В современных светодиодных лампах Е27 и Е14 встречаются 2 вида импульсных источников питания:
1) Неизолированный понижающий преобразователь. Его полное англоязычное название: "Non-isolated Buck Offline LED Driver". Иногда встречается краткое наименование - Buck converter. Этот драйвер используется в подавляющем большинстве ламп.
2) Обратноходовой преобразователь (Flyback converter). В лампах применяется очень редко. Видел его только в Ikea Ledare. Преимуществом является гальваническая развязка от сети 230 В.
Далее подробно расскажу о первом виде.
Специально подобрал простейший драйвер с минимальным количеством деталей, чтобы было проще разобраться в устройстве и легко понять принцип работы.
Ссылки на другие текстовые публикации: По темам; Все статьи.
На одной стороне платы мы видим: микросхему-драйвер 9918C IC (от англ. "Integrated Circuit" - интегральная схема), она имеет 3 вывода; диодный мост MB10F, который делает из переменного тока постоянный, пульсирующий с частотой 100 Гц; резистор RS1, задающий ток светодиодов; диод со сверхбыстрым восстановлением D5 ES1J (уже начали встраивать этот диод в микросхему); керамический конденсатор C3; резистор R1, для разряда выходного электролитического конденсатора.
На второй стороне платы расположены следующие элементы: дроссель - катушка индуктивности, имеет 4 вывода, но только к 2-м из них припаяны концы провода, на обратной стороне платы 3 вывода замкнуты дорожкой; конденсатор CD1 на 4,7 мкФ 400 В сглаживает пульсации 100 Гц после диодного моста; выходной конденсатор CD2 на 2,2 мкФ 400 В сглаживает ВЧ пульсации 62500 Гц (медленно снижается при прогреве). Без этих двух конденсаторов драйвер тоже работает, но появляются сильные пульсации.
В работе схемы выделяют 2 этапа: on-time и off-time, которые чередуются, как это показано на схеме ниже. Всё время напряжение на резисторе RS1 сравнивается с внутренним опорным напряжением 600 мВ. На стадии on-time (на схемах обозначена зелёным цветом) полевой транзистор открыт (т.к. напряжение на выводе CS ниже определённого уровня), и ток, постепенно (за счёт индуктивности) увеличиваясь, проходит через светодиоды и дроссель, накапливая в нём энергию. Когда напряжение на CS поднимается до определённого порога, то транзистор закрывается и начинается период off-time (обозначен серым цветом).
Во время него дроссель стремится поддержать ток в цепи с помощью энергии, накопленной в магнитном поле (первый закон коммутации). Ток к светодиодам от дросселя начинает поступать через диод D5, постепенно спадая. Через некоторое время это приводит к открытию транзистора и повторению всего, что было описано ранее. Драйвер работает в режиме критической проводимости тока индуктора, т.е. MOSFET открывается в тот момент, когда ток дросселя достигает нулевого значения.
Необходимое количество энергии для поддержания стабильной выходной мощности может подаваться на дроссель путём широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM) или частотно-импульсной модуляции (ЧИМ, PFM). В даташите к этой микросхеме прямо не сказано, какой тип модуляции используется, но написано, что "минимальная частота переключения устанавливается при самом низком входном напряжении, а максимальная частота переключения устанавливается при самом высоком входном напряжении". Эта информация и плавающая от нагрева частота, могут указывать на применение ЧИМ.
Предлагаю ознакомиться с тематическим списком и всеми статьями!
Спасибо за то, что дочитали мою статью!
Если информация понравилась - ставьте лайк и делитесь на других сайтах. Также буду рад комментариям и долгому времени прочтения!