Kini lampu CFL dan pendarfluor hampir sepenuhnya diganti dengan lampu LED, yang kebanyakannya berbentuk lampu LED siling rata berbentuk bulat atau persegi.

Lampu-lampu ini bergabung dengan permukaan siling rata di kediaman, pejabat atau kedai kami yang memberikan kesan estetik untuk lampu, bersama dengan output kecekapan tinggi, dari segi penjimatan kuasa dan pencahayaan ruang.

Dalam artikel ini kita membincangkan penukar buck elektrik utama yang boleh digunakan sebagai pemacu untuk menerangi lampu LED siling antara julat 3 watt dan 10 watt.

Litar ini sebenarnya adalah rangkaian SMPS 220 V hingga 15 V tetapi kerana ia adalah reka bentuk yang tidak terpencil, ia akan menghilangkan pengubah ferit kompleks dan faktor kritikal yang terlibat.

Walaupun reka bentuk yang tidak terpencil tidak memberikan pengasingan ke litar dari arus utama AC, penutup plastik tegar sederhana di atas unit dengan mudah mengatasi kekurangan ini, yang sama sekali tidak menjamin ancaman kepada pengguna.

Sebaliknya, perkara terbaik mengenai litar pemandu yang tidak terpencil adalah bahawa, ia murah, senang dibina, dipasang dan digunakan, kerana tidak adanya pengubah SMPS yang kritikal, yang digantikan oleh induktor sederhana.

Penggunaan IC VIPer22A tunggal oleh mikroelektronik ST menjadikan reka bentuknya hampir rosak, dan kekal, dengan syarat bekalan AC input berada dalam julat 100 V dan 285 V yang ditentukan.

Mengenai IC VIPer22A-E

VIPer12A-E dan VIPer22A-E yang kebetulan merupakan perlawanan pin-for-pin, dan dirancang untuk banyak aplikasi bekalan kuasa AC ke DC. Dokumen ini menyajikan bekalan kuasa pemacu LED SMPS tanpa talian yang tidak terpencil menggunakan VIPer12 / 22A-E.

Empat reka bentuk pemandu unik disertakan di sini. Cip VIPer12A-E boleh digunakan untuk memandu 12 V pada 200 mA dan lampu LED siling 16 V 200 mA.

VIPer22A-E boleh digunakan untuk lampu siling dengan watt yang lebih tinggi dihiasi dengan bekalan 12 V / 350 mA dan 16 V / 350 mA.

Susun atur PCB yang sama dapat digunakan untuk voltan keluaran dari 10 V hingga 35 V. Ini menjadikan aplikasinya sangat beragam, dan sesuai untuk menghidupkan pelbagai lampu LED, dari 1 watt hingga 12 watt.

Dalam skema, untuk beban kurang yang dapat bekerja dengan kurang dari 16 V, dioda D6 dan C4 disertakan, untuk beban yang memerlukan lebih dari 16 V, dioda D6 dan kapasitor C4 hanya dikeluarkan.

Bagaimana Litar Berfungsi

Fungsi litar untuk keempat-empat varian pada dasarnya sama. Variasinya ada di peringkat litar permulaan. Kami akan menerangkan Model seperti yang digambarkan dalam Gambar 3.

Output reka bentuk penukar tidak terpencil dari input AC 220V utama. Ini menyebabkan garis neutral AC menjadi biasa dengan tanah keluaran saluran DC, sehingga memberikan sambungan rujukan belakang ke arus utama.

Penukar buck LED ini lebih murah kerana tidak bergantung pada transformer berasaskan ferit E-core tradisional dan pengganding opto terpencil.

Saluran AC utama diterapkan melalui dioda D1 yang membetulkan putaran separuh AC gantian ke output DC. C1, L0, C2 merupakan penapis pai {untuk membantu} mengurangkan bunyi EMI.

Nilai kapasitor penapis dipilih untuk menguruskan lembaran nadi yang dapat diterima, kerana kapasitor dikenakan setiap siklus separuh gantian. Beberapa diod boleh digunakan sebagai ganti D1 untuk menahan denyutan pecah riak hingga 2 kV.

R10 memenuhi beberapa objektif, salah satunya adalah untuk menyekat lonjakan masuk dan yang lain adalah berfungsi sebagai fius sekiranya terdapat malapetaka bencana. Perintang luka wayar berkaitan dengan arus masuk.

Perintang tahan api dan sekering berfungsi dengan sangat baik mengikut spesifikasi sistem dan keselamatan.

C7 mengawal EMI dengan meratakan garis dan gangguan neutral tanpa memerlukan Xcap. Pemacu LED siling ini pasti akan mematuhi dan melepasi spesifikasi EN55022 tahap 'B'. Sekiranya permintaan beban lebih rendah, maka C7 ini dapat dihilangkan dari rangkaian.

Voltan yang dikembangkan di dalam C2 digunakan pada saliran MOSFET IC melalui pin 5 hingga 8 yang dihubungkan bersama.

Secara dalaman, IC VIPer mempunyai sumber arus tetap yang menyediakan 1mA ke pin Vdd 4. Arus 1 mA ini digunakan untuk mengecas kapasitor C3.

Sebaik sahaja voltan pada pin Vdd melambung ke nilai minimum 14.5 V, sumber arus dalaman IC mati dan VIPer mula memicu ON / OFF.

Semasa dalam keadaan ini, kuasa dihantar melalui penutup Vdd. Tenaga elektrik yang tersimpan di dalam kapasitor ini harus lebih tinggi daripada daya yang diperlukan untuk menyediakan arus beban output bersama dengan daya untuk mengisi kapasitor output, sebelum penutup Vdd turun di bawah 9 V.

Ini dapat diperhatikan dalam skema litar yang diberikan. Oleh itu, nilai kapasitor dipilih untuk menyokong masa suis ON awal.

Apabila berlaku litar pintas, cas di dalam penutup Vdd turun lebih rendah daripada nilai minimum yang membolehkan IC yang dibina dalam generator arus voltan tinggi mencetuskan kitaran permulaan yang baru.

Fasa pengisian dan pengosongan kapasitor menentukan jangka masa bahawa bekalan kuasa akan dihidupkan dan dimatikan. Ini mengurangkan kesan pemanasan RMS pada semua bahagian.

Litar yang mengatur ini merangkumi Dz, C4 dan D8. D8 mengenakan C4 ke nilai puncaknya sepanjang tempoh berbasikal sementara D5 berada dalam mod konduksi.

Selama tempoh ini, sumber bekalan atau voltan rujukan ke IC dikurangkan oleh penurunan voltan hadapan diod di bawah permukaan tanah, yang menebus penurunan D8.

Oleh itu terutamanya voltan Zener setara dengan voltan keluaran. C4 terpasang di atas Vfb dan sumber bekalan untuk melancarkan voltan peraturan.

Dz adalah Zener 12 V, 1⁄2 W yang mempunyai penilaian arus ujian tertentu 5 mA. Zeners ini yang dinilai pada arus yang lebih kecil memberikan ketepatan voltan keluaran yang lebih tinggi.

Sekiranya voltan output di bawah 16 V, rangkaian dapat diatur seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, di mana Vdd diisolasi dari pin Vfb. Sebaik sahaja sumber arus bawaan IC mengecas kapasitor Vdd, Vdd dapat mencapai 16V pada keadaan yang lebih buruk.

Zener 16 V yang mempunyai toleransi minimum 5% boleh menjadi 15.2 V selain rintangan bawaan ke tanah adalah 1.230k Ω yang menghasilkan 1.23 V tambahan untuk memberikan keseluruhan 16.4 V.

“apakah perbezaan antara daya ac dan dc ”

Untuk output 16 V dan lebih besar, pin Vdd dan pin Vfb boleh diizinkan untuk mempromosikan penapis dioda dan kapasitor yang sama persis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.

Pemilihan induktor

Pada peringkat operasi induktor yang dimulakan dalam mod tak putus dapat ditentukan melalui formula yang diberikan di bawah ini yang memberikan anggaran yang berkesan untuk induktor.

L = 2 [P _keluar / ( ID _puncak)^duax f)]

Di mana Idpeak adalah arus pengaliran maksimum terendah, 320 mA untuk IC VIPer12A-E dan 560 mA untuk VIPer22A-E, f menunjukkan frekuensi beralih pada 60 kHz.

Arus puncak tertinggi mengawal kuasa yang dibekalkan dalam konfigurasi penukar wang. Akibatnya, pengiraan yang diberikan di atas kelihatan sesuai untuk induktor yang dirancang untuk berfungsi dalam mod tidak bersambung.

Apabila arus masukan turun ke sifar, maka arus puncak output mendapat dua kali ganda dari output.

Ini mengehadkan arus keluaran hingga 280 mA untuk IC VIPer22A-E.

Sekiranya induktor mempunyai nilai yang lebih besar, beralih antara mod berterusan dan tak putus, kita dapat mencapai 200 mA dengan mudah jauh dari masalah sekatan semasa. C6 perlu menjadi kapasitor ESR minimum untuk mencapai voltan riak rendah.

V _riak = Saya_riakx C _esr

D5 perlu menjadi diod beralih berkelajuan tinggi, tetapi D6 dan D8 boleh menjadi diod penyearah biasa.

DZ1 digunakan untuk menetapkan voltan keluaran hingga 16 V. Ciri-ciri penukar buck menyebabkannya mengecas pada titik puncak dengan keadaan tanpa beban. Sebaiknya gunakan diod Zener yang 3 hingga 4 V lebih besar daripada voltan keluaran.

RAJAH # 3

Rajah 3 di atas menunjukkan gambarajah litar untuk reka bentuk prototaip lampu LED siling. Ia direka untuk lampu LED 12 V yang mempunyai arus optimum 350 mA.

Sekiranya arus yang lebih sedikit diinginkan, maka VIPer22A-E dapat diubah menjadi VIPer12A-E dan kapasitor C2 dapat diturunkan dari 10 μf hingga 4.7 μF. Ini memberikan sebanyak 200 mA.

RAJAH # 4

Gambar 4 di atas menunjukkan reka bentuk yang sama kecuali untuk output 16 V atau lebih, D6 dan C4 dapat dihilangkan. Pelompat menghubungkan voltan output dengan pin Vdd.

Susun atur idea dan Cadangan

Nilai L memberikan had ambang antara mod berterusan dan tak putus untuk arus keluaran yang ditentukan. Untuk dapat berfungsi dalam mod putus, nilai induktor mestilah lebih kecil daripada:

L = 1/2 x R x T x (1 - D)

Di mana R menunjukkan rintangan beban, T menunjukkan masa beralih, dan D memberikan kitaran tugas. Anda akan menemui beberapa faktor yang perlu diambil kira.

Yang pertama adalah, semakin besar putusan semakin besar arus maksimum. Tahap ini mesti dipegang di bawah nadi minimum dengan kawalan arus nadi VIPer22A-E iaitu 0.56 A.

Yang lain adalah ketika kita bekerja dengan induktor bersaiz lebih besar untuk beroperasi terus-menerus, kita menghadapi lebihan haba kerana menukar defisit MOSFET dalam IC VIPer.

Spesifikasi Induktor

Tidak perlu dikatakan, spesifikasi arus induktor harus lebih banyak daripada arus keluaran untuk mengelakkan kemungkinan menjenuhkan teras induktor.

Induktor L0 dapat dibina dengan menggulung 24 kawat tembaga super enamel SWG di atas teras ferit yang sesuai, sehingga nilai induktansi 470 uH tercapai.

Begitu juga, induktor L1 dapat dibina dengan menggulung 21 kawat tembaga super enamel SWG di atas mana-mana teras ferit yang sesuai, sehingga nilai induktansi 1 mH tercapai.

Senarai Bahagian Lengkap