सीलिंग एलईडी लैंप ड्राइवर सर्किट

आजकल सीएफएल और फ्लोरोसेंट लैंप को लगभग पूरी तरह से एलईडी लैंप के साथ बदल दिया गया है, जो ज्यादातर गोलाकार या चौकोर आकार के फ्लैट छत पर लगे एलईडी लैंप के रूप में हैं।

ये लैंप खूबसूरती से बिजली की बचत और अंतरिक्ष रोशनी के मामले में, उच्च दक्षता वाले आउटपुट के साथ, रोशनी के लिए सौंदर्य की दृष्टि प्रदान करने वाले हमारे घरों, कार्यालयों या दुकानों की सपाट छत की सतह के साथ विलय करते हैं।

इस लेख में हम एक सरल साधन संचालित हिरन कनवर्टर पर चर्चा करते हैं जो 3 वाट और 10 वाट की सीमा के बीच सीलिंग एलईडी लैंप के ड्राइवर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

सर्किट वास्तव में 220 V से 15 V SMPS सर्किट है, लेकिन चूंकि यह एक गैर-पृथक डिज़ाइन है इसलिए इसे जटिल फेराइट ट्रांसफार्मर और शामिल महत्वपूर्ण कारकों से छुटकारा मिलता है।

हालांकि एक गैर-पृथक डिज़ाइन मेन एसी से सर्किट को अलगाव प्रदान नहीं करता है, यूनिट पर एक साधारण कठोर प्लास्टिक कवर आसानी से इस खामी को गिनता है, जिससे उपयोगकर्ता को कोई खतरा नहीं होता है।

दूसरी ओर, एक गैर-पृथक चालक सर्किट के बारे में सबसे अच्छी बात यह है कि, यह महत्वपूर्ण एसएमपीएस ट्रांसफार्मर की अनुपस्थिति के कारण सस्ता, आसान, निर्माण, स्थापित और उपयोग करने में आसान है, जो एक साधारण प्रारंभकर्ता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

एसटी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक द्वारा एक एकल आईसी VIPer22A का उपयोग डिजाइन को वस्तुतः नुकसान का सबूत बनाता है, और स्थायी है, बशर्ते इनपुट एसी की आपूर्ति निर्दिष्ट 100 V और 285 V रेंज के भीतर हो।

IC VIPer22A-E के बारे में

VIPer12A-E और VIPer22A-E जो कि पिन-फॉर-पिन मैच होते हैं, और कई मेन्स AC से DC पावर सप्लाई एप्लिकेशन के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। यह दस्तावेज VIPer12 / 22A-E का उपयोग करके एक ऑफ-लाइन, गैर-पंजीकृत SMPS LED ड्राइवर बिजली की आपूर्ति प्रस्तुत करता है।

चार अनूठे ड्राइवर डिजाइन यहां शामिल हैं। चिप VIPer12A-E का इस्तेमाल 12 V को 200 mA और 16 V 200 mA की छत पर एलईडी लैंप के लिए किया जा सकता है।

VIPer22A-E को 12 वाट / 350 एमएए और 16 वी / 350 एमए आपूर्ति वाले उच्च वाट क्षमता वाले सीलिंग लैंप के लिए लागू किया जा सकता है।

एक ही पीसीबी लेआउट 10 वी से 35 वी तक किसी भी आउटपुट वोल्टेज के लिए नियोजित किया जा सकता है। यह एप्लिकेशन को बेहद विविध बनाता है, और 1 वाट से 12 वाट तक एलईडी लैंप की एक विस्तृत श्रृंखला को शक्ति प्रदान करने के लिए उपयुक्त है।

योजनाबद्ध में, कम भार के लिए जो 16 वी से कम के साथ काम कर सकता है, डायोड डी 6 और सी 4 शामिल हैं, 16 वी से अधिक लोड के लिए डायोड डी 6 और कैपेसिटर सी 4 को बस हटा दिया जाता है।

सर्किट कैसे काम करता है

सभी 4 वेरिएंट के लिए सर्किट फ़ंक्शन अनिवार्य रूप से समान हैं। भिन्नता स्टार्टअप सर्किट चरण में है। हम मॉडल को चित्र 3 में दर्शाए अनुसार समझाएंगे।

कनवर्टर डिज़ाइन आउटपुट को मुख्य AC 220V इनपुट से अलग नहीं किया गया है। यह डीसी लाइन के आउटपुट ग्राउंड के लिए एसी न्यूट्रल लाइन के सामान्य होने का कारण बनता है, इसीलिए मैन्स न्यूट्रल को बैक रेफरेंस कनेक्शन प्रदान करता है।

इस एलईडी हिरन कनवर्टर की लागत कम है क्योंकि यह पारंपरिक फेराइट ई-कोर आधारित ट्रांसफार्मर और पृथक ऑप्टो कपलर पर निर्भर नहीं करता है।

मुख्य एसी लाइन डायोड डी 1 के माध्यम से लागू की जाती है जो डीसी आउटपुट के लिए वैकल्पिक एसी आधा चक्रों को ठीक करती है। C1, L0, C2 एक पाई-फ़िल्टर का निर्माण करते हैं {मदद करने के लिए} EMI शोर को कम करने के लिए।

फ़िल्टर संधारित्र के मूल्य को एक स्वीकार्य पल्स वैली को प्रबंधित करने के लिए चुना जाता है, क्योंकि कैपेसिटर प्रत्येक वैकल्पिक आधे चक्र को चार्ज करते हैं। 2 kV तक रिपल के फटने वाले दालों को सहने के लिए D1 के बजाय डायोड का एक जोड़ा लगाया जा सकता है।

R10 उद्देश्यों की एक जोड़ी को संतुष्ट करता है, एक अशुद्धि में वृद्धि को प्रतिबंधित करने के लिए है और दूसरा उस स्थिति में एक फ्यूज के रूप में काम करना है जब कोई भयावह खराबी है। एक तार घाव प्रतिरोधी दबाव वर्तमान के साथ संबंधित है।

आग प्रतिरोधी प्रतिरोधी और फ्यूज सिस्टम और सुरक्षा विनिर्देशों के अनुसार बहुत अच्छी तरह से काम करता है।

सी 7 एक्सपी की आवश्यकता के बिना लाइन और तटस्थ गड़बड़ी को समतल करके ईएमआई को नियंत्रित करता है। यह सीलिंग एलईडी ड्राइवर निश्चित रूप से EN55022 स्तर 'बी' विनिर्देशों के साथ अनुपालन और पारित करेगा। यदि लोड की मांग कम है, तो यह C7 सर्किट से छोड़ा जा सकता है।

C2 के अंदर विकसित वोल्टेज को IC से MOSFET ड्रेन में लगाया जाता है, जिसमें 5 से 8 पिन एक साथ जुड़े होते हैं।

आंतरिक रूप से, IC VIPer के पास एक निरंतर वर्तमान स्रोत होता है जो Vdd पिन को 1mA प्रदान करता है। संधारित्र C3 को चार्ज करने के लिए इस 1 mA वर्तमान का उपयोग किया जाता है।

जैसे ही Vdd पिन पर वोल्टेज 14.5 V के न्यूनतम मान तक बढ़ता है, IC का आंतरिक वर्तमान स्रोत स्विच ऑफ हो जाता है और VIPer चालू / बंद होने लगता है।

जबकि इस स्थिति में, Vdd टोपी के माध्यम से बिजली पहुंचाई जाती है। इस संधारित्र के अंदर संग्रहीत बिजली उत्पादन क्षमता से अधिक होने के लिए आउटपुट लोड करंट प्रदान करने के लिए आवश्यक है ताकि उत्पादन संधारित्र के चार्ज के साथ-साथ Vdd कैप 9 वी से नीचे गिर जाए।

इसे दिए गए सर्किट स्कीमैटिक्स में देखा जा सकता है। इस प्रकार संधारित्र मूल्य को समय पर प्रारंभिक स्विच का समर्थन करने के लिए चुना जाता है।

जब एक शॉर्ट सर्किट होता है, तो Vdd कैप के अंदर का चार्ज न्यूनतम मूल्य से कम हो जाता है, जिससे एक नए स्टार्टअप चक्र को चालू करने के लिए उच्च वोल्टेज वर्तमान जनरेटर में निर्मित आईसी की अनुमति मिलती है।

कैपेसिटर की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की अवधि उस समय की अवधि तय करती है जिससे बिजली की आपूर्ति चालू और बंद हो जाएगी। यह सभी भागों पर आरएमएस वार्मिंग प्रभाव को कम करता है।

इसे नियंत्रित करने वाले सर्किट में Dz, C4 और D8 शामिल हैं। D8 साइकलिंग अवधि के दौरान C4 को उसके चरम मूल्य पर चार्ज करता है जबकि D5 चालन मोड में है।

इस अवधि के दौरान, आईसी को आपूर्ति स्रोत या संदर्भ वोल्टेज ग्राउंड स्तर से नीचे डायोड के आगे वोल्टेज ड्रॉप से ​​कम हो जाता है, जो कि डी 8 ड्रॉप के लिए बनाता है।

इसलिए मुख्य रूप से जेनर वोल्टेज आउटपुट वोल्टेज के बराबर है। सी 4 को वीएफबी और आपूर्ति स्रोत से जोड़ा गया है ताकि विनियमन वोल्टेज को सुचारू किया जा सके।

Dz एक 12 V, 1⁄2 W Zener है जो 5 mA की एक विशेष परीक्षण वर्तमान रेटिंग है। ये ज़ेनर्स जो एक छोटे से करंट में रेट किए जाते हैं, आउटपुट वोल्टेज की उच्च परिशुद्धता प्रदान करते हैं।

यदि आउटपुट वोल्टेज 16 V से कम है, तो सर्किट को चित्र 3 में दिखाया गया है, जहां Vdd को Vfp पिन से अलग किया गया है। जैसे ही आईसी के वर्तमान स्रोत में निर्मित Vdd संधारित्र को चार्ज करता है, Vdd बदतर परिस्थितियों में 16V प्राप्त कर सकता है।

एक 16 वी ज़ेनर में 5% न्यूनतम सहिष्णुता हो सकती है जो जमीन के प्रतिरोध में निर्मित के अलावा 15.2 वी हो सकता है, 1.230k 30 है जो 16.4 वी की कुल देने के लिए एक अतिरिक्त 1.23 वी उत्पन्न करता है।

16 V आउटपुट और बड़े के लिए, Vdd पिन और Vfb पिन को एक सामान्य डायोड और कैपेसिटर फिल्टर को बढ़ावा देने की अनुमति दी जा सकती है जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है।

प्रेरक चयन

प्रारंभ करनेवाला के प्रारंभ में बंद अवस्था में ऑपरेटिंग चरण नीचे दिए गए सूत्र के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है जो प्रारंभ करनेवाला के लिए एक प्रभावी अनुमान प्रदान करता है।

एल = 2 [पी _बाहर / ( ईद _शिखर )^दोx च)]

जहां Idpeak सबसे कम ड्रेन करंट है, IC VIPer12A-E के लिए 320 mA और VIPer22A-E के लिए 560 mA, f 60 kHz पर स्विचिंग फ्रीक्वेंसी को दर्शाता है।

उच्चतम पीक करंट, हिरन कन्वर्टर कॉन्फ़िगरेशन के भीतर दी गई शक्ति को नियंत्रित करता है। नतीजतन, ऊपर दी गई गणना असंतोषी मोड में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रारंभ करनेवाला के लिए उपयुक्त दिखती है।

जब इनपुट करंट शून्य पर खिसक जाता है, तो आउटपुट पीक करंट आउटपुट से दो गुना हो जाता है।

यह IC VIPer22A-E के लिए आउटपुट को 280 mA तक सीमित करता है।

यदि प्रारंभ करनेवाला का एक बड़ा मूल्य है, तो निरंतर और असंतोषजनक मोड के बीच स्विच करना, हम वर्तमान प्रतिबंध के मुद्दे से 200 एमए को आसानी से प्राप्त करने में सक्षम हैं। कम तरंग वोल्टेज को प्राप्त करने के लिए C6 को न्यूनतम ESR संधारित्र होना चाहिए।

वी _लहर = मैं _लहर एक्स सी _{ईएसआर}

D5 को एक उच्च गति वाले स्विचिंग डायोड की आवश्यकता होती है, लेकिन D6 और D8 साधारण रेक्टिफायर डायोड हो सकते हैं।

DZ1 को आउटपुट वोल्टेज को 16 V तक ठीक करने के लिए नियोजित किया गया है। हिरन कनवर्टर की विशेषताओं के कारण यह बिना किसी लोड स्थिति के चरम बिंदु पर चार्ज-अप होता है। यह एक जेनर डायोड का उपयोग करने की सलाह दी जाती है जो आउटपुट वोल्टेज से 3 से 4 V अधिक है।

चित्र तीन

ऊपर चित्र 3 छत एलईडी लैंप प्रोटोटाइप डिजाइन के लिए सर्किट आरेख दिखाता है। यह 12 वी एलईडी लैंप के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें 350 एमए का एक इष्टतम वर्तमान है।

यदि वर्तमान की कम मात्रा वांछनीय है, तो VIPer22A-E को VIPer12A-E में बदल दिया जा सकता है और कैपेसिटर C2 को 10 μf से 4.7 μF तक कम किया जा सकता है। यह 200 mA जितना देता है।

अंजीर # 4

चित्र 4 ऊपर 16 V आउटपुट या अधिक को छोड़कर समान डिज़ाइन प्रदर्शित करता है, D6 और C4 को छोड़ा जा सकता है। जम्पर आउटपुट वोल्टेज को Vdd पिन से जोड़ता है।

लेआउट के विचार और सुझाव

एल मान एक निर्दिष्ट आउटपुट वर्तमान के लिए निरंतर और असंतत मोड के बीच सीमा सीमा प्रदान करता है। बंद मोड में कार्य करने में सक्षम होने के लिए, प्रारंभ करनेवाला का मान निम्न से छोटा होना चाहिए:

L = 1/2 x R x T x (1 - D)

जहां आर लोड प्रतिरोध को इंगित करता है, टी स्विचिंग अवधि को दर्शाता है, और डी कर्तव्य चक्र देता है। आपको कुछ कारकों को ध्यान में रखना होगा।

पहला यह है कि अधिक से अधिक बड़ा अधिकतम वर्तमान को बंद कर दे। यह स्तर VIP622A-E के नाड़ी वर्तमान नियंत्रण द्वारा न्यूनतम पल्स से नीचे होना चाहिए जो 0.56 ए है।

जब हम लगातार काम करने के लिए बड़े आकार के प्रारंभकर्ता के साथ काम करते हैं, तो हम VIP IC के भीतर MOSFET के स्विचिंग घाटे के कारण अधिशेष गर्मी का सामना करते हैं।

प्रारंभ करनेवाला विनिर्देशों

कहने की जरूरत नहीं है, प्रारंभ करनेवाला वर्तमान विनिर्देश प्रारंभ करनेवाला कोर को संतृप्त करने के अवसर से बचने के लिए आउटपुट वर्तमान से अधिक होना चाहिए।

Inductor L0 को उपयुक्त फेराइट कोर के ऊपर 24 SWG ​​सुपर एनामेल्ड कॉपर वायर को घुमावदार करके बनाया जा सकता है, जब तक कि 470 यूएच का इंडक्शन वैल्यू हासिल नहीं हो जाता।

इसी तरह, प्रारंभ करनेवाला L1 किसी भी उपयुक्त फेराइट कोर के ऊपर 21 SWG सुपर तामचीनी तांबे के तार को घुमावदार करके बनाया जा सकता है, जब तक कि 1 mH का अधिष्ठापन मूल्य प्राप्त नहीं हो जाता।

पूर्ण भागों की सूची

अधिक जानकारी और पीसीबी डिजाइन के लिए कृपया इसे देखें पूरी डेटशीट