Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Содержание

Эксперимент

В нашем эксперименте мы использовали резисторы с более высоким номиналом, чем указано в расчетах. В качестве нагрузочного резистора использовали резистор сопротивлением 300 Ом (12В / 300 Ом = 40 мА), чтобы проверить нагрузочную способность источника питания.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Выходное напряжение = Vz — Vd = 12 — 0,7 = 11,3 В

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Внимание

Следует соблюдать осторожность при тестировании или использовании этой схемы! Не прикасайтесь ни к каким точкам цепи, так как некоторые точки этой цепи находятся под напряжением сети!. Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Стабилизированный блок питания на LM7805

На рисунке ниже представлена схема простого блока питания со стабилизатором.

На первичную обмотку трансформатора TV1 поступает сетевое напряжение 220 В. Со вторичной обмотки трансформатора выходит пониженное переменное напряжение от 7 до 8 вольт. Далее ток проходит через диодный мост, и на выходе моста получается выпрямленное напряжение. На конденсаторах С1 и С2 выпрямленное напряжение сглаживается.

На выходе стабилизатора LM7805 выходит стабилизированное напряжение 5 вольт. Далее на конденсатор сглаживающий импульсы. И вот уже выпрямленное и стабильное напряжение поступает на светодиод VD5 с токоограничивающим  резистором. Светодиод служит индикатором напряжения.

Если требуется источник питания малой мощности, то можно рассмотреть как вариант- бестрансформаторный блок питания. Но это уже другая история.

Расчет бестрансформаторного источника питания

Максимальный ток:

I = V / Z, где V — напряжение, а Z — полное сопротивление.

Емкостное реактивное сопротивление конденсатора равно:

XC1 = 1 / (2πfC), где f — частота, а C — емкость.

  • XC1 = 1/(2 x 3.14 x 50 x 680 x 10-9) = 4683Ω.
  • X1 = (XC1 x R1)/ (XC1 + R1) = (4683 x 470 x 103)/ (4683 + 470 x 103) = 4637Ω (общее сопротивление C1 и R1)
  • Напряжение стабилитрона Vz = 12V
  • Vin = 230V
  • Падение на диоде, Vd = 0.7V
  • I = (Vin – Vd – Vz)/(X1 + R2) = (230 – 0.7 – 12)/(4637 + 100) = 0.046A = 46mA.

Характеристики компонентов для источника питания 12 В, 40 мА

Согласно приведенным выше расчетам, C1 = 680 нФ, 400 В

  • V X1 = X1 x I = 4637 x 0,046 = 213,3 В
  • PR1 = I2 R1 = V2/R1 = (213,3)2/470000 = 0,1 Вт
  • R1 = 470 кОм, 0,25 Вт
  • PR2 = I2R2 = (0,046)2×100 = 0,2116 Вт
  • R2 = 100 Ом, 0,5 Вт
  • Мощность стабилитрона , Pz = Vz x Imax = 12 x 0,046 = 0,552 Вт
  • D1, D2 = 12 В, 1 Вт
  • D3, D4 = 1N4007

Примечание. Лучше выбирать номинальную мощность резисторов, превышающую удвоенную рассеиваемую мощность.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Разберем подробный расчет, ниже сможете найти форму онлайн калькулятора.

Расчет емкости конденсатора для светодиода:

С(мкФ) = 3200 * Iсд) / √(Uвх² — Uвых²)

С мкФ – ёмкость конде-ра. Он должен быть рассчитан на 400-500В; Iсд – номинальный ток диода (смотрим в паспортных данных); Uвх – амплитудное напряжение сети — 320В; Uвых – номинальное напряжение питания LED.

Можно встретить еще такую формулу:

C = (4,45 * I) / (U — Uд)

Она используется для маломощных нагрузок до 100 мА и до 5В.

Подключение одного светодиода

Для расчета емкости конде-ра нам понадобится:

  • Максимальный ток диода – 0,15А;
  • напряжение питания диода – 3,5В;
  • амплитудное напряжение сети — 320В.

Для таких условий параметры конде-ра: 1,5мкФ, 400В.

Подключение нескольких светодиодов

При расчете конденсатора для светодиодной лампы необходимо учитывать, что диоды в ней соединены группами.

  • Напряжение питания для последовательной цепочки – Uсд * количество LED в цепи;
  • сила тока – Iсд * количество параллельных цепочек.

Для примера возьмём модель с шестью параллельными линиями из четырёх последовательных диодов.

Напряжение питания – 4 * 3,5В = 14В; Сила тока цепи – 0,15А * 6 = 0,9А;

Для этой схемы параметры конде-ра: 9мкФ, 400В.

Бестрансформаторный блок питания своими руками

Бестрансформатные блоки питания отличаются своей простотой и распространенностью. Они часто применяются, как зарядные устройства в китайских фонариках и т.п. Сегодня мы соберем простейший бестрансформаторный блок питания своими руками. Схема такого блока содержит минимум компонентов, а изготовить ее сможет даже начинающий радиолюбитель.

Бестрансформаторный блок питания своими руками

Схема бестрансформаторного блока питания на 5 вольт.

Этот блок питания состоит из гасящего конденсатора на 0,33мкФ с напряжением более 250В, диодного моста, стабилитрона на 8В, и стабилизатора 7805 на 5В.

Вот, что в итоге получилось.

Вид с обратной стороны платы.

Рабочие схемы

Все описанные устройства выполнены на распространенных радиоэлементах. Ниже приведены схемы с обозначением всех деталей.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

В БП с транзисторными стабилизаторами КТ940А можно заменить на высоковольтный, выдерживающий более 250 В, а КТ815Г — на другой, с минимальным напряжением 80 В. При указанных деталях устройство может выдать до 300 мА. Для увеличения силы тока надо транзисторы установить на радиаторы. Если вместо стабилитрона КС512А поставить Д814Д, то выходной ток устройства уменьшится до 200 мА.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Традиционный бестрансформаторный блок на 12 В с RC-цепочкой выдает всего 20-40 мА. Если после моста установить мощный стабилитрон Д815Ж, который ограничит напряжение до 16-19 В, и дополнить схему стабилизатором на транзисторе, то выходной ток повысится до 120 мА. Для его увеличения до 180 мА необходимо параллельно конденсаторам C1, C2 припаять еще один такой же.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Более стабилен блок на микросхеме 78L08 (российское обозначение КР142Б). При указанных деталях он выдает до 200 мА.

Блок питания своими руками на 78L05, 78L12, 79L05, 79L08

Часто необходимо питать только одну или пару микросхем или маломощных транзисторов. В таком случае применять мощный блок питания не рационально. Поэтому лучшим вариантом будет применение стабилизаторов серии 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 и т.п. Они рассчитаны на максимальный ток 100 мА = 0,1 А, но при этом очень компактные и по размерам не больше обычного транзистора, а также не требует установки на радиатор.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Маркировка и схема подключения аналогичны, рассмотренной выше серии LM, только отличается расположением выводов.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Для примера изображена схема подключения стабилизатора 78L05. Она же подходит и для LM7805.

Схема включения стабилизаторов отрицательно напряжения приведена ниже. На вход подается -8 В, а на выходе получается -5 В.

Как видно, сделать блок питания своими руками очень просто. Любое напряжение можно получить путем установки соответствующего стабилизатора. Следует также помнить о параметрах трансформатора. Далее мы рассмотри, как сделать блок питания с регулировкой напряжения.

Трансформатор

На первичную обмотку трансформатора W1 (иногда её называют сетевой, так как она подключается к сети 220 вольт) поступает входное напряжение. При подаче на первичную обмотку переменное напряжение, в нашем случае — сетевое напряжение 220 В, по магнитопроводу будет протекать переменное электромагнитное поле. Если  на магнитопроводе находится вторая обмотка, электромагнитное поле будет проходить и через вторичную обмотку W2.Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы При этом во вторичной обмотки будет наводится электродвижущая сила, и на вторичной обмотке появится выходное напряжение. Со вторичной обмотки трансформатора выходит переменное, обычно пониженное напряжение для питания устройств напряжением 3,3 В, 5 В, 9 В, 12 В и 15 В и тд. Но бывают и повышающие трансформаторы, у них на входе напряжение ниже чем на выходе. Но мы будем рассматривать понижающие трансформаторы.

Популярные статьи  Куем ножи из гаечных ключей

Мы возьмем трансформатор на выходе вторичной обмотки которой будет выходить  12 вольт.Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Можно уже и таким блоком питания пользоваться, но только если для подключения лампы накаливания на 12 Вольт, ведь на выходе у нас переменное напряжение.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Недостатки драйверов

Безусловно и у драйверов есть свои неоспоримые недостатки:

во-первых они рассчитаны только на определенный ток и мощность

А это значит, что для каждого драйвера каждый раз придется подбирать определенное количество светодиодов. Если один из них случайно выйдет из строя в процессе работы, то драйвер весь ток запустит на оставшиеся.

Что приведет к их перегреву и последующему выгоранию. То есть потеря одного светодиода влечет за собой поломку всей цепочки.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Бывают и универсальные модели драйверов, для них не важно количество светодиодов, главное чтобы их общая мощность не превышала допустимую. Но они гораздо дороже

узкоспециализированность на светодиодах

Простые блоки питания можно использовать для разных нужд, везде где необходимы 12В и более, например для систем видеонаблюдения.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Основное же предназначение драйверов — это светодиоды.

А есть бездрайверные заводские светильники? Есть. Не так давно на рынке появилось немало таких Led светильников и прожекторов.

Однако энергоэффективность у них не очень высокая, на уровне обычных люминесцентных ламп. И как он поведет себя при возможных перепадах параметров в наших сетях, большой вопрос.

Пригодность блока питания в быту

У каждого в доме есть различная аппаратура, работающая от батареек или аккумуляторов. Чтобы не менять каждый раз элементы, ее питают от любого источника, подключаемого к сети 220 В.

К такому БП можно подключать осветительные приборы и электронную технику, которые потребляют ток до 500 мА:

  • малогабаритные приемники;
  • светодиодные лампы и гирлянды (но не ленты);
  • портативную маломощную медицинскую аппаратуру (наручный тонометр, измеритель пульса и других параметров);
  • зарядные модули телефонов;
  • детские игрушки;
  • моторы магнитофонов, вентиляторы;
  • самодельные устройства;
  • платы от Arduino.

БП на 19V

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы БП ноутбучного типа на 19В, 90W

Напряжение в 19В широко используется в настольной компьютерной технике, чаще всего в ноутбуках, моноблоках, мониторах, сканерах. В эту категорию можно отнести БП от принтеров, они мощные, бывает 16В, 20В, 24В, 32В.

У меня давно валяется отличный блок питания для светодиодов на 90W и 19V от ноутбука Asus. Такой мощности хватит, чтобы запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен, а этого хватит, чтобы сделать диодное освещение комнаты 20 квадратов. Но БП не 12 вольт, и потребуется доработка. Внутрь корпуса мы не полезем, перепаивать схему под 12 вольт сложно, долго и надо быть электронщиком. Сделаем проще, подключим  небольшой  понижатель со стабилизатором. Существует два типа.

Тип №1

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы Стабилизатор  на 7812

Стабилизатор на микросхеме типа КРЕН 7812 (lm317), выглядит почти как транзистор, при установке на радиатор охлаждения выдерживает ток 1 Ампер. Этот вариант устаревший и громоздкий. Для использования всей мощности ноутбучного БП потребуется 5-6 таких (или 1 большая) и большой алюминиевый радиатор для охлаждения.

Тип №2

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы Импульсный на специализированных микросхемах

Современный импульсный стабилизатор, миниатюрен, не греется, простой как 3 рубля. В русских магазинах за него просят 600-900 р, цена сильно завышенная. У китайцев на 3 ампера стоит 50 р., 5-7А продается за 100-150 р., поэтому рекомендую заказать пару штук на Aliexpress.

Рекомендую использовать импульсный, КПД у него выше 80-90%, проще и дешевле. Только не покупайте источник тока на LM2596, вам нужен источник напряжения. Чтобы найти в китайском интерне-магазине используйте запросы:

  • LM2596 power supply;
  • 12v switching regulator;
  • voltage regulator 12v 7a;

Недостатки драйверов

Безусловно и у драйверов есть свои неоспоримые недостатки:

во-первых они рассчитаны только на определенный ток и мощность

А это значит, что для каждого драйвера каждый раз придется подбирать определенное количество светодиодов. Если один из них случайно выйдет из строя в процессе работы, то драйвер весь ток запустит на оставшиеся.

Что приведет к их перегреву и последующему выгоранию. То есть потеря одного светодиода влечет за собой поломку всей цепочки.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Бывают и универсальные модели драйверов, для них не важно количество светодиодов, главное чтобы их общая мощность не превышала допустимую. Но они гораздо дороже. узкоспециализированность на светодиодах

узкоспециализированность на светодиодах

Простые блоки питания можно использовать для разных нужд, везде где необходимы 12В и более, например для систем видеонаблюдения.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Основное же предназначение драйверов — это светодиоды.

А есть бездрайверные заводские светильники? Есть. Не так давно на рынке появилось немало таких Led светильников и прожекторов.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Однако энергоэффективность у них не очень высокая, на уровне обычных люминесцентных ламп. И как он поведет себя при возможных перепадах параметров в наших сетях, большой вопрос.

Статьи, Схемы, Справочники

Как элементы осветительных приборов, светодиоды появились на рынке относительно недавно. Первые светодиоды были созданы в году, они излучали слабый красный свет. Для освещения такие приборы не использовались в связи с тем, что излучался очень узкий спектр света, а цена на них была довольно высока. С развитием технологии изготовления светодиодов появились другие цвета видимого спектра излучения, снизилась стоимость продукции, расширился диапазон применения светоизлучающих приборов. Но по-прежнему им было еще далеко до экономных осветительных систем.

Поиск данных по Вашему запросу:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Перейти к результатам поиска >>>

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Гасящий конденсатор для защиты LED ламп. Ответы на комментарии.

Прибор на 19В

Модель на 19В

Такой БП также можно переделать под светодиодную ленту. Данный тип блоков широко применим для компьютерной и оргтехники. Зачастую они имеют мощность от 16 д 32 В.

БП на 19В позволит вам запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен и даст возможность создать освещение помещения с габаритами 20 квадратов. Внутрь самого корпуса лезть в данной ситуации не придется. Можно использовать более простые способы, с использованием небольшого понижателя со стабилизатором.
Рассмотрим два основных способа.
Способ № 1. В данной ситуации нам понадобится стабилизатор на 7812. Он должен быть на микросхеме типа КРЕН 7812. В ходе его монтажа на радиатор охлаждения данный стабилизатор выдержит ток 1 Ампер. Схема сборки показана ниже.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Схема

Данный способ на сегодняшний день считается громоздким и устаревшим. Это связано с тем, что для блока питания, например, от ноутбука таких стабилизаторов понадобится 5-6 штук, а также большой радиатор из алюминия для охлаждения.
Способ № 2. Импульсный стабилизатор современного типа. Он более практичен и малогабаритный, при этом не греется и довольно прост в организации. Также стоит отметить, что КПД импульсного стабилизатора составляет выше 80-90%.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Импульсивный стабилизатор

Применяя тот или иной способ, вы сможете использовать модифицированный БП для подключения светодиодной ленты и создания необходимого уровня освещения помещения.

Принцип работы схем на балластном конденсаторе

В этой схеме конде-р является фильтром тока. Напряжение на нагрузку поступает только до момента полного заряда конде-ра, время которого зависит от его ёмкости. При этом никакого тепловыделения не происходит, что снимает ограничения с мощности нагрузки.

Чтобы понять, как работает эта схема и принцип подбора балластного элемента для LED, напомню, что напряжение – скорость движения электронов по проводнику, сила тока – плотность электронов.

Для диода абсолютно безразлично, с какой скоростью через него будут «пролетать» электроны. Расчет конде-ра основан на ограничении тока в цепи. Мы можем подать хоть десять киловольт, но если сила тока составит несколько микр оампер, количества электронов, проходящих через светоизлучающий кристалл, хватит для возбуждения лишь крохотной части светоизлучателя и свечения мы не увидим.

В то же время при напряжении несколько вольт и силе тока десятки ампер плотность потока электронов значительно превысит пропускную способность матрицы диода, преобразовав излишки в тепловую энергию, и наш LED элемент попросту испарится в облачке дыма.

Где купить дешево?

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Бывает, что у вас дома не оказалось БП подходящего от бытовых приборов, но точно есть у других, тоже валяется без дела. Сперва спросите у знакомых или соседей, наверняка что то есть. За пару сотен или жидкую валюту вы можете сними договорится.

Большой ассортимент  вы найдете на Авито и на местных форумах. Многие избавляются от ненужного хлама и продают БП за символическую цену, потому что выбрасывать жалко, а реальную стоимость не знают. Таким образом, я часто покупаю хорошие приборы, тем более торг никто не отменял. Недавно мне удалось купить фирменный ACER от моноблока на 190W за 400 р. Он герметичен и высокого качества, так как компьютерная электроника требует очень стабильного и качественного питания в отличие от диодной ленты.

Особенности изделия

Для светодиодной ленты присущи некоторые особенности, благодаря которым она пользуется наибольшей популярностью среди потребителей. К ним можно отнести:

  • возможность создания скрытой подсветки;
  • качественный световой поток;
  • наличие разнообразия в цветовой гамме свечения;
  • доступная стоимость изделия;
  • простой монтаж, который легко можно сделать своими руками.

Единственным минусом светодиодной ленты является необходимость подключения ее к источнику питания только через «посредника» – блок питания. Напрямую подключение не осуществляется.
Кроме этого сами светодиоды обладают особенной вольт-амперной характеристикой, из-за которых они могут нагреваться в процессе работы

Поэтому очень важно правильно подобрать блок питания для светодиодной ленты

Обзор стоимости

Простые незащищенные модели с пассивным охлаждением на весну 2017 года имеют расчетную стоимость в 10-20 руб за 1 Вт мощности. Более дорогие модели с герметичным корпусом и системой охлаждения имеют стоимость в диапазоне от 40 руб за 1 Вт.

Цена на блоки питания напряжением 12 В для лент из светодиодов начинаются с 100 рублей за модели мощностью в 18-20 Вт на Алиэкспресс и подобных интернет-площадках. В розничных магазинах наценка может доходить до 50-80 руб за 1 Вт у самых примитивных ИБП.

Стоит также учитывать тот факт, что производитель часто существенно завышает характеристики своего устройства. Наиболее простой способ отличить мощное устройство визуально – оно будет иметь большие радиаторы охлаждения и провода большого сечения.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Более дорогие модели с герметичным корпусом и системой охлаждения имеют стоимость в диапазоне от 40 руб за 1 Вт

Понижающие преобразователи

В этом случае из сетевого напряжения мы хотим получить питание для низковольтной схемы. Распространенных подхода три. Во-первых, включение последовательно с низковольтной схемой реактивной гасящей нагрузки, на которой будет падать все избыточное напряжение. Этот подход самый простой в реализации, самый распространенный, но и самый плохой, так как сила электрического тока в сетевых проводах при нем очень велика. Если Вам нужно получить 12 В, 0.1 А, то сила тока, отбираемого из сети, будет 0.1 А. Этот ток будет сдвинуть по фазе относительно напряжения, и не будет накручивать счетчик электроэнергии, но он будет нагружать и греть сетевые провода. Во-вторых, использование того, что напряжение в сети имеет синусоидальную форму. В некоторые моменты времени оно невелико. Можно именно в эти моменты заряжать накопительный конденсатор. А когда напряжение превысит определенный предел, отключать его от сети. В-третьих, можно использовать переключающиеся конденсаторы. В момент зарядки от сети эти конденсаторы включены последовательно. Напряжение делится между ними. Потом эти конденсаторы отключаются от сети, соединяются параллельно и отдают накопленную энергию накопительному конденсатору в низковольтной части.

Реактивный гасящий элемент

В качестве реактивного гасящего элемента обычно используется конденсатор. На первый взгляд кажется, что нет ничего проще, включаем конденсатор, как на схеме (A1)

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

 1   2   3   4   5   6   7 

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Добрый вечер. Как ни старался, не смог по приведенным формулам для рис 1.2 получить значения ёмкостей конденсаторов С1 и С2 при приведенных значениях данных в вашей таблице (Uвх~220V, Uвых 15V, Iвых 100мА, f 50Hz). У меня проблема, включить катушку малогабаритного реле постоянного тока на рабочее напряжение -25V в сеть ~220V, рабочий ток катушки I= 35мА. Возможно я что то не Читать ответ…

Еще статьи

Импульсный источник питания. Своими руками. Самодельный. Сделать. Лабо…
Схема импульсного блока питания. Расчет на разные напряжения и токи….

Зарядное устройство. Импульсный автомобильный зарядник. Зарядка аккуму…
Схема импульсного зарядного устройства. Расчет на разные напряжения и токи….

Плавная регулировка, изменение яркости свечения светодиодов. Регулятор…
Плавное управление яркостью свечения светодиодов. Схема устройства с питанием ка…

Ключевой режим полевого транзистора (FET, MOSFET, МОП). Мощный, силово…
Применение полевого транзистора в качестве ключа….

Импульсный источник питания светодиода светодиодного фонаря, светильни…
Схема импульсного источника питания ярких светодиодов….

Силовой импульсный преобразователь, источник синуса, синусоиды, синусо…
Принцип работы, самостоятельное изготовление и наладка импульсного силового прео…

Ремонтируем импульсный источник, блок питания, преобразователь напряже…
Ремонт импульсного источника питания. Отремонтировать блок питания или преобразо…

Повышающий импульсный стабилизатор напряжения, источник питания. Преим…
Как работает повышающий стабилизированный преобразователь напряжения. Где он при…

Примеры схем бестрансформаторных источников питания

Обычно для питания низковольтных потребителей требуется постоянное напряжение, поэтому в качестве нагрузки используется выпрямитель, сглаживающий фильтр и собственно потребитель. Схема может выглядеть так.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы
БП с гасящим резистором.

При расчете надо принять во внимание, что диоды и конденсатор активной мощности практически не потребляют, поэтому на ток они не влияют. Но надо учитывать, что на каждом диоде падает напряжение – для кремниевых вентилей около 0,6 вольт

Ток в каждом полупериоде идет через нагрузку и два диода, поэтому надо предусмотреть запас в 1,2..1,5 вольт, чтобы на нагрузке получить требуемый уровень.

Главный недостаток такой схемы уже назван – зависимость выходного напряжения от нагрузки даже при стабильном входном. Поэтому такая схемотехника применяется только при неизменном потребляемом токе. Для улучшения характеристик можно дополнить эту схему стабилизатором напряжения (линейным или импульсным), соблюдая ограничения для такого построения.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы
БП с гасящим резистором и линейным стабилизатором.

Для маломощных потребителей, потребляющих токи до 500 мА, можно построить источник питания на параметрическом стабилизаторе со стабилитроном. Расчет такого стабилизатора выходит за рамки обзора, для этого можно воспользоваться онлайн-калькуляторами.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы
БП с гасящим резистором и стабилитроном.

Если применять вместо резистора конденсатор, лучше добавить еще пару элементов:

  • резистор R1 сопротивлением в несколько Ом ограничит начальный бросок тока на зарядку конденсатора в момент включения БП;
  • резистор R2 в несколько сотен килоом разрядит конденсатор после выключения, что снизит вероятность поражения электрическим током при ремонте.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы
Включение гасящего конденсатора.

В целом с точки зрения безопасности вариант с гасящим конденсатором хуже. При выходе из строя у резистора обычно сгорает проводящий слой, и цепь размыкается. У конденсатора часто пробивается диэлектрик, при этом он замыкается накоротко, полное напряжение сети прикладывается к нагрузке.

Еще лучше с точки зрения стабильности выходного напряжения применить полностью емкостный делитель. Изменение нагрузки в этом случае вызывает меньшее изменение тока через оба конденсатора, что влечет меньшее изменение параметров питания.

Популярные статьи  Куем ножи из гаечных ключей

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы
БП с емкостным делителем.

Практическая схема, построенная по такому принципу, приведена на рисунке. Ее выходной уровень – 5 вольт.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы
Практическая схема блока питания с емкостным делителем.

При выборе конденсатора 10 мкФ на 350 вольт надо иметь в виду, что в теории на нем тепло не рассеивается. На практике все зависит от качества диэлектрика, примененного в элементе. Поэтому конденсатор надо предварительно проверить – включить его под сетевое напряжение и выдержать около часа. Если элемент почти не нагрелся, его можно применить в данной схеме. В противном случае лучше найти другой.

Несмотря на все недостатки, бестрансформаторные блоки питания вполне применимы для питания потребителей с неизменными или малоизменяющимися параметры. Но надо помнить о повышенных мерах безопасности, чтобы избежать неприятностей.

Ремонт блока питания светодиодной ленты

Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:

  • TL494;
  • KIA494AP;
  • MB3759;
  • KA7500;

Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.

Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.

При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.

На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.

Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Принцип работы

Бестрансформаторный блок на транзисторах работает следующим образом. 220 В выпрямляется мостом с конденсатором и поступает на стабилизаторы. Они все выполнены по одной схеме, но рассчитаны на разные напряжения. Первый ограничивает потенциал сети на уровне 150-180 В, второй стабилизатор сокращает его примерно в 2-3 раза. Третий выдает нужное напряжение. Меняя стабилитрон D3, можно получить бестрансформаторный БП, например, на 12 или 5 вольт.

Блок с RC-цепочкой является делителем напряжения. В его верхнем (по схеме) плече стоит конденсатор C1, представляющий для переменного тока реактивное (совсем не потребляет энергию) сопротивление. В нижней части расположен диодный мост VD1-4 с нагрузкой (стабилитрон, транзистор, микросхема и пр.).

Конденсаторы для светодиодных лампочек

Необходимость подключить светодиод к сети — частая ситуация. Это и индикатор включения приборов, и выключатель с подсветкой, и даже диодная лампа. При необходимости подключить диод, с номинальным током мА, потребуется очень мощный резистор, размеры которого будут значительно больше самого диода. Вот так бы выглядела схема подключения настольной светодиодной лампы. А мощные десяти ваттные резисторы при низкой температуре в помещении можно было бы использовать в качестве дополнительного источника отопления.

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео.

Детали

Естественно, конденсатор С2 теперь должен быть на напряжение не ниже 12V (в данном случае, 16V).

В качестве стабилитронов VD5-VD8 можно использовать любые стабилитроны на напряжение стабилизации ЗV. Например, 1N5987B, 1N4683, BZX84C3V0LT1 и другие.

Можно использовать стабилитроны и на другое напряжение, например, если взять стабилитроны не на ЗV, а на 3,ЗV выходные напряжения получатся, соответственно 3,3V, 6,6V, 9 9V и 13,2V.

Стабилитроны могут быть и на разное напряжение стабилизации, и их совсем не обязательно должно быть именно четыре. Соответственно, будут другие выходные напряжения и другое количество выходов. В любом случае, конденсатор С2 должен быть на напряжение не ниже наибольшего из всех выходных.

Малков С. РК-03-18.

Преимущества светодиодов

Рассмотрим самые основные преимущества светодиодного освещения:

  • Длительный срок службы (около 50000 часов).
  • Если сравнивать с другими светильниками, то потребляется намного меньше энергии.
  • Использование светодиодного освещения — хорошая экономия.
  • Сильная световая отдача. Всю получаемую энергию светодиод конвертирует в свет, в отличии от обычной лампы накаливания, которая при одинаковой подачи мощности выдает намного меньше света, а нагревается в разы сильнее.

Простейший бестрансформаторный блок питания для светодиодной матрицы

Также к плюсам лед-ленты можно отнести разнообразие цветовой палитры и легкость монтажа и установки. Единственный нюанс заключается в том, что нужен источник питания для подключения светодиодов, а это можно осуществить только через «посредника». Напрямую подключение осуществлять нельзя. Также потребуются драйверы — специальные механизм, преобразовывающие ток.

БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ

Принципиальная схема бестрансформаторного блока питания

Итак, детали для схемы. Вот так выглядят высоковольтные металлопленочные конденсаторы (те что красные), и слева от них электролитический конденсатор на 100 мкФ.

Вместо микросхемы 78l08 можно использовать такие стабилизаторы напряжения, как КР1157ЕН5А (78l08) или КР1157ЕН5А (7905).

Если отсутствует выпрямительный диод 1N4007, то его можно заменить на 1N5399 или 1N5408, которые рассчитаны на более высокий ток. Серый кружок на диоде обозначает его катод.

Стабилитрон BZV85C24 (1N4749), рассчитан на мощность 1,5 W, и на напряжение до 24 вольт, заменить его можно отечественным 2С524А.

Готовую конструкцию нужно обязательно поместить в пластиковый корпус, из-за того что включенная в сеть схема находиться под напряжением 220 вольт и прикасаться к ней ни в коем случае нельзя!

На этих фото вы можете видеть напряжение на входе, то есть напряжение в розетке, и сколько вольт мы получаем на выходе БП.

Видео работы схемы бестрансформаторного БП

Большим плюсом этой схемы можно считать очень скромные размеры готового устройства, ведь благодаря отсутствию трансформатора этот БП можно сделать маленьким, и относительно недорогая стоимость деталей для схемы.

Форум по обсуждению материала БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ

Источник

Переделка готовых БП для работы со светодиодами

Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.

Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть онлайн калькулятор для расчета резистора.

Схемы дешевых блоков питания от зарядок

Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны (картинки можно листать).

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий