Tänapäeval asendatakse CFL- ja luminofoorlambid peaaegu täielikult LED-lampidega, mis on enamasti ümmarguse või ruudukujulise lameda lakke paigaldatud LED-lambid.

Need lambid ühinevad suurepäraselt meie kodude, kontorite või poodide tasase laepinnaga, pakkudes valgustile esteetilist välimust koos suure efektiivsusega, energiasäästu ja ruumi valgustuse osas.

Selles artiklis käsitleme lihtsat elektrivõrgust juhitavat muundurit, mida saab kasutada draiverina 3–10 vatiste LED-lampide valgustamiseks.

Vooluahel on tegelikult 220–15 V SMPS-vooluahel, kuid kuna see on isoleerimata konstruktsioon, vabaneb see keerulisest ferriittrafost ja kaasatud kriitilistest teguritest.

Kuigi isoleerimata konstruktsioon ei eralda vooluahelat vooluvõrgust, on seadme jäik plastkate lihtsalt selle puuduse vastu, tagamata kasutajale mingit ohtu.

Teisest küljest on isoleerimata draiveri vooluringi parim asi see, et see on odav, seda on lihtne ehitada, paigaldada ja kasutada, kuna puudub kriitiline SMPS trafo, mis asendatakse lihtsa induktoriga.

ST mikroelektroonika kasutamine ühe IC VIPer22A abil muudab disaini praktiliselt kahjustuskindlaks ja püsivaks, eeldusel, et vahelduvvoolu sisend on määratud 100 V ja 285 V vahemikus.

IC VIPer22A-E kohta

VIPer12A-E ja VIPer22A-E, mis juhtumisi sobivad pin-to-pin jaoks ja on mõeldud arvukatele vahelduvvoolu-alalisvoolu toiteallikatele. Selles dokumendis esitatakse võrguühenduseta isoleerimata SMPS LED-draiveri toiteallikas, kasutades VIPer12 / 22A-E.

Siia on lisatud neli ainulaadset draiveri kujundust. Kiipi VIPer12A-E saab kasutada 12 V toitmiseks 200 mA ja 16 V 200 mA laes olevate LED-lampidega.

VIPer22A-E saab rakendada suurema võimsusega laelampidele, mis on varustatud 12 V / 350 mA ja 16 V / 350 mA toiteallikaga.

Sama PCB-paigutust saab kasutada mis tahes väljundpinge korral vahemikus 10 V kuni 35 V. See muudab rakenduse tohutult mitmekesiseks ja sobib laia valiku LED-lampide toitmiseks, alates 1 vatti kuni 12 vatti.

Skeemil on väiksemate koormuste korral, mis suudavad töötada vähem kui 16 V, dioodid D6 ja C4, üle 16 V vajavate koormuste korral diood D6 ja kondensaator C4 lihtsalt eemaldada.

Kuidas vooluring töötab

Kõigi 4 variandi vooluahela funktsioonid on sisuliselt identsed. Variatsioon on käivitusahelas. Selgitame mudelit, nagu on näidatud joonisel 3.

Muunduri konstruktsiooni väljund ei ole võrgu 220V sisendist eraldatud. See põhjustab vahelduvvoolu neutraalliini alalisvooluliini väljundmaandusele ühise tulemuse, pakkudes seeläbi tagurpidise ühenduse võrgu nullnumbriga.

See LED-muundur maksab vähem, kuna see ei sõltu traditsioonilisest ferriidist E-südamikuga trafost ja isoleeritud optoühendusest.

Toiteallika vahelduvvooluliin juhitakse dioodi D1 kaudu, mis muudab vahelduvad vahelduvvoolu pooltsüklid alalisvoolu väljundiks. C1, L0, C2 moodustavad pirukafiltri, mis aitab EMI müra minimeerida.

Filtri kondensaatori väärtus valitakse vastuvõetava impulssoru haldamiseks, kuna kondensaatorid laetakse iga vahelduva poolperioodi jooksul. Kuni 2 kV pulsatsioonipurske impulsside talumiseks võib D1 asemel kasutada paar dioodi.

R10 vastab paarile eesmärgile, millest üks on sisselülitamise tõusu piiramine ja teine töötab kaitsmena katastroofilise rikke korral. Traadiga keritud takisti tegeleb sisselülitusvooluga.

Tulekindel takisti ja kaitse töötab vastavalt süsteemi ja turvanõuetele äärmiselt hästi.

C7 juhib EMI-d, tasandades joont ja neutraalseid häireid ilma Xcap'i vajamata. See laes olev LED-draiver vastab kindlasti standardi EN55022 B taseme spetsifikatsioonidele ja läbib selle. Kui koormuse vajadus on väiksem, siis võib selle C7 vooluringist välja jätta.

C2 sees tekkinud pinge rakendatakse IC-i MOSFET-äravoolu läbi ühendatud tihvtide 5 kuni 8.

Seesmiselt on IC VIPeril konstantne vooluallikas, mis tagab Vdd tihvtile 1mA. Seda 1 mA voolu kasutatakse kondensaatori C3 laadimiseks.

Niipea, kui pinge Vdd tihvtil ulatub minimaalsele väärtusele 14,5 V, lülitub IC sisemine vooluallikas välja ja VIPer hakkab sisse / välja lülitama.

Selles olukorras tarnitakse toide Vdd korki kaudu. Selle kondensaatori sisse salvestatud elekter peab olema suurem kui võimsus, mis on vajalik väljundkoormusvoolu andmiseks koos väljundkondensaatori laadimise võimsusega, enne kui Vdd kork langeb alla 9 V.

Seda võis märgata antud skeemide skeemides. Kondensaatori väärtus valitakse niisiis, et toetada algset sisselülitusaega.

Lühise tekkimisel langeb Vdd korki laeng madalamale kui minimaalne väärtus, mis võimaldab kõrgepingevoolugeneraatorisse sisseehitatud IC-del käivitada uue käivitamistsükli.

Kondensaatori laadimis- ja tühjendusfaasid määravad aja, mille jooksul toiteallikas sisse ja välja lülitatakse. See vähendab RMS-i soojenemise mõju kõigile osadele.

Seda reguleeriv vooluring hõlmab Dz, C4 ja D8. D8 laadib C4 maksimaalse väärtuseni kogu tsükliperioodi vältel, samal ajal kui D5 on juhtimisrežiimis.

Sel perioodil vähendatakse toiteallikat või võrdluspinget IC-le dioodi ettepoole suunatud pinge languse allpool maapinda, mis kompenseerib languse D8.

Seetõttu võrdub Zeneri pinge peamiselt väljundpingega. C4 on kinnitatud Vfb ja toiteallika kohale reguleerimispinge silumiseks.

Dz on 12 V, ½ W Zener, mille konkreetne testivool on 5 mA. Need väiksema voolutugevusega Zenerid tagavad väljundpinge suurema täpsuse.

Juhul kui väljundpinge on alla 16 V, võib vooluahela seadistada, nagu on näidatud joonisel 3, kus Vdd on isoleeritud Vfb tihvtist. Niipea kui IC sisseehitatud vooluallikas laeb Vdd kondensaatorit, võib Vdd halvemates oludes saavutada 16V.

5% minimaalse tolerantsiga 16 V Zener võiks olla 15, 2 V lisaks sisseehitatud maapinnale vastupidavusele on 1,230 k Ω, mis tekitab täiendava 1,23 V, et anda kokku 16,4 V.

“päikeseenergia laengu kontrolleri skeemid ”

16 V väljundi ja suurema võimsuse korral võib Vdd tihvt ja Vfb tihvt lubada edendada ühist dioodi ja kondensaatori filtrit täpselt nii, nagu on näidatud joonisel 4.

Induktori valik

Induktiivpooli käivitamisel võib katkematu režiimi tööetapi määrata allpool toodud valemi abil, mis annab induktori efektiivse hinnangu.

L = 2 [P _välja / ( Id _tipp)^kaksx f)]

Kui Idpeak on väikseim maksimaalne äravooluvool, siis 320 mA IC VIPer12A-E jaoks ja 560 mA VIPer22A-E jaoks, f tähistab lülitussagedust 60 kHz juures.

Suurim tippvool juhib varustatud muunduri võimsust muundurikonfiguratsioonis. Seetõttu näib ülaltoodud arvutus sobilik induktorile, mis on mõeldud töötama katkematus režiimis.

Kui sisendvool libiseb nulli, saab väljundi tippvool väljundi kaks korda suuremaks.

See piirab IC VIPer22A-E väljundvoolu 280 mA-ni.

Juhul, kui induktiivpoolil on suurem väärtus, vahetades pideva ja katkematu režiimi vahel, suudame saavutada praeguse piiranguküsimuse kaugel 200 mA. C6 peab madala pulsatsioonipinge saavutamiseks olema minimaalne ESR-kondensaator.

V _lainetus = Mina_lainetusx C _esr

D5 peab olema kiire lülitusdiood, kuid D6 ja D8 võivad olla tavalised alaldidioodid.

DZ1 kasutatakse väljundpinge fikseerimiseks 16 V-le. Pöördmuunduri omadused põhjustavad selle laadimist koormuseta tipphetkel. Soovitatav on kasutada Zeneri dioodi, mis on väljundpingest 3–4 V suurem.

JOONIS # 3

Ülaltoodud joonisel 3 on näidatud lagede LED-lambi prototüübi skeem. See on mõeldud 12 V LED-lampide jaoks, mille optimaalne vool on 350 mA.

Juhul, kui soovitakse väiksemat vooluhulka, saab VIPer22A-E muuta VIPer12A-E-ks ja kondensaatori C2 saab langetada 10 μf-lt 4,7 μF-ni. See annab koguni 200 mA.

JOONIS # 4

Ülaltoodud joonisel 4 on näidatud identne konstruktsioon, välja arvatud 16 V väljund või rohkem, D6 ja C4 võiks välja jätta. Jumper ühendab väljundpinge Vdd tihvtiga.

Paigutuse ideed ja ettepanekud

L väärtus annab kindlaksmääratud väljundvoolu künnispiirid pideva ja katkematu režiimi vahel. Et töötada katkematus režiimis, peab induktori väärtus olema väiksem kui:

L = 1/2 x R x T x (1 - D)

Kui R tähistab koormustakistust, tähistab T lülitusperioodi ja D annab töötsükli. Leiate paar tegurit, mida arvestada.

Esimene on see, et mida suurem on katkematu, seda suurem on maksimaalne vool. VIPer22A-E impulssvoolu abil, mis on 0,56 A, tuleb seda taset hoida minimaalsest impulsist madalamal.

Teine on see, et kui töötame suurema toimega induktiivpooliga, et pidevalt töötada, kohtame VIPer IC-is MOSFET-i defitsiidi vahetamise tõttu soojuse ülejääki.

Induktori spetsifikatsioonid

Ütlematagi selge, et induktiivvoolu spetsifikatsioon peaks olema suurem kui väljundvool, et vältida induktori südamiku küllastumise võimalust.

Induktori L0 saab ehitada, keerates 24 SWG superemailitud vasktraati üle sobiva ferriitsüdamiku, kuni saavutatakse induktsiooniväärtus 470 uH.

Samamoodi võiks induktori L1 ehitada, keerates 21 SWG superemailitud vasktraati üle sobiva ferriitsüdamiku, kuni saavutatakse induktiivsuse väärtus 1 mH.

Täielik osade loend