1. теоретичне обґрунтування
2. Практична реалізація ідеї
3. Використовуємо драйвер енергозберігаючої лампи
4. Поради і застереження

Енергозберігаючі лампи активно позиціонувалися як заміна нізкоекономічним і ненадійним лампам розжарювання. Поступове зниження цін на «економки» призвело до того, що вони отримали практично повсюдне поширення.

Прогрес не стоїть на місці і на зміну енергозберігаючим люмінесцентним лампам приходять світлодіодні джерела світла. Маючи велику економічність, вони перевершують енергозберігаючі лампи по екологічності, оскільки люмінесцентні лампи містять отруйну ртуть, а світлодіоди абсолютно безпечні (докладніше про шкоду світлодіодних ламп ).

Найбільший мінус світлодіодів - їх висока вартість. Тож не дивно, що багато хто займається переробкою енергозберігаючих ламп в світлодіодні, використовуючи по максимуму доступну і недорогу елементну базу.

Використання плати харчування енергозберігаючої лампи в якості драйвера для світлодіодів

теоретичне обґрунтування

Світлодіоди працюють при низькій напрузі - близько 2-3В. Але найголовніше, для нормальної роботи потрібно не стабільність напруги, а стабільність струму, по ним протікає. При зниженні струму знижується яскравість світіння, а перевищення призводить до виходу з ладу діодного елемента. Напівпровідникові пристрої, до яких відносяться світлодіоди, мають яскраво виражену залежність від температури. При нагріванні опір переходу падає і зростає прямий струм.

Простий приклад: джерело стабільного напруги видає 3В, при струмі споживання світлодіода 20мА. При підвищенні температури напруга на світлодіоді залишається незмінним, а струм зростає аж до неприпустимих значень.

Для виключення описаної ситуації, джерела світла на напівпровідниках живиться від стабілізатора струму, він же драйвер. За аналогією з люмінесцентними лампами драйвер іноді називають баластом для світлодіодів.

Наявність вхідного напруга 220В разом з вимогою стабілізації струму призводить необхідність створення складної схеми живлення світлодіодних ламп.

Практична реалізація ідеї

Найпростіший джерело живлення світлодіодів від мережі 220В має наступний вигляд:

Примітивний джерело живлення для світлодіодів від мережі 220В

На наведеному малюнку резистор забезпечує падіння надлишку напруги мережі живлення, а діод, включений паралельно, захищає LED елемент від імпульсів напруги зворотної полярності.

Як видно з малюнка, що можна перевірити розрахунками, потрібно резистор великої потужності, що виділяє під час роботи багато тепла.

Нижче наведена схема, де замість резистора використовується гасить конденсатор

Схема з гасить конденсатором

Використання в якості баласту конденсатора дозволяє позбутися від потужного резистора і підвищити ККД схеми. Резистор R1 обмежує струм в момент включення схеми, R2 служить для швидкого розряду конденсатора в момент вимикання. R3 додатково обмежує струм через групу світлодіодів.

Конденсатор С1 служить для гасіння надлишків напруги, а С2 згладжує пульсації харчування.

Діодний міст утворений чотирма діодами типу 1N4007, які можна випаять з непридатною енергозберігаючої лампи.

Розрахунок схеми проведений для світлодіодів HL-654H245WC з робочим струмом 20мА. Не виключено застосування аналогічних елементів з таки струмом.

Так само, як і в попередній схемі, тут не забезпечується стабілізація струму. Щоб виключити вихід світлодіодів з ладу, в схемі баласту для світлодіодних ламп ємність конденсатора С1 і опір резистора R3 обрані з запасом, щоб при максимальному вхідному напрузі і підвищеній температурі світлодіодів, струм через них не перевищував допустимих значень. У нормальному режимі струм через діоди кілька менш номінального, але на яскравості лампи це практично не позначається.

Недолік такої схеми полягає в тому, що використання більш потужних світлодіодів зажадає збільшення ємності гасить конденсатора, що має великі габарити.

Аналогічно виконується харчування світлодіодної стрічки від плати енергозберігаючої лампи. Важливо, щоб струм світлодіодної стрічки відповідав лінійці світлодіодів, тобто 20мА.

Використовуємо драйвер енергозберігаючої лампи

Більш надійна схема, коли використовується драйвер з енергозберігаючої лампи з мінімальними переробками. Як приклад на малюнку показана переробка енергозберігаючої лампи потужністю 20 Вт для харчування потужного світлодіода з струмом споживання 0.9А.

Переробка світлодіодної лампи для живлення світлодіодів

Переробка електронного баласту для світлодіодних ламп в даному прикладі мінімальна. Велика частина елементів в схемі залишена від драйвера старої лампи. Змінам піддався дросель L3 і доданий випрямний міст. У старій схемі між правим висновком конденсатора С10 і катодом діода D5 була включена люмінесцентна лампа.

Тепер конденсатор і діод з'єднані безпосередньо, а дросель використовується в якості трансформатора.

Переробка дроселя полягає в намотуванні вторинної обмотки, з якої і буде зніматися напруга для харчування світлодіода.

Чи не розбираючи дросель, на нього потрібно намотати 20 витків емальованого дроту діаметром 0.4мм. При включенні напруга холостого ходу знову виконаної обмотки має становити близько 9.5-9.7В. Після підключення моста і світлодіода, амперметр, включений в розрив харчування LED елемента, повинен показувати близько 830-850мА. Більше чи менше значення вимагає корекції кількості витків трансформатора.

Діоди 1N4007 або аналогічні, можна використовувати від іншої несправної лампи. Діоди в економці використовуються з великим запасом по струму і напрузі, тому виходять з ладу вкрай рідко.

Поради і застереження

Всі наведені схеми світлодіодних драйверів з енергозберігаючої лампи, хоч і забезпечують низьковольтне харчування, мають гальванічний зв'язок з мережею змінного струму, тому при роботі з налагодження потрібно дотримуватися запобіжних заходів.

Найкращим і найбезпечнішим буде використання при роботі розділового трансформатора з однаковими первинної і вторинної обмотками. Маючи на виході ті ж самі 220, трансформатор буде забезпечувати надійну гальванічну розв'язку первинної та вторинної ланцюгів.