درایور ال ای دی

از سری مقالات تخصصی بخش آموزش واحد تحقیق و توسعه نمانور آسیا

دستگاه های الکتریکی و الکترونیک برای روشن شدن و کار کردن نیازمند انرژی هستند که به آن انرژی الکتریکی می گویند. انرژی الکتریکی به انرژی مشتق شده از انرژی پتانسیل الکتریکی گفته می شود. لامپ های LED هم برای روشن شدن نیازمند انرژی الکتریکی هستند. معمولا مقدار ولتاژ برق مورد استفاده در منازل و اماکن تجاری و غیره بسیار بالاتر از مقداریست که وسایل الکترونیکی برای کار کردن نیاز دارند. بنابر این برای تطبیق این انرژی به انرژی مصرف کننده به یک مبدل نیاز داریم که در لامپ های LED به آن " درایور " می گویند. 


مبدل ها 

مبدل های الکتریکی در انواع مختلفی وجود دارند که ممکن است هر یک از آنها در موردی خاص برای روشن کردن لامپ LED بکار برده شوند. مبدل های AC to DC یا یکسوسازها میتوانند جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل کنند و همچنین سطح ولتاژ را تغییر دهند. مبدل های DC to DC مبدلی است که سطح ولتاژ یک منبع را به سطح ولتاژی دیگر تبدیل میکنند که مقدار آن میتواند کمتر و یا بیشتر از مقدار ورودی باشد. مبدل های DC to AC یا اینورترها که جریان مستقیم را به متناوب تبدیل می کنند. 

مبدل های سوئیچنگ و مبدل های خطی 

مبدل های سوئیچینگ برای تغییر سطح ولتاژ و یا جریان یک منبع توان الکتریکی، آن را با سرعت بسیار بالا قطع و وصل میکنند در حالی که مبدل های خطی با ایجاد مقاومت در مسیر حرکت جریان، سطح ولتاژ خروجی را کنترل میکنند. از بزرگترین مزیت های مبدل های سوئیچینگ، راندمان بالا و تلفات کم توان می باشد. 

به مبدل های سوئیچینگ Switch mode power supply یا SMPS هم میگویند. 

مزیت های SMPS : 


  1. اندازه کوچک و وزن سبکتر در مقایسه با انواع مبدل های خطی 
  2. ایجاد گرمای کمتر و داشتن راندمان بالاتر 
  3. قابلیت بهتر در ثبات و تنظیم دقیقتر خروجی 
  4. دامنه گسترده ای از تغییرات ورودی 

 

 

معایب SMPS :

  1. به دلیل استفاده از قطعات زیاد در این نوع از مبدل، چنانچه خرابی در آن بوجود بیاید، تعمیر آن مشکلتر از نوع خطی می باشد. مثلا اگر رعد و برق باعث خرابی شده باشد.
  2. با توجه به تنوع مدارهای بکار گرفته شده در SMPS مانند: اوسیلاتور، فیدبک، محافظ ولتاژ زیاد و یا کم، استارت آپ و غیره در هنگام بروز مشکل، رفع آن بسیار پیچیده تر است. 
  3. بعضی از قطعات کمیاب و یا گرانقیمت هستند مانند آی سی های کنترل، ماس فت ها و یا ترانسفورمر مورد استفاده در مدار که نسبت به دیگر اجزا پیچیده تر است. 
  4. میدان های مغناطیسی "EMI" شدیدی که بعضی از قطعات ایجاد می کنند می توانند در عملکرد دستگاه های دیگر اختلال بوجود آورد.



یک مبدل ممکن است شامل اجزای مختلفی مانند شکل زیر باشد: 

 

 

 

 

قطعات و المانهای نشان داده شده در تصویر، در اکثر مبدل های سوئیچنگ کاربرد دارند مانند : فیوز ها، یکسوسازها خازن های فیلتر، آی سی های کنترل، دیودهای خروجی، دیودهای یکسوساز خروجی و غیره. به همین دلیل شما اگر  چگونگی تعمیر یک مبدل را به خوبی یاد بگیرید، توانایی تعمیر انواع دیگر هم خواهید داشت.



یک مبدل چگونه کار میکند؟

در ابتدا ممکن است تعمیر یک مبدل سوئیچینگ کار چندان آسانی نباشد ولی در صورتی که شروع به تعمیر کنید و با مدل های مختلفی از مبدل ها برخورد داشته باشید، خواهید دید که دیگر تعمیر آنها برای شما مشکل نخواهد بود.

اصول کار مبدل ها بسیار شبیه یکدیگر است و یاد گرفتن طرز کار آنها برای یادگیری رفع عیب ازآنها ضروری است.

 

 

 

 

در تصویر بلوک کلی یک مبدل ولتاژ AC to DC را مشاهده می کنید. برق ورودی ابتدا از فیلتر EMC عبور می کند و به ورودی AC دیود یکسوساز تمام موج وارد می شود. خروجی دیود که در واقع یک ولتاژ DC هست به کمک فیلتر خازنی صاف می شود. در این قسمت معمولا از خازن هایی با قابلیت تحمل ولتاژ بین 400 تا 450 ولت استفاده می شود. ولتاژ DC پس از عبور از فیلتر به مقاومت START UP وهمچنین ورودی یا اولیه ترانسفورمر می رسد. در ابتدا مقاومت استارت که معمولا اهم بالایی دارد، ولتاژ راه اندازی مدار کنترل پهنای پالس را تامین می کند و باعث روشن شدن مدار می شود. مقدار انرژی که این مقاومت برای مدار ارسال می کند، برای روشن شدن دائم مدار کافی نیست بنابراین باید از منبع دیگری برای کمک به این مقاومت استفاده شود. وقتی مدار کنترل پهنای پالس شروع به کار میکند و ماس فت را روشن می کند در این حالت مقداری از انرژی تولید شده از مدار تغذیه dc، انرژی لازم را برای مدار کنترل فراهم می کند و مقاومت استارت از مدار خارج می شود. روشن شدن مدار کنترل باعث انتقال انرژی از اولیه ترانسفورمر به ثانویه آن می شود. ولتاژ خروجی در ثانویه از نوع متناوب می باشد. بنابر این باید یکسو شود. این کار به کمک دیودهایی که در قسمت ثانویه وجود دارد انجام میشود. خازن های خروجی ولتاژ DC خروجی را صاف می کند. مدار تقویت کننده انحراف تغییرات ولتاژ در خروجی را برای استفاده در مدار فیدبک تنظیم می کند. تغییر در فیدبک به معنی تغییر ولتاژ خروجی است. این تغییرات بوسیله مدار کنترل پهنای پالس، مدیریت می شود ومقدار ولتاژ خروجی همواره ثابت و بدون تغییر می ماند.

نکته:
طرح بلوک دیاگرام مبدل سوئیچنگ در شکل بالا، طرح کلی یک تغذیه SMPS است. در بعضی موارد ممکن است مبدل ها کمی با هم فرق داشته باشند. برای مثال بجای FET از ترانزیستور سوئیچنگ استفاده شود و یا از IC PWM استفاده نشود و یا در بعضی موارد ماس فت در داخل خود IC کنترل PWM قرار داده شده باشد.

 

 

 

 

تهیه و تنظیم: مهندس احمد کمانی کارشناس متخصص واحد تحقیق و توسعه نمانورآسیا
   

 

آخرین ویرایش در شنبه, 22 دی 1397 ساعت 01:08
محتوای بیشتر در این بخش: « آشنایی با منبع تغذیه خطی

خبرنامه

دریافت جدیدترین اطلاعیه ها از طریق ایمیل !!
بازگشت به بالا