Строение IC-драйвера светодиодной лампы

Драйвер лампы – устройство, преобразующее ток из сети питания в ток, потребляемый светодиодами. Рассмотрим из каких элементов состоит драйвер.

  • Диодный мост. Это полупроводниковый элемент драйвера лампы, преобразующий переменный ток из сети питания в постоянный ток. Основной характеристикой надёжности диодного моста является запас по напряжению и силе переменного тока. Он определяется как разница между максимально допустимым напряжением и силы тока и их номинальными значениями. Чем выше это значение, тем более высокие скачки напряжения в сети может выдержать диодный мост, тем он надёжнее. Процесс изготовления диодных мостов, работающих в широком диапазоне напряжений, одинаков. Поэтому, практически нет разницы в стоимости диодного моста, рассчитанного для работы при 200V от моста, рассчитанного под напряжение 400V.
  • Микросхема преобразования входного тока в выходной. Служит для преобразования тока, прошедшего через диодный мост в ток с характеристиками, необходимыми для питания цепи светодиодов.
  • Высокочастотный фильтр (EMC). Нужен для того, чтобы высокочастотные колебания (помехи), создаваемые элементами лампы, не попадали в питающую сеть и не влияли на работу включенных в неё чувствительных приборов. Обычно этот фильтр состоит из двух конденсаторов, между которыми расположен резистор, а иногда и дроссель. Располагается между диодным мостом и микросхемой преобразования тока. Задача этих конденсаторов — максимально сгладить колебания тока в обе стороны: как из сети, через диодный мост, к микросхеме, так и в обратную сторону. Довольно часто производители пренебрегают высокочастотным фильтром, так как в современных условиях цепи освещения и розеток, питающих электроприборы, разнесены. Соответственно, помехи, создаваемые лампами, не попадают в цепь розеток, и, следовательно, не создают помех.
  • Входной конденсатор. В случаях, когда в драйвере отсутствует высокочастотный фильтр, его заменяют конденсатором, который сглаживает колебания тока, прошедшего через диодный мост. Располагается он между диодным мостом и микросхемой преобразования тока. В этом случае для общей надёжности лампы важно соотношение ёмкости этого конденсатора к мощности, потребляемой лампой – чем это отношение больше, тем надёжнее вся система.
  • Входной резистор. Нужен для ограничения тока в момент включения лампы. Это даёт отсутствие искрения контактов выключателя и, соответственно, продлевает срок службы и исключает возможность выхода его из строя.
  • Выходной конденсатор. Нужен для устранения колебаний тока, которые остались от недостаточной фильтрации входного конденсатора, а также помех, которые могли быть сгенерированы в процессе преобразования тока. Располагается после микросхемы стабилизации тока, на выходе из драйвера. Делает ток, питающий цепь светодиодов, максимально стабильным, что уменьшает пульсации света, излучаемого лампой. Стабильность работы цепи светодиодов, а, следовательно, надёжность (ресурс) всей лампы зависит от соотношения ёмкости этого конденсатора к выходной мощности драйвера и выходного тока. Обратите внимание на то, что именно выходной мощности драйвера, которая, как упоминалось ранее, меньше входной.
  • Выходной резистор. Нужен для того, чтобы в случае выхода одного или нескольких диодов из строя оставалась нагрузка, а также для разряда выходного конденсатора при выключении. Если произойдёт разрыв цепи светодиодов и будет отсутствовать этот резистор, а напряжение запаса выходного конденсатора будет недостаточным, то через некоторое время этот конденсатор может перегреться и закипеть. При «холодном старте» такого, скорее всего не произойдёт, но если лампа проработала какое-то время и конденсатор успел нагреться, то перегорание лампы может привести к его «закипанию» с довольно громким хлопком, а иногда он может и воспламениться, что может привести к пожару.
  • Конденсатор в цепи питания микросхемы преобразования тока. Нужен для фильтрации скачков напряжения, прошедших из цепи питания через диодный мост, входной конденсатор или высокочастотный фильтр. Это последний рубеж обороны микросхемы от скачков напряжения.

Вот, собственно, все элементы принципиальной электросхемы, которые нужны для стабильной работы светодиодной лампы.