Решил изучить нестандартные режимы работы высоковольтного стабилизатора тока из светодиодной лампы, и заодно поделиться информацией об этом со всеми желающими.
Исследования проводились на линейном стабилизаторе тока BP5131H.
Эта микросхема расположена слева от конденсатора. Используются только 3 вывода из 8-ми, как и во всех подобных драйверах.
Заводская настройка тока на светодиодах в этой лампе - 20 мА. Весь ток проходит через токозадающий резистор R2. Или почти весь, т.к. при его выпаивании светодиоды слабо светятся на токе 0,08 мА.
Резистор 30,3 Ом, падение напряжения на нём 0,611 В, из этого можно посчитать ток: 0,611/30,3=0,02 А или 20 мА.
Падение напряжения на резисторе практически неизменно при значительных изменениях сопротивления: 0,611-0,615 В при 30,3-721 Ом, соответственно. В свою очередь этот диапазон сопротивлений позволяет плавно изменять яркость и ток светодиодов с 20 мА до 0,94 мА, если подключить переменный резистор последовательно с уже имеющимся R2.
Увеличение сопротивления токозадающего резистора с 30,3 Ом до 676 Ом повышает падение напряжения на микросхеме с 87,5 В до 144 В, но это не вызывает её повышенный нагрев, т.к. ток снижается, и на микросхеме рассеивается меньшая тепловая мощность.
Значения U и P на микросхеме драйвера для разных токов в цепи светодиодов:
I=20 мА, U=94 В, мощность на чипе 1,88 Вт, напряжение на конденсаторе 296 В;
I=10 мА, U=119 В, мощность на чипе 1,19 Вт, напряжение на конденсаторе 308 В;
I=5 мА, U=135 В, мощность на чипе 0,67 Вт, напряжение на конденсаторе 317 В;
I=1 мА, U=151 В, мощность на чипе 0,15 Вт, напряжение на конденсаторе 325 В.
Тогда как уменьшение количества кристаллов светодиодов приводит к большему нагреву микросхемы, что нужно учитывать при установке перемычек вместо перегоревших светодиодов.
Добавлять последовательно лишние светодиоды можно, только это быстро приведёт к уменьшению диапазона стабилизации, а значит и к снижению яркости и появлению пульсаций 100 Гц. Избежать этого при добавлении большого количества дополнительных светодиодов можно снижением тока резистором R2.
Лампы с таким драйвером имеют узкий диапазон входящих напряжений, при которых работает стабилизация, поэтому не редкость, что понижение напряжения в сети чуть ниже 230 В приводит к появлению пульсаций. Для понижения сетевого напряжения, за неимением ЛАТРа, я использовал плёночные конденсаторы.
Выяснилось, что пульсации при входящем напряжении 194 В исчезают, если снизить ток до 11 мА, а при напряжении 168 В исчезают при снижении тока до 2,45 мА. В первом случае к лампе был подключён конденсатор ёмкостью 0,6 мкФ, а во втором - 0,1 мкФ .
А теперь ответ на самый главный вопрос. Как ни странно это звучит, стабилизатор, заточенный для работы с постоянным напряжением около 300 В, отлично стабилизирует ток при значительно более низком напряжении! Минимальный порог напряжения для стабильного питания однокристального белого светодиода током 20 мА составляет 9 В. В это время падение напряжения на светодиоде 2,66 В.
Если сравнивать с низковольтным стабилизатором тока LM317T, то для этой же цели ему хватает 5,6 В. Максимальное входное напряжение 40 В.
Предлагаю ознакомиться с тематическим списком и всеми публикациями!
Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях и на других сайтах. Также буду рад комментариям!