Драйвер для светодиодного прожектора 50w своими руками

Схема драйвера светодиодного прожектора 50 ватт: ремонт и изготовление светильника своими руками

Светодиодные фары появились сравнительно недавно. Особенно активно их используют при обустройстве уличного освещения. Дешевая китайская продукция доступна практически всем частным домовладельцам. Эти светильники эффективны, свечение равномерное и яркое, а энергия экономится.

Состав схемы управления прожектором мощностью 50 Вт не отличается от схем маломощных осветительных приборов. Основное отличие заключается в замене диодов COB на светодиоды SMD, которые позволяют лучше рассеивать избыточное тепло. Имея небольшие знания в области электрики, неисправный проектор можно отремонтировать. Некоторые мастера делают такие устройства своими руками и утверждают, что им удалось сэкономить.

Электрическая схема драйвера светодиодного прожектора

Схема управления светодиодным прожектором практически не зависит от мощности.

Блок питания состоит из:

• диод;
• ЖК-фильтр;
• предохранитель (на входе);
• трансформатор;
• полевой транзистор;
• токоограничивающие резисторы;
• стабилитрон;
• диодный мост;
• электролитический конденсатор;
• резисторы на стыке с матрицей.

LC-фильтр состоит из конденсаторов нулевого сопротивления и катушек индуктивности. Его цель — задерживать токи одной частоты и пропускать / гасить токи другой частоты. После фильтрации поток выпрямляет диодный мост и сглаживает конденсатор. На выходе из него напряжение постоянное.

Стабилитрон предназначен для подачи на светодиоды 9 вольт, поэтому он является основным элементом драйвера.

С электролитического конденсатора на вход ток (за исключением резисторов) также подается на трансформатор. Когда на первичной обмотке появляется ток, на второй образуется напряжение. Он выпрямляется диодом и сглаживается конденсатором. Кроме того, на полевой транзистор передается ток (в виде высокочастотных импульсов) с сопротивлением, близким к нулю. Характеристики электрического тока для диодов определяются резисторами.

Драйвер обеспечивает мощность, для которой он предназначен. Если купить недорогой светодиодный светильник на 50 ватт, то в процессе эксплуатации он может выдавать только 30-40 Вт. Часто оказывается, что элементов в схеме не хватает. Без них оборудование не может работать постоянно.

Китайские производители используют некачественные комплектующие. В результате конденсаторы и диоды, входящие в состав моста на входе, и высокочастотные диоды на выходе, «раздуваются». При выходе из строя стабилитрона диоды перестают работать.

Внимание! Именно драйверы чаще всего вызывают различные отклонения в работе светодиодных осветительных приборов.

Причина перегорания светодиодной матрицы в прожекторе

Светодиоды для точечных светильников бывают двух видов:

• сверхъяркие SMD-кластеры мощностью 0,5
• Матрица СОД, которая может включать в себя несколько сотен кристаллов мощностью в один ватт, заполненных люминофором;

Стоимость модулей SOD на 30-40% ниже, чем кластеров с SMD, а срок хранения на 3-4 года короче. Элементы матрицы СОД соединены в линейки тонкими нитками, которые при перегреве рвутся. SMD имеют одинаковые параметры, распаиваются отдельно, обеспечивают более ровное и мощное освещение.

Матрица (кластер) может выйти из строя по разным причинам:

• контактные площадки плохо припаяны в кластере SOD, при разрыве контакта кристаллом вся схема перестает работать;
• некачественные соединения от входа к источнику питания или от драйвера к светодиодному модулю, что приводит к короткому замыканию;
• в мощной горелке нарушается тепловое равновесие, происходит деградация люминофора, рвутся соединительные нити, выгорают кристаллы;
• низкое качество корпуса или отсутствие под матрицей состава, отводящего лишнее тепло.

Еще хуже, если соединительный кабель полностью не сгорел. Светодиодная лампа на 50Вт начинает мигать, из-за увеличения тока на рабочих линиях полезные кристаллы начинают разрушаться. Теоретически это может продолжаться до последней ошибки строки. На практике срабатывает защита от перенапряжения.

Некачественные корпуса в основном встречаются у китайских производителей. При производстве используется алюминиевый сплав, часть корпуса возле радиатора не полируется, теплопроводная паста не наносится на всю площадь матрицы. Диодный модуль не прижат плотно к корпусу, кристаллы выгорают из-за слишком высокой температуры.

Внимание! При покупке китайской светодиодной лампы мощностью 50Вт перед установкой рекомендуется ее разобрать, открутить диодный модуль, удалить пасту, очистить корпус наждачной бумагой, нанести новый слой пасты и прикрутить модуль. Не помешает изучить схему драйвера, чтобы определить, все ли элементы присутствуют.

Ремонт светодиодного прожектора на 50 ватт

Перед тем, как снимать светодиодный проектор мощностью 50 Вт с места установки и разбирать его, необходимо проверить причины неисправности, не связанные с внутренним содержимым:

• правильное подключение проводов;
• установить режим свечения;
• подключение выключателя света;
• функциональность проводки (без прерывания жилы).
• функционал датчика движения;

Если светодиодный проектор мощностью 50 Вт стоит дешево, производитель мог бы сэкономить, подключив несколько функций к кнопке фотореле. Чтобы узнать режим, нужно несколько раз включить и выключить лампу, чтобы определить, как она работает.

Если в переключателе есть подсветка, через некоторое время индикатор начнет мигать, даже если он выключен. Это явление вызвано встроенным светодиодом, который не может полностью разорвать цепь в выключенном состоянии. Сила тока достаточно для запуска, но не хватает для полноценной работы. Поэтому при установке уличного светодиодного фонаря необходимо подключить традиционный выключатель или оснастить подсвечиваемый прибор резистором / конденсатором.

Датчик движения будет мигать, если он предназначен для другого типа лампы. Любому устройству нужна мощность. Даже если свет не горит, в цепи мало напряжения. Достаточно включить светодиод (лампа накаливания на это явление не реагирует). Избежать этой проблемы можно, купив светильник со встроенным датчиком. Но это невыгодно, если к одному датчику движения нужно подключить несколько светодиодных ламп.

Неправильная работа вызвана также неправильным подключением дополнительного оборудования к осветительному прибору.

Если жила провода не полностью разорвана, лампа погаснет, замигает. То же самое происходит при плохом соединении сегментов проводки или размещении нескольких проводов в стробе.

Все вышеперечисленные отклонения (кроме разводки) характерны для недорогих осветительных приборов. ПРА встроен в дорогие светодиодные светильники, гасит паразитные токи и имеет механизм плавного пуска. Отсутствие балласта проявляется мерцанием при высоких или слишком низких температурах из-за неравномерного охлаждения или нагрева драйвера. Диоды долго запускаются и долго гаснут.

Если вы обнаружите, что во время проверки все в порядке, вам необходимо открыть корпус проектора, чтобы осмотреть печатную плату. Неисправные или неисправные конденсаторы, транзисторы и резисторы идентифицируются визуально. Полевой транзистор и диоды должны звенеть. Все эти детали легко свариваются и поддаются сварке.

Заменить матрицу SOD или микросхемы SMD сложнее. Стоимость диодного модуля может составлять половину стоимости осветительного прибора и его сложно подобрать из-за отсутствия маркировки.

Если есть диоды, задача упрощается. Старый модуль нужно открутить, с корпуса удалить токопроводящую пасту, очистить поверхность, а новый прикрутить, не нарушая формы. Используются только шурупы, которыми закручивалась старая форма. Обратите особое внимание на полярность.

Форма должна быть изменена при сгорании хотя бы одного кристалла. Если этого не сделать, он полностью сгорит, вероятен сбой драйвера.

паять и паять SMD микросхемы сложнее. Они очень маленькие, поэтому требуется микросварщик и большой опыт проведения подобных работ.

LED-прожектор на 50 W своими руками

Самый простой вариант сборки — купить галогенный фонарик китайского производства или дешевый чехол (если повезет, его можно найти в специализированном магазине). Для мощного светодиодного светильника требуется качественный отвод лишнего тепла, поэтому необходим алюминиевый радиатор, который крепится к корпусу.

Светильник можно купить или изготовить, последний дешевле. Возможна самостоятельная сборка матрицы с питанием 12 В или 220 В из одиночных светодиодов мощностью 10 Вт и установка неисправной галогенной лампы в цоколь неисправной галогенной лампы.

Материалы, необходимые для схемы:

• фольга алюминиевая (можно использовать банку газированного напитка или пива);
• медная проволока;
• 5 светодиодов;
• резисторы;
• сварщик, пробойник и молоток.
• супер клей;

Вы можете использовать онлайн-калькуляторы для расчета количества резисторов.

• проделываем дырочки в алюминиевой фольге;
• вытолкните штифты из посадочных мест;
• удаление стекол и галогенной замазки;
• вырежьте кусок алюминия, соответствующий доске;
• приклеивание к алюминиевой фольге картона.
• создание картона для изготовления матрицы светодиодных светильников по количеству SMD чипов;

Наклеенный трафарет устанавливается на подставку, фишки вставляются в отверстия. Ножки катодов загнуты к ножкам анодов. После этого склеиваются и припаиваются диоды (для подключения драйвера плюсовую и минусовую ножку оставляют свободными). К отрицательным выводам припаиваются резисторы, а к свободным ножкам припаян медный провод. Полученный диск кладем на рефлектор и приклеиваем. Для проверки работоспособности лампу подключают к источнику питания 12 В.

Пошаговая инструкция по сборке светодиодного прожектора:

• установка остекления и герметизация контура;
• извлечение патрона из корпуса;
• установка картриджа модуля на герметик;
• подключение к сети.
• вывод проводов;

Светильник может быть интегрирован с датчиком движения и может быть установлен фотореле и дождевик.

Это не единственный вариант изготовления светодиодного проектора своими руками. Есть еще одна простая схема, которую можно использовать, если у вас плохой настольный блок питания.

• конденсаторы на 400 вольт;
• источник питания;
• 9 SMD-микросхем по 10 Вт;
• диодный мост;
• табло 3×3.
• предохранитель;
• 2 конденсатора по 470 мкФ и 2 по 560 мкФ по 200 вольт;
• радиатор;

Все детали распаяны от блока питания и процессора компьютера.

Фишки приклеиваются к доске суперклеем. Радиатор прикручен саморезами, отражатель состоит из SD диска. При температуре 40 ° С мощность 56,4 Вт.

Третий вариант схемы требует наличия в доме неисправного проектора. Дополнительно понадобится фольга из алюминия и стеклопластика (для создания радиатора). Светодиод SMD 5050 (100 шт.). Все детали для драйверов можно приобрести в офлайн- и интернет-магазинах электроники.

Требуется умение изготавливать печатную схему на лазерном принтере и работать с паяльником.

• полярный конденсатор 10 мкФ.
• конденсатор емкостью 1 мкФ, включенный параллельно резистору 1 МОм на входе;
• диодный мост (4 диода по 1 А, 1000 В);

Отверстия на плате расположены в 2 ряда (по 50 микросхем).

Сборка начинается с припайки микросхем к плате с помощью паяльника или паяльной станции. После этого мультиметром проверяется работа каждой микросхемы.

Следующим шагом будет пайка блока питания по схеме с последующей изоляцией оголенных участков проводов термоусадочной трубкой. После проверки работоспособности светильник собирается.

Алюминиевый радиатор выполнен в форме уголка. Одна из его полок прилегает к внутренней стенке, вторая служит для крепления диодного модуля. Перед закреплением на поверхность наносится термопаста.

Основные выводы

Выбор устройств наружного светодиодного освещения огромен, их устройство практически не зависит от мощности. При покупке недорогих моделей стоит учесть, что в ближайшее время может потребоваться ремонт.

Причины неисправности — как дефекты производителя, так и ошибки при установке.

Если повреждение незначительное, важно правильно подобрать запчасти (не только по мощности, но и по току).

Рекомендуется заниматься ремонтом, если его стоимость не превышает цены нового устройства.

Самым уязвимым местом светодиодного точечного светильника является блок питания.

Чтобы не гадать, какой драйвер купить, делают это своими руками. Это позволяет учитывать параметры напряжения и мощности. Вариантов изготовления много, оптимальный выбирается исходя из конкретных обстоятельств. Если в доме неисправный компьютер и нефункционирующий источник света, затраты минимальны.

Источник

ДРАЙВЕР ПРОЖЕКТОРА ДЛЯ ФОТОСЪЁМКИ

Всё началось с того, что нужен был простой в использовании небольшой прожектор, чтобы фотографировать различные объекты, поэтому был он собран с белыми светодиодами. Поскольку он предназначен для использования в качестве вспомогательного источника света, то должен иметь возможность изменять цветовую температуру. Для этого проекта использовались белые светодиоды мощностью 10 Вт от Sharp.

Мощность светодиодной лампы может считаться слишком малой для фотографического света, но она имеет достаточный световой поток для небольших объектов благодаря своей высокой светоотдаче и направленности. Это также позволяет использовать её в любом месте без источника питания переменного тока, с небольшой автономной батареей.

Цветовая температура

Интенсивность излучения черного тела и его спектральное распределение зависят от температуры этого тела. Излучение черного тела при высокой температуре воспринимается глазом, и его цвет меняется в зависимости от температуры. Цвет обычно выглядит красным, оранжевым, желтым, белым и сине-белым при повышении температуры.

Температура тела, соответствующая световому цвету излучения, называется цветовой температурой. На рисунке 1 показано излучение черного тела при различных температурах в видимом свете. Обратите внимание, что интенсивность излучения резко меняется в зависимости от температуры, приведенной к той же мощности в области графика.

Чтобы излучать белый свет при произвольной цветовой температуре, берут компонентный свет на основе светодиода RGB. Но светодиод RGB не используется для обычного освещения из-за его плохого CRI (индекса цветопередачи).

Индекс цветопередачи нужен для объяснения способности источника света воспроизводить цвета различных объектов по сравнению с идеальным источником света, таким как солнечный свет и лампа накаливания, поскольку индекс цветопередачи составляет 100. Например, типичные значения 15-50 для паров ртути в таких лампах, 60-85 для люминесцентной лампы и 90-95 для металлогалогенной лампы с высоким индексом цветопередачи. Для фотографического освещения необходим CRI до 90.

На рисунке 2 показан белый свет, представляющий собой смесь трех цветовых компонентов: красного, зеленого и синего. Спектр не является непрерывным. Это означает, что цвет в спектральной яме не может быть воспроизведен. В результате некоторые цветные объекты будут казаться более темными или несколько другого цвета. Чтобы добиться высокого CRI только за счет излучения светодиода, потребуется 5-7 цветов, чтобы заполнить яму в спектре. Но с другой стороны, узкоспектральный свет имеет высокую чистоту цвета, поэтому светодиод RGB идеально подходит для отображения и световых эффектов.

Чтобы изменить только цветовую температуру белого света, необязательно воспроизводить все цвета. Это можно сделать несколькими белыми светодиодами с разной цветовой температурой. Белый светодиод для общего освещения основан на темно-синем светодиоде и люминофоре. Люминофор возбуждается синим светом и излучает широкий спектр света, как показано на рисунке 3. Это пример спектров, наблюдаемых через спектрометр. Эти цветовые температуры, показанные в технических характеристиках, определяются тем, что цвет света соответствует излучению черного тела, а не цвету, объясняющему температуру источника света.

Поскольку белый светодиод также работает на принципе люминесценции, спектр излучения далек от излучения черного тела, а индекс цветопередачи первых белых светодиодов был довольно низким. Однако CRI продолжает улучшаться, и некоторые типы белых светодиодов достигают показателя цветопередачи 90.

В этом проекте используются два белых светодиода, CRI = 87, с разной цветовой температурой. Цветовая температура регулируется соотношением тока светодиодов. Это своего рода коктейльная лампа, но в отличие от обычной, она предназначена для изменения цветовой температуры, а не для улучшения CRI.

Схема светодиодного драйвера

Напряжение мощного белого светодиода (тут 20 В) выше, чем напряжение питания, поэтому L1 и Q1 образуют повышающий преобразователь. Управление SMPS выполняется микроконтроллером. Q2 — это двойной МОП-транзистор для управления соотношением управляющего тока двух светодиодов в комплементарной ШИМ. Поскольку это фото-свет, который должен иметь постоянную мощность, ток возбуждения обнаруживается и контролируется в замкнутом контуре. Резистор R1 предназначен для ограничения пикового тока катушки индуктивности, R2 — для определения тока возбуждения для управления обратной связью.

Белые светодиоды установлены на небольшом радиаторе. Размер радиатора с естественной конвекцией недостаточен для рассеивания тепла от светодиода мощностью 10 Вт, поэтому к нему прикреплен охлаждающий вентилятор, создающий принудительный поток воздуха. Светодиоды защищены акриловой панелью, прикрепленной перед ними. Печатная плата установлена за радиатором.

Программное обеспечение

Управление SMPS — это основной процесс. Два светодиода, 2700K и 6500K по цветовой температуре, управляются дополнительным ШИМ-выходом без перекрытия таймера 1. Соотношение смешивания двух LED изменяется с помощью кнопки WARM / COOL, и настройка сохраняется в EEPROM памяти.

Микроконтроллер также контролирует входное и выходное напряжение. Если обнаруживается низкий заряд батареи ( = 25), он переходит в состояние отключения. Скачать архив с файлами проекта.

Источник