Shema LED lampe: uređaj najjednostavnijih drajvera

LED izvori svjetlosti brzo osvajaju popularnost i istiskuju neekonomične žarulje sa žarnom niti i opasne fluorescentne analoge. Oni učinkovito troše energiju, dugo traju, a neki od njih nakon kvara podliježu popravku.

Da biste ispravno izvršili zamjenu ili popravak pokvarenog elementa, trebat će vam shema LED lampe i poznavanje konstrukcijskih značajki. A ovu smo informaciju detaljno razmotrili u našem članku, posvetivši pažnju vrstama lampi i njihovoj konstrukciji. Također smo dali kratki pregled ustroja najpopularnijih LED modela poznatih proizvođača.

Kako je ustrojena LED lampa?

Blisko upoznavanje s konstrukcijom LED svjetiljke može biti potrebno samo u jednom slučaju – ako je potrebno popraviti ili poboljšati izvor svjetlosti.

Domaći majstori, imajući pri ruci set komponenti, mogu samostalno sastaviti lampu na LED diodama, ali početniku to nije u moći.

Uzimajući u obzir da su uređaji sa svjetlećim diodama postali osnova sustava osvjetljenja modernih stanova, znanje snalaženja u ustroju lampi i njihovog popravka može sačuvati značajan dio obiteljskog budžeta.

Stoga, nakon proučavanja sheme i uz osnovne vještine rada s elektronikom, čak i početnik moći će rastaviti lampu, zamijeniti pokvarene dijelove, obnovivši funkcionalnost uređaja. Da biste se upoznali s detaljnim uputama za otkrivanje kvara i samostalni popravak LED lampe, molimo pređite na ovu poveznicu.

Ima li smisla popravak LED lampe? Bezuvjetno. Za razliku od analoga sa žarnom niti po 0,10 € po komadu, LED uređaji su skupi.

Pretpostavimo, «kruška» GAUSS – oko 0,80 €, a kvalitetnija alternativa OSRAM – 1,20 €. Zamjena kondenzatora, otpornika ili diode bit će jeftinija, a i vijek trajanja lampe pravovremenom zamjenom može se produžiti.

Postoji mnogo modifikacija LED lampi: svijeće, kruške, kugle, sofitne, kapsule, trake i dr. Razlikuju se oblikom, veličinom i konstrukcijom. Kako bismo jasno vidjeli razliku u odnosu na žarulje sa žarnom niti, razmotrit ćemo uobičajeni model u obliku kruške.

Umjesto staklenog balona – mat difuzor, nit žarnika zamijenili su 'dugotrajne' diode na ploči, višak topline odvodi hladnjak, a stabilnost napona osigurava driver.

Ako se odmaknemo od uobičajenog oblika, možemo primijetiti samo jedan poznati element – grlo. Dimenzionalni niz grla ostao je isti, stoga odgovaraju tradicionalnim grlima i ne zahtijevaju promjenu elektrosustava. No tu sličnost prestaje: unutarnji sklop LED uređaja mnogo je složeniji nego kod žarulja sa žarnom niti.

LED lampe nisu namijenjene za izravan rad iz mreže od 220 V, stoga je unutar uređaja smješten driver koji je istovremeno napajanje i upravljačka jedinica. Sastoji se od mnoštva sitnih elemenata, čiji je glavni zadatak ispraviti struju i smanjiti napon.

Vrste shema i njihove značajke

Kako bi se stvorio optimalan napon za rad uređaja na diodama, driver se sastavlja na temelju sheme s kondenzatorom ili snižavajućim transformatorom. Prva je varijanta jeftinija, druga se koristi za opremanje snažnih lampi.

Postoji i treća vrsta – inverterske sheme, koje se primjenjuju ili za izradu prigušljivih lampi ili za uređaje s velikim brojem dioda.

Varijanta #1 – s kondenzatorima za smanjenje napona

Razmotrimo primjer s kondenzatorom, budući da su takve sheme uobičajene u kućanskim lampama.

Elementarna shema drivera LED lampe. Glavni elementi koji smanjuju napon su kondenzatori (C2, C3), ali istu funkciju obavlja i otpornik R1.

Kondenzator C1 štiti od smetnji električne mreže, a C4 izravnava pulsacije. U trenutku dovoda struje dva otpornika – R2 i R3 – ograničavaju je i istovremeno štite od kratkog spoja, a element VD1 pretvara izmjenični napon.

Kada se prekine dovod struje, kondenzator se prazni pomoću otpornika R4. Usput, R2, R3 i R4 ne koriste svi proizvođači LED proizvoda.

Za provjeru kondenzatora prilično često se koristi multimetar.

Nedostaci sheme s kondenzatorima:

1. Moguće je pregorijevanje dioda, jer nema stabilnosti dovoda struje. Napon na opterećenju u potpunosti ovisi o naponu napajanja.
2. Nema galvanske izolacije, stoga postoji rizik od strujnog udara. Ne preporučuje se tijekom rastavljanja lampi dodirivati strujovodne elemente jer su pod fazom.
3. Praktički je nemoguće postići visoke struje svjetljenja, jer bi za to bilo potrebno povećanje kapaciteta kondenzatora.

Ipak, prednosti su također brojne, upravo zahvaljujući njima kondenzatori ostaju popularni. Prednosti su jednostavnost sklapanja, širok raspon izlaznih napona i niska cijena.

Može se slobodno eksperimentirati s vlastitom izradom, tim više što se dio dijelova može pronaći u starim prijemnicima ili televizorima.

Varijanta #2 – s impulsnim driverom

Za razliku od linearnog drivera s kondenzatorom, impulsni učinkovito štiti LED diode od naponskih oscilacija i smetnji u mreži.

Primjer impulsnog uređaja je popularni elektronički model CPC9909. Pogledajmo detaljnije njegove značajke. Učinkovitost njegova korištenja doseže 98% – pokazatelj pri kojem se doista može govoriti o uštedi energije i ekonomiji.

Mikročip CPC9909, koji je razvila tvrtka Clare, često se koristi za samostalnu izradu LED svjetiljki, uključujući one povećane snage. Kontroler je smješten u kompaktno plastično kućište.

Napajanje uređaja može se odvijati izravno iz visokog napona – do 550 V, jer je driver opremljen ugrađenim stabilizatorom. Zahvaljujući istom stabilizatoru shema je postala jednostavnija, a cijena niža.

Shema LED drivera na bazi mikročipa CPC9909. Prednosti sheme: mogućnost rada u temperaturnom rasponu od -55 °C do +85 °C i napajanje izmjeničnim naponom.

Mikročip se uspješno koristi za razvoj električnih mreža za nužnu i rezervnu rasvjetu, jer je pogodan za sheme povišivača napona.

U kućnim uvjetima na bazi CPC9909 najčešće se sastavljaju svjetiljke na baterije ili driveri snage koja ne prelazi 25 W.

Varijanta #3 – s dimabilnim driverom

Podešavanje svjetline rasvjetnih tijela omogućuje postavljanje željene razine osvjetljenja u prostoriji. To je praktično pri stvaranju zasebnih zona, smanjenju svjetline tijekom dana ili radi isticanja predmeta interijera.

Pomoću dimmera korištenje električne energije postaje racionalnije, a vijek trajanja električnog uređaja se povećava.

Primjer svjetiljke u retro stilu s dimmerom. Po izgledu stolna rasvjetna naprava podsjeća na petrolejsku svjetiljku i sa strane ima ručicu za upravljanje svjetlinom.

Postoje dvije vrste dimabilnih drivera, od kojih svaka ima svoje prednosti. Prvi rade s PWM upravljanjem.

Postavljaju se između lampe i napajanja. Energija se dovodi u obliku impulsa različitog trajanja. Primjer korištenja drajvera s PWM regulacijom – pokretni natpis.

Ispitivanje prigušivog drajvera snage 40 W. Namijenjen je za uredske svjetiljke, kao i za uređaje za automobilska parkirališta i javne zgrade, gdje je potreban način rada za uštedu električne energije.

Prigušivi drajveri druge vrste djeluju izravno na izvor napajanja i primjenjuju se za uređaje sa stabiliziranom strujom.

Pri regulaciji struje može doći do promjene nijanse svjetljenja: bijele diode pri smanjenju struje počinju emitirati blago žuto svjetlo, a pri povećanju – plavo.

Kratki pregled i testiranje popularnih LED lampi

Iako su principi izgradnje shema drajvera različitih rasvjetnih uređaja slični, među njima postoje razlike kako u redoslijedu spajanja elemenata, tako i u njihovom odabiru.

Razmotrimo sheme 4 lampe koje se prodaju u slobodnoj prodaji. Po želji ih možete popraviti vlastitim rukama.

Ako postoji iskustvo rada s kontrolerima, moguće je zamijeniti elemente sheme, prelemirati je, malo poboljšati.

Međutim, skrupulozan rad i napori oko traženja elemenata nisu uvijek opravdani – lakše je kupiti novi rasvjetni uređaj.

Varijanta #1 – LED lampa BBK P653F

Marka BBK ima dvije vrlo slične modifikacije: lampa P653F razlikuje se od modela P654F samo konstrukcijom emitirajućeg sklopa. Sukladno tome, i shema drajvera i konstrukcija uređaja u cjelini kod drugog modela izgrađeni su po principima prvog.

Pločica ima kompaktne dimenzije i promišljen raspored elemenata, za čije su pričvršćivanje korištene obje ravnine. Prisutnost pulsacija objašnjava se nedostatkom filtracijskog kondenzatora koji bi trebao biti na izlazu.

U konstrukciji je lako uočiti nedostatke. Na primjer, mjesto ugradnje kontrolera: djelomično u hladnjaku, uz nedostatak izolacije, djelomično u grlu. Sklop na mikročipu SM7525 daje na izlazu 49,3 V.

Varijanta #2 – LED lampa Ecola 7W

Radijator je izrađen od aluminija, a grlo od termootpornog polimera sive boje. Na tiskanoj ploči debljine pola milimetra učvršćeno je 14 dioda, spojenih u seriju.

Između radijatora i ploče nalazi se sloj toplinski provodljive paste. Grlo je učvršćeno samoreznim vijcima.

Shema kontrolera je jednostavna, realizirana na kompaktnoj ploči. LED diode zagrijavaju osnovnu ploču do +55 °C. Pulsacija praktički nema, a radijske smetnje su također isključene.

Ploča je u potpunosti smještena unutar grla i spojena skraćenim žicama. Pojava kratkih spojeva je nemoguća, jer se okolo nalazi plastika – izolacijski materijal. Rezultat na izlazu kontrolera je 81 V.

Varijanta #3 – rastavljiva lampa Ecola 6W GU5,3

Zahvaljujući rastavljivoj konstrukciji, moguće je samostalno obavljati popravke ili poboljšati upravljač uređaja.

Međutim, dojam kvari neugledan izgled i konstrukcija uređaja. Veliki radijator povećava težinu, pa se prilikom pričvršćivanja lampe na grlo preporučuje dodatno učvršćenje.

Pločica ima kompaktne dimenzije i promišljen raspored elemenata, za čije su pričvršćivanje korištene obje ravnine. Prisutnost pulsacija objašnjava se nedostatkom filtracijskog kondenzatora koji bi trebao biti na izlazu.

Nedostatak sheme je prisutnost zamjetnih pulsacija svjetlosnog toka i visok stupanj radijskih smetnji, što će se sigurno odraziti na vijek trajanja. Osnova kontrolera je mikrokrug BP3122, vrijednost na izlazu je 9,6 V.

Više informacija o LED žaruljama marke Ecola razmotrili smo u drugom našem članku.

Varijanta #4 – lampa Jazzway 7,5W GU10

Vanjski elementi lampe lako se odvajaju, pa se do kontrolera može doći dovoljno brzo odvrtanjem dva para samoreznih vijaka. Zaštitno staklo drži se na zasunima. Na ploči je učvršćeno 17 dioda sa serijskom vezom.

Međutim, sam kontroler koji se nalazi u grlu obilno je zaliven kompaundom, a žice su utisnute u stezaljke. Da bi se oslobodile, potrebno je koristiti svrdlo ili izvesti raspajkavanje.

Nedostatak sheme je u tome što funkciju ograničivača struje obavlja obični kondenzator. Pri uključivanju lampe javljaju se udari struje, čiji je rezultat ili pregorevanje LED dioda ili kvar LED mosta.

Radijskih smetnji nema – i to zahvaljujući odsutnosti impulsnog kontrolera, ali na frekvenciji od 100 Hz primjetne su pulsacije svjetla koje dosežu do 80% maksimalne vrijednosti.

Rezultat rada kontrolera je 100 V na izlazu, ali se prema općoj ocjeni lampa ubraja među slabije uređaje. Njena cijena je očito prenapuhana i izjednačena s cijenom marki koje se odlikuju stabilnom kvalitetom proizvoda.

Ostale značajke i karakteristike lampi ovog proizvođača naveli smo u sljedećem članku.

Zaključci i koristan video na temu

Kako su ustrojeni drajveri za LED diode, koje su njihove značajke i funkcije, možete saznati iz videozapisa prikazanih u nastavku.

Raščlamba sheme LED lampe MR-16:

Shema drajvera za samostalnu izradu lampi snage do 15 W:

Kako izgleda i djeluje drajver FT833A:

Domaća izrada od priručnih elemenata:

Trenutačno se na komercijalnim internetskim platformama mogu nabaviti kompleti i pojedinačni elementi za sastavljanje rasvjetnih uređaja različite snage.

Po želji se može popraviti neispravna LED lampa ili doraditi nova kako bi se postigao bolji rezultat. Pri kupnji preporučujemo temeljito provjeriti karakteristike i usklađenost dijelova.

Imate li pitanja nakon čitanja gore navedenog materijala? Ili želite dodati vrijedne informacije i druge sheme lampi na temelju vlastitog iskustva popravka LED lampi? Napišite svoje preporuke, dodajte fotografije i sheme, postavite pitanja u bloku komentara ispod.