Calcul du driver LED. Algorithme de dépannage d'un driver de lampe LED ou d'Hercule Poirot au repos. Pilotes pour LED : où acheter et combien ils coûtent

09.12.2021 10 règles

Aujourd'hui, probablement, pas un seul appartement ou maison privée ne peut se passer d'éclairage LED. Et l'éclairage public évolue progressivement vers des éléments LED économiques et durables. Mais en regardant le sujet de conversation d’aujourd’hui, la question se pose : qu’est-ce que le conducteur a à voir avec cela (c’est ainsi que « driver » est traduit de l’anglais) ? C’est la première question qui vient à l’esprit d’une personne ignorant l’éclairage LED. En fait, sans un tel dispositif, les diodes lumineuses ne fonctionnent pas avec une tension de 220 V. Aujourd'hui, nous verrons quelle fonction remplit le pilote pour LED, comment connecter cet appareil et s'il est possible de le fabriquer soi-même.

A lire dans l'article :

Pourquoi avons-nous besoin de pilotes pour les LED et quels sont-ils ?

La réponse à la question de savoir ce qu'est un driver de LED est assez simple. Il s'agit d'un dispositif qui stabilise la tension et lui confère les caractéristiques nécessaires au fonctionnement des éléments LED. Pour que ce soit plus clair, faisons une analogie avec un ballast Lampe fluorescente, qui ne peut pas non plus fonctionner sans équipement supplémentaire. La seule différence est que le pilote est de taille compacte et s'intègre dans le corps de l'appareil d'éclairage. Essentiellement, on peut l'appeler un dispositif de démarrage stabilisateur ou un convertisseur de fréquence.

Où sont utilisés les dispositifs de stabilisation pour les éléments LED ?

Les drivers de LED pour LED sont utilisés dans divers domaines :

lampes d'éclairage public;
lampes d'éclairage domestique;
Bandes LED et éclairages divers ;
lampes de bureau en forme de lampes fluorescentes.

Même les feux diurnes des voitures nécessitent l'installation d'un tel dispositif, mais ici tout est beaucoup plus simple : on peut se débrouiller avec une seule résistance. Et bien que le pilote d'une bande LED (par exemple) diffère par ses caractéristiques du stabilisateur de tension d'une ampoule, il remplit la même fonction.

Principe de fonctionnement d'un circuit driver de lampe LED 220V

Le principe de fonctionnement de l'appareil est de maintenir un courant donné à la tension de sortie (quelle que soit sa valeur). C'est la différence avec une alimentation stabilisatrice, qui est responsable de la tension.

En regardant le circuit, on voit que le courant, traversant la résistance, est stabilisé, et le condensateur le donne la fréquence souhaitée. Ensuite, le pont de diodes de redressement entre en jeu. Nous obtenons un courant direct stabilisé sur les LED, qui est à nouveau limité par des résistances.

Caractéristiques du pilote à prendre en compte

Les caractéristiques des convertisseurs requis dans un cas particulier sont déterminées en fonction des paramètres des consommateurs LED. Les principaux peuvent être appelés :

Puissance nominale du conducteur– ce paramètre doit dépasser la puissance totale consommée par les diodes lumineuses qui seront dans son circuit.
Tension de sortie– dépend de l’ampleur de la chute de tension aux bornes de chacune des diodes lumineuses.
Courant nominal, qui dépend de la luminosité de la lueur et de la consommation électrique de l'élément.

Il est important de le savoir ! La chute de tension aux bornes d’une LED dépend de sa couleur. Par exemple, si vous pouvez connecter 16 LED rouges à une alimentation 12 V, alors le nombre maximum de LED vertes sera de 9.

Division des pilotes de LED par type d'appareil

Les convertisseurs peuvent être divisés en deux types : linéaires et impulsionnels. Les deux types sont applicables aux diodes lumineuses, mais les différences entre elles sont perceptibles tant en termes de coût que de caractéristiques techniques.

Les convertisseurs linéaires se caractérisent par leur conception simple et leur faible coût. Mais ces pilotes présentent un inconvénient important : la possibilité de connecter uniquement des éléments lumineux de faible puissance. Une partie de l'énergie est dépensée pour la production de chaleur, ce qui contribue à une diminution de l'efficacité.

Les convertisseurs d'impulsions sont basés sur le principe de la modulation de largeur d'impulsion (PWM) et pendant leur fonctionnement, les valeurs des courants de sortie sont déterminées par un paramètre tel que le rapport cyclique. Cela signifie qu'il n'y a pas de changement dans la fréquence d'impulsion, mais le rapport cyclique peut varier de 10 à 80 %. De tels pilotes vous permettent de prolonger la durée de vie des diodes lumineuses, mais présentent un inconvénient. Lors de leur fonctionnement, il est possible de provoquer des interférences électromagnétiques. Essayons de comprendre de quoi cela menace une personne exemple simple.

Une personne vivant dans un appartement ou une maison porte un stimulateur cardiaque. En même temps, dans une petite pièce se trouve un lustre avec de nombreux appareils fonctionnant sur des conducteurs de glace pulsée. Le stimulateur cardiaque peut commencer à mal fonctionner. Bien sûr, c'est exagéré et pour créer des interférences aussi fortes, il faut beaucoup de lampes situées à moins d'un mètre du stimulateur cardiaque, mais il existe toujours un risque.

Comment choisir un driver pour une LED : quelques nuances

Avant d'acheter un convertisseur, calculez la puissance consommée par les LED. La puissance nominale de l'appareil doit dépasser ce chiffre de 25÷30%. De plus, le stabilisateur doit correspondre à la tension de sortie.

Si vous envisagez de le placer caché, il est préférable de choisir un convertisseur sans boîtier - le coût sera moindre avec les mêmes caractéristiques techniques.

Important! Les pilotes fabriqués en Chine ne répondent généralement pas aux spécifications indiquées. Il ne faut pas lésiner sur l’achat d’un convertisseur « made in ». Il vaut mieux privilégier un constructeur russe.

Comment connecter des éléments LED au convertisseur : méthodes et schémas

Les LED sont connectées au driver de deux manières : en série ou en parallèle. Par exemple, prenons 6 émetteurs LED avec une chute de tension de 2 V. Pour une connexion série, vous aurez besoin d'un driver 12 V et 300 mA. Dans ce cas, la lueur sera uniforme sur tous les éléments.

En connectant les émetteurs en parallèle par groupe de 3, on pourra utiliser un convertisseur 6 V, mais à 600 mA. Le problème est qu’en raison de la chute de tension inégale, une ligne brillera plus fort que l’autre.

Nous calculons les caractéristiques du convertisseur pour LED

Pour un calcul précis, nous déterminons d’abord la consommation électrique des LED. Ensuite, le problème du schéma de connexion est résolu : sera-t-il parallèle ou série. La tension de sortie et la puissance nominale du convertisseur requis en dépendront. C'est tout le travail qui doit être fait. Désormais, dans un magasin d'électricité ou sur une ressource en ligne, nous sélectionnons un chauffeur en fonction des indicateurs calculés.

Bon à savoir! Lors de l'achat d'un convertisseur, demandez au vendeur un certificat de conformité du produit. S'il manque, il vaut mieux s'abstenir d'acheter.

Qu'est-ce qu'un driver LED dimmable ?

Un chauffeur pour Lampe à LED, qui prend en charge la modification des paramètres de courant d'entrée et est capable de modifier les paramètres de sortie en fonction de cela. Ceci est réalisé en modifiant l'intensité de la lueur des émetteurs LED. Un exemple serait un contrôleur pour une bande LED avec télécommande. Si vous le souhaitez, il devient possible de « tamiser » l'éclairage de la pièce et de reposer vos yeux. Ceci est également approprié si un enfant dort dans la pièce.

La gradation s'effectue à partir de la télécommande ou d'un interrupteur mécanique continu standard.

Convertisseurs chinois - quelle est leur particularité

Les amis chinois sont réputés pour leur capacité à contrefaire des équipements afin qu’ils deviennent impossibles à utiliser. La même chose peut être dite pour les conducteurs. Lors de l'achat d'un appareil chinois, préparez-vous aux caractéristiques déclarées gonflées, à la mauvaise qualité et à la défaillance rapide du convertisseur. Si vous envisagez de construire votre première lampe LED, de pratiquer et d'acquérir des compétences en électronique radio, ces produits sont indispensables en raison de leur faible coût et de leur facilité d'exécution.

Qu'est-ce qui affecte la durée de vie des convertisseurs

Les causes de panne du convertisseur sont :

Surtensions soudaines dans le réseau.
Augmentation de l'humidité si l'appareil ne répond pas au degré de protection.
Changements de température.
Ventilation insuffisante.
Augmentation de la poussière.
Calcul incorrect de la puissance du consommateur.

Chacune de ces raisons peut être évitée ou corrigée. Cela signifie qu'il est au pouvoir d'un artisan à domicile de prolonger la durée de vie du dispositif de stabilisation.

Circuit pilote LED PT4115 avec variateur

Nous parlerons d'un constructeur chinois, qui fait exception à la règle. Un microcircuit sur la base duquel vous pouvez assembler un simple convertisseur réalisé par ses soins. Le microprocesseur PT4115 possède bonnes caractéristiques et gagne en popularité en Russie.

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Si l'éclairage LED et les régulateurs conventionnels ne conviennent pas, ils sont alors installés, qui sont légèrement différents structurellement et techniquement. Aujourd'hui, nous allons découvrir de quoi il s'agit, comment choisir et même fabriquer vous-même un tel appareil.

La figure montre schéma le plus simple Driver PT4115 pour LED, qui peut être assemblé par un bricoleur débutant sans expérience dans le domaine de l'électronique radio. Une caractéristique intéressante du microcircuit est une sortie supplémentaire (DIM) qui permet la connexion d'un variateur.

Comment créer un pilote pour LED de vos propres mains

Tout artisan novice peut assembler un circuit pilote de lampe LED. Mais cela demandera de la précision et de la patience. Le dispositif de stabilisation peut ne pas fonctionner du premier coup. Pour que le lecteur comprenne plus clairement comment le travail est effectué, nous proposons plusieurs schémas simples.

Comme vous pouvez le constater, il n'y a rien de compliqué dans les circuits de pilotage des LED d'un réseau 220 V. Essayons d'examiner toutes les étapes du travail étape par étape.

Instructions étape par étape pour créer un pilote de LED DIY

Exemple de photos	Action à réaliser
	Pour travailler, nous avons besoin d'une alimentation électrique régulière pour le téléphone. Avec son aide, tout se fait rapidement et facilement.
	Après avoir démonté le chargeur entre nos mains, nous disposons déjà d'un driver presque complet pour trois LED d'un watt, mais il nécessite une petite modification.
	Nous soudons une résistance de limitation de 5 kOhm, située près du canal de sortie. C'est lui qui ne donne pas chargeur Appliquez trop de tension au téléphone portable.
	Au lieu d'une résistance de limitation, nous soudons une résistance d'accord, en la réglant sur les mêmes 5 kOhm. Par la suite, nous ajouterons la tension au niveau requis.
	3 LED de 1 W chacune sont soudées sur le canal de sortie, connectées en série, ce qui nous donne un total de 3 W.
	Nous trouvons les contacts d'entrée et les dessoudons de circuit imprimé. Nous n'en avons plus besoin...
	...et à leur place, nous soudons un cordon d'alimentation à travers lequel l'alimentation 220 V sera fournie.
	Si vous le souhaitez, vous pouvez placer une résistance de 1 Ohm dans l'espace et régler tous les indicateurs avec un ampèremètre. Dans ce cas, la plage d'atténuation des LED sera plus large.
	Après l'assemblage complet, nous vérifions la fonctionnalité. La tension de sortie est de 5 V, les LED ne sont pas encore allumées.
	En tournant le bouton de la résistance, on voit comment les éléments LED commencent à « s'enflammer ».

Sois prudent. A partir d'un tel convertisseur, vous pouvez obtenir non seulement un choc de 220 V (du cordon d'alimentation), mais également un choc d'environ 450 V, ce qui est assez désagréable (testé sur moi-même).

Très important! Avant de vérifier la fonctionnalité du pilote LED et de le connecter à la source d'alimentation, vous devez à nouveau vérifier visuellement son exactitude. circuit assemblé. Défaite choc électrique mettant la vie en danger, et le flash de court-circuit peut causer des dommages aux yeux.

Convertisseurs de courant pour diodes lumineuses : où acheter et quel est le coût

De tels appareils peuvent être achetés dans les magasins d'électricité ou sur des ressources en ligne. La deuxième option est plus abordable. De plus, de nombreux fabricants proposent livraison gratuite. Considérons quelques modèles avec une tension d'entrée de 220 Vs caractéristiques techniques et coût en décembre 2017.

Modèle	Classe de protection, IP	Tension de sortie, V	Puissance, W	Coût, frotter.
DFT-I-40-LD64	20	60-130	45	400
ZF-AC LD49	40	40-70	54	450
XS0812-12W PS12	20	24-44	12	200
PS100 (ouvert)	20	30-36	100	1100
PF4050APS50	65	27-36	50	500
PF100W LD100	65	23-36	100	1000

En regardant les prix, on peut dire que fabriquer soi-même un convertisseur de courant est plus adapté à ceux pour qui ce n'est qu'un passe-temps. Vous pouvez acheter un tel appareil à moindre coût.

Résumer

Lorsque vous choisissez un convertisseur de courant pour lampes LED, vous devez tout calculer avec soin. Toute erreur peut entraîner une réduction de la durée de vie de l'appareil acheté. Malgré le faible coût du stabilisateur, il est assez désagréable de gaspiller constamment de l'argent. Ce n'est que dans ce cas que le conducteur purgera sa durée prévue. Et lorsque vous le réalisez vous-même, respectez les règles de sécurité électrique et soyez prudent et attentif lors du montage du circuit.

Nous espérons que les informations fournies aujourd’hui ont été utiles à notre lecteur. Toutes vos questions peuvent être posées lors de la discussion – nous y répondrons certainement. Écrivez, demandez, partagez votre expérience avec d'autres lecteurs.

Et enfin, une courte vidéo sur le sujet du jour :

partie intégrante de tout lampe de qualité ou la lampe LED est le pilote. En ce qui concerne l'éclairage, la notion de « driver » doit être comprise comme un circuit électronique qui convertit la tension d'entrée en un courant stabilisé d'une valeur donnée. La fonctionnalité du pilote est déterminée par la largeur de la plage de tension d'entrée, la possibilité d'ajuster les paramètres de sortie, la sensibilité aux changements du réseau d'alimentation et l'efficacité.

Les indicateurs de qualité de la lampe ou de la lampe dans son ensemble, la durée de vie et le coût dépendent des fonctions répertoriées. Toutes les alimentations (PS) pour LED sont classiquement divisées en convertisseurs de type linéaire et pulsé. Les alimentations linéaires peuvent avoir une unité de stabilisation de courant ou de tension. Les radioamateurs construisent souvent des circuits de ce type de leurs propres mains en utilisant le microcircuit LM317. Un tel dispositif est facile à assembler et présente un faible coût. Mais, en raison du très faible rendement et des limitations évidentes de la puissance des LED connectées, les perspectives de développement de convertisseurs linéaires sont limitées.

Les pilotes de commutation peuvent avoir une efficacité supérieure à 90 % et un degré élevé de protection contre les interférences du réseau. Leur consommation électrique est des dizaines de fois inférieure à la puissance fournie à la charge. Grâce à cela, ils peuvent être fabriqués dans un boîtier scellé et ne craignent pas la surchauffe.

Les premiers stabilisateurs d'impulsions avaient un dispositif complexe sans protection contre le ralenti. Ensuite, ils ont été modernisés et, en raison du développement rapide des technologies LED, des puces spécialisées avec modulation de fréquence et de largeur d'impulsion sont apparues.

Circuit d'alimentation LED basé sur un diviseur de condensateur

Malheureusement, la conception des lampes LED 220 V bon marché en provenance de Chine ne fournit ni linéaire ni stabilisateur d'impulsion. Motivée par le prix exceptionnellement bas du produit fini, l’industrie chinoise a pu simplifier au maximum le circuit d’alimentation électrique. Il n'est pas correct de l'appeler un pilote, car il n'y a pas de stabilisation ici. La figure montre que le circuit électrique de la lampe est conçu pour fonctionner à partir d'un réseau 220V. La tension alternative est réduite par le circuit RC et fournie au pont de diodes. Ensuite, la tension redressée est partiellement lissée par un condensateur et est fournie aux LED via une résistance de limitation de courant. Ce schéma n'a pas d'isolation galvanique, c'est-à-dire que tous les éléments sont constamment à un potentiel élevé.

En conséquence, des chutes fréquentes de la tension secteur entraînent un scintillement de la lampe LED. A l'inverse, une tension réseau excessive provoque un processus de vieillissement irréversible du condensateur avec perte de capacité, et, parfois, provoque sa rupture. Il convient de noter qu'un autre aspect négatif sérieux de ce système est processus accéléré dégradation des LED due à un courant d'alimentation instable.

Circuit pilote pour CPC9909

Les pilotes d'impulsions modernes pour lampes LED ont un circuit simple, vous pouvez donc le fabriquer facilement même de vos propres mains. Aujourd'hui, pour construire des pilotes, un certain nombre de circuits intégrés sont produits, spécialement conçus pour contrôler les LED haute puissance. Pour faciliter la vie des amateurs circuits électroniques, les développeurs de pilotes intégrés pour LED fournissent des schémas de connexion typiques et des calculs de composants de câblage dans leur documentation.

informations générales

La société américaine Ixys a lancé la production de la puce CPC9909, destinée au contrôle des ensembles LED et des LED haute luminosité. Le pilote basé sur CPC9909 est de petite taille et ne nécessite pas de gros investissements. Le circuit intégré CPC9909 est fabriqué dans une conception planaire à 8 broches (SOIC-8) et dispose d'un régulateur de tension intégré.

Grâce à la présence d'un stabilisateur, la plage de fonctionnement de la tension d'entrée est de 12-550 V à partir de la source courant continu. La chute de tension minimale aux bornes des LED est de 10 % de la tension d'alimentation. Le CPC9909 est donc idéal pour connecter des LED haute tension. Le IC fonctionne parfaitement dans la plage de température de -55 à +85°C, ce qui signifie qu'il convient à la conception de lampes et de luminaires LED pour l'éclairage extérieur.

Affectation des broches

Il convient de noter qu'avec l'aide du CPC9909, vous pouvez non seulement allumer et éteindre une LED puissante, mais également contrôler sa lueur. Pour connaître toutes les capacités du CI, considérez le but de ses conclusions.

NIV. Conçu pour fournir une tension d'alimentation.
CS. Conçu pour connecter un capteur de courant externe (résistance), avec lequel le courant maximum de la LED est défini.
GND. Sortie générale du pilote.
GRILLE. Sortie du microcircuit. Fournit un signal modulé à la grille du transistor de puissance.
P.W.M.D. Entrée de gradation basse fréquence.
VDD. Sortie pour régulation de la tension d'alimentation. Dans la plupart des cas, il est connecté via un condensateur à un fil commun.
L.D. Conçu pour régler la gradation analogique.
RT. Conçu pour connecter une résistance de réglage du temps.

Schéma et son principe de fonctionnement

Une connexion typique du CPC9909 alimenté par un réseau 220 V est illustrée dans la figure. Le circuit est capable de piloter une ou plusieurs LED haute puissance ou haute luminosité. Le circuit peut être facilement assemblé de vos propres mains, même à la maison. Le pilote fini ne nécessite aucun réglage, compte tenu de la sélection correcte des éléments externes et du respect des règles de leur installation.
Le pilote d'une lampe LED 220 V basé sur le CPC9909 fonctionne en utilisant la méthode de modulation de fréquence d'impulsion. Cela signifie que le temps de pause est une valeur constante (time-off=const). La tension alternative est redressée par un pont de diodes et lissée par un filtre capacitif C1, C2. Ensuite, il va à l'entrée VIN du microcircuit et démarre le processus de génération d'impulsions de courant à la sortie GATE. Le courant de sortie du circuit intégré pilote le transistor de puissance Q1. Au moment où le transistor est ouvert (temps d'impulsion « time-on »), le courant de charge circule dans le circuit : « + pont de diodes » – LED – L – Q1 – R S – « -pont de diodes ».
Pendant ce temps, l'inducteur accumule de l'énergie afin de la transférer à la charge lors d'une pause. Lorsque le transistor se ferme, l'énergie de l'inductance fournit un courant de charge dans le circuit : L – D1 – LED – L.
Le processus est cyclique, ce qui entraîne un courant en dents de scie à travers la LED. La valeur maximale et minimale de la scie dépend de l'inductance de l'inducteur et de la fréquence de fonctionnement.
La fréquence d'impulsion est déterminée par la valeur de la résistance RT. L'amplitude des impulsions dépend de la résistance de la résistance RS. Le courant de la LED est stabilisé en comparant la tension de référence interne du circuit intégré avec la chute de tension aux bornes de R S . Un fusible et une thermistance protègent le circuit des éventuelles conditions d'urgence.

Calcul des éléments externes

Résistance de réglage de fréquence

La durée de la pause est fixée par une résistance externe R T et déterminée à l'aide d'une formule simplifiée :

t pause =RT /66000+0,8 (µs).

À son tour, le temps de pause est lié au rapport cyclique et à la fréquence :

t pause =(1-D)/f (s), où D est le rapport cyclique, qui est le rapport entre le temps d'impulsion et la période.

Capteur de courant

L'indice de résistance R S spécifie la valeur d'amplitude du courant traversant la LED et est calculé par la formule : R S = U CS / (I LED +0,5*I L pulse), où U CS est la tension de référence calibrée égale à 0,25 V ;

I LED – courant à travers la LED ;

I L pulse – la valeur de l'ondulation du courant de charge, qui ne doit pas dépasser 30 %, soit 0,3*I LED.

Après transformation, la formule prendra la forme : R S =0,25/1,15*I LED (Ohm).

La puissance dissipée par le capteur de courant est déterminée par la formule : P S =R S *I LED *D (W).

Une résistance avec une réserve de marche de 1,5 à 2 fois est acceptée pour l'installation.

Manette de Gaz

Comme on le sait, le courant inducteur ne peut pas changer brusquement, augmentant pendant l'impulsion et diminuant pendant la pause. La tâche du radioamateur est de sélectionner une bobine dont l'inductance offre un compromis entre la qualité du signal de sortie et ses dimensions. Pour ce faire, n'oubliez pas le niveau d'ondulation, qui ne doit pas dépasser 30 %. Ensuite vous aurez besoin d'une inductance avec une valeur nominale :

L = (US LED * t pause)/ I L impulsion, où U LED est la chute de tension aux bornes de la ou des LED, tirée de la courbe caractéristique I-V.

Filtre de puissance

Deux condensateurs sont installés dans le circuit de puissance : C1 – pour lisser la tension redressée et C2 – pour compenser les interférences de fréquence. Étant donné que le CPC9909 fonctionne sur une large plage de tensions d'entrée, il n'est pas nécessaire d'avoir une grande capacité électrolytique C1. 22 uF suffiront, mais plus est possible. La capacité du film métallique C2 pour un circuit de ce type est standard - 0,1 μF. Les deux condensateurs doivent résister à une tension d'au moins 400 V.

Cependant, le fabricant de puces insiste sur l'installation des condensateurs C1 et C2 avec une faible résistance série équivalente (ESR) pour éviter l'impact négatif du bruit haute fréquence qui se produit lors de la commutation du pilote.

Redresseur

Le pont de diodes est sélectionné en fonction du courant direct et de la tension inverse maximum. Pour un fonctionnement dans un réseau 220V, sa tension inverse doit être d'au moins 600V. La valeur calculée du courant direct dépend directement du courant de charge et est définie comme : I AC = (π*I LED)/2√2, A.

La valeur obtenue doit être multipliée par deux pour augmenter la fiabilité du circuit.

Sélection des éléments de circuit restants

Le condensateur C3 installé dans le circuit d'alimentation du microcircuit doit avoir une capacité de 0,1 µF avec une faible valeur ESR, similaire à C1 et C2. Les broches inutilisées PWMD et LD sont également connectées au fil commun via C3.

Le transistor Q1 et la diode D1 fonctionnent en mode impulsionnel. Le choix doit donc être fait en tenant compte de leurs propriétés fréquentielles. Seuls les éléments ayant un temps de récupération court seront capables de contenir l'impact négatif des transitoires au moment de la commutation à une fréquence d'environ 100 kHz. Le courant maximum traversant Q1 et D1 est égal à la valeur d'amplitude du courant LED, en tenant compte du rapport cyclique sélectionné : I Q1 = I D1 = D*I LED, A.

La tension appliquée à Q1 et D1 est de nature impulsionnelle, mais pas plus que la tension redressée compte tenu du filtre capacitif, soit 280V. Le choix des éléments de puissance Q1 et D1 doit être fait avec une marge, en multipliant les données calculées par deux.

Le fusible protège le circuit des courts-circuits d'urgence et doit résister longtemps au courant de charge maximal, y compris les bruits impulsifs.

I FUSIBLE =5*I AC , A.

L'installation d'une thermistance RTH est nécessaire pour limiter le courant d'appel du pilote lorsque le condensateur du filtre est déchargé. Avec sa résistance, RTH doit protéger les diodes du pont redresseur des pannes dans les premières secondes de fonctionnement.

R TH =(√2*220)/5*I AC, Ohm.

Autres options pour activer le CPC9909

Démarrage progressif et gradation analogique

Si vous le souhaitez, le CPC9909 peut allumer en douceur la LED à mesure que sa luminosité augmente progressivement. Le démarrage progressif est réalisé à l'aide de deux résistances fixes connectées à la broche LD, comme indiqué sur la figure. Cette décision vous permet de prolonger la durée de vie de la LED.

De plus, la broche LD vous permet d'implémenter la fonction de gradation analogique. Pour ce faire, la résistance de 2,2 kOhm est remplacée par une résistance variable de 5,1 kOhm, modifiant ainsi en douceur le potentiel au niveau de la broche LD.

Gradation d'impulsion

Vous pouvez contrôler la lueur de la LED en appliquant des impulsions rectangulaires à la broche PWMD (gradation par modulation de largeur d'impulsion). Pour ce faire, un microcontrôleur ou un générateur d'impulsions est utilisé avec séparation obligatoire via un optocoupleur.

En plus de l'option de pilote envisagée pour les lampes LED, il existe des solutions de circuits similaires d'autres fabricants : HV9910, HV9961, PT4115, NE555, RCD-24, etc. Chacun d'eux a ses propres forces et faiblesses, mais en général, ils réussissent faire face à la charge assignée lors de l'assemblage de vos propres mains.

Article sur les circuits de commande de LED et leur réparation

Sacha, bonjour.

En particulier, sur le thème de l'éclairage - schémas de deux modules de projecteurs LED automobiles avec une tension de 12V. En même temps, je souhaite vous poser, ainsi qu'aux lecteurs, quelques questions sur les composants de ces modules.

S'abonner! Ce sera intéressant.

Je ne suis pas doué pour écrire des articles sur l'expérience de réparation de certains appareils électroniques(c'est principalement - électronique de puissance) J'écris uniquement sur les forums, en répondant aux questions des participants au forum. J'y partage également des schémas que j'ai copiés à partir d'appareils que j'ai dû réparer. J'espère que les schémas de pilotes de LED que j'ai dessinés aideront les lecteurs dans les réparations.

J'ai prêté attention aux circuits de ces deux drivers de LED car ils sont simples, comme un scooter, et très faciles à répéter de vos propres mains. S'il n'y avait pas de questions concernant le pilote de module YF-053CREE-40W, il y en a plusieurs concernant la topologie du circuit du deuxième module du projecteur LED TH-T0440C.

Circuit pilote de LED pour module LED YF-053CREE-40W

L'apparence de ce spot est présentée en début d'article, mais voici à quoi ressemble cette lampe de dos, le radiateur est visible :

Les modules LED de ce spot ressemblent à ceci :

J'ai beaucoup d'expérience dans la copie de circuits à partir d'appareils réels complexes, j'ai donc copié le circuit de ce pilote facilement, le voici :

Pilote de projecteur LED CREE YF-053, circuit électrique

Schéma schématique du driver LED TH-T0440C

À quoi ressemble ce module (il s'agit d'un phare LED de voiture) :

Schéma électrique:

Il y a plus d'incompréhensibilité dans ce schéma que dans le premier.

Premièrement, en raison du circuit de commutation inhabituel du contrôleur PWM, je n'ai pas pu identifier ce microcircuit. Dans certaines connexions, il est similaire à l'AL9110, mais on ne sait pas comment il fonctionne sans connecter ses broches Vin (1), Vcc (Vdd) (6) et LD (7) au circuit ?

La question se pose également de la connexion du MOSFET Q2 et de l'ensemble de son câblage. Après tout, il possède un canal N, mais est connecté en polarité inversée. Avec une telle connexion, seule sa diode antiparallèle fonctionne, et le transistor lui-même et tout son « cortège » sont totalement inutiles. Il suffisait de le remplacer par une puissante diode Schottky, ou un « accordéon » de plus petites.

Quoi de neuf dans le groupe VK ? SamElectric.ru ?

Abonnez-vous et lisez l'article plus loin :

LED pour drivers de LED

Je n'arrivais pas à me décider sur les LED. Ils sont identiques dans les deux modules, bien que leurs fabricants soient différents. Il n'y a pas d'inscriptions sur les LED (au verso non plus). J'ai effectué une recherche auprès de différents vendeurs sous la ligne « LED ultra lumineuses pour spots LED et lustres LED ». Ils y vendent un tas de LED différentes, mais toutes sont soit sans lentilles, soit avec des lentilles à 60º, 90º et 120º.

Je n'en ai jamais rencontré d'apparence similaire au mien.

En fait, les deux modules présentent le même dysfonctionnement : une dégradation partielle ou complète des cristaux LED. Je pense que la raison est le courant maximum des pilotes, fixé par les fabricants (chinois) à des fins de marketing. Regardez comme nos lustres sont brillants. Et le fait qu’ils brillent au maximum 10 heures ne les dérange pas.

S'il y a des plaintes d'acheteurs, ils peuvent toujours répondre que les projecteurs sont en panne à cause de secousses, car ces «lustres» sont principalement achetés par les propriétaires de jeeps et ne roulent pas uniquement sur autoroute.

Si je peux trouver des LED, je réduirai le courant du pilote jusqu'à ce que la luminosité des LED diminue sensiblement.

Il vaut mieux chercher des LED sur AliExpress, il y a un grand choix là-bas. Mais c'est la roulette, cela dépend de votre chance.

Les fiches techniques (informations techniques) de certaines LED haute puissance seront à la fin de l'article.

Je pense que l'essentiel pour le fonctionnement à long terme des LED n'est pas de rechercher la luminosité, mais de définir le courant de fonctionnement optimal.

A plus tard, Sergey.

P.S. Je suis passionné d'électronique depuis 1970, lorsque j'ai assemblé mon premier récepteur détecteur lors d'un cours de physique.

Plus de circuits pilotes

Ci-dessous, je publierai quelques informations sur les schémas et les réparations de ma part (auteur du blog SamElectric.ru)

Projecteur LED Navigator, évoqué dans l'article (le lien a déjà été donné au début de l'article).

Le circuit est standard, le courant de sortie varie en fonction des calibres des éléments de tuyauterie et de la puissance du transformateur :

Pilote LED MT7930 typique. Schéma électrique typique d'un spot LED

Le circuit est tiré de la fiche technique de cette puce, le voici :

/ Description, paramètres typiques du circuit de commutation et du microcircuit pour les pilotes de modules et matrices LED., pdf, 661,17 Ko, téléchargé : 1882 fois./

La fiche technique décrit en détail ce qui doit être modifié et comment obtenir le courant de sortie souhaité du pilote.

Voici un schéma de pilote plus détaillé, plus proche de la réalité :

Voyez-vous la formule à gauche du diagramme ? Il montre de quoi dépend le courant de sortie. Tout d'abord, de la résistance Rs, située à la source du transistor et composée de trois résistances parallèles. Ces résistances, et en même temps le transistor, grillent.

Ayant le schéma, vous pouvez commencer à réparer le pilote.

Mais même sans schéma, on peut tout de suite dire qu'il faut avant tout faire attention à :

circuits d'entrée,
pont de diodes,
les électrolytes,
transistors de puissance,
soudure

J'ai moi-même réparé de tels pilotes à plusieurs reprises. Parfois, la seule chose qui aidait était le remplacement complet du microcircuit, du transistor et de presque tout le câblage. Cela demande beaucoup de main d’œuvre et est économiquement injustifié. En règle générale – c’est beaucoup plus simple et moins cher – j’ai acheté et installé un nouveau Led Driver, ou j’ai complètement refusé les réparations.

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Voici les fiches techniques (informations techniques) de certaines LED haute puissance :

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Un merci spécial à ceux qui ont des circuits de vrais drivers LED pour la collection. Je les publierai dans cet article.

L'utilisation généralisée des LED a conduit à la production en masse d'alimentations électriques. Ces blocs sont appelés pilotes. Leur principale caractéristique est qu'ils sont capables de maintenir de manière stable un courant donné à la sortie. En d’autres termes, un pilote pour diodes électroluminescentes (DEL) est une source de courant pour les alimenter.

But

Étant donné que les LED sont des éléments semi-conducteurs, la caractéristique clé qui détermine la luminosité de leur lueur n'est pas la tension, mais le courant. Pour garantir leur fonctionnement pendant le nombre d'heures indiqué, un pilote est nécessaire - il stabilise le courant circulant dans le circuit LED. Il est possible d'utiliser des diodes électroluminescentes de faible puissance sans driver, dans ce cas, son rôle est joué par une résistance.

Application

Les pilotes sont utilisés à la fois pour alimenter la LED à partir d'un réseau 220 V et de sources de tension continue de 9-36 V. Les premiers sont utilisés pour l'éclairage intérieur. Lampes LED et les rubans adhésifs, ces derniers se retrouvent plus souvent dans les voitures, les éclairages de vélo, les lampes portatives, etc.

Principe d'opération

Comme déjà mentionné, le pilote est une source actuelle. Ses différences par rapport à une source de tension sont illustrées ci-dessous.

La source de tension produit une certaine tension à sa sortie, idéalement indépendante de la charge.

Par exemple, si vous connectez une résistance de 40 Ohms à une source de 12 V, un courant de 300 mA la traversera.

Si vous connectez deux résistances en parallèle, le courant total sera de 600 mA à la même tension.

Le pilote maintient le courant spécifié à sa sortie. La tension peut changer dans ce cas.

Connectons également une résistance de 40 Ohm au pilote de 300 mA.

Le pilote créera une chute de tension de 12 V aux bornes de la résistance.

Si vous connectez deux résistances en parallèle, le courant sera toujours de 300 mA, mais la tension chutera à 6 V :

Ainsi, un pilote idéal est capable de fournir le courant nominal à la charge quelle que soit la chute de tension. Autrement dit, une LED avec une chute de tension de 2 V et un courant de 300 mA brûlera aussi intensément qu'une LED avec une tension de 3 V et un courant de 300 mA.

Caractéristiques principales

Lors de la sélection, vous devez prendre en compte trois paramètres principaux : la tension de sortie, le courant et la puissance consommée par la charge.

La tension de sortie du pilote dépend de plusieurs facteurs :

Chute de tension des LED ;
nombre de LED ;
méthode de connexion.

Le courant de sortie du pilote est déterminé par les caractéristiques des LED et dépend des paramètres suivants :

Alimentation LED ;
luminosité.

La puissance des LED affecte le courant qu'elles consomment, qui peut varier en fonction de la luminosité requise. Le conducteur doit leur fournir ce courant.

La puissance de charge dépend de :

puissance de chaque LED ;
leurs quantités ;
couleurs.

En général, la consommation d'énergie peut être calculée comme suit

où Pled est la puissance LED,

N est le nombre de LED connectées.

La puissance maximale du pilote ne doit pas être inférieure.

Il convient de considérer que pour fonctionnement stable pilote et pour éviter sa panne, une réserve de marche d'au moins 20 à 30 % doit être prévue. Autrement dit, la relation suivante doit être satisfaite :

où Pmax est la puissance maximale du pilote.

Outre la puissance et le nombre de LED, la puissance de charge dépend également de leur couleur. Les LED de différentes couleurs ont des chutes de tension différentes pour le même courant. Par exemple, la LED rouge XP-E présente une chute de tension de 1,9 à 2,4 V à 350 mA. Sa consommation électrique moyenne est donc d'environ 750 mW.

Le XP-E vert chute de 3,3 à 3,9 V au même courant, et son puissance moyenne sera d'environ 1,25 W. Autrement dit, un pilote évalué à 10 watts peut alimenter soit 12 à 13 LED rouges, soit 7 à 8 LED vertes.

Comment choisir un driver pour LED. Méthodes de connexion des LED

Disons qu'il y a 6 LED avec une chute de tension de 2 V et un courant de 300 mA. Vous pouvez les connecter différentes façons, et dans chaque cas vous aurez besoin d'un pilote avec certains paramètres :

Il est inacceptable de connecter 3 LED ou plus en parallèle de cette manière, car trop de courant pourrait les traverser, ce qui entraînerait une défaillance rapide.

Veuillez noter que dans tous les cas, la puissance du pilote est de 3,6 W et ne dépend pas de la méthode de connexion de la charge.

Ainsi, il est plus judicieux de sélectionner un driver pour LED dès la phase d'achat de cette dernière, après avoir préalablement déterminé le schéma de raccordement. Si vous achetez d'abord les LED elles-mêmes, puis sélectionnez un pilote pour elles, cela peut ne pas être une tâche facile, car il est probable que vous trouviez exactement la source d'alimentation capable d'assurer le fonctionnement d'exactement ce nombre de LED connectées selon un le circuit spécifique est petit.

Types

En général, les drivers de LED peuvent être divisés en deux catégories : linéaires et à commutation.

La sortie linéaire est un générateur de courant. Il assure la stabilisation du courant de sortie avec une tension d'entrée instable ; De plus, le réglage s’effectue en douceur, sans créer d’interférences électromagnétiques haute fréquence. Ils sont simples et bon marché, mais leur faible rendement (moins de 80 %) limite leur champ d'application aux LED et bandes LED basse consommation.

Les appareils à impulsions sont des appareils qui créent une série d'impulsions de courant haute fréquence en sortie.

Ils fonctionnent généralement sur le principe de la modulation de largeur d'impulsion (PWM), c'est-à-dire que la valeur moyenne du courant de sortie est déterminée par le rapport entre la largeur d'impulsion et leur période de répétition (cette valeur est appelée rapport cyclique).

Le schéma ci-dessus montre le principe de fonctionnement d'un driver PWM : la fréquence d'impulsion reste constante, mais le rapport cyclique varie de 10 % à 80 %. Cela entraîne une modification de la valeur moyenne du courant de sortie I cp.

De tels pilotes sont largement utilisés en raison de leur compacité et de leur rendement élevé (environ 95 %). Le principal inconvénient est le niveau d'interférence électromagnétique plus élevé que celui des interférences linéaires.

Driver LED 220V

Pour l'inclusion dans un réseau 220 V, des réseaux linéaires et pulsés sont produits. Il existe des drivers avec et sans isolation galvanique du réseau. Les principaux avantages du premier sont son efficacité, sa fiabilité et sa sécurité élevées.

Sans isolation galvanique, ils sont généralement moins chers, mais moins fiables et nécessitent des précautions lors du raccordement, car il existe un risque de choc électrique.

Chauffeurs chinois

La demande de pilotes pour LED contribue à leur production de masse en Chine. Ces appareils sont des sources de courant pulsé, généralement de 350 à 700 mA, souvent sans boîtier.

Driver chinois pour LED 3w

Leurs principaux avantages sont bas prix et la présence d'une isolation galvanique. Les inconvénients sont les suivants :

faible fiabilité en raison de l'utilisation de solutions de circuits bon marché ;
manque de protection contre la surchauffe et les fluctuations du réseau ;
niveau élevé d'interférences radio;
niveau élevé d'ondulation de sortie ;
fragilité.

Durée de vie

En règle générale, la durée de vie du pilote est plus courte que celle de la partie optique - les fabricants offrent une garantie de 30 000 heures de fonctionnement. Cela est dû à des facteurs tels que :

instabilité de la tension secteur ;
changements de température;
niveau d'humidité;
charge du conducteur.

Le maillon le plus faible du driver LED sont les condensateurs de lissage, qui ont tendance à évaporer l'électrolyte, en particulier dans des conditions d'humidité élevée et de tension d'alimentation instable. En conséquence, le niveau d'ondulation à la sortie du pilote augmente, ce qui affecte négativement le fonctionnement des LED.

De plus, la durée de vie est affectée par une charge incomplète du pilote. Autrement dit, s'il est conçu pour 150 W, mais fonctionne à une charge de 70 W, la moitié de sa puissance retourne au réseau, provoquant une surcharge. Cela provoque de fréquentes pannes de courant. Nous vous recommandons de lire.

Circuits pilotes (puces) pour LED

De nombreux fabricants produisent des puces de pilote spécialisées. Examinons quelques-uns d'entre eux.

SUR Semi-conducteur UC3845 – pilote d'impulsion avec un courant de sortie jusqu'à 1A. Le circuit pilote pour une LED de 10 W sur cette puce est illustré ci-dessous.

Supertex HV9910 est une puce pilote d'impulsions très courante. Le courant de sortie ne dépasse pas 10 mA et n'a pas d'isolation galvanique.

Un simple pilote actuel sur cette puce est présenté ci-dessous.

Texas InstrumentsUCC28810. Le pilote d'impulsions réseau a la capacité d'organiser l'isolation galvanique. Courant de sortie jusqu'à 750 mA.

Un autre microcircuit de cette société, un pilote pour alimenter de puissantes LED LM3404HV, est décrit dans cette vidéo :

L'appareil fonctionne sur le principe d'un convertisseur résonant de type Buck Converter, c'est-à-dire que la fonction de maintien du courant requis est ici partiellement attribuée à un circuit résonant sous la forme d'une bobine L1 et d'une diode Schottky D1 (un circuit typique est présenté ci-dessous) . Il est également possible de régler la fréquence de découpage en sélectionnant une résistance R ON.

Maxim MAX16800 est un microcircuit linéaire qui fonctionne à basse tension, vous pouvez donc y construire un pilote de 12 volts. Le courant de sortie peut atteindre 350 mA, il peut donc être utilisé comme pilote d'alimentation pour une LED puissante, une lampe de poche, etc. Il y a une possibilité de gradation. Un diagramme et une structure typiques sont présentés ci-dessous.

Conclusion

Les LED sont beaucoup plus gourmandes en énergie que les autres sources lumineuses. Par exemple, dépasser le courant de 20 % pour une lampe fluorescente n'entraînera pas une grave détérioration des performances, mais pour les LED, la durée de vie sera plusieurs fois réduite. Par conséquent, vous devez choisir un pilote pour LED avec une attention particulière.