Безиндуктивный Led Драйвер На 220В

[Михайлик]

Решил создать отдельную тему, т.к. считаю, что она должна выделиться от остальных.

В журнале "Радиолоцман" №8 за 2011г., стр.51 опубликована схема драйвера светодиодов без привычных индуктивных элементов. Она меня заинтересовала тем, что с неплохим КПД можно получать заметные токи потребления. В реальности это подтвердилось. Позже возникло желание опробовать её и как предлагал автор в роли LED драйвера.

Схема с моими изменениями

Для МС9 выкладываю модель

БП.rar

В реальности С2 отсутствует, но в симуляторе шла сильная генерация, пришлось ставить.

В качестве нагрузки были выбраны два 6W модуля производства LG Innotek

LNB36-06J401A.pdf

собранные на св-диодах

LEMWS59T75HZ00.pdf

Выбор определялся высоким (45 В) напряж. питания модулей, т.к. при моделировании схемы было замечено повышение КПД с ростом напряж. питания нагрузки.

В конечном счете получена следующая конструкция

Х1 - 4х1N4007

R5 - термистор диам. 8мм

D4 - BZX55-12

Q1 - 2SC1815

D5 - КС213Б

M1 - IRFI730G

C1 - 220 мкФ на 160 В

X2 - LM317T

Результаты измерений (использован тестер M-890G):

Напряжение на модулях 87 В, ток 100 мА

Напряжение питания сети 212 В, ток потребления 0,046 А.

КПД = 87 * 0,1 / 212 * 0,046 = 0,89 (89% !).

Безусловно, измерения проводились не RMS и рез-ты явно искажены, но всё равно не плохо.

Полевик и ЛМ-ка греются не сильно, рука терпит, термистор с той же примерно темпер-рой.

Используя данные из datasheet на модули и св-диоды получаем свет. поток 35 * 14 * 2 = 980 Лм. При пересчёте на лампу накаливания (13 Лм/Вт) получаем 75 Вт аналога. Выигрыш в 7,7 раза.

Ещё раз подчеркну не совсем правильную методику измерения - не RMS. Реально похуже.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vascom]

В чём преимущества перед драйверами с трансформатором? У них, вроде бы, КПД 90-95% может быть.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Михайлик]

У меня, конечно, ещё меньше, чем по расчетам. Преимуществом считаю для себя именно отсутствием индукт. элементов. В реальности для достижения высоких технич. данных классич. драйверов требуется серьёзный расчет всех элементов схемы и, в первую очередь, дросселя (трансформатора). ( Ну не люблю я это дело! А намотку его ещё меньше!) Для промышленного выпуска имеет смысл проведения подобных действий, а вот для радиолюбителей не всегда.

Опять же считаю плюсом данной схемы её возможная малогабаритность и универсальность (!!! Просто меняем номиналы резисторов делителя и конденсатора!).

В дальнейшем хочу "загнать" ПП в цоколь КЛЛ, использовав SMD компоненты. И моделирование и практика показывают небольшое (менее 1 Вт) тепловыделение элементов.

Попозже проверю работу с эл-литом меньшего номинала (и размеров!). В симуляторе, вроде, неплохие рез-ты.

Изменено 18 ноября, 2014 пользователем Михайлик

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vascom]

В реальности расчёт элементов схемы почти и не нужен. Берёшь микросхему драйвера, схему из даташита на него, покупаешь требуемый импульсный трансформатор - и готово.

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Михайлик]

Можно купить и драйвер... Мне просто было интересно сделать самому. А вот изготовление транса, да еще и для однотактника - головная боль для меня.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[forever_student]

Их сейчас готовых на любой вкус найти не проблема.

Например, производства Premier Magnetics.

Imho, минус Вашей схемы - отсутствие гальванической развязки, но большой плюс - компактность.

.

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Михайлик]

Не считаю БОЛЬШИМ минусом отсутствие гальванразвязки. У лампы накаливания её нет. (У меня в ванной комнате сделан светильник (правда по другой схемотехнике) под потолком. Работает уже три года без проблем. Помещение довольно влажное, но я не представляю себе ситуацию попадания под напряж., кроме как залить его водой... Кроме всего прочего, в квартире всё защищено УЗО.) При её аварии (взрыв колбы) держатели спирали так же под напряж.

Основным плюсом считаю всё-таки универсальность и легкость настройки. Правда в нек-рый ущерб КПД.

Изменено 18 ноября, 2014 пользователем Михайлик

[Deleted]

А как с помехами в электрическую сеть??

[Михайлик]

У ранее изготовленного с преобраз. по ВЧ ( на основе HV9961.pdf) помеха идёт. На нек-рых каналах кабельного ТВ заметно. Фильтры на входе той схемы отсутствуют.

Здесь фильтр также не стоит. Плата - макет для отработки номиналов и проверки самой идеи. Переключение идёт на частоте 100 Гц (а не 40 кГц как вышеупомянутая). Фронты включения полевика, судя по симулятору (да и по логике его работы) затянутые. Помех пока не наблюдал.

[Новенький]

Как рассчитать под свой ток и напряжение?

[Михайлик]

Ток определяется резистором R6. Для LM317 падение на нём 1,25 В. По з-ну Ома делим на нужный ток и получаем искомое сопротивление. Всё это описано в datasheet на 317.

По напряжению. Расчитываем падение на св-диодах (3в х кол-во) + 3-4 В на м-схему (если меньше, то будет хуже стабилизировать ток). Вычисленное напряж. будет определяться цепочкой R1,R2, D4. Как только напряж. на делителе R1,R2 превысит напряж. на стабилитроне D4, он откроется и заряд С1 прекратится. При наладке можно ставить перем. резистор в одно из плеч делителя. Для R1, чем меньше его номинал, тем меньше напряж. на выходе. Для R2 - наоборот. Дабы не сжечь м-схему или светики, поставьте при наладке в параллель С1 просто резистор, соотв. мощности и номинала.

[mvkarp]

"и заряд С1 прекратится" - прекратиться ток в цепи. Т.к. полевик М1 закроется.

Ток в цепи проходит короткими импульсами в начале и в конце полупериода сети. Поэтому, Михайлик, все Ваши выкладки по поводу кпд и светового потока - очень-очень далеки от истины. Даже с учетом, что Вы предупреждали о погрешности измерений.

[Mahno]

Лучше с этой поэксперементируй http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199901/p42_44.html

[Михайлик]

mvkarp

Всё не так плохо. Попробуйте "поиграться" с вышевыложенной моделью в Капе.

[mvkarp]

Вы и световой поток в капе увидели?

[Vascom]

Зная ток через светодиод, не сложно заглянуть в даташит и найти уровень светового потока.

[mvkarp]

И он в данном случае измеряется при токе 150 мА.

А в схеме ограничение тока на уровне 125 мА, да еще и подается импульсами, пока полевик открыт.

[Vascom]

Там есть график, где световой поток указан при токах от 0 до 300мА. Ну и поделить на скважность, раз импульсы у нас.

[mvkarp]

Вот поэтому и не получится световой поток двух модулей "35 * 14 * 2 = 980 Лм. ", как указал ТС.

[Михайлик]

Я не уверял, что эта схема - решение всех проблем. Просто она мне нравится заметно больше, нежели с конденс. балластом.

Зимой, когда будет время, оценю светоотдачу, как делал с HV9961.

[mvkarp]

Вот более свежая версия документа. LEMWS59T75HZ00 Rev.2.0 (2012-03-29).pdf

Максимально допустимый импульсный ток для данных светодиодов 300 мА. Т.е., в принципе, можно повысить световой поток, подняв ток ограничения и напряжение отключения.

А в принципе, сама схема достаточно интересна. И для определенных приложений должна найти свое место.

[Геннадий]

Меня заинтересовало другое. Если драйвер линейный и для участка цепи

Напряжение на модулях 87 В, ток 100 мА

, то как получается в полной цепи?

...ток потребления 0,046 А.

Изменено 19 июня, 2015 пользователем Геннадий

[mvkarp]

Импульсы тока, Геннадий, импульсы. 100 мА - это ток в импульсе, 0,046 - потребляемый от сети (хотелось бы измерить его действующее значение).

[next sound]

что будет когда конденсатор начнёт сохнуть?

[mvkarp]

Что будет, если рядом с ним ядреная бомба взорвется?

Как по мне, так C1, C2, R4 вообще не нужны.