Что такое контроллер для светодиодной ленты и как его выбрать

Блок питания для RGB

Для того чтобы подключить светодиодную подсветку к сети, обязательно нужно приобрести блок питания. Подключать RGB напрямую к сети 220 В категорически воспрещается, так как это приведет к моментальному перегоранию подсветки. Этот агрегат необходимо приобретать с напряжением, соответствующим этому показателю у светодиодов, то есть 12 В или 24 В.

Одноцветную ленту подключить проще, так как она подсоединяется непосредственно к самому блоку. С RGB дело обстоит иначе, поскольку здесь понадобится контроллер. Он будет выступать в качестве регулятора цветов. Если его не использовать, то функция смены цветов будет утрачена. Контроллер, как и сам блок, должен иметь соответствующее выходное напряжение.

Мощность блока питания должна совпадать с мощностью светодиодов. Производитель обычно указывает этот показатель на 1 метр ленты, например, 14 В. Нетрудно посчитать, что на 8 метров будет приходиться 112 В, значит, и блок должен быть мощностью 112 В. Необходимо, чтобы в нем был запас по току примерно на 20—30%.

Качественный блок питания должен обладать высокой стабильностью выходного напряжения, иметь встроенный фильтр электромагнитных помех и защиту от перепадов напряжения, перегрузок или коротких замыканий. Корпус его должен быть выполнен из перфорированного металла, что способствует хорошей вентиляции и отсутствию перегрева. Если же его температура во время работы достигла 70 градусов, тогда следует снизить нагрузку.

Классификация диммеров

Производители предлагают потребителям довольно большой выбор устройств для управления яркостью СДЛ и ламп. Светорегуляторы для светодиодных плат бывают разными и классифицируются по нескольким признакам:

  • по возможности преобразовывать сигнал, бывают аналоговые, то есть те, у которых за выходящее напряжение отвечает тиристор или аналогичные микросхемы, и цифровые, работающие на микроконтроллере;
  • по варианту управления делятся на кнопочные, у таких механические кнопки или сенсорные, размещены на самом диммере, дистанционные — имеют пультовое управление и совмещенные, такие позволяют работать с прибором обоими способами;
  • по форме и виду соединения устройства подразделяются на модульные, они выполнены блоками с клеймами, к которым подключают проводки; накладные, встраиваемые выглядят как обычные выключатели, крепящиеся к стене, также бывают миниатюрные — изготовлены в виде модуля с небольшими проводками и имеющие не более трех кнопок;
  • по назначению, делятся на одноканальные, предназначенные для монохромных полотна, и многоканальные, подходящие для таких лент, как RGB и RGBW;
  • по наличию функций, в диммере может быть встроено не только стандартное приглушение яркости, но и включение, выключение дополнительной функции мигания, цветомузыки, возможности управлять несколькими лентами, размещенными в разных местах м многими другими.

Классификация конструкции позволяет покупателю подобрать модель, наиболее подходящую под его требования и пожелания.

RGB-контроллеры в сложных свето-системах

Управление цветом — важная функция, выполняемая RGB-контроллерами. С технической точки зрения устройства представляют собой многоканальные декодеры, где каждый канал выполняет роль диммера. Регулировка цвета происходит автоматически. Для получения эффектных динамических сценариев к каждому каналу декодера RGB подключают светодиоды разного цвета. Одновременное включение каналов позволяет создавать новые необычные световые композиции

При выборе устройства RGB нужно обратить внимание на технические параметры модели:

  1. Напряжение. Преимущественно используют контроллеры на 12, 24 или 32 В. Контроллер подключают в разрыв цепи между блоком питания и светодиодной лентой.
  2. Мощность устройства. Определяет число светодиодных изделий, которые можно подключить к контроллеру-декодеру RGB. В технических характеристиках указана максимальная мощность.
  3. Набор программ. В памяти устройства заложены типовые программы для получения разных световых эффектов. Спецификация режимов не приводится, указывается количество программ.
  4. Тип управления контроллером-декодером RGB. Электронные устройства управляются дистанционным пультом (инфракрасный и радиоволновый диапазон) или при помощи кнопок.

Отдельные требования предъявляются к герметичности корпуса контроллера, если электронное устройство необходимо устанавливать на улице. При выборе модели нужно учесть диапазон рабочей температуры. Контроллер RGB может выполнять несколько программ — смена цветов с угасанием и без угасания различной интенсивности, монохромное мигание и режим строб. Набор программ зависит от модели устройства.

Подключение светодиодной ленты к блоку питания

Процедура состоит из решения трех основных пунктов:

  • определение полярности;
  • подбор сечения проводки;
  • выбор схемы.

Рассмотрим их подробнее, чтобы все сделать быстро и без особых проблем.

Полярность подключения

Любой 12-вольтовой блок питания снабжен клеммами, которые имеют противоположные знаки «+» и «–». Когда клеммы заменяются проводами, их помечают разным цветом. В большинстве своем плюсу соответствует красный провод, а вот минус может быть окрашен синим или черным цветом. Таким же образом помечаются провода светодиодной ленты. Подключать нужно соответственно: плюс – к плюсу, минус – к минусу.

Выбор сечения провода

Отличительной особенностью светодиодных лент является их относительно высокая мощность при низком напряжении. Именно с этим связана необходимость в большом токе. К примеру, если для лампы накаливания 70 Вт необходим ток 300 мА, то для светодиодной ленты, имеющей такую же мощность, потребуется 7 А.

При подключении светодиодной ленты нужно ответственно отнестись к подбору сечения проводки.

Чтобы подключить ленту к БП, вполне подойдет провод сечением 1,5 кв. мм, поскольку мощность потребления у светодиодных ленты сравнительно небольшая.

Выбор схемы включения

Чтобы правильно его сделать, нужно учитывать длину и тип светодиодной ленты. Для последовательного соединения к боку питания подойдут маленькие полосы (максимум 5 метров длиной). Плюс светодиодного устройства присоединяем к плюсу блока питания, а минус – к минусу. Если у вас RGB-лента, то следует установить контроллер между лентой и блоком питания.

Смотрите видео, в котором рассказывается, как правильно подключить блок питания к светодиодной ленте:

Общие требования к устройству

Светодиоды – эффективные и надежные устройства. Производители гарантируют длительный эксплуатационный срок этих приборов – 50 тысяч часов и более. Значит, и блоки питания для них должны служить долго и надежно.

Основные требования, предъявляемые этим устройствам:

  • Энергоэффективность. Производство светодиодов – это прежде всего внедрение энергосберегающих технологий. Для сохранения эффективности светодиодной системы освещения источники питания также должны обладать надлежащим КПД.
  • Электромагнитная совместимость. Блок питания в светодиодном светильнике – по сути, единственный источник электромагнитных помех. В зависимости от того, какими производственными параметрами он будет обладать, такими будут и показатели общей электромагнитной совместимости светильника.
  • Электробезопасность. Электрическая безопасность светодиодной системы освещения находится в полной зависимости от того, насколько безопасна в этом отношении конструкция блока питания, ведь он является единственным устройством, к которому подведена электросеть напряжением 220В. Устройство должно быть надежно защищено от коротких замыканий и перегрева.
  • Поведение блока питания. На светотехнические параметры светодиодных светильников влияет характеристика тока, проходящего через светодиод. Если он будет изменчивым во времени или пульсирующим, значит, на высокое качество освещения не стоит рассчитывать.

Преимущества и недостатки

Преимущества диммеров:

  1. Установка необходимого уровня освещенности в помещении в зависимости от требований ситуации.
  2. Возможность регулирования количества электроэнергии, потребляемой системой освещения.

Недостатки диммеров:

  1. Диммеры крайне «нежны» в плане перегрева. Обладают таким свойством, так как основаны на микросхеме. Перед покупкой необходимо знать, какой мощностью должен управлять светорегулятор.
  2. Диммер требователен и значению минимальной нагрузки. Если значения, указанные на корпусе, будут ниже, устройство очень скоро выйдет из строя.
  3. Многие все еще используют и вряд ли скоро расстанутся с люминесцентными и энергосберегающими лампами. А они, как предупреждают производители оных, либо не поддаются регулировке вовсе, либо регулируются, но это значительно снижает их срок эксплуатации.

Цифровые

Приборы, регулирующие яркость светодиодных полотен, относящиеся в цифровым, очень комфортны при управлении яркостью всех LED лент.  Цифровые регуляторы обеспечивают более стабильную работу тока и снижают потерю мощности к минимальным показателям. Также использование подобных переключателей не позволяет светодиодам перегреваться таким образом период их эксплуатации значительно увеличивается.

04-10 Мини – диммер 12 В, 72 ВТ, RF

Миниатюрное радиоуправляемое устройство, пользующееся спросом среди потребителей, благодаря ему возможно перевести ленту SMD (монохромную) на несколько режимов работы, их может быть до 25. В комплекте идет дистанционный пульт, позволяющий настраивать регулятор на расстоянии. Устройство работает на расстоянии порядка 50 метров, что очень удобно, также оно отличается от остальных тем, что не требует прямого наведения на сам распределитель для управления функциями. Дает возможность пользователю самостоятельно установить необходимую яркость, включать и выключать питание.

04-10 Мини – диммер 12 В, 72 ВТ, RF
Достоинства:

  • относится к категории бюджетных;
  • имеет небольшие размеры;
  • хорошую комплектацию пульт входит в набор;
  • пульт работает без направления на сам блок и на большом расстоянии.

 Недостатки:

  • случаются сбои сигнала при приеме с ДУ;
  • максимальная мощность 4/8 Вт/м.

ARLIGHT SR- 2839DIM WHITE

Однозонное устройство регулировки яркости диодных лент, к которому прилагается пульт управления с сенсором, также в него встроен контролер мощностью 1-10А. Регулирование яркости происходит от цепи, напряжение которой может быть 12 или 24В.

ARLIGHT SR- 2839DIM WHITE
Достоинства:

  • регулировка осуществляется дистанционно;
  • легко устанавливается;
  • на пульте установлен сенсор;
  • отличная комплектация.

 Недостатки:

  • высокая цена;
  • размеры.

Schneider Electric Blanca BLNSS040011

Светорегулятор этой модели производится французской компанией, занимающейся изготовлением светотехники. Прибор имеет скрытый тип установки и механизм, снабженный специальной накладкой. Оснащен поворотной и нажимной кнопкой, имеет глянцевую поверхность, изготовленную из термопластика. Мощность может достигать 400 В, а напряжение до 220 Вт. Допускается использование совместно с датчиками движения. Встроена функция памяти запоминающая последний уровень освещения.

Schneider Electric Blanca BLNSS040011
Достоинства:

  • функциональный;
  • может быть установлен скрыто;
  • легко устанавливается;
  • качественный материал из которого изготавливается;
  • небольшие габариты;
  • в связи со своими качествами имеет приемлемую цену.

 Недостатки:

  • быстро пачкающаяся поверхность;
  • тяжело установить минимальный уровень яркости, сначала необходимо установить средний уровень и медленно понижать его.

Типичный ошибки при подключении

Последовательное подключение более 5 метров ленты. Этого делать нельзя.

Скрутки вместо пайки проводов (или коннекторов). Если не хотите паять, используйте коннекторы, они копеечные.

Несоблюдение порядка подключения: блок питания ⇒ контроллер ⇒ лента ⇒ усилитель ⇒ лента.

Экономия на блоке питания, покупая «впритык» по мощности. К сожалению, светодиоды гуляют как в плюс так и минус по потребляемым Ваттам. Покупая БП без 20-25% запаса, он будет работать на износ и через год вы купите новый, но уже с запасом.

Покупка контроллера излишней мощности. Хуже не будет, но деньги переплатите. Правильно подбирать по мощности 1 к 1.

Выбор очень мощных лент и монтаж без теплоотвода. Например SMD5050 120 led/m потребляет 28,8 Вт/м. При такой мощности светодиоды греются достаточно сильно и конструкцию нужно монтировать на теплоотвод – алюминиевый профиль. В противном случае диоды начинают деградировать, терять мощность и перегорать.

Подключение светодиодной ленты

Большая часть светодиодных лент работает от напряжения 12 В или 24 в. Если линейка кристаллов одна, питание требуется 12 В, если их две — 24 в. Подходит любой источник постоянного тока, выдающий такое напряжение: аккумулятор, блок питания, батарея и т.д.

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220 В через блок питания

Чтобы подключить ленту к бытовой сети 220 В требуется преобразователь или адаптер (еще называют блоками или источниками питания, адаптерами).

Недавно появились ленты, которые сразу можно подключать к сети в 220 В. Все они запаяны в пластиковые трубки — 220 Вольт это уже не шутки. Режутся тоже по намеченным линиям, соединяются при помощи специального коннектора, который вставляется в проводники. К коннектору подключается шнур со встроенным выпрямителем (это диодный мост и конденсатор).

Подключение специальной светодиодной ленты к сети 220В

Отличается эта лента от обычной тем, что в ней небольшие участки (20 шт) со светодиодами подключены не последовательно, а параллельно, еще и так, что диоды направлены навстречу друг другу. За счет этого получаем требуемое напряжение в 220 Вольт или около того. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи диодного моста, а пульсация гасится конденсатором.

Схема подключения светодиодной ленты без блока питания

В принципе, такую ленту можно собрать из обычной, но нужно будет позаботиться об изоляции: прикосновение к элементу, подключенному к бытовой сети без переходника чревато серьезными последствиями.

Как подключить несколько светодиодных лент

Каждая из лент, в зависимости от используемых модулей и количества элементов на одном метре, потребляет различное количество тока. Средние параметры приведены в таблице. Зная, какой длины вы хотите смонтировать подсветку, можно выбрать адаптер, который будет выдать требуемый ток.

Таблица потребляемого тока светодиодными лентами, питающимися от 12 В

Иногда требуемая длина ленты превышает 5 метров — когда необходимо подсветить комнату по периметру. Даже если блок питания может выдать требуемый ток, соединять последовательно две или больше пятиметровые ленты нельзя. Максимально допустимая длина одной ветки — вот те 5 метров, которые приходят в бобине. Если дорастить ее, подключив вторую последовательно, по дорожкам первой ленты будет проходить ток, многократно превышающий расчетный. Это приведет к быстрому выходу элементов из строя. Может даже расплавится дорожка.

Если мощность блока питания такова, что к нему можно подключить несколько лент, к каждой из них тянут отдельные проводники: схема подключения параллельная.

Как подключить несколько светодиодных лент к одному блоку питания

В таком случае удобно блок питания располагать посредине, например, в углу, а от него — две ленты по обе стороны. Но часто дешевле купить несколько менее адаптеров, чем один более мощный.

Подключение RGB ленты через контроллер

Последовательно подключаются сначала блок питания, потом контролер. Между собой они подключаются двумя проводами. Из контроллера выходят уже 4 проводника, которые разводятся по соответствующим контактным площадкам ленты RGB.

Подключение светодиодной ленты RGB через контроллер

Точно также, как и в монохромных лентах, и в этом случае максимально допустимая длина одной линии — 5 метров. Если необходимо большая длина, то от контроллера отходят два пучка проводов по 4 штуки в каждом, то есть соединяются они параллельно. Длинна проводников может быть разной, но более рационально, чтобы блок питания и контроллер находился посередине, а в стороны уходят две ветки подсветки.

Подключение светодиодной RGB ленты

Правильный порядок подключения элементов цепи выглядит следующим образом:

Правильный порядок подключения

Запомните. Участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.

Что будет, если подключить последовательно?

Во-первых, вы заметно потеряете в яркости на конце участка. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.

Неправильное подключениеПравильное подключение

Во-вторых, токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.

RGB коннектор

Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB – четырёх или пяти. Уточняйте этот момент при покупке.

Подробнее как соединять rgb ленту между собой.

Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-)

При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность

Клеммы подключения на БП

RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутаете местами, ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.

Клеммы подключения контроллера к светодиодам

В результате готовая схема в сборе должна иметь вид:

Схема в сборе

Усилитель внешне похож на контроллер, отдельно подключается к БП, только имеет не одну плашку с клеммами, а две. Маркируется чаще всего как Led Amplifier, устанавливается в разрыв ленты. Подключается по схеме:

Порядок подключения RGB усилителя в цепьНазначение клемм led amplifier

Разберем теперь схемы подключения лент разной длины с усилителем и без, с одним или несколькими блоками питания.

Схема подключения RGB светодиодной ленты без усилителя

Это простейшая схема включения rgb светодиодной ленты длиной до 5 метров через контроллер с пультом.

Электрическая схема подключения RGB освещения

Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 10 или 15 метров, убедитесь, что хватает мощности контроллера и БП (с запасом), и подключайте по следующей схеме:

Схема подключения 10 или 15 

Схема подключения ленты с RGB усилителем

Усилитель используем, если не хватает мощности контроллера. Если мощность блока питания позволяет подключить контроллер и усилитель, используем следующую схему:

Когда суммарная мощность контроллера и усилителя выше мощности БП или блок такой мощности использовать нерационально (большой, сильно греется или шумит), тогда подключаем led amplifier к отдельному питанию по схеме:

Схема подключения усилителя с 2 блоками питания

По такой схеме наращивать суммарную длину ленты можно сколько угодно. Вся она будет управляться с одного пульта.

Помимо последовательного подключения, как в примерах выше, усилители можно подключать параллельно.

Схема параллельного подключения нескольких RGB усилителей с одним блоком питания.

Схема: один БП несколько усилителей

Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.

Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП

Если клемм нет – используйте паяльник и монтажный провод, НО не перегревайте контактные площадки. Подробнее как соединять ленту.

Правильная схема подключения 20 метров RGB ленты показана на видео.

Варианты подключения

Естественно, что самым простым способом подключения устройства управления RGB станет вариант, при котором подключена лишь одна светодиодная полоса или ее часть. Но такой способ не совсем практичен, хотя он и не требует включения в цепь каких либо дополнительных приборов. Дело все в том, что на одну линию такого устройства возможно подключение не более 5–6 метров световой полосы, что для подсветки комнаты будет явно недостаточным. Если же длина отрезка будет больше, то на ближайшие к контроллеру светодиоды возрастет нагрузка, в результате чего они просто перегорят.

Еще одна проблема при подключении длинных светодиодных полос – большая нагрузка по мощности на тончайшие провода RGB-светодиодной ленты. При их нагреве пластиковое основание начинает плавиться, и в итоге жилы остаются без изоляции либо просто прогорают.

Вариант подключения устройства управления RGB

А потому при необходимости осветить более длинные расстояния применяются следующие способы и схемы подключения.

Две светодиодные ленты

При таком подключении к контроллеру для RGB-световой полосы понадобится два устройства питания и усилитель. Особенность подобного подключения в том, что отрезки ленты должны подключаться именно параллельно. Хотя у них и одно, общее электронное устройство управления, питание должно подаваться на каждую в отдельности. Усилитель же используется для более ясного и четкого света диодов.

Иными словами, напряжение поступает на оба блока питания, после чего с одного из них идет на усилитель и далее на световую полосу. Со второго блока питание поступает на электронный блок управления. Между собой устройство управления и усилитель связаны второй светодиодной лентой. Схематически такое подключение выглядит как на схеме выше.

Лента в 20 метров, разделенная на четыре отрезка

При таком подключении желательно применять также два блока питания, но если они имеют большой выход мощности, то можно воспользоваться и одним.

Лента в 20 метров, разделенная на четыре отрезка

Четыре отрезка по пять метров подключаются опять же параллельно. Пара полос напрямую подключена к контроллеру, вторая пара к нему же, но через усилитель сигнала. При подключении второго блока питания напряжение от него идет напрямую на усилитель. Выглядит подобное подключение примерно как на картинке выше.

Разобравшись с методами подключения контроллеров и их видами, можно попробовать сделать такой прибор своими руками в домашних условиях. Необходимо лишь помнить, что нужно соизмерять мощность устройства и его выходное напряжение с длиной и энергопотребляемостью светодиодной ленты.

Как выбрать мощность контроллера?

Здесь расчет мощности в отличие от блока питания очень простой.

Достаточно умножить общую длину подсветки на заявленную мощность одного метра светодиодной Led ленты.

Большого запаса в 30% здесь делать не обязательно.

Резерв нужен
в первую очередь на блоке питания.

Казалось бы,
все просто, но и здесь некоторые совершают ошибку. Есть люди, которые и не
догадываются, что контроллеры бывают по мощности разными.

Другие не
учитывают класс напряжения (12V или 24V), как объяснялось выше. При этом размер устройства, не
всегда играет значение.

То есть,
некоторые думают, что чем он больше, тем мощнее. Однако зачастую бывает так,
что в одном и том же исполнении и корпусе, заложены разные параметры и
мощность.

Что такое RGB контроллер

Как
известно, светодиодная RGB лента, состоит из трех светодиодов:

красный

зеленый

синий

Соответственно,
чтобы менять эти цвета, вам потребуется устройство, способное управлять тремя
цветовыми каналами, включая тот или иной оттенок по вашему желанию.

На вход у
него подается постоянное напряжение от блока питания (12 или 24 вольт).

А на выходе
присутствует 4 клеммы:

V+ или просто “+”

Это единый
плюсовой провод.

И те самые
три отдельных канала, каждый под свой цвет R(красный) – G(зеленый) – B(синий).

Никаких
кнопочек и переключателей на контроллере нет. А значит в комплекте с ним должен
идти пульт дистанционного управления.

Даже
простейшие модели пультов позволяют:

включать-выключать подсветку

диммировать Led ленту

выбирать цвета и изменять режимы свечения

Преимущества и недостатки RGB ленты

Если вы уже убедились, что для вашего интерьера не хватает многоцветного освещения, то самое время поговорить о плюсах и минусах подключения RGB светодиодной ленты.

Из преимуществ можно выделить:

  • Простота монтажа.
  • Срок службы в сравнении с привычными лампами накаливания намного дольше. Он может достигать около 30–50 тыс. часов бесперебойной работы.
  • Удобство использования, компактность.
  • Возможность осуществления любых, даже самых необычных дизайнерских решений за счет гибкости и применения световых эффектов: мерцание, смена цветов и оттенков, регулировка яркости и т. д.
  • Безопасность, которая достигается за счет низкого потребляемого напряжения.

К недостаткам подключения РГБ ленты относятся:

  • Невысокая влагостойкость, но ее можно существенно повысить, если приобрести светодиодную ленту с силиконовой оболочкой.
  • Отсутствие защиты от механических повреждений.
  • Сниженное качество цветопередачи по сравнению с белым светодиодом, так как применяемые светодиоды имеют относительно невысокий индекс цветопередачи.

Характеристики впечатляют, недостатки можно регулировать, адаптируя под свои условия и требования

Например, если вам важно, чтобы светодиоды были хорошо защищены от воздействия внешних факторов, то применяйте для монтажа алюминиевый профиль. Если комната, в которой предполагается установка светодиодной ленты имеет повышенную влажность, то подбирайте ее, учитывая влагостойкость осветительного прибора

В общем, перед покупкой продумайте все детали.

Где и как используется

Устройство непосредственно используется вместе с различными светодиодными светильниками. Сами же светодиодные источники света применяются в самых разных сферах, начиная от производства и строительства, заканчивая украшением и подсветкой архитектурных элементов.

Благодаря своей стойкости к влаге они также используются для освещения водных объектов. RGB-контроллер позволяет создавать самые разные вариации света, что лишь придаст объекту особую эстетичность. Практически всегда к SMD 3528, а также к улученной модели SMD 5730 прилагаются контроллеры с разными типами управления.

AL9910

Diodes Incorporated создала одну весьма интересную микросхему драйвера светодиодов: AL9910. Любопытна она тем, что ее рабочий диапазон напряжений позволяет подключать ее прямо к сети 220В (через простой диодный выпрямитель).

Вот ее основные характеристики:

  • входное напряжение – до 500В (до 277В для переменки);
  • встроенный стабилизатор напряжения для питания микросхемы, не требующий гасящего резистора;
  • возможность регулировки яркости путем изменения потенциала на управляющей ноге от 0.045 до 0.25В;
  • встроенная защита от перегрева (срабатывает при 150°С);
  • рабочая частота (25-300 кГц) задается внешним резистором;
  • для работы необходим внешний полевой транзистор;
  • выпускается в восьминогих корпусах SO-8 и SO-8EP.

Драйвер, собранный на микросхеме AL9910 не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому должен использоваться только там, где невозможно прямое прикосновение к элементам схемы.

Микросхема выпускается в двух модификациях: AL9910 и AL9910a. Отличаются минимальным напряжением запуска (15 и 20В соответственно) и выходным напряжением внутреннего стабилизатора ((7.5 или 10В соответственно). Еще у AL9910a немного выше потребление в спящем режиме.

Стоимость микросхем – около 60 руб/шт.

Типовая схема включения (без диммирования) выглядит так:

Здесь светодиоды всегда горят на полную мощность, которая задается значением резистора Rsense:

Rsense = 0.25 / (ILED + 0.15⋅ILED)

Для регулировки яркости 7-ую ногу отрывают от Vdd и вешают на потенциометр, выдающий от 45 до 250 мВ. Также яркость можно регулировать, подавая ШИМ-сигнал на вывод PWM_D. Если этот вывод посадить на землю, микросхема отключается, выходной транзистор полностью закрывается, потребляемый схемой ток падает до ~0.5мА.

Частота генерации должна лежать в диапазоне от 25 до 300 кГц и, как уже было сказано ранее, она определяется резистором Rosc. Зависимость можно выразить следующим уравнением:

fosc = 25 / (Rosc + 22), где Rosc – сопротивление в килоомах (обычно от 75 до 1000 кОм).

Резистор включается между 8-ой ногой микросхемы и “землей” (или выводом GATE).

Индуктивность дросселя рассчитывается по страшной на первый взгляд формуле:

L ≥ (VIN – VLEDs)⋅VLEDs / (0.3⋅VIN⋅fosc⋅ILED)

Пример расчета

Для примера давайте рассчитаем параметры элементов обвязки микросхемы для двух последовательно включенных светодиода Cree XML-T6 и минимального напряжения питания (15 вольт).

Итак, допустим, мы хотим, чтобы микросхема работала на частоте 240 кГц (0.24 МГц). Значение резистора Rosc должно быть:

Rosc = 25/fosc – 22 = 25/0.24 – 22 = 82 кОм

Идем дальше. Номинальный ток светодиодов – 3А, рабочее напряжение – 3.3В. Следовательно, на двух последовательно включенных светодиодах упадет 6.6В. Имея эти исходные данные, можем рассчитать индуктивность:

L ≥ (VIN – VLEDs)⋅VLEDs / (0.3⋅VIN⋅fosc⋅ILED) = (15-6.6)⋅6.6 / (0.3⋅15⋅240000⋅3) = 17 мкГн

Т.е. больше или равно 17 мкГн. Возьмем распространенную фабричную индуктивность на 47 мкГн.

Осталось рассчитать Rsense:

Rsense = 0.25 / (ILED + 0.15⋅ILED) = 0.25 / (3 + 0.15⋅3) = 0.072 Ом

В качестве мощного выходного MOSFET’а возьмем какой-нибудь подходящий по характеристикам, например, всем известный N-канальник 50N06 (60В, 50А, 120Вт).

И вот, собственно, какая схема у нас получилась:

Не смотря на указанный в даташите минимум в 15 вольт, схема прекрасно запускается и от 12, так что ее можно использовать в качестве мощного автомобильного прожектора. На самом деле, приведенная схема – это реальная схема драйвера светодиодного прожектора 20 ватт YF-053CREE, которая была получена методом реверс-инжиниринга.

Рассмотренные нами микросхемы драйверов светодиодов PT4115, CL6808, CL6807, SN3350, AL9910, QX5241 и ZXLD1350 позволяют быстро собрать драйвер для мощных светодиодов своими руками и широко применяются в современных LED-светильниках и лампах.

В статье были использованы следующие радиодетали:

Светодиоды
Cree XM-L T6 (10Вт, 3А)135 руб/шт.
Cree XM-L2 T6 (10Вт, 3А, медь)360 руб/шт.
Транзисторы
40N0611 руб/шт.
IRF741314 руб/шт.
IPD090N03L14 руб/шт.
IRF720117 руб/шт.
50N0612 руб/шт.
Диоды Шоттки
STPS2H100A (2А, 100В)15 руб/шт.
SS34 (3А, 40В)90 коп/шт.
SS56 (5А, 60В)3.5 руб/шт.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий