Миниатюрный драйвер светодиодов на микросхеме CL6807

Так что ставить в люстры? Ещё один обзор от AleksPoroshin. Обзор несбывшихся надежд. Опять будут схемы и формулы с расчётами. Кому интересно, заходим. Гуляя по просторам AliExpress, совершенно случайно наткнулся на продавца этих лампочек. Цена не удивила, скорее обрадовала. 5,29$ за 8 штук. Это не просто дёшево, почти даром. Вот, что было на его страничке. Ну а что сейчас, можете посмотреть, зайдя в магазин. Это были лампочки на 12В. Почему-то подумал, что он их распродаёт, т.к 12В-ти вольтовые совершенно не в ходу. Оплатил 1 лот 9W 12V и стал ждать. В голове зрели планы по их установке в 6-рожковую хрустальную люстру. 12В –это не 220В, просто так не поставишь, сгорят. И вот какую схему придумал. Лампочки на схеме обозначил в виде светодиодов. Итого 3 штуки последовательно на каждый драйвер. Так как к люстре идёт три провода, то один провод необходимо объединить. Объединять без разницы какие, главное, чтобы они были однополярные. В лампочке стоит выпрямительный мост, поэтому ей без разницы на какой вывод подавать + и -. Куда спрятать драйвер? Кто с головой и руками, всегда найдёт. В итоге, что получили. Каждый выключатель отвечает за свою половину люстры. Один выключатель подаёт питание на три последовательно соединённые лампочки. На каждую половину свой драйвер. Драйвер необходим на напряжение не менее 36В. Вот к примеру на ток 0,65А:aliexpress.com/item/Best-price-3pcs-lot-inside-led-driver-lighting-transformers-85-265v-for-5-9-X3W-LED/1385620284.html По характеристикам вполне подходит Про 3Вт врут конечно. При токе 650мА- максимум 2Вт на светодиод. Можно поискать и на другой ток. Меньше — можно. Больше – не рекомендую. Могут выйти из строя светодиоды из-за перегрева(вполне возможно и 650мА будет много, почти 6Вт на лампочку). При таком раскладе получаем, что каждый выключатель коммутирует 19,5Вт светодиодной мощности (3,33Вх3штх3лампочки=30В, 30В –падение напряжения на светодиодах. 30Вх0,65А=19,5Вт). Лампочки при таком токе недогружены (в сравнении с заявленной мощностью), меньше вероятность, что выйдут из строя из-за перегрева. Забегая вперёд, скажу, для воплощения в жизнь такой схемы внутри лампочки необходимо будет перемкнуть вход и выход микросхемы драйвера. Либо исключить её из схемы каким-то другим способом. Два стабилизатора тока на одну лампочку — слишком много. Ну всё. Рассчитал. Осталось дождаться и воплотить в жизнь. Но не тут-то было. Треки отслеживал ежедневно. Когда груз прибыл в Москву, всерьёз заволновался. 82г в 8-ми лампочках в алюминиевом корпусе? Маловато. И действительно пришла только одна лампочка. Пришла в бумажном пакете, с пупырчатым целлофаном внутри. Лампочка конечно красивая, вот только одна. Открыл диспут. Попросил либо дослать остальные, либо вернуть деньги за 7 лампочек. Продавец конечно же согласился вернуть деньги. Лампочки стоят явно дороже. Возврат я получил в тот же вечер. Ну а у меня остались одна лампочка и расчёты, невоплощённые в жизнь. А теперь осталось перейти непосредственно к описанию лампочки, как она устроена, смотрите ниже. Хотя резьбы не видно, но верхний колпачок скручивается. Алюминиевая плата со светодиодами ничем не закреплена и прижимается колпачком к корпусу-радиатору. Термопасты больше чем надо. Нижняя часть также скручивается, но резьба уже настоящая. Драйвер спрятан в термоусадке. Драйвер собран на микросхеме CL6807. CL6807 — 30V 1A LED driver. Судя по описанию на эту микросхему, лампочки действительно можно разогнать до 9Вт. А нужно ли? (На плате чётко видна надпись MR-16. Видно плата драйвера взята от лампочек с этим цоколем, только вместо штырьков – провода.) . Внутри лампочки стоит выпрямитель (в случае использования лампочки в переменном токе) и токовый стабилизатор на микросхеме. Стабилизатор без радиатора. А теперь посмотрим, что покажут приборы. Для начала подал 12,8В переменного напряжения (сколько нашёл, столько и подал). Прибор показывает 5,5Вт. И это при 9Вт заявленных. Не мешало бы проверить на постоянке. Подал 12В постоянки- 0,54А. А теперь те же 12,8В только постоянки -0,67А Режим 12,8В оказался для лампочки самым тяжёлым. Зарисовал показания приборов в зависимости от напряжения на лампочке Неадекватность драйвера на различных напряжениях мне не понравилась. Вот так она своеобразно себя ведёт. Пока проводил эксперименты (минут 15), лампочка ощутимо нагрелась ( рука не терпит). Для оценки яркости создал экспертный совет их числа свободных сослуживцев. На лампочку подал12В. Вот результат: Светодиодная лампочка светит чуть слабее 60-ти ваттной накаливания. А теперь самое интересное. При напряжении питания более12,6В, вот что появляется на входе светодиодов: Амплитуда пульсаций -0,1В. Поставил 47мкФх50В параллельно светодиодам. Пульсации пропали. А вот и схема, если кому интересно. Схему нарисовал настолько точно, насколько смог разглядеть дорожки. Не судите строго. Посмотрим в даташит этой микросхемы*. Ток на выходе программируется резистором. На нашей схеме это R300 и R330. Предположу, что это 0,3 и 0,33 Ом. Прозвонка подтверждает. Звонятся как коротыш. Формула расчёта приведена в даташите: I (А)= 0.1/R(Ом). Используя формулу для расчёта параллельных сопротивлений, получаем общее сопротивление 0,157 Ом Подставляем в формулу из даташита. Получаем 0,64А=640мА. Напряжение на 3-х светодиодах около 9В. Зная ток и напряжение, получаем мощность нашей лампочки. 9Вх0,64А=5,76Вт. Что почти совпадает с измерениями. И никак не стыкуется с китайскими Ваттами. Даже теоретически. Небольшую несостыковку в теории и практике можно легко объяснить переходными сопротивлениями пайки, печатный монтаж тоже имеет своё сопротивление. 0,157 Ом -уж слишком тонко. Теперь разберёмся, а зачем два сопротивления? Зачем? Да очень просто — один не припаял или выпаял и получил без проблем ток в 300 или в 330мА (1W). Очень удобно. Я думаю, на этом хватит исследований и умозаключений. У самого уже голова гудит. Все внутренности лампочки я уже вывернул. Всё остальное можно найти в интернете. Ну а в конце небольшая сноска *Некоторые материалы действительно взяты из интернета. В этом обзоре я не советую покупать или не покупать. Стараюсь этого не делать. Это решать вам. Я всего лишь помогаю делать это осознанно, взвесив все за и против. Я тоже не всё знаю, и в некоторых вещах разбираюсь по ходу. Могу и заблуждаться. А вот приборы не обманешь. Удачи всем!

Приветствую!

В ноябре 2014 делал драйвер для питания светодиодов на микросхеме CL6807 фирмы Chiplink Semiconductor.

Очень понравилась данная мелкосхема! Сама малюсенькая, внешних элементов совсем мало, стоит копейки. Заказал отсюда этот драйвер. Доставка бесплатная. К тому же, можно приобрести товар с большой скидкой, если получить купон. При переходе по ссылке в левом верхнем угле появится надпись “купон получен”, а на странице будет предложен товар со скидками.

Нарисовал платку, протравил, сделал, спаял, сразу все заработало.

Характеристики микросхемы:

напряжение питания: до 35 В;
выходной ток до 1 А;
имеется отдельный вход для включения/отключения выхода или для управления яркостью с помощью ШИМ-сигнала. При подаче на этот вход напряжения ниже 0.4 В микросхема отключает выход. Величина постоянного напряжения на этом входе в диапазоне от 0.5 В до 2.5 В изменяет величину выходного тока светодиода (или светодиодов) от 0 до 100% от номинального значения Iном (подробнее об изменении яркости есть отдельная статья CL6807. Регулировка яркости). Этот же вход можно использовать для плавного старта. Для этого необходимо подключить конденсатор с этого входа на GND.

Если не нужно управлять яркостью и не используется плавный пуск светодиодов, то этот вход ADJ желательно подтянуть через резистор к питанию (резистор R1 на схеме, показан штриховой линией).

Схему взял из даташита (добавил только диод от переполюсовки):

При питании 12 В трех светодиодов мощностью по 1Вт величина резистора Rs составит 0.5 Ом. При этом на светодиоды идет ток 180 мА, при напряжении на каждом 3.2 В. Получается около 0.5 Вт мощи. Но светодиоды даже при половинной мощности хорошо греются и уже нуждаются в радиаторах.

О компонентах. Диод VD1 можно взять самый распространенный типа 1N4007. На таком диоде будет падать напряжение около 0.8 В. Еще одно но – диод 1N4007 не рекомендуется закладывать в новые проекты, поэтому скоро такие диоды будут в дефиците (самое время скупить их килограммами, чтоб потом продавать:). Вместо него производитель предлагает использовать диоды семейства S1A-S1AM. Если схема питается от низкого напряжения и жалко терять даже десятые доли вольта, можно применить какой-нибудь диод шоттки. Например, SS12, SS13, SS14. Для этих диодов падение напряжения составит около 0.3 В для тока 350 мА (1 Вт LED) и чуть более 0.4 В для 1А (3 Вт LED). Это можно видеть в даташите фирмы Vishay:

Необходимо учитывать допустимое обратное напряжение диодов: для SS12 – это 20 В, для SS13 – 30 В, для SS14 – 40 В.

Диод VD2 по рекомендации даташита – диод Шоттки. Можно взять подобный VD1.

Размеры светодиодов SMD

Резистор Rs задает номинальный ток через светодиоды (выходной ток). Величина этого резистора рассчитывается по формуле из даташита:

Если вход ADJ не используется для управления яркостью, подтянут к питанию или висит в воздухе, то формула упрощается:

Iout=0.1/Rs

Пример:

Имеются 3 светодиода мощностью 1 Вт.

Необходимо подключить их к сети 12 В. Обычно такие светодиоды питаются током 350 мА. Считаем резистор Rs=0.1/Iном=0.29 (Ом), т.е. примерно 0.3 Ома. Можно взять 3 резистора по 1 Ому и включить их в параллель. Хочу заметить, что при величине резистора Rs=0.5 Ома, через светодиоды потечет ток около 200 мА. При таком токе 1-ваттные светодиоды без радиатора значительно нагреваются. Поэтому уже при таком токе светодиоды нуждаются в радиаторе.

Катушка индуктивности содержит 10 витков провода диаметром 0.6 мм в изоляции. Намотана на ферритовом кольце марки не припомню, может 2000Н, размером К10х5х4. Вместо винтовых клеммников можно просто припаять провода.

Первая плата:

PS: По поводу сильного разогрева CL6807. Впервые увидел драйвер на этой микросхеме, когда приобрел китайскую подсветку в виде логотипа в дверь автомобиля. В схеме такой подсветки микросхема сильно грелась. Разобрал такой драйвер, установил в схему дроссель, описанный выше, микросхема греться перестала. Думаю, китайцы сэкономили на дросселе, поэтому микросхема CL6807 перегревается.

Все компоненты можно приобрести по ссылкам:

Драйвер CL6807.Диоды Шоттки.SMD-Конденсатор 10мкх16В. SMD-резисторы 1 Вт 0.1 Ом.