Schema van een ledlamp: constructie van eenvoudige drivers

Led-lichtbronnen winnen snel aan populariteit en verdringen de oneconomische gloeilampen en gevaarlijke tl-alternatieven. Ze verbruiken energie efficiënt, gaan lang mee en sommige zijn na het defect raken geschikt voor reparatie.

Om een defect onderdeel correct te vervangen of te repareren, heeft u het schema van een ledlamp en kennis van de constructiekenmerken nodig. Deze informatie hebben we in detail besproken in ons artikel, met aandacht voor de verschillende soorten lampen en hun constructie. Ook hebben we een kort overzicht gegeven van de opbouw van de meest populaire ledmodellen van bekende fabrikanten.

Hoe is een ledlamp opgebouwd?

Een nadere kennismaking met de constructie van een ledlamp is alleen nodig in één geval – wanneer u de lichtbron moet repareren of verbeteren.

Als u een set onderdelen heeft, kunt u zelf een lamp in elkaar zetten met leds, maar voor een beginner is dit niet haalbaar.

Aangezien apparaten met leds de basis zijn geworden van verlichtingssystemen in moderne woningen, kan het begrijpen van de opbouw van lampen en het repareren ervan een aanzienlijk deel van het gezinsbudget besparen.

Maar als u het schema bestudeert en elementaire vaardigheden in elektronica heeft, kunt u zelfs als beginner de lamp demonteren, kapotte onderdelen vervangen en de functionaliteit herstellen. Voor gedetailleerde instructies over het opsporen van defecten en het zelf repareren van de ledlamp gaat u alstublieft naar deze link.

Is het zinvol om een ledlamp te repareren? Absoluut. In tegenstelling tot gloeilampen die €0,10 per stuk kosten, zijn ledapparaten duur.

Stel dat een 'peer' GAUSS ongeveer €0,80 kost, en een kwalitatief beter alternatief OSRAM €1,20. Het vervangen van een condensator, weerstand of diode is goedkoper, en de levensduur van de lamp kan worden verlengd door tijdige vervanging.

Er zijn talloze variaties van LED-lampen: kaarsen, peren, bollen, spots, capsules, linten, enz. Ze verschillen in vorm, grootte en constructie. Om het verschil met een gloeilamp duidelijk te zien, bekijken we een veelvoorkomend model in de vorm van een peer.

In plaats van een glazen ballon zit er een matte diffuser, de gloeidraad is vervangen door 'langlevende' diodes op een printplaat, overtollige warmte wordt afgevoerd door een koellichaam, en de spanningsstabiliteit wordt verzorgd door een driver.

Als u afziet van de gebruikelijke vorm, merkt u slechts één bekend element op – de sokkel. De maatvoering van de sokkels is hetzelfde gebleven, dus ze passen in traditionele fittingen en vereisen geen aanpassing van het elektrische systeem. Maar daarmee houdt de gelijkenis op: de interne structuur van ledlampen is veel complexer dan die van gloeilampen.

LED-lampen zijn niet bedoeld om rechtstreeks op het 220 V-net te werken, daarom is in het apparaat een driver geïntegreerd, die tevens als voeding en besturingseenheid fungeert. Deze bestaat uit vele kleine componenten, waarvan de voornaamste taak is om de stroom gelijk te richten en de spanning te verlagen.

Verschillende circuits en hun kenmerken

Om de optimale spanning te creëren voor de werking van het apparaat met leds, wordt de driver samengesteld op basis van een schema met een condensator of een step-down transformator. De eerste optie is goedkoper, de tweede wordt gebruikt voor krachtige lampen.

Er bestaat ook een derde variant: inverter-schakelingen, die worden toegepast voor het monteren van dimbare lampen, of voor apparaten met een groot aantal diodes.

Optie #1 — met condensatoren voor spanningsverlaging

Laten we een voorbeeld met een condensator bekijken, aangezien dergelijke schakelingen veel voorkomen in huishoudelijke lampen.

Elementaire schakeling van een LED-lampdriver. De belangrijkste componenten die de spanning verminderen zijn condensatoren (C2, C3), maar dezelfde functie wordt ook door weerstand R1 uitgevoerd.

Condensator C1 beschermt tegen netstoringen, en C4 egaliseert de rimpelingen. Op het moment van stroomtoevoer begrenzen twee weerstanden – R2 en R3 – de stroom en beschermen tegelijkertijd tegen kortsluiting, en element VD1 zet de wisselspanning om.

Wanneer de stroomtoevoer stopt, wordt de condensator ontladen via weerstand R4. Overigens worden R2, R3 en R4 lang niet door alle producenten van LED-producten gebruikt.

Voor het controleren van de condensator wordt vrij vaak een multimeter gebruikt.

Nadelen van de schakeling met condensatoren:

1. Mogelijk doorbranden van de diodes, omdat er geen stabiliteit in de stroomtoevoer is. De spanning over de belasting is volledig afhankelijk van de voedingsspanning.
2. Er is geen galvanische scheiding, waardoor er een risico op elektrische schok bestaat. Het wordt afgeraden om tijdens het demonteren van lampen de stroomvoerende delen aan te raken, aangezien deze onder spanning staan.
3. Het is praktisch onmogelijk om hoge lichtstromen te bereiken, omdat hiervoor de capaciteit van de condensatoren vergroot moet worden.

Toch zijn er ook vele voordelen, waardoor condensatoren populair blijven. De pluspunten zijn eenvoudige montage, een breed uitgangsspanningsbereik en lage kosten.

U kunt gerust experimenteren met het zelf vervaardigen, temeer omdat een deel van de onderdelen te vinden is in oude radio's of televisies.

Optie #2 — met een geschakelde driver

In tegenstelling tot een lineaire driver met een condensator, beschermt een pulsgestuurde driver de LED's effectief tegen spanningsschommelingen en storingen in het net.

Een voorbeeld van een pulsgestuurd apparaat is het populaire elektronische model CPC9909. Laten we de eigenschappen ervan nader bekijken. Het rendement bereikt 98% — een waarde waarbij men echt kan spreken van energiebesparing en kostenbesparing.

De chip CPC9909, ontwikkeld door het bedrijf Clare, wordt vaak gebruikt voor het zelf assembleren van LED-verlichting, inclusief die met hoger vermogen. De controller is ondergebracht in een compacte plastic behuizing.

De voeding van het apparaat kan rechtstreeks vanaf een hoge spanning – tot 550 V – plaatsvinden, omdat de driver is uitgerust met een ingebouwde stabilisator. Dankzij dezezelfde stabilisator is het circuit eenvoudiger geworden en zijn de kosten lager.

Circuit van een LED-driver op basis van de chip CPC9909. Voordelen van het circuit: mogelijkheid om te werken in een temperatuurbereik van -55 °C tot +85 °C en voeding via wisselspanning.

De chip wordt succesvol gebruikt voor de ontwikkeling van elektriciteitsnetten voor nood- en back-upverlichting, omdat deze geschikt is voor circuits van step-up converters.

In huiselijke omstandigheden worden op basis van de CPC9909 meestal lampen met batterijvoeding of drivers met een vermogen van maximaal 25 W gemonteerd.

Optie #3 — met een dimbare driver

Het aanpassen van de helderheid van verlichtingsarmaturen maakt het mogelijk om het gewenste verlichtingsniveau in een ruimte in te stellen. Dit is handig bij het creëren van aparte zones, het verminderen van de lichtsterkte overdag of voor het accentueren van interieurvoorwerpen.

Met behulp van een dimmer wordt het elektriciteitsverbruik rationeler en wordt de levensduur van het elektrische apparaat verlengd.

Voorbeeld van een armatuur in retrostijl met dimmer. Qua uiterlijk lijkt het tafelmodel op een kerosinelamp en heeft het aan de zijkant een knop voor helderheidsregeling.

Er zijn twee soorten dimbare drivers, elk met zijn eigen voordelen. De eerste werken met PWM-regeling.

Ze worden geïnstalleerd tussen de lamp en de voeding. De energie wordt toegevoerd in de vorm van pulsen van verschillende duur. Een voorbeeld van het gebruik van een driver met PWM-regeling is een lopend bericht.

Test van de dimbare driver met een vermogen van 40 W. Deze is bedoeld voor kantoorarmaturen, alsook voor apparaten voor parkeergarages en openbare gebouwen waar een energiebesparende modus vereist is.

Dimbare drivers van het tweede type hebben direct invloed op de voeding en worden gebruikt voor apparaten met gestabiliseerde stroom.

Bij het regelen van de stroom kan de tint van de lichtopbrengst veranderen: witte diodes beginnen bij vermindering van de stroom een licht geel licht uit te stralen, en bij verhoging blauw.

Kort overzicht en test van populaire ledlampen

Hoewel de principes van de circuits van drivers van verschillende verlichtingsapparaten vergelijkbaar zijn, zijn er onderlinge verschillen, zowel in de volgorde van aansluiting van de componenten als in de keuze ervan.

Laten we de circuits van 4 lampen bekijken die vrij verkrijgbaar zijn. Indien gewenst kunt u ze zelf repareren.

Als u ervaring heeft met controllers, kunt u de circuitcomponenten vervangen, het circuit opnieuw solderen en enigszins verbeteren.

Echter, nauwgezet werk en moeite om componenten te vinden zijn niet altijd gerechtvaardigd – het is gemakkelijker om een nieuw verlichtingsapparaat te kopen.

Optie #1 – ledlamp BBK P653F

Van het merk BBK bestaan twee zeer vergelijkbare modificaties: de lamp P653F verschilt van het model P654F alleen in de constructie van de lichtgevende eenheid. Dienovereenkomstig zijn zowel het drivercircuit als de algehele constructie van het apparaat bij het tweede model gebaseerd op de principes van het eerste.

De printplaat heeft compacte afmetingen en een doordachte plaatsing van componenten, waarvoor beide vlakken zijn gebruikt. De aanwezigheid van rimpelingen wordt verklaard door het ontbreken van een filtercondensator, die aan de uitgang zou moeten zitten.

In de constructie zijn gemakkelijk gebreken te vinden. Bijvoorbeeld de plaatsing van de controller: gedeeltelijk in de radiator, zonder isolatie, gedeeltelijk in de voet. De assemblage op de chip SM7525 levert aan de uitgang 49,3 V.

Optie #2 – ledlamp Ecola 7w

De radiator is gemaakt van aluminium, de voet van een grijs, hittebestendig polymeer. Op de printplaat van een halve millimeter dik zijn 14 diodes bevestigd, die in serie zijn geschakeld.

Tussen de radiator en de plaat zit een laag warmtegeleidende pasta. De voet is met zelftappende schroeven bevestigd.

Het schema van de controller is eenvoudig en uitgevoerd op een compacte printplaat. De LED's verhitten de basisplaat tot +55 ºC. Pulsaties zijn vrijwel afwezig, en radiostoringen zijn ook uitgesloten.

De printplaat is volledig in de voet geplaatst en aangesloten met korte draden. Kortsluitingen zijn onmogelijk omdat er rondom plastic zit – isolatiemateriaal. Het resultaat aan de uitgang van de controller is 81 V.

Optie #3 – demonteerbare lamp Ecola 6w GU5,3

Dankzij de demonteerbare constructie kunt u zelf reparaties uitvoeren of de driver van het apparaat verbeteren.

Het onooglijke uiterlijk en de constructie van het apparaat bederven echter de indruk. De omvangrijke radiator maakt het zwaarder, dus bij het bevestigen van de lamp aan de fitting wordt extra fixatie aanbevolen.

De printplaat heeft compacte afmetingen en een doordachte plaatsing van componenten, waarvoor beide vlakken zijn gebruikt. De aanwezigheid van rimpelingen wordt verklaard door het ontbreken van een filtercondensator, die aan de uitgang zou moeten zitten.

Een nadeel van het schema is de aanwezigheid van merkbare pulsaties van de lichtstroom en een hoge mate van radiostoring, wat zeker de levensduur zal beïnvloeden. De basis van de controller is de chip BP3122, de uitgangswaarde is 9,6 V.

Meer informatie over ledlampen van het merk Ecola vindt u in ons andere artikel.

Optie #4 – lamp Jazzway 7,5w GU10

De externe onderdelen van de lamp zijn gemakkelijk los te koppelen, dus u kunt redelijk snel bij de controller komen door twee paar zelftappende schroeven los te draaien. Het beschermglas wordt vastgehouden door clips. Op de printplaat zijn 17 diodes in serie bevestigd.

Echter, de controller zelf, die zich in de voet bevindt, is royaal met compound gevuld, en de draden zijn in de klemmen geperst. Om ze los te krijgen, moet u een boor gebruiken of ze lossolderen.

Het nadeel van het schema is dat de functie van stroombegrenzer wordt uitgevoerd door een gewone condensator. Bij het inschakelen van de lamp ontstaan stroompieken, wat resulteert in het doorbranden van de LED's of het defect raken van de LED-brug.

Er wordt geen radiostoring waargenomen – en dat komt door de afwezigheid van een pulsgestuurde controller, maar bij een frequentie van 100 Hz zijn merkbare pulsaties van het licht waar te nemen, oplopend tot 80% van de maximale waarde.

Het resultaat van de werking van de controller is 100 V aan de uitgang, maar volgens de algemene beoordeling behoort de lamp eerder tot zwakke apparaten. De kosten ervan zijn duidelijk te hoog en gelijkgesteld aan de kosten van merken die zich onderscheiden door constante productkwaliteit.

Andere kenmerken en specificaties van de lampen van deze fabrikant vindt u in het volgende artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hoe de drivers voor LED's zijn opgebouwd, wat hun kenmerken en functies zijn, kunt u ontdekken uit de onderstaande video's.

Uitleg van het schema van de LED-lamp MR-16:

Schema van de driver voor zelfbouw van lampen tot 15 W:

Hoe de driver FT833A eruitziet en werkt:

Zelfgemaakt met alledaagse onderdelen:

Tegenwoordig kunt u op commerciële online platforms sets en afzonderlijke onderdelen kopen voor het samenstellen van verlichtingsarmaturen van verschillende vermogens.

Indien gewenst kunt u een defecte LED-lamp repareren of een nieuwe aanpassen om een beter resultaat te krijgen. Bij aankoop raden wij u aan om de specificaties en overeenstemming van de onderdelen grondig te controleren.

Heeft u nog vragen na het lezen van het bovenstaande materiaal? Of wilt u waardevolle informatie en andere schema's van lampen toevoegen op basis van uw persoonlijke ervaring met het repareren van LED-lampen? Schrijf uw aanbevelingen, voeg foto's en schema's toe, stel vragen in het opmerkingenblok hieronder.