Fuente de alimentación de lámpara LED de 8W en HV9961. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Los autores ofrecen una fuente de alimentación de 8 W, montada en el chip HV9961, para alimentar una lámpara LED.
Hoy en día, en la literatura y en Internet, hay muchas descripciones de fuentes de alimentación de diversa complejidad y funcionalidad para fuentes de luz LED, a menudo denominadas controladores LED. Son fuentes de alimentación, normalmente pulsadas, con corriente de salida o estabilización de tensión. La fuente de alimentación propuesta en este artículo es una variante de una de las fuentes de luz económicas producidas en masa por un fabricante nacional. Es simple, lo que lo hace accesible para que lo repitan incluso los radioaficionados novatos y, al mismo tiempo, tiene buenos parámetros.
Principales características técnicas
- Tensión de CA de entrada, V.......120...250
- Corriente de salida, mA.......65
- Estabilidad de la corriente de salida en todo el rango de la tensión de red, no más de, % ......2
- Tensión máxima de salida, V ....... 110
- Coeficiente de pulsación del flujo luminoso, no más de, % ..... 1,5
La fuente de alimentación es un convertidor reductor controlado por un microcircuito regulador de corriente HV9961 especializado ampliamente utilizado. El esquema del dispositivo se muestra en la fig. 1. Una pequeña cantidad de elementos externos y una precisión bastante alta en la regulación de la corriente de carga han hecho de este microcircuito una solución común para varios controladores LED.
Arroz. 1. Diagrama del dispositivo (haga clic para ampliar)
La corriente de carga se controla cambiando el valor de corriente promedio del transistor de conmutación VT1. Al medir la caída de voltaje en la resistencia R2, el microcircuito DA1 corrige el tiempo (duración) del estado abierto del transistor VT1 y, por lo tanto, mantiene la corriente de salida en un nivel dado. En este caso, el tiempo del estado cerrado, establecido por la resistencia R1, es siempre constante.
La resistencia R2, de hecho, es un sensor de corriente a través de los LED. Su resistencia se calcula mediante la fórmula
R2 = 0,275 / yoLED
dondeLED - corriente LED requerida.
Fuera de tiempo toff (µs) los estados del transistor se calculan mediante la fórmula
toff = R1/25 + 0,3
donde la resistencia de la resistencia R1 está en kiloohmios.
Es deseable elegir la resistencia de la resistencia en el rango de 100 kΩ a 1 MΩ, aunque en [1] se permite un rango más amplio, desde 30 kΩ. Muy poco tiempo del estado cerrado puede provocar un sobrecalentamiento del transistor VT1.
La inductancia del inductor L2 se puede estimar con bastante precisión a partir de la relación
donde la inductancia se obtiene en henry, si el voltaje se sustituye en la fórmula en voltios, la corriente está en amperios y el tiempo en segundos.
Al calcular la fuente de alimentación para otra corriente y potencia de salida, es posible que la inductancia del inductor deba ajustarse manualmente mediante selección, logrando un funcionamiento estable del dispositivo a diferentes voltajes de entrada. Y no debemos olvidar que se requiere un espacio no magnético para el estrangulador L2. Puede calcular la brecha, por ejemplo, según el método [2] o [3].
Para este diseño, el inductor L2 se enrolló en un marco estándar para el núcleo magnético E 16/8/5 de Epcos hecho de material N87, el espacio no magnético fue de 0,5 mm (el espacio total del núcleo magnético). El devanado contiene 700 vueltas de alambre con un diámetro de 0,15 mm.
Arroz. 2. Dibujo de PCB del dispositivo
Arroz. 3. Ubicación de las piezas de la fuente de alimentación
La fuente de alimentación está montada sobre una placa de circuito impreso de fibra de vidrio laminada por una cara con un espesor de 1,5 mm. Su dibujo se muestra en la Fig. 2, y la ubicación de las piezas - en la Fig. 3. En el lado de los conductores impresos, hay un chip DA1, un transistor VT1, un puente de diodo VD1, un diodo VD2, un capacitor C5 y resistencias R1, R2. El dispositivo utiliza condensadores importados, C1 y C4, para una tensión alterna de 250 V. Está permitido reemplazarlos con condensadores K73-17 para una tensión nominal de 630 V (C1) y 400 V (C4). La tensión nominal del condensador C2 debe ser de al menos 1,5 kV. Esta condición se cumple, por ejemplo, condensadores K15-5. Diodo VD2: HS1M o un diodo de alta velocidad similar en un paquete SMA (DO-241AC) con un voltaje inverso de al menos 400 V y una corriente de 1 A.
El transistor STD5N52K3 en el paquete D-PAK se puede reemplazar con cualquier MOSFET de canal n con un voltaje de fuente de drenaje de 500 V, una resistencia de canal de 1 ... bloques de terminales de tornillo, respectivamente, de tres y dos pines para montaje a bordo. En la fig. 2.
La placa LED está fabricada sobre una base de aluminio para una mejor disipación del calor. Tiene 36 LED Nichia NESL157BT sw30 conectados en serie y espaciados uniformemente (Fig. 5).
Arroz. 4. Placa de circuito impreso montada
Arroz. 5. Dispositivo montado
Literatura
- Controlador LED con control de corriente constante en modo promedio. - URL: pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/637222/SUTEX/HV9961.html.
- Kuznetsov A. Transformadores y estranguladores para SMPS. Rev 2. - URL: servotechnica.spb.ru/library/BOOKS/$D2$F0$E0$ED$F1$F4$EE$F0$EC$E0$F2$EE$F0$FB.
- Brown M. Fuentes de alimentación. Cálculo y diseño. Por. candó. tecnología Ciencias S. L. Popov. - Kiev, MK-Press, 2007.
Autores: V. Lazarev, D. Golubin
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