8-W-LED-Lampen-Netzteil am HV9961. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Die Autoren schlagen ein 8-W-Netzteil vor, das auf dem HV9961-Chip aufgebaut ist, um eine LED-Lampe mit Strom zu versorgen.

Heutzutage gibt es in der Literatur und im Internet viele Beschreibungen von Netzteilen für LED-Lichtquellen unterschiedlicher Komplexität und Funktionalität, oft auch LED-Treiber genannt. Hierbei handelt es sich um meist schaltende Netzteile mit Stabilisierung des Ausgangsstroms oder der Ausgangsspannung. Das in diesem Artikel vorgeschlagene Netzteil ist eine Variante einer der kostengünstigen Lichtquellen, die von einem inländischen Hersteller in Massenproduktion hergestellt werden. Es zeichnet sich durch seine Einfachheit aus, die es auch für unerfahrene Funkamateure zur Wiederholung zugänglich macht und gleichzeitig über gute Parameter verfügt.

Wichtigste technische Merkmale

• AC-Eingangsspannung, V.......120...250
• Ausgangsstrom, mA.......65
• Stabilität des Ausgangsstroms über den gesamten Versorgungsspannungsbereich, nicht mehr als, %......2
• Maximale Ausgangsspannung, V ....... 110
• Pulsationskoeffizient des Lichtstroms, nicht mehr als % ..... 1,5

Die Stromquelle ist ein Abwärtswandler, der vom weit verbreiteten speziellen Stromreglerchip HV9961 gesteuert wird. Das Gerätediagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Eine kleine Anzahl externer Elemente und eine relativ hohe Genauigkeit der Laststromregelung haben diesen Chip zu einer gängigen Lösung für verschiedene LED-Treiber gemacht.

Reis. 1. Gerätediagramm (zum Vergrößern anklicken)

Der Laststrom wird durch Änderung des durchschnittlichen Stromwerts des Schalttransistors VT1 geregelt. Durch Messung des Spannungsabfalls am Widerstand R2 passt die Mikroschaltung DA1 die Zeit (Dauer) des offenen Zustands des Transistors VT1 an und hält so den Ausgangsstrom auf einem bestimmten Niveau. In diesem Fall ist die durch den Widerstand R1 vorgegebene Schließzeit immer konstant.

Widerstand R2 ist im Wesentlichen ein Stromsensor durch die LEDs. Sein Widerstand wird nach der Formel berechnet

R2 = 0,275/I_LED

wo ich_LED - erforderlicher LED-Strom.

Auszeit t_WOW! (μs) Transistorzustände werden mit der Formel berechnet

t_WOW! = R1/25 + 0,3

wobei der Widerstandswert des Widerstands R1 in Kiloohm angegeben ist.

Es empfiehlt sich, den Widerstandswert im Bereich von 100 kOhm bis 1 MOhm zu wählen, obwohl in [1] ein größerer Bereich zulässig ist – ab 30 kOhm. Eine zu kurze Zeit im geschlossenen Zustand kann zu einer Überhitzung des Transistors VT1 führen.

Aus der Beziehung lässt sich die Induktivität des Induktors L2 recht genau abschätzen

Dabei erhält man die Induktivität in Henry, wenn die Spannung in Volt in die Formel eingesetzt wird, der Strom in Ampere und die Zeit in Sekunden.

Bei der Berechnung der Stromversorgung für andere Ausgangsströme und -leistungen muss die Induktivität des Induktors möglicherweise manuell angepasst werden, um einen stabilen Betrieb des Geräts bei unterschiedlichen Eingangsspannungen zu erreichen. Und wir dürfen nicht vergessen, dass der Induktor L2 einen nichtmagnetischen Spalt benötigt. Die Lücke kann beispielsweise mit den Methoden [2] oder [3] berechnet werden.

Für dieses Design wurde der Induktor L2 auf einen Standardrahmen für den Magnetkern E 16/8/5 von Epcos aus N87-Material gewickelt, der nichtmagnetische Spalt betrug 0,5 mm (Gesamtspalt des Magnetkerns). Die Wicklung enthält 700 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,15 mm.

Reis. 2. Leiterplattenzeichnung des Geräts

Reis. 3. Position der Stromversorgungsteile

Das Netzteil ist auf einer Leiterplatte aus einseitig 1,5 mm starker Glasfaserfolie montiert. Seine Zeichnung ist in Abb. dargestellt. 2, und die Lage der Teile ist in Abb. 3. Auf der Seite der Leiterbahnen befinden sich eine DA1-Mikroschaltung, ein VT1-Transistor, eine VD1-Diodenbrücke, eine VD2-Diode, ein Kondensator C5 und die Widerstände R1, R2. Das Gerät verwendet importierte Kondensatoren C1 und C4 – für eine Wechselspannung von 250 V. Sie können durch Kondensatoren K73-17 für eine Nennspannung von 630 V (C1) und 400 V (C4) ersetzt werden. Die Nennspannung des Kondensators C2 muss mindestens 1,5 kV betragen. Diese Bedingung wird beispielsweise durch die Kondensatoren K15-5 erfüllt. Diode VD2 - HS1M oder eine ähnlich schnelle Diode in einem SMA-Gehäuse (DO-241AC) mit einer Sperrspannung von mindestens 400 V und einem Strom von 1 A.

Der Transistor STD5N52K3 im D-PAK-Gehäuse kann durch jeden n-Kanal-MOSFET mit einer Drain-Source-Spannung von 500 V, einem Kanalwiderstand von 1...2 Ohm und einem zulässigen Kanalstrom von mindestens 1 A ersetzt werden. Induktivität L1 – RLB1314-302KL, Anschlüsse XT1, XT2 – Schraubklemmenblöcke, jeweils drei- und zweipolig zur Montage auf einer Platine. Ein Foto der montierten Leiterplatte von der Seite der Leiterbahnen ist in Abb. dargestellt. 4.

Die LED-Platine ist zur besseren Wärmeableitung auf einer Aluminiumbasis gefertigt. Es ist mit 36 ​​in Reihe geschalteten und gleichmäßig verteilten NESL157ВТ sw30 LEDs von Nichia ausgestattet (Abb. 5).

Reis. 4. Montierte Leiterplatte

Reis. 5. Montiertes Gerät

Literatur

1. LED-Treiber mit Konstantstromregelung im Mittelmodus. - URL: pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/637222/SUTEX/HV9961.html.
2. Kuznetsov A. Transformatoren und Drosseln für SMPS. Rev 2. - URL: servotechnica.spb.ru/library/BOOKS/$D2$F0$E0$ED$F1$F4$EE$F0$EC$E0$F2$EE$F0$FB.
3. Brown M. Stromquellen. Berechnung und Design. Pro. Ph.D. Technik. Wissenschaften S. L. Popov. - Kiew, MK-Press, 2007.

Autoren: V. Lazarev, D. Golubin

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