Драйверы для питания светодиодов от сети

Совершенно по-иному строятся драйверы для питания светодиодов от сети 220 В 50 Гц. Здесь нужно не повышать напряжение, а гасить его излишек, причем весьма значительный. Погасить напряжение без тепловыделения нам поможет реактивное сопротивление конденсатора, включенного последовательно с цепочкой светодиодов.

Функцию балласта выполняет конденсатор С1, который в целях электробезопасности шунтирован резистором R1. Варистор RP1 защищает лампу от возгорания при появлении очень больших выбросов напряжения в сети, предохранитель F1 выполняет ту же функцию совместно с RP1. Диодный мост с конденсатором С2 образуют фильтр, от которого питается цепочка R2, HL1…HL15. Сапрессор VD5 защищает светодиоды от повышения прямого тока через них.

Здесь использованы стандартные элементы: полярный конденсатор типа К50-68, неполярный — типа К73-17; резисторы типа С2-23 или С2-33. Вместо компактного диодного моста VD1…VD4 можно использовать любые выпрямительные диоды с обратным напряжением не менее 400 В и прямым током не менее 1 А.

Хотя по своим световым характеристикам эта лампа мощностью 1 Вт эквивалентна лампе накаливания мощностью 20 Вт, недостаток схемы очевиден: при изменении напряжения в сети будет меняться яркость лампы. Если схему усложнить, можно добиться не только стабилизации светового потока, но еще и регулировать яркость. Схема такой лампы приводится на рисунке.

Основным узлом управления здесь служит микросхема DA1, которая обычно используется при построении импульсных преобразователей напряжения. Микросхема получает питание через резистор R6, конденсатор С6 фильтрует напряжение питания. Резисторный делитель R15, R5 отслеживает величину входного напряжения, его средняя точка подключена к усилителю обратной связи микросхемы, который регулирует скважность импульсов, поступающих на выход 6. Элементы СЗ, R3 корректируют частотную характеристику усилителя обратной связи, элементы R4, С4, С5 задают частоту коммутации ключей VT1…VT4. В данном случае она выбрана около 30 кГц.

В цепи стоков транзисторов VT1…VT4 включены светодиодные цепочки, излишек напряжения «гасит» конденсатор С2. Элементы LI, CI, R1 — простой фильтр помех, возникающих при коммутации транзисторов.

Дроссель L1 наматывается двумя проводами ПЭТВ-2 диаметром 0,45 мм на кольце из феррита М2000НМ типоразмера К10 х 6 х 4,5. Количество витков — 10… 15. Вместо микросхемы UC3834 можно использовать отечественный аналог КР1033ЕУ15.

Настройка балласта сводится к установке среднего тока через диоды HL1…HL16 порядка 10…15 мА. Сделать это можно так: перед включением на место R5 установить подстроченный резистор, выставив его сопротивление около 3 кОм. После включения светодиоды должны, слабо светиться. Теперь подключаемся вольтметром к резистору R11 через интегрирующую RC-цепочку с резистором 5,1 кОм и конденсатором 1 мкФ (неполярным). Вращая резистор R5, устанавливаем по вольтметру напряжение 10… 12 В. Реальный ток через светодиоды может быть больше, но за счет скважности тепловой режим выровняется. Теперь можем измерить сопротивление R5 и подобрать постоянный резистор с близким номиналом.

На рисунке показан драйвер-стабилизатор, позволяющий питать светодиоды током до 350 мА, причем здесь на светодиоды уже не поступает импульсное напряжение — они питаются постоянным током. В основе здесь лежит микросхема UC3845, отличающаяся от UC3843 только максимальным значением скважности, которая ограничена величиной 0,5. Элементы VT1, Т1 (обмотка 1-2), С7 образуют «чоппер». Обмотка 3-4 питает микросхему при работе балласта.

В конструкции использованы стандартные элементы. Трансформатор Т1 наматывается на кольце из МО-пермаллоя типоразмера К19 х 11 х 6,7. Обмотка 1-2 содержит 250 витков провода ПЭТВ-2 диаметром 0,25 мм, обмотка 3-4 — 100 витков провода диаметром 0,1.

При настройке вместо резистора R5 также впаивается подстроечный и на резисторе R11 выставляется (уже без всяких RC-цепей) напряжение 0,5 В. Если появится желание, можно добавить параллельно еще до шести светодиодных цепочек и оснастить сетевым фильтром аналогично предыдущей конструкции.