LEDランプ用電源。スキーム、説明

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LEDランプ用の電源です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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LED 光源は、通常の白熱灯だけでなく、いわゆる省エネまたは CFL も徐々に置き換えられています。したがって、小さなテーブルランプを作る必要がある場合、選択は自然にLEDになりました。最も簡単な方法は、電源電圧が 12 V、LED の数が 30 個/m、電力が 4,7 W/m の LED ストリップを購入することであることがわかりました。残念ながら、LED は失敗するため、ネットワークに直接接続することはできません。

DC12Vを供給する電源が必要です。ただし、店内でのそのような電源の価格はかなり高いため、このオプションは考慮されませんでした。電源も自作する必要がありました。快適な照明には 18 個の LED で十分であることが判明しましたが、電源は予備電力が少なく設計されています。

主な技術的特徴

出力電圧、V ....... 12
出力電流、A ....... 0,6
電源電圧、V.......180...250
全体寸法、mm ....... 60x25x15

LED は顕著な非線形電流電圧特性を持つデバイスであるため、LED ランプは電源電圧のわずかな変化にも敏感であるため、電源電圧を安定させる必要があります。 LED ランプは脈動周波数が非常に高いため、脈動の振幅にそれほど敏感ではないことに注意してください。もちろん、電源には短絡保護機能があり、共通部品で構築され、高効率である必要があります。さらに、高さが低い (15 mm 以下) ことも求められました。

このような電源を構築するのに最も適しているのは、自励発振フライバックコンバータ (OSC) です。その主な利点は、そのシンプルさと、出力での短絡から保護されるという事実です。プッシュプル電圧変換安定器OHPはキットに比べて効率が高くなります。また、ユニットが故障した場合、超小型回路を探すよりもトランジスタを交換する方がはるかに簡単であることも重要です。

電源回路図を図に示します。 1. 抵抗 R1 はフィルタコンデンサ C1 の充電電流を制限し、ヒューズとしても使用されます。抵抗 R2 は、スイッチングトランジスタ VT2 の初期ベース電流を設定します。ツェナーダイオード VD9、フォトカプラ U1、トランジスタ VT1、および抵抗 R3 および R8 は、出力電圧安定化回路を形成します。 OCP の動作については [1] で詳しく説明されているため、ここでは詳しく説明しません。スイッチングトランジスタ VT5 のベース回路にあるダイオード VD2 に注意する必要がありますが、多くの開発者はこれを取り付けていません。このダイオードがないと、ベースの負電圧によってトランジスタが破壊される可能性があります。オシロスコープによる測定からわかるように、この電圧のスパイクは 5 V を超える可能性があります。

LEDランプ用電源
米。 1.電源回路

すべての部品はプリント基板に実装されており、その図は図に示されています。 2. ブロックの寸法を縮小するために、一部の要素 (R2、R3、R5 ～ R8、C3) は標準サイズ 1206 の表面実装に使用されます。抵抗 R1、R4 - MLT、C2-23、酸化物コンデンサ - 輸入品。整流された主電源電圧が抵抗 R3 に印加されるため、破壊を防ぐために 1 つの 13003 MΩ 抵抗を直列に接続して構成されています。 MJE13003 トランジスタは ST847 トランジスタに置き換えることができます。 BC50 トランジスタの代わりに、許容コレクタ電流が少なくとも 50 mA、電流変換比が XNUMX 以上の低電力表面実装トランジスタを使用できます。

LEDランプ用電源
米。 2.プリント回路基板の図面とその上の部品の位置

ダイオード 1N4007 は、文字インデックス D、E、Z のダイオード KD243、またはインデックス G および D の KD247 に置き換えることができます。ダイオード KD247G は、ダイオード KD257G KD257D に置き換えることができ、ダイオード 1N4148 は、ダイオード KD510、KD521、KD522 に置き換えることができます。 KD226D ダイオードの代わりに、任意の文字インデックスを持つ KD226 ダイオードを使用できます。ツェナーダイオード - 安定化電圧は約 11 V です。安定化電圧が低いツェナーダイオードをお持ちの場合は、それと直列にダイオードまたはツェナーダイオードを取り付けることができます。そのために、ボードにはジャンパー線が取り付けられるシートがあります。トランジスタ VT2 のヒートシンクはコンピュータ電源のヒートシンクから切り離されています。

トランスには「電子安定器」（CFL）の薄型フレームが使用されており、フェライトの銘柄は不明、標準サイズはEE19/8/5です。磁気コアは中心コアに0,3mmのギャップを持たせて組み立てられています。最初に巻線 I が巻かれ、PEV-148 2 ワイヤが 0,18 回巻かれ、次に巻線 II が同じワイヤで 18 回巻かれ、最後が巻線 III で、PEV-28 2 ワイヤが 0,28 回巻かれます。巻線 I の各層は、厚さ 0,1 mm のコンデンサ紙の 1 層によって残りの層から分離されています。巻線 I と II の間には 0,2 層の紙があり、巻線 II と III の間には 1 層の紙があります。検査後、トランスにはワニスが含浸されます。インダクタ L6 は CFL からのもので、インダクタンスは 2...0,18 mH で、直径 XNUMX mm のダンベル型フェライト磁気コアで独立して作成できます。巻線 - PEV-XNUMX ワイヤー XNUMX を充填し、その後ワニスを塗布します。

ユニットをセットアップするには、マルチメーター、オシロスコープ、出力電圧約 150 V の絶縁トランス (TAN-17-22050 など)、および LATr が必要です。まずブレッドボード上でユニットを組み立て、調整後にプリント基板に部品を実装することをお勧めします。ユニットの変圧器への最初の接続は 40 W 白熱灯を介して行う必要があり、標準負荷をユニットの出力に接続する必要があります。すぐにオシロスコープを使用して、電流センサー - 抵抗 R7 の電圧形状を確認します。図に示すものとほぼ同じになるはずです。 3. 電源の出力電圧を監視し、それが 12 V と異なる場合は、必要な安定化電圧を持つツェナーダイオード (複数可) を選択する必要があります。

5 ～ 10 分後、電源装置がどのように加熱するかを確認します。正常に動作する場合は、入力電圧を 250 V に上げます。出力電圧は安定したままになるはずです。しばらくしてから、ユニットが加熱していないか再度確認してください。長期間の動作中、トランジスタ、変圧器、ダイオード VD8 のヒートシンクが 50 ℃を超えないようにしてください。 ^оC. 次に、出力を短絡して負荷を切断するためのユニットの抵抗を確認する必要があります。短絡が発生した場合、周波数 10 ～ 15 kHz の特徴的なきしみ音が発生することがあります。負荷が切断されると、電圧が 0,5 ～ 1 V 増加することがあります。

LEDランプ用電源
米。 3.電流センサーの電圧波形

安定化回路なしでユニットの動作をチェックすることをお勧めします。これを行うには、フォトカプラ U1 の端子 2 と 1 を一時的に閉じ、常に負荷または同等品を接続した状態で行います。実際には、電圧安定化回路が動作しているとき、トランジスタ VT2 のコレクタ電流は通常、トランスの磁気回路が飽和に入る最大値に達しません。主電源電圧が 150 V 以下に低下すると、このモードに入る可能性があります。

すべての動作モードで、抵抗 R7 の両端の電圧形状は図 3 と同じになるはずです。 2. ただし、[4] で説明されているデバイスを使用して変圧器をチェックするのが最善です。機能を確認した後、ヒートシンクを除くブロックのすべての要素にニスを塗ることをお勧めします。テーブルランプ本体に設置された電源の外観を図に示します。 XNUMX.

LEDランプ用電源
米。 4.テーブルランプ本体に取り付けられている電源の外観

文学

Vlasov Yu. 安定化されたシングルサイクル電圧コンバータ。 - ラジオ、1999 年、第 3 号、p. 37-39。
Gumerov Yu.、Zuev A. 磁気コアを備えたインダクターの飽和電流の決定。 - ラジオ、2007 年、第 8 号、p. 36、37。

著者：E。ゲラシモフ

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