Я всегда говорил, что будущее за светодиодами. Это, прежде всего, благодаря их долговечности и экономии электроэнергии. Однако, сегодня, технология изготовления этих ламп ещё не совершенна, уже сама высокая цена говорит об этом, и приобретать это новшество ещё рано. Но ведь не слушает никто, и покупают, а потом с претензиями, - вот гляди, уже не работает. Но для меня это было похоже на разминку, когда на мой стол положили пару бракованных ламп. Сказать по правде я впервые разглядывал эти лампы, сделанные из толстого стекла, они казались неразборными, что только подтверждало мою теорию об их несовершенстве, и пока я вслух рассуждал об этом, один из слушателей взяв фен, просто нагрел по контуру стеклянный цилиндр и приклеенный круг стекла сам вышел из объятий. При высокой температуре увеличиваются линейные размеры, а клей становится эластичным. В глаза сразу бросились два не запаянных светодиода (они были приподняты с одной стороны, такое бывает при падении). В другой лампе взорвался электролитический конденсатор. Но причина не только в нём, а в неисправности одного светодиода, который разорвав цепь, тем самым превратил напряжение на конденсаторе равное 100 вольтам в разность потенциалов 300 вольт, что и привело к взрыву.
Рис. 1. Электрическая схема светодиодной лампы.
Один из вариантов схемы безтрансформаторного блока питания светодиодной лампы. Номинал конденсатора С1 зависит от количества светодиодов на ленте.
Рис. 2. Монтажная схема светодиодной лампы.
Вот самая простая, а потому наиболее распространённая электрическая схема светодиодных ламп без трансформаторов. С неё и начнём. Но сначала немного теории.
Конденсатор С1 играет роль гасящего резистора, поскольку на частоте переменного тока имеет сопротивление, но в отличие от резистора не рассеивает тепло и служит для уменьшения напряжения последовательной цепи. Иногда вместо одного конденсатора ставят два в параллель, для достижения необходимой яркости свечения. Для надёжной работы лампы их рабочее напряжение должно быть больше 450 вольт.
Диодный мост служит для преобразования переменного тока в постоянный.
Конденсатор С2 сглаживает пульсации 100 Гц выпрямленного напряжения моста. Его рабочее напряжение должно быть более 300 вольт.
Высокоомные резисторы R1, R2, параллельно конденсаторам С1 и С2, служат цели электробезопасности, для снятия зарядов с этих конденсаторов, чтобы не тряхнуло током, если коснуться цоколя только что снятой лампы.
Низкоомные резисторы R3, R4 - защитного назначения, ограничивающие броски тока, в ряде случаев срабатывают как предохранители, перегреваясь и выходя из строя, размыкая цепь питания при коротком замыкании.
Из всех перечисленных радиокомпонентов меньше всего выходят из строя высокоомные резисторы и выпрямительные мосты. Дедка за репку, бабка за дедку и т. д.
Рис. 3.
Терпеть не могу играть в шахматы, три хода, шах и мат, иногда это полезно, вдохновляет. В то же время, чем не детская игра, «кто быстрее доберётся до цели».
Как правило чаще выходит из строя один из светодиодов матрицы по причине короткого замыкания конденсатора С1. При замыкании этого конденсатора, увеличивается напряжение и ток на светодиодной матрице, и яркое свечение лампы длиться недолго, до момента, пока не выйдет из строя самый слабый элемент матрицы. Вышедший из строя светодиод, размыкает цепь, и напряжение на конденсаторе С2 достигает значения 300 вольт. Конденсатор С2 (его рабочее напряжение было 100 вольт) взрываясь, закорачивает цепь питания и выводит из строя низкоомные резисторы R3, R4, которые от предельно высокого тока моментально нагреваются, и их проводящий слой трескается, разрывая цепь питания.
Наверно это самая худшая сказка из моего детства, но намёк остаётся в силе – мало найти причину отсутствия свечения, необходимо также отыскать следствие.
Фото 2. Нечто похожее случилось с этой лампой. Замкнулся меньшего размера чип-конденсатор, а в результате большого тока выгорел чип-резистор (на нём можно заметить чёрную точку).
Поиск неисправных компонентов
Это не планета солнечной системы, а паяное соединение светодиода с печатной платой. Горный пейзаж внизу снимка - сам припой или паяльная паста. Из-за нарушенной технологии процесса контактное соединение практически отсутствует.
Итак, лампа вскрыта. Первое, что я сделал, тщательным образом посмотрел монтаж.
1. Самое простое – провод отвалился от цоколя лампы. Такое уже было с энергосберегающими лампами. Сам провод можно нарастить, а вместо паяного или сварного соединения с алюминиевым цоколем можно применить резьбовое соединение.
2. Разбухший или выгоревший электролитический конденсатор С2, я просто удалил. Для надёжности использовал конденсатор с рабочим напряжением более 300 вольт. Лампа будет функционировать и без него.
3. Тестером прозвонил низкоомные резисторы R3, R4, показания должны быть в пределах 100 – 560 Ом (101 – 561 обозначение чип-резисторов). Один из резисторов не показывал своего значения, и я его заменил.
4. Теперь очередь конденсатора С1. Он заблокирован защитным резистором R1 от 100 кОм (104) и выше 510 кОм, (514, последняя цифра чип-резисторов подразумевает количество нолей) номинал которого покажет омметр, что говорит об исправности самого конденсатора, по крайней мере он не пробит. Этот конденсатор необходимо поставить на напряжение не менее 450 вольт. Иногда, в целях уменьшения габаритов, производители ламп ставят конденсаторы на меньшее рабочее напряжение, что приводит к их выходу из строя.
5. Теперь можно включить схему в сеть и измерить тестером постоянное напряжение на конденсаторе С2 или на токопроводящих площадках, где он стоял. Свечение отсутствовало, и при этом постоянное напряжение было 1,4 раза больше переменного напряжения сети 220 вольт и составило 308 вольт, что указывало на обрыв светодиодной матрицы, но на исправность диодного моста.
6. Поиск неисправного светодиода начинаю с визуального осмотра, отключенной от сети лампы. Внешне такой элемент отличается от других черной точкой на поверхности кристалла. Итак, подозреваемый элемент найден, но для уверенности можно воспользоваться тестером и сравнивать сопротивление перехода каждого светодиода в прямом включении. Оно должно составлять около 30 кОм.
Если все элементы матрицы показывают одинаковое сопротивление, и при её подключении свечение отсутствует, а постоянное напряжение на конденсаторе С2 резко упало до единиц вольт, то это говорит о неисправности конденсатора С1. Скорее всего он будет в обрыве.
Не советую делать так, как делал сам. Завернув свободную руку за спину, другой рукой, острым пинцетом у включённой лампы замыкал токопроводящие площадки каждого светодиода по очереди, до момента, пока не загорится вся матрица. Так легко отыскать элемент, из-за которого лампа будет тускло светить, моргать или включаться на непродолжительное время. Возможно, сам элемент будет просто иметь плохой контакт с проводящей дорожкой из-за плохой пайки.
Рис.4.
Есть ещё один способ проверки светодиодной матрицы (рис. 4.). С помощью питания от контейнера с двумя батарейками с общим напряжением 3 вольта или от одной батарейки с таким напряжением. С помощью последовательно соединённого резистора R = 100 Ом подсоединяю выводы с напряжением 3 вольта в соответствующей полярности к каждому светодиоду D, не выпаивая его из схемы и убеждаюсь в его свечении (он будет светиться только в прямом включении). Внимание! Прогресс не стоит на месте, и мне попалась светодиодная лампа, в которой светодиоды представлены в виде двух последовательно соединённых полупроводниковых кристаллов в одном корпусе, а это значит, что от напряжения 3 вольта они не загорятся. Для проверки используется та же схема (рис. 4), только с контейнером на 4-е батарейки, то есть необходимо иметь напряжение 6 вольт и резистор 100 Ом, ограничивающий ток.
Светодиодная лампа на 220 вольт с преобразователем напряжения.
Эта лампа на 220 вольт выполнена с преобразователем на пониженное напряжение, что не даёт ей полностью погаснуть при выходе из строя одного светодиода. Что делать если её уровень освещённости упал и задрожал, словно от холода? Причина – в избытке тепла внутри цоколя. Жару не любят электролитические конденсаторы и сохнут от этого, их ёмкость падает, из-за чего и растёт пульсация выпрямленного диодным мостом напряжения, которая и вызывает дрожание света. Просто необходимо было заменить электролитический конденсатор.
Фото 3.
Светодиодная лампа на 12 вольт.
Рис. 5 Схема соединений.
Мне попался такой вариант ее схемы.
Опять теория.
Диодный мост (D1-D4) на клеммах лампы делает её универсальной, что позволяет подключаться к постоянному напряжению, не беспокоясь о переполюсовке, кроме того, даёт возможность использовать лампу с низковольтным источником переменного напряжения с интервалом от 6 до 20 вольт, (для постоянного с интервалом от 8 до 30 вольт).
За такой большой разброс напряжения отвечает преобразователь (микросхема CL6807, R1, R2, L1, D5). Его задача ограничивать ток с ростом напряжения. В отличие от ограничивающего тока резистора, данный преобразователь, обладает высоким КПД = 95 процентам, он же экономит электроэнергию и, не выделяя излишки тепла, занимает меньше места, чем резистор.
Сами светодиоды - D6 - D9.
Фото 4. Лампа на 12 вольт. Достаточно снять линзу и перепаять светодиоды.
Всё вроде хорошо, но лампы выходят из строя. Основная причина – некачественные светодиоды, (если точнее, некачественная сварка кристалла полупроводника к отводам для распайки). В этой схеме отключение будет парами, предварительно лампа будет подавать сигналы миганием. Нахожу неисправный светодиод, поочерёдно подключаясь 3-х вольтовой конструкцией (рис. 4) к каждому светодиоду отключенной лампы. Таким образом, из двух ламп можно восстановить одну, оставив запчасти для лучших времён, (кстати, красивые радиаторы для транзисторов).
Но как быть, если вы не смогли починить лампу? Не расстраивайтесь. Из сломанной лампы можно сделать массу разнообразных поделок.
Фото 5 Заходите на огонёк.
Поделки из сломанных светодиодных ламп.
dedclub.blogspot.com
Схема светодиодной лампы: принцип работы и управление
Содержание:
Общие принципы работы светодиодных ламп
Порядок работы электронного управления
Особенности современных светодиодных ламп
Управление светодиодными лампами
Простая схема источника питания светодиодной лампы
Традиционные лампы накаливания, широко применяемые во всех областях жизни и деятельности людей, постепенно заменяются другими источниками света, в том числе и светодиодными энергосберегающими лампами. Они не только отличаются высокой экономичностью, но и абсолютно новым интеллектуальным уровнем.
Схема светодиодной лампы включает в свой состав специальный электронный блок, управляющий данным источником света. В обычных лампочках накаливания такое управление не нужно. Здесь нить накаливания напрямую подключена к выводам напряжения сети. При прохождении через вольфрамовую нить, электрический ток разогревает ее до высоких температур. В результате, металл раскаляется и производит световой поток. Светодиодные лампы работают совершенно по другому принципу.
Общие принципы работы светодиодных ламп
Свечение, производимое светодиодными лампами, создается полупроводниковым кристаллом, покрытым люминофором. Управление всеми процессами осуществляется с помощью сложного электронного блока. Его основной задачей является обеспечение строго заданных режимов работы лампы. Если же определенные режимы не будут соблюдаться, то светодиоды очень быстро выйдут из строя, а сама лампа перегорит. С помощью электронных регулировок больший расход электрической энергии на световое излучение, а не на выделение тепла. Таким образом, коэффициент полезного действия данного типа ламп поддерживается на высоком уровне.
Электронное управление создает безопасные условия при эксплуатации светодиодных ламп, предотвращает поражение электротоком. Еще одной важной задачей устройства является поддержание яркости на одном и том же уровне при работе в различных условиях. На качество свечения не должны влиять ни жара, ни холод, ни какие-либо сетевые помехи.
За счет электроники стало возможным повысить функциональность ламп. Они могут дистанционно включаться и выключаться, яркость и цветность регулируется в широком диапазоне.Таким образом, электронное управление является основой нормального функционирования всех светодиодных ламп.
Порядок работы электронного управления
Современная светодиодная лампа может в полной мере проявить свои возможности благодаря качественным светодиодам и максимальному отведению тепла. Однако, без электронного блока управления, оптимизирующего все функции, невозможна нормальная работа данных осветительных устройств.
Вся работа блока основана на специальной микросхеме, которая известна, как контроллер светодиодного драйвера. В соответствии со своей основной функцией, этот контроллер формирует постоянный ток, независимый от внешних условий, для его последующей подачи к светодиодам. При помощи микросхемы контроллера производится сравнение тока, протекающего в лампе, с его точно установленным значением. По итогам сравнения выдаются высокочастотные управляющие импульсы, уменьшающие или увеличивающие этот ток.
Стабилизация тока осуществляется импульсным стабилизатором. Его КПД значительно выше, в сравнении с обычными линейными конструкциями. За счет стабильного тока светодиоды начинают светиться с постоянной яркостью, а срок их эксплуатации значительно увеличивается. Ток, предназначенный для светодиода, зависит от мощности и конструкции той или иной лампы. Как правило, диапазон используемой силы тока, очень широкий. Эффективное управление этими токами осуществляется мощными выходными транзисторами, являющимися частью контроллера.
Использование возможностей контроллера позволяет подключать различные сервисные функции, которые совершенно не подходят для ламп накаливания. Управление светодиодными лампочками может осуществляться дистанционно, с помощью пульта, через компьютер и различные виды датчиков.
Электронный блок, управляющий светодиодными лампами, работаем по следующей схеме. К цоколю лампы подключается диодный мост, осуществляющий выпрямление напряжения сети 220 вольт. Роль силового ключа выполняет мощный транзистор, находящийся под управлением контроллера. С помощью транзистора производится переключение тока высокой частоты в первичной обмотке трансформатора. Во вторичной обмотке появляется ток, уже выпрямленный и стабилизированный диодом, который и поступает непосредственно к светодиодам.
Особенности современных светодиодных ламп
Новое поколение светодиодных ламп обладает поистине уникальными свойствами. Прежде всего, они позволяют заранее настроить необходимую яркость и цветовую гамму. Достаточно всего лишь приобрести лампу, вкрутить ее в обычный патрон, после чего, настроить необходимый уровень освещения с помощью регулировок, расположенных на пульте управления. За счет этого, стало возможным создавать любые комфортные условия. В последующем, все заданные настройки сохраняются при каждом включении и выключении лампы. В настоящее время разрабатываются лампочки, которые будут определять наличие или отсутствие людей в помещении и выполнять самостоятельное включение или выключение света.
Безопасную эксплуатацию обеспечивает сама схема светодиодной лампы, где ведущую роль играет ее собственная электронная часть. Кроме того, существуют и дополнительные элементы, например, термодатчик и датчик, встроенные в контроллер. Функцией термодатчика является выключение лампы при сильном перегреве колбы, а датчик выполняет отслеживание предельных значений напряжения в сети. При неисправности колбы, лампа все равно будет безопасной, благодаря специальной изолированной конструкции электронного блока.
В настоящее время, все более широкой популярностью пользуются, так называемые, умные дома. Для таких домов предполагается и специфическая система освещения, с интеллектуальным уклоном. Данная система имеет целый ряд явных преимуществ.
С помощью программирования имеется возможность добиться следующих результатов:
Установка необходимых режимов освещения, создающих максимальный комфорт для работы или отдыха.
Значительная экономия электроэнергии.
Увеличение срока эксплуатации светильников.
Специальный режим позволяет имитировать присутствие людей.
Возможность построения световых алгоритмов в виде различных фигур, соединенных в одну сеть и управляемых с помощью компьютера.
Таким образом, управление светодиодными светильниками осуществляется через встроенную микросхему, и не требует какого-либо дополнительного оборудования.
Управление светодиодными лампами
Для того, чтобы добиться желаемых результатов при эксплуатации светодиодных ламп, необходимо точно знать, на каких принципах строится управление этими световыми приборами.
Импульсный стабилизатор, согласно своему названию, стабилизирует входное напряжение или ток. Регулировка производится с помощью транзистора, непрерывно функционирующего в активном режиме. В конечном итоге, происходит преобразование высокого входного напряжения в низкое напряжение на выходе.
Широтно-импульсная модуляция позволяет регулировать ширину импульсов, с ее помощью задается необходимый ток для светодиодов.
Высокая частота используется в процессе преобразования напряжения и позволяет значительно уменьшить габаритные размеры дросселей и трансформаторов. Чем выше частота, тем меньше размеры этих устройств.
Изолированные и неизолированные конструкции. Первый вариант используется в трансформаторе, где первичная и вторичная обмотка изолированы между собой. Поэтому, высокое входное сетевое напряжение не может попасть напрямую к выходу, то есть, на светодиоды. Изоляция гарантируется даже при выходе из строя каких-либо электронных элементов управления. Человек останется в безопасности при случайном касании светодиодов. Когда вместо трансформатора используется дроссель, это упрощает конструкцию лампы и удешевляет ее, но, одновременно, снижается безопасность. В этом случае, велика вероятность попадания на выход сетевого напряжения, при поломке электроники.
Коэффициент мощности может корректироваться. В обычных лампах накаливания, наблюдается совпадение фаз тока и напряжения. Это связано с тем, что нить лампы, фактически, играет роль резистора, а коэффициент мощности составляет единицу. При увеличении нагрузки, фазы тока и напряжения сдвигаются, что ведет к снижению коэффициента. Это вызывает дополнительные потери во время передачи энергии. В светодиодных лампах эта проблема решается путем установки дополнительных цепей, корректирующих коэффициент мощности.
Простая схема источника питания светодиодной лампы
electric-220.ru
Простой ШИМ-регулятор яркости светодиодов
С микросхемой NE555 (аналог КР1006) знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора. В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой.
Схема и принцип её работы
С развитием мощных светодиодов NE555 снова вышла на арену в роли регулятора яркости (диммера), напомнив о своих неоспоримых преимуществах. Устройства на её основе не требуют глубоких знаний электроники, собираются быстро и работают надёжно.
Известно, что управлять яркостью светодиода можно двумя способами: аналоговым и импульсным. Первый способ предполагает изменение амплитудного значения постоянного тока через светодиод. Такой способ имеет один существенный недостаток — низкий КПД. Второй способ подразумевает изменение ширины импульсов (скважности) тока с частотой от 200 Гц до нескольких килогерц. На таких частотах мерцание светодиодов незаметно для человеческого глаза. Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Гц
Принцип действия электронного регулятора яркости заключается в следующем. В момент подачи напряжения питания начинает заряжаться конденсатор по цепи: +Uпит – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Uпит. Как только напряжение на нём достигнет уровня 2/3Uпит откроется внутренний транзистор таймера и начнется процесс разрядки. Разряд начинается с верхней обкладки C1 и далее по цепи: R1 – VD2 –7 вывод ИМС – -Uпит. Достигнув отметки 1/3Uпит транзистор таймера закроется и C1 вновь начнет набирать ёмкость. В дальнейшем процесс повторяется циклически, формируя на выводе 3 прямоугольные импульсы.
Изменение сопротивления подстроечного резистора приводит к уменьшению (увеличению) времени импульса на выходе таймера (вывод 3), и как следствие, уменьшается (увеличивается) среднее значение выходного сигнала. Сформированная последовательность импульсов через токоограничивающий резистор R3 поступает на затвор VT1, который включен по схеме с общим истоком. Нагрузка в виде светодиодной ленты или последовательно включенных мощных светодиодов включается в разрыв цепи стока VT1.
В данном случае установлен мощный MOSFET транзистор с максимальным током стока 13А. Это позволяет управлять свечением светодиодной ленты длиной в несколько метров. Но при этом транзистору может потребоваться теплоотвод.
Блокирующий конденсатор C2 исключает влияние помех, которые могут возникать по цепи питания в моменты переключения таймера. Величина его ёмкости может быть любой в пределах 0,01-0,1 мкФ.
Плата и детали сборки регулятора яркости
Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.
Плата в файле Sprint Layout 6.0: reguljator-jarkosti.lay6
После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы.
DA1 – ИМС NE555;
VT1 – полевой транзистор IRF7413;
VD1,VD2 – 1N4007;
R1 – 50 кОм, подстроечный;
R2, R3 – 1 кОм;
C1 – 0,1 мкФ;
C2 – 0,01 мкФ.
Практические советы
Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА.
Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты.
Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.
Читайте так же
ledjournal.info
СХЕМА ПЛАВНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ
В ходе непрекращающейся борьбы с перегоранием ламп на лестничной площадке было реализовано несколько схем защиты ламп. Их применение дало положительный результат – лампы приходится менять гораздо реже. Однако не все реализованные схемы устройств работали «как есть» - в процессе эксплуатации приходилось производить подбор оптимального набора элементов. Параллельно производился поиск других интересных схем. Результатом изысканий в глубинах интернета стала статья И. Нечаева из г. Курска в журнале «Радио». Поскольку указанный журнал (как и сайт Радиосхемы) – издание, вызывающее доверие, и вряд ли размещающее на своих страницах непроверенные схемы, то решено было воплотить разработку автора в радиоэлементах. Как известно, плавное включение ламп накаливания увеличивает срок их службы и исключает броски тока и помехи в сети. В устройстве, которое реализует такой режим, удобно использовать мощные полевые переключательные транзисторы. Среди них можно выбрать высоковольтные, с рабочим напряжением на стоке не менее 300 В и сопротивлением канала не более 1 Ом.
Схема плавного включения ламп - 1
Автор приводит две схемы плавного пуска ламп. Однако, здесь хочу предложить только схему с оптимальных режимом работы полевого транзистора, что позволяет его использовать без радиатора при мощности лампы до 250 Ватт. Но вы можете изучить и первую - которая проще тем, что включается в разрыв одного из проводов. Тут по окончании зарядки конденсатора напряжение на стоке составит примерно 4…4,5 В, а остальное напряжение сети будет падать на лампе. На транзисторе при этом будет выделяться мощность, пропорциональная току, потребляемому лампой накаливания. Поэтому при токе более 0,5 А (мощность лампы 100 Вт и больше) транзистор придется установить на радиатор. Для существенного уменьшения мощности, рассеиваемой на транзисторе, автомат необходимо собрать по схеме, приведенной далее.
Схема плавного включения ламп - 2
Схема устройства, которое включается последовательно с лампой накаливания, приведена на рисунке. Полевой транзистор включен в диагональ диодного моста, поэтому на него поступает пульсирующее напряжение. В начальный момент транзистор закрыт и все напряжение падает на нем, поэтому лампа не горит. Через диод VD1 и резистор R1 начинается зарядка конденсатора С1. Напряжение на конденсаторе не превысит 9,1 В, потому что оно ограничено стабилитроном VD2. Когда напряжение на нем достигнет 9,1 В, транзистор начнет плавно открываться, ток будет возрастать, а напряжение на стоке уменьшаться. Это приведет к тому, что лампа начнет плавно зажигаться.
Но следует учесть, что лампа начнет зажигаться не сразу, а через некоторое время после замыкания контактов выключателя, пока напряжение на конденсаторе не достигнет указанного значения. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора С1 после выключения лампы. Напряжение на стоке будет незначительным и при токе 1 А не превысит 0,85 В.
При сборке устройства были использованы диоды 1N4007 из отработавших свое энергосберегающих ламп. Стабилитрон может быть любой маломощный с напряжением стабилизации 7...12 В. Под рукой нашелся BZX55-C11. Конденсаторы — К50-35 или аналогичные импортные, резисторы — МЛТ, С2-33. Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора для получения требуемого режима зажигания лампы. Я использовал конденсатор на 100 мкф – результатом стала пауза от момента включения до момента зажигания лампы в 2 секунды.
Немаловажным является отсутствие мерцания лампы, как это наблюдалось при реализации других схем. Для облегчения жизни другим заинтересованным самодельщикам выкладываю фото готового гаджета и печатную плату в Sprint-Layout 6.0 (перед нанесением на текстолит делать зеркальное отражение не нужно).
Это устройство работает уже долгое время и лампы накаливания пока менять не пришлось. Автор статьи и фото - Николай Кондратьев (позывной на сайте Николай5739), г.Донецк. Украина.
Форум по автоматике
Обсудить статью СХЕМА ПЛАВНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ
radioskot.ru
Подробнее о ШИМ контроллерах: varyag_nord
Микросхем ШИМ очень большое разнообразие. Но принцип действия у всех одинаков. На схемах он часто называется PWM.
Наиболее популярные корпуса это DIP-8 и TO-220
Основные отличия ШИМ контроллеров:1. Тип корпуса2. Распиновка3. Мощность4. Частота работыСхемы включения: 1. На примере Viper22
DRAIN, DRN, D - это 5,6,7,8 выводы сток полевого транзистора он идет на конец первичной обмотки трансформатора. К другой стороне этой обмотки подключен "+" 300В входного конденсатора.SOURCE, SRC, S - это 1 и 2 выводы исток, к нему подводится "-" с диодного моста.FEED BACK FB - это 3 вывод. Обратная связь идет на оптопару (может бытьPH817 или KIA817)VDD - Это плюс питания ШИМ. Браться оно может как со второй первичной обмотки (см. схему выше), так и со вторичной (на рисунке не представлено).
2. На примере DM311:
Второй вывод первичной идет на DRAIN 6,7,8Минусовой общий провод на первый выводВторой вывод на VDDТретий вывод это FBЧетвертый вывод это через обвязочный резистор на корпус.Пятый вывод стартового питания бывает идет с плюса после входного кондера через резисторы. А бывает он запитывается с переменочки перед диодным мостом, через дополнительный диод и резисторы.Часто бывает, что резистор или диод на стартовом питании вылетают и ШИМ не запускается.
3.Пример ШИМ на микросхеме STR A6252
D - DRAIN - 7 и 8 выводы идут на первичную катушку.GND - 3 вывод На корпус на общий провод.S\DCP - первый вывод. Резистор обвязки.FM/SS второй вывод - конденсатор обвязкиFB - четвертый вывод, обратная связьVCC - Питание
4. Микросхема FSDM0565R
DRAIN - на первичную обмоткуGND - на корпусVCC - ПитаниеFeedBack - обратная связь. Идет на оптопару.N.C. - вывод не используетсяVstr - стартовое напряжение в момент запуска.
При подборе аналога, надо ставить микросхему не слабее по мощности и с такой же частотой.
Если у Вас есть, что-то дополнить или исправить, пишите комментарий :)
Часто встречающиеся микросхемы:1. Viper222. FSDM3113. FSDh4214. STR A6252
Подбор микросхемы ШИМ:Если при ремонте, микросхему до Вас кто-то выпаял или она расколота и затруднительно её опознать, то можно воспользоваться специальным сервисом по опознанию микросхем. В этом сервисе необходимо ввести данные о том какие дорожки к каким выводам микросхемы на плате подходят.
Например: Если первая дорожка идет на конденсатор и на корпус - это может быть какая-то обвязка. Второй вывод идет через керамический конденсатор на общий провод, затем стабилитрон и через резистор на оптопару - значит второй вывод это FB третий через резистор и конденсатор на корпус. 4 и 5 соединены вместе и через дроссель идут на первичную обмотку - значит это DRAIN 6 - пустой - N\C 7 - электролит на корпус и через резисторы подпитка и с диода питание, значит - VDD/VCC 8 - на корпус.
Таблица есть на сайте. http://remont-aud.net/ic_power/ Там же есть каталог аналогов и схемы включения.
Если мы подобрали по частоте, мощности и распиновке аналогичную микросхему, но у новой есть стартовое питание, а у старой нет, то надо посмотреть схему включения и возможно подать плюс через резистор на стартовое питание новой микросхемы.
Драйвер MOSFET ключей IR2101 имеет свойство иногда выходить со строя, по попросту говоря, гореть. Типовая схема включения, предложенная в документации IR2101, не обеспечила надежной работы этой микросхемы. По крайней мере в моем случае.
Типовая схема включения IR2101
Эмпирическим путем, уничтожив несколько микросхем, схема была доведена до рабочего состояния.
Рабочая схема включения IR2101
Пояснения по схеме
D2, R3 – после добавления этих двух элементов микросхемы IR2101 перестали выходить со строя.
C1, C2 – обычно использую два конденсатора один электролитический, другой керамический. Рекомендую применять конденсаторы с рабочим напряжением не меньше напряжения VD.
R4, R5 – резисторы “привязывают” к земле входа микросхемы на случай “отвала” управляющего сигнала.
D3 – последняя микросхема была сожжена банальной “переполюсовкой”, поэтому диод по питанию добавлен не случайно. Увы, но IR2101 так же сгорает при не правильной полярности питания.
C3, C4 – фильтры по питанию. Значение С3 зависит от нагрузки. При выборе С3 подходит принцип чем больше, тем лучше.
Вот так выглядит сгоревшая IR2101. Обратите внимание на характерную пробоину в корпусе микросхемы.
Надеюсь, кому то поможет мой опыт.
www.avislab.com
LM358 схема включения | Практическая электроника
Говоря операционный усилитель, я зачастую подразумеваю LM358. Так как если нету каких-то особых требований к быстродействию, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, то LM358 хороший выбор.
Какие же характеристики LM358 принесли ему такую популярность:
низкая стоимость;
никаких дополнительных цепей компенсации;
одно или двуполярное питание;
широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В;
Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс;
Ток потребления: 0,7 мА;
Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.
LM358 цоколевка
Так как LM358 имеет в своем составе два операционных усилителя, у каждого по два входа и один выход (6 — выводов) и два контакта нужны для питания, то всего получается 8 контактов.
LM358 корпусируются как в корпуса для объемного монтажа (LM358N — DIP8), так и в корпуса для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Есть и металлокерамическое исполнение для особо тяжелых условий работы.Я применял LM358 только для поверхностного монтажа – просто и удобно паять.
Аналоги LM358
Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.
Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.
Тип
Минимальная температура, °C
Максимальная температура, °C
Диапазон питающих напряжений, В
LM158
-55
125
от 3(±1,5) до 32(±16)
LM258
-25
85
от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358
0
70
от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358
-40
85
от 3(±1,5) до 26(±13)
Если диапазона 0..70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:
Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.
LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель
Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1).Зная сопротивления резисторов и входное напряжение можно посчитать выходное:Uвых=Uвх*(1+R2/R1).При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.
Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, в общем случае коэффициент усиления этой схемы равен (1+R1/R2).Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.
LM358 схема включения: преобразователь напряжение — ток
Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.
LM358 схема включения: преобразователь ток — напряжение
А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.
LM358 схема включения: дифференциальный усилитель
Эта схема дифференциального усилителя с высоким входным сопротивление, может применятся для измерения напряжении источников с высоким внутренним сопротивлением.При условии, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение можно рассчитать как:Uвых = (1+R4/R3)(Uвх1 – Uвх2).Коэффициент усиления соответственно будет равен: (1+R4/R3).Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм, коэффициент усиления будет равен 2.
LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления
Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях.В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2.Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2).Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).
LM358 схема включения: монитор тока
Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn – транзистора и двух резисторов.
DA1 – LM358;
R1 – 0,1 Ом;
R2 – 100 Ом;
R3 – 1 кОм.
Напряжение питания операционного усилителя должно быть минимум на 2 В, выше напряжения нагрузки.
И напоследок схема которую можно использовать в качестве аналого-цифрового преобразователя. Нужно только подсчитать период или частоту выходных сигналов.
Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Гц
Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы. 
Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.
А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.
Поделиться с друзьями: