело живлення, струм якого залишається заданим незалежно від опору підключеного навантаження.
Оскільки метою джерела струму є підтримка заданого рівня струму. Аварійним режимом для нього є режим холостого ходу.
Якщо пояснити причину простими словами, то справа така: припустимо, ви підключили до джерела струму з номінальним в 1 Ампер навантаження опором в 1 Ом, то напруга на його виході встановиться в 1 Вольт. Виділиться потужність 1 Вт.
Якщо збільшити опір навантаження, скажімо до 10 Ом, то струм так і буде 1А, а напруга вже встановиться на рівні 10В. Отже, виділиться 10Вт потужності. І навпаки, якщо знизити опір до 0.1 Ома, струм буде однаково 1А, а напруга стане 0.1В.
Холостим ходом називається стан, коли до висновків джерела живлення нічого не підключено. Тоді можна сказати, що на холостому ходу опір навантаження дуже великий (нескінченний). Напруга буде зростати доти, доки не потече струм силою 1А. На практиці, наприклад такої ситуації можна навести котушку запалювання автомобіля.
Напруга на електродах свічки запалювання, коли ланцюг живлення первинної обмотки котушки розмикається, зростає доти, поки його величина не досягне напруги пробою іскрового проміжку, після чого через іскру, що утворилася, протікає струм і розсіється енергія, накопичена в котушці.
Стан короткого замикання джерела струму не є аварійним режимом роботи. При короткому замиканні опір навантаження джерела живлення прагне нулю, тобто. воно нескінченно маленьке. Тоді напруга на виході джерела струму буде відповідним для протікання заданого струму, а потужність, що виділяється, мізерно мала.
Перейдемо до практики
Якщо говорити про сучасну номенклатуру або назви, які даються джерелам харчування більшою мірою маркетологами, а не інженерами, то блоком живленняприйнято називати джерело напруги.
До таких відносяться:
Зарядний пристрій для мобільного телефону (у них перетворення величин до досягнення необхідного зарядного струму та напруги здійснюється встановленими на платі зарядного пристрою перетворювачами).
Блок живлення для ноутбука.
Блок живлення для світлодіодної стрічки
Драйвером називають джерело струму. Основне його застосування в побуті - це харчування окремих і ті та інші звичайній високій потужності від 0.5 Вт.
Живлення світлодіодів
На початку статті було згадано, що світлодіод має дуже високі вимоги до живлення. Справа в тому, що світлодіод живиться струмом. Це пов'язано з . Подивіться на неї.
На малюнку ВАХ діодів різних кольорів:
Така форма гілки (близька до параболи) обумовлена характеристиками напівпровідників і домішок, які в них внесені, а також особливостей pn-переходу. Струм, коли напруга, прикладена до діода менше порогового майже, не росте, вірніше його зростання мізерно малий. Коли напруга на висновках діода досягає порогового рівня, через діод різко починає зростати струм.
Якщо струм через резистор росте лінійно і залежить від його опору та прикладеної напруги, то зростання струму через діод не підпорядковується такому закону. І зі збільшенням напруги на 1% струм може зрости на 100% і більше.
Плюс до цього: у металів опір збільшується при зростанні його температури, а у напівпровідників навпаки – опір падає, а струм починає зростати.
Щоб дізнатися причини цього докладніше потрібно заглибитися в курс "Фізичні основи електроніки" і дізнатися про типи носіїв зарядів, ширину забороненої зони та інші цікаві речі, але робити цього ми не будемо, ці питання ми розглядали.
У технічних характеристиках порогова напруга позначається як падіння напруги в прямому зміщенні, для світлодіодів білого світіння зазвичай близько 3 вольт.
З першого погляду може здатися, що достатньо на етапі проектування та виробництва світильника достатньо подобати і виставити стабільну напругу на виході блоку живлення і все буде добре. На світлодіодних стрічках так і роблять, але їх живлять від стабілізованих джерел живлення, до того ж потужність застосовуваних у стрічках світлодіодах часто мала, десяті і соті частки Ватт.
Якщо такий світлодіод живиться від драйвера зі стабільним вихідним струмом, то при нагріванні світлодіода струм через нього не зросте, а залишиться незмінним, а напруга на його висновках для цього трохи знизиться.
А якщо від блоку живлення (джерела напруги), після нагрівання струм збільшиться, від чого нагрівання буде ще сильнішим.
Є ще один фактор – характеристики всіх світлодіодів (як і інших елементів) завжди відрізняються.
Вибір драйвера: характеристики, підключення
Для правильного вибору драйвера потрібно ознайомитись з його технічними характеристиками, основні це:
Номінальний вихідний струм;
Максимальна потужність;
Мінімальна потужність Не завжди вказується. Справа в тому, деякі драйвера не запустяться якщо до них підключено навантаження менше певної потужності.
Часто в магазинах замість потужності вказують:
Номінальний вихідний струм;
Діапазон вихідних напруг у вигляді (хв.)…(макс.), наприклад 3-15В.
Кількість світлодіодів, що підключаються, залежить від діапазону напруг, пишеться у вигляді (хв) ... (макс), наприклад 1-3 світлодіодів.
Так як струм через всі елементи однаковий при послідовному підключенні, тому до драйвера світлодіоди послідовно підключаються.
Паралельно світлодіоди небажано (скоріше не можна) підключати до драйвера, тому що падіння напруги на світлодіодах можуть трохи відрізнятися і один буде перевантажений, а другий навпаки працювати в режимі нижче номінального.
Підключати більше світлодіодів, ніж визначено конструкцією драйвера, не рекомендується. Справа в тому, що будь-яке джерело живлення має певну максимально допустиму потужність, яку не можна перевищувати. А при кожному підключеному світлодіоді до джерела стабілізованого струму напруга на його виходах зростатиме приблизно на 3В (якщо білий світлодіод), а потужність дорівнюватиме як зазвичай добутку струму на напругу.
Виходячи з цього, зробимо висновки, щоб купити правильний драйвер для світлодіодів, потрібно визначитися зі струмом, який споживають світлодіоди та напругою, що на них падає, і за параметрами підібрати драйвер.
Наприклад, цей драйвер підтримує підключення до 12 потужних світлодіодів на 1Вт, зі струмом споживання в 0.4А.
Ось такий видає струм 1.5А і напруга від 20 до 39В, значить до нього можна підключити, наприклад світлодіод на 1.5а, 32-36В і потужністю 50Вт.
Висновок
Драйвер - це один із типів блоку живлення, розрахований на забезпечення світлодіодів заданим струмом. У принципі однаково як називають це джерело харчування. Блоками живлення називаються джерела живлення для світлодіодних стрічок на 12 або 24 Вольта, вони можуть видавати будь-який струм нижче максимального. Знаючи правильні назви, ви навряд чи помилитеся при придбанні товару в магазинах, і вам не доведеться його міняти.