מעגלי אספקת חשמל לרצועות LED ולא רק

נוריות לד מחליפות סוגים אלה של מקורות אור, כמו נורות פלורסנט ומנורות ליבון. כמעט בכל בית יש כבר מנורות לד, הם צורכים הרבה פחות משניים מקודמיהם (עד פי 10 פחות מנורות ליבון ופעמיים עד חמש פעמים פחות מ- CFL או מנורות פלורסנט חסכוניות באנרגיה). במצבים בהם אתה זקוק למקור אור ארוך, או שאתה צריך לארגן תאורה של צורה מורכבת בעיצומה רצועת led.

קלטת לד אידיאלית למספר מצבים, היתרון העיקרי שלה על פני נוריות LED ומערכי LED הם מקורות חשמל. קל יותר למצוא אותם במכירה כמעט בכל חנות למוצרי חשמל, שלא כמו נהגים לנורות LED בעלות הספק גבוה, יתר על כן, בחירת ספק הכוח מתבצעת רק על ידי צריכת חשמל, מכיוון ש לרוב המכריע של רצועות LED מתח אספקה ​​של 12 וולט.

בעוד שלנורות LED ומודולים בעלי עוצמה גבוהה, בעת בחירת מקור חשמל, יש לחפש מקור זרם עם הספק הנדרש וזרם מדורג, כלומר שקול 2 פרמטרים, מה שמסבך את הבחירה.

מאמר זה דן בסכמות טיפוסיות של ספקי כוח ורכיביהם, כמו גם טיפים לתיקונם לחמלים מתחילים ולחשמלאים.

סוגים ודרישות עבור ספקי כוח לרצועות LED ומנורות LED 12V

הדרישה העיקרית למקור מתח הן לד נוריות והן לרצועות LED היא ייצוב מתח / זרם איכותי, ללא קשר לעלייה במתח החשמל, וכן אדוות תפוקה נמוכות.

על פי סוג הביצוע, מובחנים ספקי כוח למוצרי LED:

• אטום. הם קשים יותר לתיקון, המקרים לא תמיד ניתנים לפירוק מדויק, ובתוכם ניתן אפילו למלא איטום או תרכובת.

• עמיד בפני דליפות לשימוש מקורה. עדיף לתקן, כי הלוח מוסר לאחר שברגנו כמה ברגים.

לפי סוג קירור:

• אנטנה פסיבית. אספקת החשמל מקוררת על ידי הסעה טבעית של אוויר דרך ניקוב הדיור שלה. החיסרון הוא חוסר היכולת להשיג עוצמה גבוהה תוך שמירה על ממדים כלליים;

• אוויר פעיל. ספק הכוח מקורר באמצעות מקרר (מאוורר קטן, כפי שמותקן ביחידות מערכת המחשב). קירור מסוג זה מאפשר להשיג יותר כוח באותו גודל בעזרת ספק כוח פסיבי.

תוכניות אספקת חשמל לרצועות LED

יש להבין כי אין דבר כזה באלקטרוניקה כמו "ספק כוח לרצועת LED", באופן עקרוני, כל ספק כוח עם מתח וזרם מתאים העולה על זה שנצרך על ידי המכשיר יתאים לכל מכשיר. משמעות הדבר היא כי המידע המתואר להלן חל כמעט על כל ספק כוח.

עם זאת, בחיי היומיום קל יותר לדבר על ספק הכוח לשימושו המיועד למכשיר מסוים.

מבנה כללי של ספק כוח מיתוג

בעשורים האחרונים משתמשים באספקת חשמל פועמת (UPS) להפעלת רצועות LED וציוד אחר. הם נבדלים מאלו שנאים בכך שהם עובדים לא בתדר מתח האספקה ​​(50 הרץ), אלא בתדרים גבוהים (עשרות ומאות קילוהרץ).

לכן לצורך פעולתו דרוש גנרטור בתדרים גבוהים, בזול ומתוכנן לזרמים חשמליים (יחידות אמפר), לרוב נמצא מעגל לייצור עצמי, והוא משמש ב:

• שנאים אלקטרוניים;

• נטל אלקטרוניים למנורות פלורסנט;

• מטעני טלפון נייד;

• UPS זול לרצועות LED (10-20 W) ומכשירים אחרים.

ניתן לראות תרשים של אספקת חשמל כזו באיור (לחץ על התמונה להגדלה):

המבנה שלה הוא כדלקמן:

1. מודגש בכחול גשר דיודהכשהוא עומד בכניסה של יחידת אספקת החשמל, הוא מיישר את מתח הכניסה לסירוגין, כדי לספק לצמתים הבאים מתח קבוע של 220 * 1.41 = 310 V. במקרה של פירוק, בדוק את הנוכחות ואת גודל המתח לפני הגשר ואחריו, אם הוא נעדר, תצטרך להחליף את הדיודות או הגשר. אם הוא מורכב בבניין מלון.

זה לא מוצג בתרשים, אך עלול להופיע נתיך או נגד התנגדות נמוכה בקו 220 וולט, בדוק את תקינותו לפני שתתחיל בתיקונים.

2. פילטר אדווה מעוגל בחום, האלמנט העיקרי שלו הוא C4 - קבלים אלקטרוליטיים. הקיבולת שלו תלויה בכמה שהיצרן חסך, בדרך כלל עד 220 מיקרו-פארדה ל -400 וולט. L1 - אדוות פילטר והפרעות אלקטרומגנטיות המתרחשות במהלך פעולת ספק כוח מיתוג. ברוב ספקי הכוח הזולים הוא חסר.

בעיית פילטרים נפוצה - ייבוש, פיצוץ או נפיחות של קבל אלקטרוליטי, מובילה להפעלה באיכות ירודה של כל ספק הכוח המיתוג בכללותו או חוסר יכולת הפעולה שלו. אתה יכול להחליף אותו באותה קיבולת וגדולה יותר, אך מתאים בגודל.

3. חלק הכוח טרנזיסטור הכוח VT1 מודגש בירוק, במקרה זה טרנזיסטור אפקט שדה, אך הוא יכול להיות גם דו קוטבי. T1 - שנאי דופק עם שלוש פיתולים: ראשוני, משני ובסיסי.

הפיתול השלישי נחוץ ליצירת תנודות בתדירות גבוהה - אם העיקרון של אספקת הכוח המייצרת את עצמו מעניין, עדיף לקרוא את ספרי מוין, זינובייב וספרי לימוד אחרים על ספקי כוח מסוג פעימות.

רובוטריקים דופק הם קטנים בהרבה משנאים ברשת, שוב בגלל עבודה בתדרים גבוהים והם עשויים לא מברזל, אלא מפריט. לרוב מתג ההפעלה נכשל.

צלצל לטרנזיסטור מולטימטר במצב בדיקת דיודה, ותגלה מייד את ההתמוטטות או השבירה שלו. האלמנטים הנותרים הם רצועת הצומת הזה, שבאופן אינדיבידואלי כמעט ולא מתקלקל, בעיקר לאחר טרנזיסטור הכוח. עם זאת, עליכם תמיד לוודא כי הערכים הנומינליים של הנגדים והקבלים הם עקביים.

הדיודות ברצועת השנאי VD7 ו- VD5 משמשות כמצננת המגנה על המעגלים מפני התפרצויות של EMF נגדי, ברגעי מעבר הטרנזיסטור. הם גם צומת די ואחראי.

4. לולאת משוב המתח מודגשת באדום מבוסס על דיודה זנר המתכווננת TL431 והאנלוגים שלהם (כל האותיות בכינוי עם המספרים "431").מידע נוסף על TL431:צ'יפס אנלוגי אגדי

מערכת ההפעלה כוללת מצמד אופטי U1, בעזרתו, אות פלט מועבר לחלק הכוח של המתנד ונשמר מתח יציאה יציב.יתכן שלא יהיה מתח בחלק הפלט בגלל שבירה של דיודה VD8, לעיתים קרובות מדובר במכלול שוטקי שיש להחליף אותו. גם הקבל האלקטרוליטי המנופח גורם לעיתים קרובות לבעיות.

כפי שאתה יכול לראות, הכל עובד עם מספר קטן יותר של אלמנטים, האמינות מתאימה ...

ספקי כוח יקרים יותר

המעגלים שתראו בהמשך נמצאים לרוב באספקת חשמל לרצועות LED, נגני DVD, מכשירי רדיו ומכשירי חשמל בעלי עוצמה נמוכה (עשרות וואט).

לפני שתמשיך לדיון במעגלים פופולריים, הכיר את המבנה של ספק כוח מיתוג באמצעות בקר PWM.

החלק העליון של המעגל אחראי על סינון, תיקון והחלקת האדוות של מתח החשמל 220, זהה למעשה בסוג הקודם ובסוגים הבאים.

הדבר המעניין ביותר הוא בלוק ה- PWM, הלב של כל ספק כוח הגון. בקר PWM הוא התקן השולט על מחזור התפקוד של הפולסים של אות הפלט על בסיס הגדרה שהוגדרה על ידי המשתמש או משוב על זרם או מתח.PWM יכול לשלוט הן על עוצמת העומס באמצעות מקש שדה (דו קוטבי, IGBT), וכן מפתח נשלט למחצה למוליכים למחצה כחלק מממיר עם שנאי או משרן.

על ידי שינוי רוחב הפולסים בתדר נתון - אתה משנה את הערך בפועל של המתח, תוך שמירה על המשרעת, ניתן לשלב אותו במעגלי C ו- LC בכדי לחסל אדווה. שיטה זו נקראת הדמיית רוחב דופק, כלומר דוגמנות אותות בגלל רוחב הפולסים (מחזור חובה / מחזור חובה) בתדירות קבועה.

באנגלית זה נשמע כמו בקר PWM, או בקר מודולציה של רוחב דופק.

באיור נראה PWM דו קוטבי. אותות מלבניים הם אותות הבקרה על טרנזיסטורים מהבקר, הקו המנוקד מראה את צורת המתח בעומס של מפתחות אלה - המתח האפקטיבי.

ספקי כוח טובים יותר בעלי הספק ממוצע נמוכים לרוב בנויים על בקרי PWM משולבים עם מתג הפעלה מובנה. יתרונות על פני התוכנית לייצור אוטומטי:

• תדר הפעולה של הממיר אינו תלוי בעומס או במתח האספקה;

• ייצוב טוב יותר של פרמטרי הפלט;

• אפשרות לכוונון פשוט ואמין יותר של תדר ההפעלה בשלב התכנון והמודרניזציה של היחידה.

להלן כמה מעגלי אספקת חשמל טיפוסיים (לחץ על התמונה להגדלה):

כאן, RM6203 הוא גם בקר וגם מפתח במקרה אחד.

במעגל זה משתמשים מפתח מוספט חיצוני.

אותו דבר, אבל על שבב אחר.

המשוב מתבצע באמצעות נגדים, לעיתים מצמדים אופטיים המחוברים לכניסה הנקראת Sense (חיישן) או משוב (משוב). תיקון של ספקי כוח כאלה דומה בדרך כלל. אם כל האלמנטים ניתנים לשירות, ומתח האספקה ​​מועבר למעגל המיקרו (Vdd או Vcc רגל), הרי שהעניין סביר להניח בו, ליתר דיוק ניתן לקבוע באמצעות אוסצילוסקופ מסתכל על אותות הפלט (ניקוז, רגל שער).

כמעט תמיד, אתה יכול להחליף בקר כזה בכל אנלוגי במבנה דומה, לשם כך אתה צריך להשוות את גיליון הנתונים לזה שמותקן בלוח וזה שיש לך וללחם אותו, תוך התבוננות בפינאוט, כפי שמוצג בתמונות שלהלן.

או הנה תיאור סכמטי של החלפת מיקרו מעגלים כאלה.

ספקי כוח חזקים ויקרים

ספקי כוח לרצועות LED כמו גם ספקי כוח למחשבים ניידים מבוצעים בבקר PWM UC3842.

התוכנית מורכבת ואמינה יותר. מרכיב הכוח העיקרי הוא טרנזיסטור ושנאי Q2. במהלך התיקון יש לבדוק את קבלים אלקטרוליטיים המסננים, מתג ההפעלה, דיודות שוטקי במעגלי הפלט ומסנני LC פלט, מתח האספקה ​​של המיקרו מעגל, אחרת שיטות האבחון דומות.

עם זאת, אבחון מפורט ומדויק יותר אפשרי רק בעזרת אוסצילוסקופ, אחרת - בדוק את הקצרים של הלוח, הלחמת האלמנטים והפסקות יקרים יותר. החלפת צמתים חשודים באלה שעובדים בעליל יכולה לעזור.

דגמים מתקדמים יותר של ספקי כוח לרצועות LED מיוצרים בשבב הכמעט אגדי TL494 (כל האותיות עם המספרים "494") או KA7500 האנלוגי שלה. אגב, רוב ספקי הכוח למחשבים AT ו- ATX בנויים על בקרים אלה.

להלן מעגל אספקת חשמל טיפוסי בבקר PWM זה (לחץ על המעגל):

ספקי כוח כאלה הם אמינים ויציבים ביותר.

אלגוריתם אימות קצר:

1. אנו מזינים את המעגל המיקרו על פי הצמד ממקור כוח חיצוני של 12-15 וולט (12 רגליים פלוס, ומינוס 7 ל 7 רגליים).

2. מתח של 5 וולט אמור להופיע על 14 רגליים, שיישארו יציבות כאשר ההספק משתנה, אם הוא "צף" - שבב חלופי.

3. בפלט החמישי צריך להיות מתח של שן מסור, אתה יכול "לראות" אותו רק בעזרת אוסצילוסקופ.אם הוא לא שם או שהצורה מעוותת, אנו בודקים שהערכים הנומינליים של מעגל התזמון RC מחוברים לפינים 5 ו 6, אם לא, התרשים מראה את R39 ו- C35, כדי להחליף אותם, אם שום דבר לא השתנה לאחר מכן, המיקרו מעגל נכשל.

4. ביציאות 8 ו -11 אמורות להיות פולסים מלבניים, אך יתכן שהם אינם נובעים מתכנית יישום המשוב הספציפי (מסקנות 1-2 ו-15-16). אם אתה מכבה ומחבר 220 וולט, במשך זמן מה הם יופיעו שם והיחידה תיכנס שוב להגנה - זה סימן למעגל מיקרו מעגל עובד.

5. ניתן לבדוק את ה- PWM על ידי קיצור הרגליים 4 ו 7, רוחב הדופק יגדל וקיצור 4 על 14 רגליים - הקטניות ייעלמו. אם אתה מקבל תוצאות אחרות - הבעיה היא בטרשת נפוצה.

זהו המבחן התמציתי ביותר של בקר PWM זה. יש ספר שלם בנושא "תיקון ספקי כוח המבוססים עליהם," החלפת ספקי כוח למחשבי IBM ".

למרות שהוא מוקדש לספקי כוח למחשבים, יש מידע רב שימושי לכל מפעיל רדיו חובב.

מסקנה

מעגלי אספקת החשמל לרצועות לד דומה לכל ספקי הכוח בעלי מאפיינים דומים, ניתן לתקן, מודרניזציה בקלות ולהתאים אותה למתח הנדרש, כמובן, בגבולות סבירים.

ראו גם באתר שלנו:

דיאגרמות סכמטיות של ספקי כוח למכשירים אלקטרוניים ניידים

מהו ספק כוח מיתוג ואיך הוא שונה מאנלוג קונבנציונאלי

טיפים לתיקון ספקי כוח מיתוג

הקלטת וידיאו של תהליך התיקון של מכשירי חשמל ביתיים שונים