Замена блока питания светодиодной ленты

Часто нужно запитать свои самоделки, а блока питания на нужное напряжение нет. Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому.

Бестрансформаторный блок питания для светодиодов

Суть такого блока заключается в использовании балластного (гасящего) конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти калькулятор для расчёта конденсатора. В общем виде схема выглядит следующим образом:

Такой вариант имеет массу недостатков:

Нет стабилизации выходного напряжения;
нет гальванической развязки (трансформатора);
нет разряжающего резистора на балластном конденсаторе, поэтому есть риск поражения электрическим током от C1.

Приняв эти недостатки и доработав схему, получаем следующее бестрансформаторное питание светодиодов на 12В.

Вместо D1, микросхемы линейного стабилизатора L7812, может быть установлена любая другая на необходимое напряжение (7805 и т.д. а также отечественные стабилизаторы КРЕН).

Альтернативный вариант схемы БП для светодиодной ленты, при сборе своими руками – вместо линейного стабилизатора использовать стабилитрон или параметрический стабилизатор из стабилитрона и транзистора. Преимуществом такого решения есть гибкость в настройке напряжения стабилизации, ведь если у вас нет подходящего стабилитрона, вы можете два других соединить последовательно и добиться нужной величины напряжения.

Для изготовления самодельного блока питания для светодиодной ленты подойдёт отечественный стабилитрон серии Д818Д, рассчитанный на напряжение порядка 12-13 В.

Другой способ стабилизации – собрать стабилизатор тока на двух транзисторах. Ток стабилизации задается резистором R2.

R2 = 0,7 * Iст; R1 = 3,9кОм.

Стабилизатор тока стремится выдать заданный ток, это оптимальный вариант для бестрансформаторного питания отдельных светодиодов.

Переделка готовых БП для работы со светодиодами

Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.

Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть онлайн калькулятор для расчета резистора.

Схемы дешевых блоков питания от зарядок

Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны (картинки можно листать).

Большинство зарядных устройств для мобильного телефона построены на базе блокинг-генератора, или как его еще называют – автогенератора.

Выпрямленное напряжение поступает на схему, состоящую из силового транзистора, который управляется через базовую обмотку и резистор смещения базы, трансформатора, и цепи обратной связи. Это простейший импульсный блок питания. Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать.

Принцип работы

Обмотки трансформатора подключены таким образом, чтобы на базе транзистора и коллекторной обмотки, напряжения наводились в противофазе, иначе говоря «наоборот». Когда транзистор открывается до конца через резистор базы, нарастание тока в коллекторной обмотке прекращается и на базовой обмотке возникает противо-ЭДС, закрывающее транзистор. Ток в коллекторной цепи снижается, а после достижения нулевого значения процесс повторяется.

Однако это описание очень упрощено, дано только для понимания общего принципа возникновения колебаний высокой частоты переменного тока на импульсном трансформаторе.

Вы могли заметить, что на каждой из схем выше я обвел красным цветом один из элементов – это стабилитрон (диод Зенера). Он установлен как раз в цепи обратной связи по напряжению. Когда выходное напряжение достигает напряжения стабилизации, в работу вступает отрицательная обратная связь, которая закрывает транзистор.

В более дорогих (см. вторую схему) обратная связь заведена через оптопару, это повышает надежность схемы в целом.

Обобщенная схема блокинг-генератора изображена на рисунке ниже, все остальные компоненты в зарядных устройствах нужны для стабилизации (обратной связи), индикации, защиты от аварийных режимов работы и т.д.

Делаем блок питания

Раз стабилитрон имеет напряжение стабилизации — с его помощью осуществляется обратная связь. Значит, чтобы изменить выходное напряжение, нужно его заменить на другой по величине Uстаб.

Выходное напряжение зарядного устройства приблизительно равно номиналу стабилизатора. Оно отличается от номинального на стабилитроне от 0,3 до 1В и зависит от некоторых особенностей схемы. Обратите внимание, в приведенных примерах стоят стабилитроны от 5 до 7 вольт.

При изменении выходного напряжения изменяется и ток, который может выдать зарядное устройство. Причем изменение тока обратно-пропорционально величине изменения напряжения. Т.е. увеличив напряжение наполовину, допустим до 7,5 вольт, ток упадет в два раза.

Чтобы своими руками сделать блок питания для светодиодов, нужно определиться как вы будете подключать нагрузку, чтобы сделать выводы о необходимом напряжении.

Если вы собираетесь питать один светодиод или несколько соединенных параллельно, вам нужно выходное напряжение порядка 3-х вольт (как определить напряжение светодиода). Далее подобрать необходимый стабилитрон, например подобный – на 3,3В. При параллельном подключении не забудьте проверить напряжение через каждый из светодиодов и скорректировать его дополнительным резистором.

Многие блоки питания, не только зарядки для мобильных, сделаны по этой схеме. Более мощные и дорогие модели (незначительно), и модели с другими силовыми схемами оборудованы несколько иной и более простой в настройке обратной связью. Зачастую которая выполнена на микросхеме TL431 (или любые другие буквы и «431» в названии).

Эта интегральная микросхема выполняет роль обычного стабилитрона. Отличия в том, что TL431 – это регулируемый стабилитрон и имеет корпус с 3-мя выводами

Выходное напряжение задается изменением соотношения резисторов R1 и R2 (см. следующую схему), далее размещена типовая схема блока питания с TL431. Кругом обведены резисторы, которые нужно подбирать для подстройки, формула подбора такова:

Vout = 1 + (R1 / R2) * Vref, где Vref – приблизительно 2,5В

Мнемоническое правило: В обвязке TL431 есть 2 резистора, задающие напряжение стабилизации. Верхний чем больше – тем выше напряжение, соответственно, чем ниже сопротивление, тем меньшее напряжение выдаст БП. Нижний – наоборот, чем больше сопротивление – тем ниже напряжение (верхний повышает, нижний уменьшает).

3 варианта блока питания из зарядного

Первый вариант. Вы можете сделать регулируемый блок питания таким образом: замените один из резисторов потенциометр, в зависимости от того куда вы его впаяете (вместо верхнего или нижнего) пределы регулировки будут изменяться.

Идеальный вариант поставить последовательно постоянный резистор и потенциометр, выставив за счет постоянного минимальный уровень напряжения на выходе блока питания, воспользовавшись приведенной формулой.

Описанными способами можно своими руками сделать блок питания для светодиодной ленты практически из любого старого блока питания, зарядного устройства и пр. Однако в некоторых случаях придется доматывать вторичную обмотку несколькими витками, этот способ несколько труднее и рассматривать его не будем.

Вторая схема. Регулировка аналогична, на R7 и R5.

Подобный блок питания, сделанный своими руками, превосходит бестрансформаторное питание светодиодов по всем параметрам. А что насчет цены – то не забывайте о том, что порывшись у себя в кладовой – вы наверняка найдете парочку заготовок.

Третий вариант – это модернизировать или доделать старые трансформаторные блоки питания.

Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками.

Если вы хотите сделать блок питания для отдельных светодиодов, схема изменится только номиналом стабилизатора – нужно будет установить 3-хвольтовую модель (7803). Или собрать параметрический стабилизатор как было описано выше. Такой блок питания лучше чем первый рассмотренный, но хуже чем второй. Он больше и имеет меньший КПД.

Блок питания для LED ленты из зарядного от ноутбука

Блоки питания от ноутбуков, мониторов и другой бытовой и компьютерной техники имеют напряжение от 12 до 19 и более Вольт. Если напряжение 12В – отлично, это идеально для светодиодной ленты. Но как изменить выходное напряжение, если оно не подходит под ваши нужды?

Вот такой регулируемый импульсный понижающий преобразователь напряжения выполнен на довольно старой надёжной и популярной микросхеме – LM2596. Модель, которая изображена на фото, имеет регулировку напряжения и тока, что позволяет его использовать как драйвер для мощных светодиодов, обеспечивающий очень качественное питание.

На фотографии видно в обозначении сокращение ADJ (adjustable) – что говорит о том, что это регулируемая модель. В продаже есть готовые схемы и отдельные ИМС для работы с фиксированным выходным напряжением, а именно: 3В, 5В и 12В. В вариантах на ток 2 и 3 Ампера каждая, имеют немного упрощённую схему.

Назначение элементов описано здесь, разница лишь в том, что на схеме выше отсутствует стабилизация тока и нет регулировки напряжения, как в предыдущем фото.

Понижающие преобразователи напряжения на LM2596 довольно популярны. Найти их можно в магазинах радиодеталей, но на Aliexpress можно купить в разы дешевле.

Схема их подключения проста, входные и выходные контакты подписаны, некоторые платы поставляются с запаянными зажимными клеммами. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов.

Такой вариант подходит для начинающих, если вы не хотите влезать в схему с паяльником или нет возможности добраться до элементов блока для модификации схемы (в случае трудно разбираемого корпуса и когда детали залиты компаундом).

Ремонт блока питания светодиодной ленты

Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.

Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.

Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:

Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:

ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.

Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.

При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.

На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.

Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.

Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.

Здравствуйте.
Сейчас наверно дома почти у каждого есть светодиодная подсветка. Так как это красиво, модно, необычно. Да и наверно много, кто может сам проложить светодиодную ленту, рассчитать мощность БП, купить и всё это собрать.
Но в последнее время блоки для светодиодных лент стали просто ГАВНО! То трансформаторы гудят, то перегреваются, то конденсаторы вздуваются.
Мой блок питания (12в 100вт 8,5A) отработал 1,5 года. И перестал работать. Включаю и начинается моргание, как стробоскоп. Перегрузки не было, а конденсаторы вздулись. Гарантия закончилась и пришлось самому перепаивать.
Пошел, купил конденсаторы 4 штуки: Jamicon 25v 1000uf и перепаял.
При разборе нужно было открутить транзисторы от корпуса и снять старую термопасту.

Конечно здесь ничего нового нет, много кто может сам паять. Просто пишу для тех, кто может не знает в чем причина отказа БП и собирается его выбросить. А они стоят не дёшево.
Первоначально я тоже собирался брать новый, но решил глянуть.

Светодиодные ленты, будучи очень эффективными и практичными осветительными приборами, все прочнее стали входить в нашу жизнь. С их помощью можно создать невероятную по красоте подсветку, как дома, так и на улице. Но для того, чтобы работа светодиодной ленты была возможна, нужно подключить к ней блок питания (БП). Но именно этот компонент является слабым звеном всей схемы подключения, так как из-за того, что БП преобразует напряжение сети 220 В в 12 В он часто перегорает.

Блок питания для светодиодной ленты

Чтобы не тратиться на покупку нового устройства, его можно починить своими руками. О том, как проводится ремонт данного приспособления, вам расскажет данная статья.

Особенность светодиодных лент и виды БП

Для светодиодных лент характерно небольшое напряжение (24 или 12В). В связи с этим для их работы необходим блок питания. Создавая своими руками подсветку с помощью светодиодных лент необходимо помнить о том, что нужно правильно подобрать блок питания.

Обратите внимание! Самым важным параметром выбора блока питания для светодиодных лент является их мощностью. Для расчета мощности блока питания нужно знать плотность расположение диодов на одном метре ленты, а также общую длину подсветки.

От того, насколько правильно была рассчитана мощность блока питания для конкретной светодиодной ленты, будет зависеть срок эксплуатации преобразователя.
Чтобы уменьшить риск преждевременной поломки блока питания, подходящего для светодиодной ленты, нужно выбирать его по соответствующим параметрам:

Обратите внимание! Наибольшей популярностью пользуются ленты, рассчитанные на 12 В.

Светодиодная лента на 12 В

способ охлаждения. Он может быть активным (блок оснащен вентилятором) и пассивным (блок имеет верху корпуса решетку). Более выгодными считаются преобразователи с активной системой охлаждения;
материал, из которого изготовлен корпус. Для БП корпус может быть выполнен из алюминия, металла или пластика. Более качественными считаются модели, сделанные из алюминия или металла.

Кроме этого нужно помнить о том, что дешевые китайские преобразователи проработают недолго. Их ремонт может уже понадобиться всего через пару месяцев работы. А вот продукция известных производителей прослужит все отведенный для нее срок эксплуатации.

Причины поломок преобразователей

Поскольку через блок питания к сети в 220 В подключаются светодиодные ленты на 12 В и 24 В, то они очень часто перегорают по причине быстрого износа. Ведь через преобразователь проходит большое напряжение, и некачественные радиодетали от высокой нагрузки часто перегорают.

Светодиодная подсветка в доме

Кроме этого привести к преждевременной поломке БП для светодиодных лент может неправильная эксплуатация осветительной продукции.

Обратите внимание! В 70 % случаях причиной поломки и необходимости делать ремонт преобразователя является вина людей, которые нарушают условия эксплуатации, как ленты, так и блока питания.

К поломке преобразователя данного типа могут привести следующие моменты:

попадание на корпус устройства влаги;
накопление внутри блока питания пыли и грязи;
неправильный расчет общей мощности ленты;
неправильный подбор БП по мощности. Например, не был взят запас в 20-30 % от общей мощности подсветки.

Кроме этого привести к поломке БП могут некачественные компоненты электросхемы. Такая ситуация часто характерна для преобразователей китайского производства, которые активно сегодня продаются на любом радиорынке.
От того, какой была причина поломки, зависит ремонт, проводимый своими руками. Поэтому, прежде чем приступать к нему, необходимо провести визуальный осмотр перегоревшего блока питания.

Поиск причин неисправности

Чтобы обнаружить причину того, почему блок питания для светодиодных лент не работает, нужно вскрыть его корпус. Вскрыв преобразователь можно визуально оценить его работоспособность. О том, что он явно перегорел, будут свидетельствовать следующие моменты:

горелый запах, который при вскрытии корпуса усилиться;
наличие обгоревших и почерневших деталей;

Перегоревшая деталь в блоке питания

некоторые детали могут вздуваться. Очень часто вздуваются конденсаторы;
между элементами электросхемы произошел обрыв контактов и дорожек.

Обратите внимание! Если после вскрытия корпуса обнаружена дыра в перегоревшей плате, а некоторые детали вообще разорваны, то ремонт своими руками такого преобразователя будет нерентабельным. Проще купить новый блок питания и подключить его к подсветке.

В тоже время, если была обнаружена всего пара перегоревших деталей, то самостоятельный ремонт позволит вам сэкономить достаточно денег. Ведь отдельные детали стоят гораздо дешевле, чем полноценное устройство.

Схема нужна для починки

Когда была обнаружен причина поломки, то можно начинать ремонт. Чтобы обойтись для этого своими руками, нужна схема работы преобразователя. В БП, предназначенных для подключения светодиодных лент, часто используется типовая схема.

Схема блока питания

В таких устройствах наиболее часто приходят в негодность следующие компоненты:

TL494 или микросхема ШИМ контроллера. Его аналогами являются М1114ЕУ, IR3M02, МВ3759, KA7500 и т.д.;
транзисторы ключевого плана Т10 и Т11;
конденсаторы С22 и С23, а также С30-С33;
сдвоенный диод D33.

Все остальные элементы данной схемы сгорают очень редко. Но при поиске неисправностей их также нужно проверять. Ведь если включить блок питания с хотя бы одной неисправной деталью, то он снова перегорит. При этом выгореть могут и ранее дееспособные компоненты электросхемы.

Этапы проверки работоспособности БП

Чтобы выявить неполадки в БП, которые визуально не определяются, необходимо проделать следующие манипуляции:

вскрываем блок;
осматриваем предохраниться и подаем напряжение на конденсаторы С22 и С23. В норме оно будет в районе 310 В. Такое напряжение свидетельствует об исправности выпрямителя и сетевого фильтра;

далее при номинальной нагрузке проверяем конденсаторы. Их напряжение должно быть примерно по 150 вольт;
после этого проверяем микросхему TL494 (аналог KA7500).

Чтобы проверить TL494 своими руками делаем следующее:

отключаем напряжение в 220 В;
на БП подаем напряжение в 12-15 В на вывод 12 (+) и 12 В — на вывод 7 (–). Далее все напряжения будут приводиться относительно вывода 7;

Обратите внимание! Для проверки напряжения следует использовать вольтметр.

после этого проверяем напряжение на выходе 14. В норме оно должно показывать около +5В(-5%) и быть стабильным при изменении значения напряжения от +9В до +15В на выводе 12. Если это условие не выполняется, то значит сгорел внутренний стабилизатор и микросхема подлежит замене;
с помощью осциллографа проверяется пилообразное напряжение, которое должно быть на выводе 5. Если оно имеется в искаженном виде или вообще отсутствует, то значит повреждены времязадающие элементы C35 и R39 или встроенный генератор. Опять-таки такую микросхему нужно заменить;
далее проверяем наличие на выводах 8 и 11 прямоугольных импульсов. Они появиться только в ситуации, включения или выключения БП. Если они присутствуют, то микросхема считается исправной;
чтобы увидеть увеличение ширины импульсов на выводе 8 и 11, необходимо соединить вывод 7 с проводником 4-ого вывода. Если вывод 4 соединить с 14-м, то импульсы должны исчезнуть. Если этого не произошло, то микросхему нужно менять;
если понизить до 5В напряжение внешнего источника, то импульсы должны исчезнуть. При поднятии напряжения +9В…+15В – они должны появиться. Если это не случилось, тогда можно считать реле напряжения неисправным. Это опять приводит к замене микросхемы.

Таким образом можно своими руками проверить работоспособность данной микросхемы.

Строение блока питания

Если при включении блока питания, предназначено для светодиодных лент, он начинает «стрекотать», то это явные проблемы в ШИМ-модулятором. В такой ситуации он вообще не запускается.
Если при проверке был выявлен перегоревший предохранитель, то не спешите его заменять. Вместо него можно подключить простую лампочку накаливания примерно на 60-100 Ватт. После этого на блок следует подать напряжение в 220 В. Таким образом можно проверить исправность сетевого фильтра и выпрямления. Если лампочка вспыхивает и сразу же гаснет, то они исправны. При этом ключевые транзисторы не пробиты.

Завершающий этап ремонта

После того, как были выявлены пробитые элементы, ремонт, проводимый своими руками, можно считать практически завершенным. Осталось только выпаять все неисправные элементы и припаять на их место новые и работоспособные детали.

Готовый к проверке блок питания

После этого закрываем корпус преобразователя и проверяем его на работоспособность. После того, как вы убедились в его исправности, можно к нему подключать светодиодную подсветку.

Заключение

Для того чтобы отремонтировать БП для светодиодных лент, нужно вскрыть его корпус и проверить на исправность все элементы электросхемы. Замена нескольких деталей обойдется в разы дешевле, чем покупка нового преобразователя. Главное – правильно выявить все неисправности устройства и одновременно их устранить.