Ein einfaches BP2857D-Netzteil für LED-Leuchten. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Der Autor setzt das Thema Netzteile für LED-Lampen fort und bietet ein einfaches Gerät auf einem speziellen Chip an. In einer vereinfachten Version, ohne Eingangsfilter und passiven Leistungsfaktorkorrektor, enthält die Quelle nur etwas mehr als zwei Dutzend Elemente.

In der Juli-Ausgabe 2016 des Magazins wurde der Entwurf eines Netzteils für eine Büro-LED-Lampe [1] veröffentlicht, das aufgrund seiner hohen technischen Parameter und Komplexität bedingt dem älteren Segment (Premiumklasse) solcher Geräte zugeordnet werden kann . In der Septemberausgabe 2016 des Magazins wurde eine verbesserte und vereinfachte Version davon veröffentlicht [2], die in ihren Eigenschaften und ihrer relativen Einfachheit bereits dem mittleren, preisgünstigeren Segment zuzuordnen ist. Um eine Art Reihe ähnlicher Geräte zu erhalten, wäre es logisch anzunehmen, dass eine weitere, sehr einfache und kostengünstige Budgetoption nicht ausreicht. In diesem Artikel wird eine solche Stromquelle für LED-Lampen vorgeschlagen.

Heutzutage ist es völlig unnötig, über die Beliebtheit der LED-Beleuchtung zu sprechen. Ich möchte nur darauf hinweisen, dass das schnelle Wachstum der Produktionsmengen und der Vielfalt der darauf basierenden LEDs und Lampen sowie deren Stromversorgung eine entsprechende Reaktion bei den Herstellern spezialisierter Mikroschaltungen hervorgerufen hat. Nach dem Regen schossen Familien preiswerter, spezialisierter Mikroschaltungen wie Pilze aus dem Boden, um auf ihrer Basis einfache und günstige Stromversorgungen zu bauen. Ein Beispiel ist der BP2857D-Chip des chinesischen Herstellers BPS. Es wurde entwickelt, um einen kostengünstigen, kleinen Abwärtsimpulswandler ohne galvanische Trennung mit Stabilisierung des Ausgangsstroms zu bauen.

Die Mikroschaltung BP2857D erfordert nur minimale Verkabelung, enthält einen eingebauten Feldeffekttransistor (MOSFET) und verfügt außerdem über Schutzfunktionen gegen Leerlauf und Lastkurzschluss. Gleichzeitig beträgt der Preis zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels beim Kauf über den Internetdienst eBay.com nur 30 bis 40 Rubel.

Reis. 1. Stromversorgungsschaltung basierend auf BP2857D (zum Vergrößern anklicken)

Das Diagramm der Stromversorgung basierend auf BP2857D ist in Abb. dargestellt. 1. Falls gewünscht, können Sie eine sehr einfache und kostengünstige Quelle erhalten, indem Sie den Rauschunterdrückungsfilter C1-C4L1L2RU1 und den passiven Leistungsfaktorkorrektor (die Mikroschaltung verfügt nicht über eine integrierte Leistungsfaktorkorrekturfunktion) VD5-VD7C6C7R1 entfernen und erhöhen Kapazität des Kondensators C5 auf 33 μF.

Quelle gesammelt gemäß dem Diagramm in Abb. 1, weist folgende technische Merkmale auf:

• AC-Eingangsspannung, V.......165...265
• Ausgangsstrom, mA.......350
• Instabilität des Ausgangsstroms (abhängig von der Eingangsspannung), %, nicht mehr.......3
• Ausgangsspannungsintervall, V .......60...110
• Effizienz, %, nicht weniger.......93
• Pulsationskoeffizient des Lichtstroms, % ....... 1
• Leistungsfaktor (PF) ...... 0,91

Bei Anlegen der Netzspannung ist der im DA1-Chip verbaute Feldeffekttransistor geöffnet. Strom fließt durch den Stromkreis: Plus der Diodenbrücke (Leistungsfaktorkorrektur), Drain des Feldeffekttransistors (Pins 5 und 6 der DA1-Mikroschaltung), Quelle (Pin 8), Strommesswiderstand R2-R4, Induktivität L3, Last, Minus der Diodenbrücke. Zu diesem Zeitpunkt sammelt der Induktor Energie und gleichzeitig wird der Kondensator C10 geladen. Wenn der Feldeffekttransistor schließt, beginnt die Last, durch die im Kondensator C10 gespeicherte Energie mit Strom versorgt zu werden, und die Induktivität L3 hält den Strom durch die Diode VD9 aufrecht und speist den Kondensator C10. Chip DA1 steuert die Spannung am Kondensator C10 über den Teiler R8R9C8. Pin 8 der Mikroschaltung ist sowohl die Quelle des Feldeffekttransistors als auch der Eingang der Strommessschaltung. Der Spannungsabfall am Stromsensor R2-R4 wird zur Steuerung des Mikroschaltkreises des durch den Feldeffekttransistor und die Last fließenden Stroms verwendet.

Die Öffnungs- und Schließmomente des schaltenden Feldeffekttransistors hängen von den Spannungspegeln an den Pins 8 und 2 der Mikroschaltung ab. Die Mikroschaltung wird über den Teiler R5-R7 gestartet und mit Strom versorgt. Der an Pin 10 der Mikroschaltung angeschlossene Schaltkreis R8VD4 sorgt im Betriebsmodus für zusätzliche Leistung. Drei parallel geschaltete Widerstände R2-R4 ermöglichen eine genaue Einstellung des Ausgangsstroms. Auf Wunsch kommt man auch mit einem 0,5-W-Widerstand aus. Die Funktionsweise der Mikroschaltung und ihre Parameter werden in [3] ausführlicher beschrieben.

Reis. 2. Aussehen der Platine des zusammengebauten Geräts

Reis. 3. Aussehen der Platine des zusammengebauten Geräts

Die Netzteilplatine wurde für den Einbau in eine flache Deckenleuchte konzipiert. Die Höhe der Leiterplatte mit allen darauf montierten Elementen, bestimmt durch die Höhe des Induktors L3, beträgt 16 mm. Das Aussehen der Platine des zusammengebauten Geräts ist in Abb. dargestellt. 2 und Abb. 3. Die Platinenzeichnung ist in Abb. dargestellt. 4, und die Anordnung der Elemente ist in Abb. 5. Der Induktor L3 mit einer Induktivität von 0,9 mH besteht aus einem standardmäßigen kleinen Magnetkern E16/8/5 (Material N87 oder ähnlich) mit einem nichtmagnetischen Spalt von 0,9 mm. Seine Wicklung enthält 186 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm. Die Entstörfilterdrossel L2 hat eine Induktivität von 30 mH. Es ist auf einen standardmäßigen kleinen Magnetkern E10/5,5/5 gewickelt, jede Wicklung enthält 110 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,2 mm. Sie können eine passende Standarddrossel aus einem Schaltnetzteilfilter verwenden.

Reis. 4. Brettzeichnung

Reis. 5. Lage der Elemente auf dem Brett

Der Hantelinduktor L1 ist standardmäßig geeignet, hat eine Induktivität von 3 mH und einen zulässigen Strom von mindestens 150 mA. Anstelle der SMA4007-Dioden (VD1-VD4) können Sie beliebige kleine Gleichrichter für die Oberflächenmontage mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 400 V verwenden. Leistungskorrekturdioden VD5-VD7 sowie VD8 - kleine Hochgeschwindigkeitsgleichrichter FR107FH ist für die Oberflächenmontage oder ähnliches konzipiert. Diode VD9 – ultraschnelles HS1K oder ähnlich. Für einen Ausgangsstrom von 350 mA sollten die Strommess-Shunt-Widerstände R2–R4 jeweils 1,6 Ohm betragen.

Ein korrekt zusammengebautes Gerät beginnt sofort zu arbeiten. Aus Sicherheitsgründen ist es jedoch besser, den ersten Start über eine in Reihe geschaltete Glühlampe durchzuführen.

Literatur

1. Lazarev V. Netzteil am UCC28810 für eine LED-Lampe mit einer Leistung von 18...48 W. - Radio, 2016, Nr. 7, S. 18-23.
2. Lazarev V. Verbesserte Stromversorgung basierend auf UCC28810 für LED-Lampen. – Radio, 2016, Nr. 9, S. 32-34.
3. BP2857D Nicht isolierter Buck-Offline-LED-Treiber. - URL: bpsemi.com/en/Data/BP2857D_EN_DS_Rev. 1.0.pdf

Autor: V. Lazarev

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