ドライバ回路とその動作原理
修理を成功させるには、ランプがどのように機能するかを明確に理解する必要があります。 LEDランプの主要コンポーネントの1つはドライバーです。のドライバースキーム LEDランプが点灯 220 Vはたくさんありますが、条件付きで3つのタイプに分けることができます。
- 電流安定化付き。
- 電圧安定化付き。
- 安定化なし。
最初のタイプのデバイスのみが本質的にドライバーです。それらはLEDを流れる電流を制限します。 2番目のタイプは電源と呼ばれます LEDストリップ用。 3つ目は一般的に名前を付けるのが難しいですが、上で示したように、その修復が最も簡単です。各タイプのドライバのランプ回路を検討してください。
電流安定化機能付きドライバー
以下に示す回路のランプドライバは、統合された電流スタビライザーSM2082Dに組み込まれています。見た目はシンプルですが、本格的で高品質で、修理も難しくありません。
ヒューズFを介した主電源電圧は、ダイオードブリッジVD1〜VD4に供給され、その後、すでに整流されて、平滑コンデンサC1に供給されます。このようにして得られた定電圧は、直列に接続されたHL1-HL14ランプのLEDとDA1チップのピン2に供給されます。
このマイクロ回路の最初の出力から、電流安定化電圧がLEDに供給されます。電流量は抵抗R2の値に依存します。かなり大きな値の抵抗R1であるシャントコンデンサは、回路の動作には関与しません。電球を緩めたときにコンデンサをすばやく放電するために必要です。そうしないと、ベースを保持すると、C1が300 Vの電圧まで充電されたままになるため、重大な感電の危険があります。
電圧安定化ドライバー
この回路も原理的にはかなり高品質ですが、少し違う方法でLEDに接続する必要があります。上で述べたように、このようなドライバーは電流ではなく電圧を安定させるので、電源と呼ぶ方が正しいでしょう。
ここで、主電源電圧は最初にバラストコンデンサC1に供給され、バラストコンデンサC1は約20 Vの値に減少し、次にダイオードブリッジVD1-VD4に供給されます。さらに、整流された電圧はコンデンサC2によって平滑化され、内蔵電圧レギュレータに供給されます。それは再び平滑化され（C3）、電流制限抵抗R2を介して直列に接続されたLEDのチェーンに給電します。したがって、主電源電圧が変動しても、LEDを流れる電流は一定に保たれます。
この回路と前の回路の違いは、まさにこの電流制限抵抗にあります。実際、これはバラスト電源を備えたLEDストリップ回路です。
安定化のないドライバー
このスキームに従って組み立てられたドライバーは、中国の回路の奇跡です。ただし、主電源電圧が正常でジャンプが少ない場合は機能します。デバイスは最も単純な方式に従って組み立てられており、電流も電圧も安定しません。それは単にそれ（電圧）をおおよその望ましい値に下げて、それをまっすぐにします。
この図では、安全のために抵抗器によってシャントされた、すでにおなじみの消光（バラスト）コンデンサが示されています。次に、電圧は整流器ブリッジに供給され、攻撃的に小さなコンデンサ（わずか10マイクロファラッド）によって平滑化され、電流制限抵抗を介してLEDのチェーンに入ります。
そのような「ドライバー」について何が言えますか？何も安定しないため、LEDの電圧、したがってLEDを流れる電流は、入力電圧に直接依存します。高すぎると、ランプがすぐに燃え尽きます。ジャンプするとライトも点滅します。
このソリューションは通常、中国のメーカーのバジェットランプで使用されています。もちろん、それを成功と呼ぶのは難しいですが、それは非常に頻繁に発生し、通常のネットワーク電圧では、長時間機能する可能性があります。さらに、そのような回路は簡単に修理できます。
LEDランプのメーカーの評価。
評価は、消費者のフィードバックに基づくオンラインストアからのデータに基づいています。このトップは、E27ベースと7Wの平均電力を備えたLEDランプから提示されます。OSRAM（4.8ポイント）。
ドイツのブランドは、優れた冷却システムを備えた明るく信頼性の高いLEDモデルを製造しています。
プロ
- 低リップル（10％）;
- 優れた演色評価数（80）は目に負担をかけません。
- 幅広い製品と価格（150ルーブルから1500まで）。
- 一部のモデルを「スマートホーム」に接続する機能。ただし、ベースなしで直接接続する機能。すべてのモデルに電圧安定器が装備されています。
マイナス
メーカーの国に注意してください、これらのランプはロシア、中国、そしてドイツ自体の両方で生産されています。ガウス（4.7ポイント）
ガウス（4.7ポイント）。
ロシアのブランド。
プロ
- ちらつきはありません。
- 強力なLED光源e2735Wがあります
- 非常に高い演色評価数（90以上）。
- 提示されたものの中で最長の耐用年数は最大50,000時間です。
- 最も明るい光源の1つ。
- 珍しいフラスコ形状のモデルが利用可能です
- 手頃な価格（200ルーブルから）。
マイナス
- 小さな照明エリア（ほとんどのモデル）、
- 販売は主にオンラインです。
ナビゲーター（4.6ポイント）。
ロシアのブランド。ただし、生産は中国を拠点としています。
プロ
- 可用性。モデルは国の店で広く表されます
- さまざまな形や色の膨大な範囲の光源。特殊な照明器具用のモデルがいくつかあります。
- 低価格（1個あたり約200ルーブル）。
- 耐用年数40,000時間
- ちらつきなし
- 高演色性（89）
- 温度変動に対応
マイナス
- 安価なモデルに電圧安定器がない
- ラジエーター加熱
ASD（4.5ポイント）。
ロシアのブランド、国の電力供給の詳細に適合した製品。
プロ
- 利用可能なプロのLED光源の大規模な選択
- 価格が安い
- 耐用年数30,000時間
- 演色性（89）
マイナス
- 家庭用光源の範囲は狭い
- 冷却不良
- 比較的高い結婚率
Philips Led（4.5ポイント）。
プロ
- この会社のすべての光源は、目の安全性について実験室でテストされています。これは、フリッカーファクターが低いために達成されます。
- このブランドの光源は、最高の冷却システムを備えています。
- 幅広い範囲の価格：200ルーブルから2000まで。
- すべてのモデルに電圧レギュレータが組み込まれています。多くのモデルが「スマートホーム」に組み込まれています。
マイナス
Xiaomi Yeelight（4.5ポイント）。
中国のブランドXiaomiLED光源。
プロ
- 色温度範囲は1500〜6500 Kで、約1,600万色の色合いを提供します。
- リップル係数-10％。
- 耐用年数-25000時間。
- スマートホームと互換性があります。スマートフォン、Yandex Alice、またはGoogleアシスタントを介して制御できます。短所：
マイナス
フル輝度でオンにしたときのハム
高コスト（1個あたり1,000ルーブル以上）。
ERA（4.3ポイント）。
ロシアのブランドで、中国で製品を製造しています。
プロ
- 同社は、市場で最も安価な電球のいくつかを製造しています。
- 30,000時間の良好な耐用年数。
- ナビゲーターと同様に、ERAモデルは全国のほとんどの店舗で入手できます。ランプの数百のモデルが提示されます。
- 彼らは非常に良い冷却を持っています。
マイナス
- かなり高いフリッカーファクター（15〜20％）
- 小さな広がり角
- 台座の固定不良
Camelion（4.3ポイント）。
中国製のドイツブランド。
プロ
- 40,000時間の長い耐用年数
- ちらつきなし
- 明るい光
- 光出力の増加
- モデルの範囲は、さまざまな形状と色の光源で表されます。
- 植物ランプまで、特別な目的のためのランプがあります
- 価格帯は広い（100ルーブルから）
マイナス
- 他より短い保証期間
- ランプを1日3時間作動させると長寿命が保証されます。
エコラ（3点）。
ロシアと中国の合同会社。
プロ
- 中国で生産。
- 耐用年数30,000時間。
- 価格（1個あたり100ルーブルから）。
- 4000Kの色温度はオフィス環境に最適です。
マイナス
LEDの選び方は？
それはすべて、これらの自家製ランプをどこで使用するかによって異なります。居間に明るい光が必要な場合は、大量の超高輝度器具が必要です。また、廊下、トイレ、バスルーム、廊下の場合は、数個で十分です。
それは非常に単純です-より多くのLED、より多くの光。デバイスの動作を示したり、電圧が印加されていることを示すために、インジケータライトが必要な場合があります。これは、工場や工場設備で必要になる場合があります。この場合、通常の赤または緑のLEDが1つあれば十分です。古いテープレコーダーやその他の機器で広く使用されているソビエトAL307を使用することもできます。
DIYランプ作り
想像するのは難しいですが、LEDランプでさえ手作業で作ることができ、電化製品の購入を大幅に節約できます。
ツールと材料
220Vランプを作成するために必要な材料とツールの品質は重要な役割を果たします。製品の信頼性と安全性、耐久性はこれに依存します。
自分の手で指向性ライトランプを作るのは簡単です
動作するには、次のような要素が必要です。
- ガラスなしのハロゲンランプ;
- 最大22個のLED;
- 高速接着剤;
- 厚さ0.2mmの銅線とアルミシート。
- 回路に応じて選択される抵抗器。
前 接続図の作成に取り組む 特定の状況に応じて、すべての詳細。この目的のために、さまざまなオンライン計算機を使用して正確な結果を取得します。 22個を超えるLEDを使用すると、接続が複雑になり、特別なアプローチが必要になります。
スキームは状況に応じて選択されます。
使用する工具は、ドライバー、ハンマー、穴あけ器、小さなはんだごてです。作業の過程で、反射ディスクにダイオードを便利に配置できる小さなスタンドも必要になります。
ランプを作るためのステップバイステップの説明
自分の手で220VLEDランプを作るには、専門知識や複雑なツールは必要ありません。
- まず、ケースを開いて故障したランプを準備する必要があります。ベースは慎重に取り外します。これにはドライバーを使用できます。
- デザインの中にはバラスト電子機器のボードがあり、これはさらなる作業に必要になります。 LEDも必要です。製品の上部には穴のある蓋があります。チューブを取り外す必要があります。ベースはプラスチックまたは厚いボール紙でできています。
- プラスチックベースでは、LEDはボール紙よりもしっかりと保持されます。したがって、プラスチック片を使用するのが最善です。
- ランプは、220Vネットワークに適したRLD2-1ドライバーから電力を供給されます。この場合、3つの白色1ワットLEDを直列に接続できます。 3つの要素が並列に接続され、すべてのチェーンが直列に固定されます。
- ベースのワイヤーは、ランプ構造の分解中に損傷する可能性があります。この場合、要素を所定の位置にはんだ付けする必要があります。これにより、製品をさらに組み立てるための簡単な手法が提供されます。
- プラスチック片もドライバーとボードの間に配置する必要があります。これにより、閉鎖が回避されます。この場合、LEDランプが熱くならないので、板紙を使用することもできます。その後、デザインが組み立てられ、デバイスがカートリッジにねじ込まれ、パフォーマンスがチェックされます。
組み立て後、デバイスのパフォーマンスを確認する必要があります
そのようなランプの電力は約3ワットです。デバイスは220Vの電圧でネットワークに接続され、明るい照明を提供します。ランプは補助光源として有効です。このDIYの例に基づいて、より強力なデザインを簡単に作成できます。
ドライバーを作る
電流安定化装置と定電圧源（ドライバー）は、220 Vの電圧のネットワークに接続されたランプの設計に存在します。それなしでは、光源を作成することは不可能であり、そのようなものを作成できます。あなた自身の手で要素。これを行うには、ランプを慎重に分解し、ベースとガラス電球につながるワイヤーを切断します。ラウンドアバウト線の1つに抵抗が付いている可能性があることを考慮する価値があります。この場合、ドライバーを作成するときに必要になるため、カット要素は抵抗に追従します。
ワイヤーを切断した後、そのような詳細は残ります
各ボードオプションは、メーカー、デバイスの電源、その他の機能によって異なります。 10W LEDの場合、ドライバーを変更する必要はありません。ランプの光フラックスの強度が異なる場合は、より大きな電力のデバイスからコンバーターを取得するのが最善です。 18ターンのエナメル線を20Wのランプインダクタに巻き付けてから、その出力にはんだ付けしてダイオードブリッジに接続する必要があります。次に、ランプに電圧を印加し、出力電力をチェックします。そのため、要件を満たす特性を持つ製品を作成できます。
ビデオ：DIYLEDランプの作成
自分の手で220VLEDランプを作るのは簡単ですが、最初に必要な電力、回路を決定し、すべての要素を選択する必要があります。さらに、このプロセスは初心者のマスターでも問題を引き起こしません。その結果、あらゆる施設を照明するための経済的で信頼性の高いデバイスが実現します。
スイッチング電源
まず、電圧の整流がすぐに行われます。つまり、AC 220Vが入力に供給され、入力ですぐにDC220Vに変換されます。
次はパルスジェネレータです。その主なタスクは、非常に高い周波数で人工的に交流する電圧を作成することです。数十キロヘルツまたは数百キロヘルツ（30〜150 kHz）。それを私たちが家庭のコンセントで慣れている50Hzと比較してください。
ちなみに、周波数が非常に大きいため、パルストランスのハム音はほとんど聞こえません。これは、人間の耳が20kHzまでの音を区別できるという事実によって説明されます。
回路の3番目の要素はパルストランスです。形やデザインは通常のものに似ています。ただし、その主な違いは、全体の寸法が小さいことです。
これはまさに高周波によって達成されることです。
これら3つの要素の中で、最も重要なのはパルス発生器です。それがなければ、そのような比較的小さな電源はありません。
インパルスブロックの利点：
もちろん電力の面で比較しない限り、低価格で、同じユニットが従来の変圧器で組み立てられています
90〜98％の効率
供給電圧は広範囲に印加できます
高品質の電源メーカーでは、パルスUPSの正弦波が高くなっています。
欠点もあります：
組み立てスキームの複雑さ
複雑な構造
低品質のインパルスユニットに遭遇すると、ネットワークに大量の高周波干渉を放出し、それが残りの機器の動作に影響を及ぼします。
簡単に言えば、通常またはパルスの電源は、出力に正確に1つの電圧を持つデバイスです。もちろん、「ねじる」ことはできますが、広い範囲ではできません。
LEDランプの場合、このようなブロックは適していません。したがって、ドライバーはそれらに電力を供給するために使用されます。
LED用のドライバーの選び方。 LEDを接続する方法
2Vの電圧降下と300mAの電流を持つ6つのLEDがあるとしましょう。それらはさまざまな方法で接続できますが、いずれの場合も、特定のパラメーターを持つドライバーが必要になります。
- 一貫して。この接続方法では、電圧12 V、電流300mAのドライバが必要です。この方法の利点は、回路全体に同じ電流が流れ、LEDが同じ明るさで点灯することです。欠点は、多数のLEDを駆動するには、非常に高い電圧のドライバーが必要になることです。
- 平行。ここではすでに6Vドライバーで十分ですが、消費電流はシリアル接続の場合の約2倍になります。短所：各回路を流れる電流は、LEDのパラメーターの変動によりわずかに異なるため、一方の回路がもう一方の回路よりも少し明るく輝きます。
- 2つ続けて。ここでは、2番目の場合と同じドライバーが必要になります。グローの明るさはより均一になりますが、1つの重大な欠点があります。特性の広がりにより、LEDの各ペアで電源をオンにすると、一方が他方より早く開き、電流が2倍高くなる可能性があります。公称電流よりも流れます。ほとんどのLEDは、このような短期間の電流サージ用に設計されていますが、それでもこの方法は最も好ましくありません。
すべての場合において、ドライバーの電力は3.6 Wであり、負荷の接続方法に依存しないことに注意してください。したがって、接続方式を事前に決定しているLEDの購入段階で、LED用のドライバを選択する方が便利です。
最初にLED自体を購入し、次にそれらのドライバーを選択する場合、これは難しい作業になる可能性があります。これは、特定のLEDに含まれる、この特定の数のLEDの動作を提供できる電源が正確に見つかる可能性があるためです。スキーム、小さい
したがって、LEDの購入段階で、接続方式を事前に決定しているLED用のドライバを選択する方が便利です。最初にLED自体を購入し、次にそれらのドライバーを選択する場合、これは難しい作業になる可能性があります。これは、特定のLEDに含まれる、この特定の数のLEDの動作を提供できる電源が正確に見つかる可能性があるためです。スキームは小さいです。
LED用のドライバーの選び方
導かれたドライバーの操作の原理を扱ったので、それらを正しく選ぶ方法を学ぶことは残っています。学校で受けた電気工学の基礎を忘れていないのなら、これは簡単なことです。選択に関与するLED用のコンバーターの主な特性をリストします。
- 入力電圧;
- 出力電圧;
- 出力電流;
- 出力電力;
- 環境からの保護の程度。
まず、LEDランプに電力を供給する電源を決定する必要があります。これは、220 Vネットワーク、車の車載ネットワーク、またはACとDCの両方の他のソースにすることができます。最初の要件：使用する電圧は、「入力電圧」列のドライバーのパスポートに示されている範囲内に収まる必要があります。大きさに加えて、電流のタイプを考慮する必要があります：直接または交流。確かに、たとえば、コンセントでは、電流は交流であり、車では直接です。 1つ目は通常AC、2つ目はDCと略されます。ほとんどの場合、この情報はデバイス自体の場合に表示されます。
次に、出力パラメータに移ります。動作電圧が3.3V、電流がそれぞれ300 mAのLEDが3つあるとします（添付のドキュメントに示されています）。あなたはテーブルランプを作ることに決めました、ダイオードは直列に接続されています。すべての半導体の動作電圧を合計すると、チェーン全体の電圧降下が得られます：3.3 * 3=9.9V。この接続の電流は同じままです-300mA。したがって、出力電圧が9.9 Vのドライバが必要です。これにより、300mAのレベルで電流が安定します。
もちろん、デバイスが見つからないのはこの電圧のためですが、これは必須ではありません。すべてのドライバーは特定の電圧用に設計されているわけではなく、特定の範囲用に設計されています。あなたの仕事はあなたの価値をこの範囲に収めることです。ただし、出力電流は300mAに正確に対応している必要があります。極端な場合、それはいくらか少なくなる可能性があります（ランプはそれほど明るく輝きません）が、それ以上になることはありません。そうしないと、自家製の製品がすぐにまたは1か月で燃え尽きてしまいます。
進む。必要なドライバーパワーの種類を調べます。このパラメータは、少なくとも将来のランプの消費電力と一致する必要があり、この値を10〜20％超えることをお勧めします。 3つのLEDの「花輪」のパワーを計算するにはどうすればよいですか？覚えておいてください：負荷の電力は、負荷を流れる電流に印加電圧を掛けたものです。計算機を使用して、すべてのLEDの合計動作電圧に電流を掛けます。後者をアンペアに変換した後：9.9 * 0.3=2.97W。
仕上げタッチ。構造的実行。デバイスは、ケース内とケースなしの両方にすることができます。もちろん、最初のものはほこりや湿気を恐れており、電気的安全性の観点から、それは最良の選択肢ではありません。ハウジングが環境保護に優れているランプにドライバーを埋め込むことにした場合は、それで十分です。ただし、ランプハウジングに多数の換気穴があり（LEDを冷却する必要があります）、デバイス自体がガレージにある場合は、独自のハウジングで電源を選択することをお勧めします。
したがって、次の特性を備えたLEDドライバが必要です。
- 供給電圧-ネットワーク220VAC;
- 出力電圧-9.9V;
- 出力電流-300mA;
- 出力電力-3W以上;
- ハウジング-防塵。
お店に行って見てみましょう。ここに彼がいます：
そして、単に適切であるだけでなく、ニーズに理想的に適しています。わずかに低い出力電流はLEDの寿命を延ばしますが、これはLEDの輝きの明るさにまったく影響しません。消費電力は2.7Wに低下します-ドライバーのパワーリザーブがあります。
ハイパワーLED用の日曜大工LEDドライバー
これは、即興の素材から自分の手で組み立てることができる最も簡単なスキームの1つです。
Q1-Nチャネル電界効果トランジスタ（IRFZ48またはIRF530）;
Q2-バイポーラnpnトランジスタ（2N3004、または同等のもの）;
R2-2.2オーム、0.5-2W抵抗;
最大15Vの入力電圧。
ドライバーは線形であることがわかり、効率は次の式で決定されます。V導いた / Vの
ここでv導いた -LEDの両端の電圧降下、
Vの -入力電圧。
物理法則によれば、入力電圧とダイオード両端の降下の差が大きく、ドライバ電流が大きいほど、トランジスタQ1と抵抗R2が熱くなります。
Vの Vより大きくなければなりません導いた 少なくとも1〜2V。
繰り返しますが、回路は非常にシンプルで、ヒンジ付きの簡単な取り付けで組み立てることもでき、問題なく動作します。
計算：
-LED電流はほぼ等しい：0.5 / R1
-電力R1：抵抗によって消費される電力は約0.25/R3です。抵抗器が熱くならないように、定格電力の2倍以上の抵抗値を選択してください。
したがって、700mAのLED電流の場合：
R3 = 0.5 / 0.7=0.71オーム。最も近い標準抵抗は0.75オームです。
電力R3\u003d 0.25 / 0.71 \u003d0.35W。少なくとも1/2ワットの公称抵抗が必要です。
追加の抵抗とツェナーダイオードによる回路の変更
追加の抵抗器による回路の変更
ツェナーダイオード回路の変更
そして今、私たちはいくつかの変更を使用して、自分の手でLEDドライバーを組み立てます。これらの変更には、最初の回路の電圧制限に関する変更があります。 NFET（Gピン）を20V未満に保つ必要があり、20Vを超える電源を使用する場合、これらの変更は、回路でマイクロコントローラーを使用する場合、またはコンピューターを接続する場合に必要です。
最初の回路では、抵抗R3が追加され、2番目の回路では、同じ抵抗がD2（ツェナーダイオード）に置き換えられています。
Gピン電圧を約5ボルトに設定する場合は、4.7または5.1ボルトのツェナーダイオード（例：1N4732Aまたは1N4733A）を使用します。
入力電圧が10V未満の場合は、R1を22kΩに交換してください。
これらの変更を使用すると、60Vの電圧で回路を動作させることができます。
これらの変更を使用すると、マイクロコントローラーやPWMを安全に使用したり、コンピューターに接続したりすることができます。
これらのことは考慮されません。しかし、興味があれば、そのようなスキームの記事を追加します。
「調光」LEDの回路の変更
別の変更を検討してください。自分の手でLED用に組み立てられたこのドライバーを使用すると、LEDを「調光」することができます。むしろ、本格的な調光ではありません。ここでは、スイッチをオンまたはオフにするとダイオードの輝度が変化するように設計された2つの抵抗器が主な役割を果たします。それらの。 「ロシア語で-松葉杖で調光します。」しかし、このオプションには存在する権利もあります。ポータルで抵抗を計算するための計算機をいつでも見つけて使用できます。
誰かが言うでしょう-「あなたはチューニング抵抗器を使うことができます」。確かに、このような小さな値の場合、残念ながら、調整抵抗はありません。これには完全に異なるスキームがあります。
LEDドライバー-それは何ですか
「ドライバー」という言葉の直訳は「ドライバー」を意味します。したがって、任意のLEDランプのドライバーは、デバイスに供給される電圧を制御し、照明パラメーターを調整する機能を実行します。
図1.LEDドライバー
LEDは、特定のスペクトルの光を放射できる電気デバイスです。デバイスが正しく動作するためには、リップルを最小限に抑えて、デバイスに排他的に定電圧を印加する必要があります。この条件は、特に高出力LEDに当てはまります。最小限の電圧降下でもデバイスに損傷を与える可能性があります。入力電圧をわずかに下げると、すぐに光出力パラメータに影響します。設定値を超えると、結晶が過熱して焼損し、回復する可能性がありません。
結論
LEDランプのコストはゆっくりですが確実に下がっています。しかし、価格は依然として高いままです。誰もが低品質ではあるが安価なランプを交換したり、高価なランプを購入したりする余裕があるわけではありません。この場合、そのような照明器具の修理は良い方法です。
ルールと注意事項に従えば、節約はまともな金額になります。
コーンランプはより多くの光を与えますが、それはまたより多くのエネルギーを消費します
本日の記事で紹介した情報が読者の皆様のお役に立てば幸いです。読書の過程で生じる質問は、ディスカッションで尋ねることができます。可能な限り完全にお答えします。似たような作品を体験された方がいらっしゃいましたら、他の読者と共有していただければ幸いです。
そして最後に、伝統的に、今日のトピックに関する短い有益なビデオ：
