Источник питания светодиодной лампы мощностью 8 Вт на HV9961. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Авторы предлагают блок питания мощностью 8 Вт, собранный на микросхеме HV9961, для питания светодиодного светильника.

В наше время в литературе и Интернете приведено немало описаний различных по сложности и функциональности блоков питания для светодиодных источников света, часто называемых LED-драйверами. Это источники питания, как правило, импульсные, со стабилизацией выходного тока или напряжения. Блок питания, предлагаемый в этой статье, - вариант одного из недорогих, серийно выпускаемых отечественным производителем источников света. Он отличается простотой, что делает его доступным для повторения даже начинающими радиолюбителями и при этом имеет неплохие параметры.

Основные технические характеристики

• Входное переменное напряжение, В.......120...250
• Выходной ток, мА.......65
• Стабильность выходного тока во всем интервале напряжения питающей сети, не более, % ......2
• Максимальное выходное напряжение, В .......110
• Коэффициент пульсаций светового потока, не более, % .....1,5

Источник питания представляет собой понижающий преобразователь (buck-convertor) под управлением широко распространенной специализированной микросхемы-регулятора тока HV9961. Схема устройства представлена на рис. 1. Малое число внешних элементов и довольно высокая точность регулирования тока нагрузки сделали эту микросхему распространенным решением для различных LED-драйверов.

Рис. 1. Схема устройства (нажмите для увеличения)

Ток нагрузки регулируется изменением среднего значения тока коммутирующего транзистора VT1. Измеряя падение напряжения на резисторе R2, микросхема DA1 корректирует время (длительность) открытого состояния транзистора VT1 и так поддерживает выходной ток на заданном уровне. При этом время закрытого состояния, заданное резистором R1, всегда постоянно.

Резистор R2, по сути, - датчик тока через светодиоды. Его сопротивление рассчитывают по формуле

R2 = 0,275 / I_LED

где I_LED - требуемый ток светодиодов.

Время выключенного t_off (мкс) состояния транзистора вычисляют по формуле

t_off = R1/25 + 0,3

где сопротивление резистора R1 - в килоомах.

Сопротивление резистора желательно выбрать в интервале от 100 кОм до 1 МОм, хотя в [1] допускается более широкий интервал - от 30 кОм. Слишком малое время закрытого состояния может привести к перегреву транзистора VT1.

Индуктивность дросселя L2 довольно точно можно оценить из соотношения

где индуктивность получается в генри, если напряжение подставлять в формулу в вольтах, ток - в амперах, время - в секундах.

При расчете блока питания на другие выходной ток и мощность индуктивность дросселя, возможно, придется подкорректировать подбором вручную, добиваясь стабильной работы устройства при разных входных напряжениях. И нельзя забывать, что для дросселя L2 необходим немагнитный зазор. Рассчитать зазор можно, например, по методике [2] или [3].

Для этой конструкции дроссель L2 был намотан на стандартном каркасе для магнитопровода Е 16/8/5 фирмы Epcos из материала N87, немагнитный зазор - 0,5 мм (суммарный зазор магнитопровода). Обмотка содержит 700 витков провода диаметром 0,15 мм.

Рис. 2. Чертеж печатной платы устройства

Рис. 3. Расположение деталей блока питания

Источник питания собран на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Ее чертеж показан на рис. 2, а расположение деталей - на рис. 3. Со стороны печатных проводников размещены микросхема DA1, транзистор VT1, диодный мостVD1, диод VD2, конденсатор С5 и резисторы R1, R2. В устройстве применены импортные конденсаторы, С1 и С4 - на переменное напряжение 250 В. Их допустимо заменить конденсаторами К73-17 на номинальное напряжение 630 В (С1) и 400 В (С4). Номинальное напряжение конденсатора С2 должно быть не менее 1,5 кВ. Этому условию удовлетворяют, например, конденсаторы К15-5. Диод VD2 - HS1M либо аналогичный быстродействующий в корпусе SMA (DO-241AC) с обратным напряжением не менее 400 В и током 1 А.

Транзистор STD5N52K3 в корпусе D-PAK можно заменить любым n-канальным MOSFET c напряжением сток-исток 500 В, сопротивлением канала 1...2Ом и допустимым током канала не менее 1 А. Дроссель L1 - RLB1314-302KL, разъемы ХТ1, ХТ2 - винтовые клеммники, соответственно трех- и двухконтактные для монтажа на плату. Фотография смонтированной печатной платы со стороны печатных проводников показана на рис. 4.

Плата светодиодов выполнена на алюминиевой основе для лучшего теплоотвода. На ней установлены 36 последовательно соединенных и равномерно расположенных светодиодов NESL157ВТ sw30 фирмы Nichia (рис. 5).

Рис. 4. Смонтированная печатная плата

Рис. 5. Смонтированное устройство

Литература

1. LED Driver with Average-Mode Constant Current Control. - URL: pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/ view/637222/SUTEX/ HV9961.html.
2. Кузнецов А. Трансформаторы и дроссели для ИИП. Rev 2. - URL:  servotechnica.spb.ru/library/BOOKS/$D2$F0$E0$ED$F1$F4$EE$F0$E C$E0$F2$EE$F0$FB.
3. Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование. Пер. канд. техн. наук С. Л. Попов. - Киев, МК-Пресс, 2007.

Авторы: В. Лазарев, Д. Голубин

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Американские ученые разработали новый фильтр 18.02.2012 Команда американских ученых при финансовой поддержке Управления военно-воздушных сил по научным исследованиям (AFOSR) разрабатывает новый оптический фильтр круговой поляризации. Уникальный фильтр позволит ясно видеть сквозь тучи пыли и облака, кроме того, он может помочь в медицинской диагностике и создании уникальных оптических приборов. Поляризация - это явление, в котором лучи света имеют различные свойства в разных направлениях. Когда свет отражается от какой-либо поверхности, например оконного стекла, он поляризуется параллельно отражающей поверхности. В результате мы видим блик, который мешает рассмотреть то, что находится за стеклом. Человеческий глаз способен различать цвета, но не может видеть различные по своей природе поляризации света, исходящего от объекта. Поляризационные фильтры поглощают поляризованный свет, уменьшают блики и в результате позволяют видеть даже сквозь ярко освещенное окно. Понять работу нового фильтра круговой поляризации проще на примере простой цифровой камеры. Цифровые камеры делают цветные снимки благодаря крошечным светофильтрам, которые позволяют сформировать полноцветную картинку на пикселе, состоящем из 3-4 точек, улавливающих отдельные цвета. Новый светофильтр таким же образом улавливает линейную и круговую поляризацию света. Похожие поляризационные фильтры, отсекающие блики света, используют снайперы или фотографы. Новый фильтр позволит создать поляризационную цифровую камеру, которая сможет отсеивать разнообразные паразитные засветки или смотреть в диапазоне, не занятом оптическими помехами. Линейные поляризаторы изготавливаются достаточно просто, а вот с круговыми до сих пор была проблема. Однако американским ученым удалось разработать микроструктуру, способную точно измерить поляризованный свет. Это дает возможность создать цветную поляризационную камеру, которая позволит видеть сквозь пыль, облака и другие препятствия, сквозь которые проходит поляризованный определенным образом свет. Кроме того, новый фильтр можно будет применять для изучения, например, спиралей ДНК и выявления различных аномалий тканей, таких как рак.

Другие интересные новости:

▪ Микрофон с подогревом

▪ Драйвер светодиодного дисплея MAX6957

▪ Ярчайший OLED-дисплей для смартфонов

▪ Татуировки мешают потеть

▪ Марсианский грунт доставят на Землю

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья Страдания молодого Вертера. Крылатое выражение

▪ статья Как начали носить перчатки? Подробный ответ

▪ статья Электромеханик энергоснабжения. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Устройство Вечный будильник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья SMD-транзисторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025