Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема

Чтобы запитать светодиодную ленту от сети обычной бытовой сети переменного тока 220В 50Гц нужно выполнить три условия:

  • преобразовать переменное напряжение сети в постоянное;
  • выровнять уровни напряжений: снизить сетевое напряжение до 12В или изменить схему подключения светодиодов, чтобы на них можно было подавать высокое напряжение;
  • стабилизировать параметры электрического питания.

Проще всего использовать готовый блок питания для светодиодной ленты 12В, он рассчитан на безопасное напряжение. Но в применении этого блока питания есть и минусы: он стоит денег и собрать его не так просто, кроме того из-за низкого напряжения светодиодные ленты не стоит располагать далеко от блока питания, для компенсации потерь напряжения придется использовать толстые провода.

Второй вариант: переделать светодиодную ленту и вместо последовательно-параллельного включения светодиодов использовать последовательное.
При такой схеме включения светодиодная сборка питается малым током, но при большом напряжении. Кроме того, если пожертвовать гальванической развязкой, то схема драйвера питания сильно упрощается.
Внимание!!! Схемы без гальванической развязки от сети можно применять там, где нет опасности поражения электрическим током, например в сухом помещении на потолке.

Самое интересное, что схему подобного драйвера можно сделать из деталей отслуживший свой срок энергосберегающей лампочки!

Рассмотрим подключение светодиодной ленты к сети 220В схема приведена на рисунке.

Таблица номиналов элементов схемы:

  • C1 – 2,2 мкФ 400 В
  • R1 – 1,3 кОм
  • R2 – 4,3 кОм
  • R3 – 47 Ом
  • VD1 .. VD4 – 1N4007
  • VT1, VT2 — 13002

На схеме можно выделить три узла:

  • выпрямитель переменного напряжения и фильтр на элементах C1, R1, VD1 – VD4;
  • стабилизатор тока на R2, R3, VT1, VT2;
  • сборка из светодиодов HL1 – HLN.

Про работу выпрямителя можно почитать здесь. В данной схеме кроме диодного моста из 4-х диодов добавлены токоограничивающий резистор R1 защищающий от бросков тока, фильтрующий конденсатор C1.
При подаче на вход данного выпрямителя сетевого напряжения 220В / 50Гц, на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) появиться постоянное напряжение равное примерно 300В с пульсацией частотой 100Гц. Чем больше будет емкость конденсатора, тем меньше будет пульсация.

Светодиоды требуют питания стабилизированным током, часто их питают стабилизированным напряжением через резистор ограничивающий ток, например как в светодиодных лентах. Но зачем нам идти на компромиссы, если сделать стабилизатор тока, работающий при больших напряжениях проще, чем стабилизатор напряжения. Работа схемы стабилизатора тока рассматривалась тут.

И последний элемент это последовательная сборка светодиодов из ленты. Стандартная светодиодная лента собирается по схеме из трех последовательных светодиодов и одного токоограничивающего резистора. Такой участок подключается параллельно куче других таких же участков и все это подключается к 12 В. На каждом диоде падает напряжение от 3,3 В до 3,6 В, таким образом на токоограничивающий резистор остается около полутора Вольт.

Чтобы повысить напряжение участки из трех диодов включаем последовательно с друг другом, а резистора можно выпаять, закорачивать или заменять перемычками, т.е. как будет удобнее с точки зрения топологии.
Внимание!!! Соблюдайте полярность, при ошибка в полярности подключения светодиода при таком напряжении будет для светодиода фатальной.

Ток которые протекает через тройку светодиодов можно примерно посчитать, разделив полтора Вольта на сопротивление токоограничивающего резистора. То есть при сопротивлении 150 Ом, ток через светодиоды составит 10 мА.

Именно такая лента со светодиодами на 10 мА попалась мне, для неё и были рассчитывать параметры драйвера. Если нужно уменьшить ток, то придется пропорционально увеличивать значение сопротивления резистора R3.

При сетевом напряжении в 220 В, описанная схема способна обеспечить последовательное подключение до 25 групп из трех диодов или 75 единичных. Если напряжение в сети часто бывает пониженным, то лучше снизить количество групп светодиодов до 20 или даже 15.

А вот и плата от энергосберегающей лапочки, откуда можно получить нужные радиоэлементы.

Лампочка разбилась, а плата осталась в рабочем состоянии.

Кстати полярность подключения диодов, выводы транзисторов можно срисовать прямо с этой платы, все что нужно там помечено.
Добываем элементы из этой платы и собираем новую схему. На фото видно, что транзисторы в маломощном корпусе TO-92 такой корпус не рассеет мощность больше 600 мВт. И суммарная мощность схема с таким транзистором не позволит отдавать в нагрузку более пары Ватт. Если потребуется собрать схему для более мощной нагрузки, то транзистор VT2 должен быть в более мощном корпусе и желательно с радиатором.

Подключение светодиодной ленты к сети 220В схема: 1 комментарий

  1. Прохожий

    Используя плату от КЛЛ можно обойтись без огорода с разрезанием ленты на мелкие куски и их спаиванием, выпрямлением напряжения и т.д., и без геморроя с прозвонкой в случае выхода из строя одного куска. Не говоря уж об отсутствии гальванической развязки с сетью, что вообще недопустимо для использования неподготовленными людьми. Просто задействуем балласт в качестве импульсного БП.

    1. Конденсатор, подключенный только к 2-м выводам лампы, как и саму (сгоревшую) лампу, удаляем. Точки подключения 2-х других ее выводов замыкаем перемычкой.

    2. Дроссель превращаем в трансформатор. Для чего выпаиваем его, кидаем в емкость с водой, доводим ее до кипения, вынимаем, разбираем. Изолируем имеющуюся обмотку, мотаем поверх вторую (10..20 вит, d 0,3..0,5, лучше свить из нескольких более тонких).

    3. Собираем транс, подпаиваем первичку к плате короткими проводами. К вторичке выпрямитель — мост из ВЧ диодов и 470..1000 мкФ х 25..35В, с нагрузкой нужной мощности (напр. 12В автолампой). Последовательно с балластом цепляем лампу (накаливания) на 220В 40..60Вт на случай ошибок в монтаже. Кратковременно включаем. Если маленькая лампа горит, а большая нет, продолжаем. В противном случае ищем ошибку монтажа, или неисправность на плате балласта.

    4. Удаляем большую лампу, к маленькой подключаем вольтметр. Кратковременно включаем, замеряем напряжение. Корректируем количество витков вторички, снова замеряем. Если добились 11..13,5В, подключаем в качестве нагрузки тот кусок ленты, который будем питать от нашего устройства. Меряем напряжение, при необходимости корректируем витки.

    5. Изолируем вторичку, собираем транс на клее, запаиваем на место. Выпрямитель тоже удаляем.

    6. Ленту нарезаем на ЧЕТНОЕ количество кусков, соединяем в ДВЕ параллельные группы — в каждой из них «+» к «+», «-» к «-«. А группы параллелим между собой наоборот — «+» 1-й к «-» второй. Подключаем получившийся «бутерброд» к вторичке. Проверяем, окончательно собираем конструкцию.

    Светодиоды отлично работают на «переменке» благодаря встречно-параллельному включению, каждая группа на своей полуволне, и защищая друг дружку от обратного напряжения. Для устранения мерцания на 50Гц меняем конденсатор фильтра (обычно 1мкФ х 450В) на 5..20 мкФ (1..2мкФ на 1Вт мощности нагрузки). Транзисторы на плате балласта (обычно MJE13001 ) тоже желательно заменить на более мощные (MJE13005, MJE13007, или в кр. сл. MJE13003), хотя бы на время наладки. Если мощность, потребляемая лентой, превышает 70% от заявленной мощности лампы — обязательно.

    Естественно, при повторении конструкции с таким же балластом и незначительно отличающейся нагрузкой подбирать витки заново не нужно. При наличии ВЧ вольтметра не нужен и выпрямитель.

    Таким образом я перевел на светодиоды больше десятка настольных ламп с горелыми U-образными 6/9Вт ЛЛ, просто наклеивая отрезки ленты соотв. длины к штатному отражателю на всю его ширину. Желающим повторить: не используйте термоклей, они достаточно сильно греются при длительной работе!

Добавить комментарий