Схемы микромощных сетевых блоков питания на основе микросхемы PT4515
Три варианта сетевых бестрансформаторных микромощных источников питания с выходным током единицы-десятки миллиампер на основе микросхемы РТ4515. Эта микросхема широко применяется в светодиодных лампах.
Для управления симисторами, тринисторами, полевыми транзисторами и т. п., коммутирующими мощную сетевую нагрузку — электронагреватели и различную радиоэлектронную аппаратуру, широко используют маломощные узлы на транзисторах и микросхемах, в том числе и на микроконтроллерах.
Нередко для питания этих узлов применяют бестрансформаторные источники питания (ИП) на основе балластного конденсатора или резистора.
При потребляемом токе до 5 мА вполне подходящим может быть ИП на основе балластного резистора. Такого тока в большинстве случаев вполне достаточно для питания микросхем и оптопары, например MOC3063.
По сравнению с ИП с балластным конденсатором, очевидный недостаток ИП с балластным резистором — рассеивание на нём мощности около одного ватта.
Но есть и очевидное преимущество — пусковой ток примерно равен номинальному выходному току, в отличие от ИП с конденсатором, выходной ток которого зависит от ёмкости балластного конденсатора, а пусковой ток может существенно превышать его.
Это заставляет, во-первых, устанавливать дополнительный токоограничивающий резистор, на котором в ряде случаев может рассеиваться значительная мощность.
Во-вторых, конденсатор должен быть «с запасом», поскольку его пробой может привести к неприятным последствиям. Резистор в этом смысле более надёжен.
Параметры ИП с балластным резистором можно существенно улучшить, если дополнить его микросхемой РТ4515 — высоковольтным стабилизатором тока.
В последнее время эту микросхему широко применяют в светодиодных лампах небольшой мощности по своему прямому назначению как стабилизатор тока. Одна из таких ламп — торговой марки Gauss мощностью 10 Вт.
Почти все её элементы установлены на алюминиевой печатной плате-теплоотводе, а в цоколе размещён только защитный резистор.
Схема лампы
Схема лампы показана на рис. 1. Как видно, она очень проста. Диодный мост BD1 выпрямляет сетевое напряжение, конденсатор С1 сглаживает пульсации.
Рис. 1. Схема светодиодной лампы на основе PT4515E89C.
Защитный резистор R ограничивает ток зарядки конденсатора и выполняет функцию предохранителя. На микросхеме DA1 собран стабилизатор тока, последовательно с ним включены светодиоды.
Их число зависит от их параметров. В данном случае светодиодов всего семь, поскольку у каждого номинальное напряжение около 35 В.
В результате большая часть выпрямленного напряжения (примерно 250 В) падает на светодиодах. На микросхеме падает 50. 60 В. Она заметно нагревается и поэтому установлена на плату, выполняющую функцию теплоотвода.
Ток стабилизации установлен резистором R1 в соответствии с формулой lout = 0.6/R1.
Вследствие применения стабилизатора тока через светодиоды протекает фиксированный ток, исключены его броски и пульсации. Но следует отметить, что последнее справедливо только в том случае, если в лампе установлен конденсатор С1.
Дело в том, что в некоторых дешёвых моделях светодиодных ламп на основе этой микросхемы сглаживающий конденсатор может отсутствовать.
В этом случае пульсации тока, а значит, и светового потока будут весьма большие.
Структурная схема PT4515
Рис. 2. Структурная схема микросхемы PT4515.
Теперь несколько слов о самой микросхеме PT4515, структурная схема которой показана на рис. 2. Она содержит высоковольтный полевой транзистор VT1, усилитель постоянного тока DA1, узел питания (стабилизатор напряжения) А1 и узел защиты от перегрева и высокого напряжения в режиме стабилизации тока А2.
Узел питания А1 формирует напряжение для питания остальных элементов и образцовое напряжение для усилителя DA1, который сравнивает его с напряжением на выводе REXT, к которому подключают внешний токозадающий резистор.
В зависимости от напряжения на токозадающем резисторе ОУ открывает или закрывает полевой транзистор, поддерживая ток стока стабильным.
Выпускают эту микросхему в корпусах Т0252, SOT89, СРС4 и ESOP8, от типа корпуса зависят тепловое сопротивление и максимальная рассеиваемая мощность (без теплоотвода).
Эту микросхему выпускают с обозначениями РТ4515 [1] и РТ4515С [2]. Параметры этих модификаций несколько различаются. Кроме того, их производят в разных корпусах.
Судя по измеренному напряжению на выводе REXT, можно предположить, что в микромощных ИП была применена микросхема РТ4515С.
Если в такой или подобной светодиодной лампе вышли из строя один или несколько светодиодов, а это типичная ситуация, и ремонтировать её нецелесообразно, исправные «остатки» можно использовать для изготовления небольшого по размерам и имеющего неплохие параметры сетевого ИП.
Пригодятся диодный мост, оксидный конденсатор и микросхема. Для этого следует вынуть из цоколя алюминиевую плату, на которой установлены элементы, нагреть её с нижней стороны (паяльником, феном или утюгом), а когда припой расплавится, аккуратно и быстро снять все элементы. Исправные светодиоды могут пригодиться для ремонта аналогичных ламп.
Основные технические параметры
- Максимальное напряжение на выходе (Vout max), В. 450
- Минимальное напряжение на выходе (Voul min), В. 6,5
- Собственный ток потребления (ldd), мкА. 90. 250
- Интервал установки выходного тока (loul), мА. 5. 60
- Номинальное напряжение на входе/выходе REXT (Vrexl), мВ . 582. 618.
Первый вариант блока питания
Схема первого варианта ИП показана на рис. 3. Сетевое напряжение выпрямляет диодный мост VD1, конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.
Чтобы уменьшить мощность, рассеиваемую на микросхеме стабилизатора тока, последовательно с ним включены токоограничивающие резисторы R1 и R2.
Их ориентировочное суммарное сопротивление R (в омах) можно определить по формуле R = (Uc — Uda1, — Uвых)/Ін, где Uc — напряжение сети, В; Uda1 — напряжение на микросхеме (50. 60 В); Uвых — выходное напряжение, В; Ін — ток нагрузки, А.
Рис. 3. Схема простого блока питания на основе PT4515E89C.
Поскольку конденсатор С1 подключён к мосту через резистор R1, ток его зарядки ограничен и поэтому большого броска тока при подключении этого ИП к сети не будет. Стабилизированный ток перераспределяется между стабилитроном VD2, который задаёт выходное напряжение, и нагрузкой.
Ток нагрузки не должен превышать 4 мА, поскольку 1 мА — минимальный ток стабилизации стабилитрона. У этого ИП есть определённые достоинства, повышающие надёжность его работы.
Отсутствует большой бросок тока при зарядке конденсатора С1. Этот конденсатор заряжается не до амплитудного значения сетевого напряжения, а существенно меньше.
При пробое конденсатора просто увеличатся ток, потребляемый от сети, и соответственно разогрев резистора R1. Поэтому на его месте лучше применить резистор с запасом по мощности рассеяния. Пробой полевого транзистора в микросхеме приведёт лишь к ухудшению стабильности выходного напряжения, росту пульсаций и помех.
Поскольку любой из выходов ИП соединён с сетью 230 В через резистор, в данном случае 20 кОм, это уменьшает вероятность поражения током при прикосновении к выходным цепям ИП. Недостаток уже отмечен ранее — повышенный разогрев элементов.
Рис. 4. Печатная плата для схемы.
Рис. 5. Вид готового блока питания.
Чертёж печатной платы первого варианта ИП показан на рис. 4. Изготовлена она из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5. 2 мм.
Каждый из резисторов R1 и R2 составлен из шести для поверхностного монтажа типоразмера 1206 сопротивлением 30 кОм и мощностью 0,25 Вт, которые включены последовательно-параллельно.
Конденсатор С1 — оксидный для поверхностного монтажа, конденсатор С2 — К10-17 типоразмера 1206. Стабилитрон может быть любой малогабаритный на напряжение 3,3. 30 В, при этом никаких других изменений делать не надо. Металлизированный участок платы, на который припаяна микросхема DA1, выполняет функцию теплоотвода.
Но его недостаточно, поэтому рядом с микросхемой припаян дополнительный теплоотвод, в качестве которого использован медный фланец от неисправного транзистора или микросхемы в корпусе ТО220.
Налаживание сводится к установке тока стабилизации с помощью резистора R3 в соответствии с приведённым выше выражением. Токоограничивающие резисторы R1 и R2 подбирают так, чтобы при номинальном напряжении сети на микросхеме было постоянное напряжение 50. 60 В.
В этом ИП с указанными на схеме номиналами размах напряжения пульсаций на микросхеме DA1 — 20 В при постоянном напряжении на ней около 60 В. Пульсаций на выходе не наблюдалось совсем.
Если заменить микросхему резистором, размах напряжения пульсаций на выходе — 15 мВ. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 5.
Схема с общим сетевым проводом
В некоторых случаях требуется, чтобы один из выходов бестрансформаторного ИП был непосредственно соединён с одним из сетевых проводов.
В таком случае подойдёт второй вариант ИП с однополупериодным выпрямителем, схема которого показана на рис. 6. Здесь применены три последовательно включённых токоограничивающих резистора R1 -R3. Устройство работает аналогично.
Рис. 6. Схема варианта блока питания с однополупериодным выпрямителем.
Чертёж печатной платы показан на рис. 7. Для её изготовления использован фольгированный с одной стороны стеклотекстолит толщиной 1,5. 2 мм. Применены выводные детали.
Оксидный конденсатор — импортный от сетевой светодиодной лампы, конденсатор С2 — керамический, плёночный или оксидный, который следует подключать с соблюдением полярности, его ёмкость может быть большой, до нескольких сотен микрофарад.
Резисторы — С2-23, МЛТ, стабилитрон — любой маломощный выводной. На плату рядом с микросхемой следует припаять теплоотвод площадью два-три квадратных сантиметра, изготовленный из медной ленты толщиной не менее 0,5 мм.
Рис. 7. Печатная плата.
Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 8. Налаживание проводят в последовательности, описанной выше.
Рис. 8. Вид готовой платы блка питания.
При требуемом токе нагрузки более 5 мА для уменьшения разогрева ИП в качестве балластного элемента следует применить конденсатор. Однако в этом случае придётся согласовать ток, стабилизируемый микросхемой и задаваемый конденсатором.
Дело в том, что в ИП с балластным резистором несложно подобрать его сопротивление, поскольку резисторы более доступны и выпускаются с большим рядом номиналов.
Выбор номиналов высоковольтных конденсаторов ограничен, а их параллельное включение не всегда целесообразно. Поэтому сначала следует выбрать балластный конденсатор соответствующей ёмкости, а затем подобрать ток стабилизации микросхемы РТ4515, для этого токозадающий резистор должен быть подстроечным.
Для выбора ёмкости балластного конденсатора (в микрофарадах) следует воспользоваться соотношением (формула):
где Uc — напряжение сети, В; Uda1 — напряжение на микросхеме, В; Uвых — выходное напряжение ИП, В; Ін — максимальный ток нагрузки, А.
Например, для Uda1, = 50 В, Uвых = 10 В, Ін = 30 мА расчётная ёмкость конденсатора С = 0,432 мкФ. Следует выбрать ближайший номинал в большую сторону, т. е. С = 0,47 мкФ. Сопротивление токозадающего резистора должно быть R = 0,6/Ін = 0,6/0,03 = 20 Ом.
Схема блока питания на PT4515 с балластным конденсатором
При выборе тока нагрузки не следует забывать, что рассеиваемая микросхемой мощность ограничена и не должна превышать 1,5 Вт с хорошим теплоотводом.
Рис. 9. Схема сетевого блока питания с балластным конденсатором, PT4515.
В итоге схема варианта ИП с балластным конденсатором примет вид, показанный на рис. 9. Большая часть сетевого напряжения падает на балластном конденсаторе С1.
Резисторы R3 и R4 ограничивают бросок тока при зарядке конденсатора, а резисторы R1 и R2 обеспечивают его разрядку после отключения сетевого напряжения.
Остальные элементы выполняют те же функции, что и в ранее описанных ИП. Достоинством такого ИП является повышенная надёжность, поскольку при пробое конденсатора С1 «удар» на себя примет микросхема DA1 и останется надеяться на её защиту от перегрева.
Но следует отметить, что конденсатор С1 работает в более лёгком режиме, чем в ИП без микросхемы, поскольку напряжение на нём меньше. Чертёж печатной платы для этого ИП показан на рис. 10.
Применены постоянные резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 1206, подстроечный резистор — СПЗ-19. Конденсатор С1 должен быть рассчитан на работу при переменном напряжении не менее 230 В, С2 — оксидный на напряжение не менее 400 В, C3 — плёночный или оксидный.
Рис. 10. Чертеж печатной платы блока питания.
Рис. 11. Вид на печаьную плату.
Рис. 12. Вид сверху.
Микросхема снабжена теплоотводом, изготовленным из медной полосы толщиной 1 мм, шириной 10. 14 мм и длиной 20. 25 мм. Этот теплоотвод припаян к металлизированной площадке рядом с микросхемой (рис. 11) и затем загнут на краю платы рядом с конденсатором С1 (рис.12).
Налаживание устройства сводится к установке резистором R5 расчётного постоянного напряжения на микросхеме. Следует отметить, что функциональным аналогом микросхемы РТ4515 является микросхема SM2082, но эксперименты с последней не проводились.
Питаем светодиоды драйвером PT4115
Теперь ближе к делу. В прошлой записи я писал о том, как подключать светодиоды в авто. Там фигурировал стабилизатор тока PT4115. О нём я бы хотел рассказать по-подробнее.
Схема у него достаточно простая
Ставим пару конденсаторов, резистор и катушку — на выходе получаем требуемый ток. Надо ток 0.350 мА — ставим резистор на 0.33 и катушку от 68 до 220 мкГн, надо 0.650 мА — ставим резюк на 0.13 Ом и катуху от 47 до 100 мкГн.
Решил я попробовать сделать плату под драйвер своими руками (была необходимость). За основу взял пост Notturno . Развёл плату так, чтобы она была и по-меньше, и всё влезло
На скрине уже второй вариант платы, первый был чуть по-больше.
Так, сделал я значит по-старинке ЛУТом пару плат.
Понял, что это работает и сделал сразу много плат
Потом надо было запитать трехваттники
Ток тут тоже как надо
А потом мне нужно было сделать плавное включение светодиода через драйвер. Подключать напрямую на вход питания не пойдёт — конденсатор не даст. Для регулировки яркости у драйвера есть нога DIM. Вот её и надо тыкать.
Долго я искал в интернете какую-нибудь инфу по этому поводу. Сначала подключил МК — то эффект ксенона (вспышка и плавное включение с не полностью выключенного состояния), то просто тускло горит и потом разгорается. Основой к размышлению стал пост Саши argoncik . Ух и заколебал я его наверное))) Но ему спасибо огромное))
Сначала по своей глупости я не мог немного вниз посмотреть — там был написал номинал резистора, который нужно поставить между ногами GND и DIM у драйвера. Саша сказал — 10 КОм. Резистор поставил, а всё равно та же фигня.
Взял тиньку, сделал аппаратный ШИМ, показал Саше
Кинул исходник, в ответ "Я использую софтовый ШИМ". Думаю "какая нафиг разница?" Ну ОК, переделал. И блин, заработало!
С чем связано — не знаю, но вдруг пригодится кому)
Файл печатки для повторения тут
Успехов на дороге! -=ShP@L@=-
Комментарии 41
Здравствуйте!
Можете скинуть какой-нибудь образец кода с программным шимом?
ауу, здесь есть кто нибудь?
Да, бывают иногда
А изменений в схеме номиналов R и L, D не нужно? Просто их параллельно втыкнуть и всё? Или просто две платы запараллелить?
Спасибо. А катушки откуда такие?
Нужно 2 платы новые делать) Или одну с двумя драйверами на борту) PT4115 в другом корпусе)
катушки брал в Чип и дип
Привет. Подскажите можно этой схемой питать LED лампы в фарах авто ? Ток 1.2А. Там стоит микруха не могу такую найти в инете.
SYKJ 1210 — на ней надпись. Перестала работать, хочу попробовать эту схему.
Привет. Да, можно, только у неё 1.2 Ампера — максимальный ток. Лучше либо занизить, либо 2 в параллель ставить
1А стабильно и долго работает на алюминиевой плате.
От 12 вольт получается 9 Вт. Мощность.
Привет,
Я собрал схему по даташиту, и нифига у меня схема ток не держит, увеличивается пропорционально напряжению. DIM тоже просто в воздухе. Правда ток я рассчитывал на 150 мА всего. Сто раз всё проверил, развел правильно.
подскажи, пож-та, на "большой" схеме у тебя диммирующий вывод через резистор на землю подвязан, а на "маленьком" — просто в воздухе висит?
привет.
Другие драйверы пробовал? Резистор и катушку тоже менял?
На большой плате резистор остался т.к. проверял ШИМ от микроконтроллера. Если ШИМа нет, то резистор не нужен
Спасибо большое. еще раз прожарил на утюге, всё заработало. ВСе очень мелкое)
Извиняюсь за беспокойство и еще раз спасибо)
Привет,
Я собрал схему по даташиту, и нифига у меня схема ток не держит, увеличивается пропорционально напряжению. DIM тоже просто в воздухе. Правда ток я рассчитывал на 150 мА всего. Сто раз всё проверил, развел правильно.
подскажи, пож-та, на "большой" схеме у тебя диммирующий вывод через резистор на землю подвязан, а на "маленьком" — просто в воздухе висит?
Такая же проблема, собрал, также:ток не держит, увеличивается пропорционально напряжению.Проблема была в дросселе, поставил на 470 Мкгн.И стало работать нормально!При увеличении напряжения до 15 вольт, ток падает (основная величина тока при R-0.33 Ома 225 Ma.При уменьшении до 13,5 вольт, ток поднимается к 225 Милиамперам! Грубо говоря, стабилизация тока работает с дросселем гантелькой (третий слева, снял с какой-то платы и он здоровенький-диаметр 10мм.Высота 10мм.и надпись сверху на торце-470 для новичков добавлю, вывода на нём 2-ещё 2 вывода-это для крепления, используются только два вывода гантельки)Думаю зависит от размеров, добротности и индуктивности дросселя! С другими стабилизации тока небыло!
Некачественные светодиодные лампы — разбор
Со времен компактных люминисцентных ламп, наверное, все знают о их вредном мерцании. В момент появления LED осветительных приборов велась "пропаганда" их еще большей экономности и постоянном свечении, что исключает неприятные воздействия на ограны зрения и общем самочувствии человека. Но кто знал, что дешевая или некачественная сборка приведет к еще более мощному стробоскопическому эффекту.
Мы с вами посмотрим, что находится внутри дешевой и более дорогой лампы. Начнем с первой.
Такие марцания излучает эта лампа. Разберем и глянем, что внутри.
На схеме, выше, типичное подключение PT4515 (на которой построен дешевый экземпляр). Вся сложность состоит в настройке работы микросхемы-драйвера под позиционным номером U1, к которой подключены слишком мало светодиодов, дабы увеличить мощность лампы, и малый по емкости конденсатор -не более 1 мкф. Желательно, заменить его на 10 или 22 мкф, однако, в последствии он не влезет в цоколь.
Теперь глянем более дорогую в цене лампочку.
Мерцаний нет, по крайней мере они не такие сильные, как было выше. Разобрать полностью, не повредив ничего, невозможно, так как весь драйвер был залит теплопроводной массой.
С другой стороны находятся два конденсатора, резистор-предохранитель и трансформатор. Количество используемых деталей не сильно отличается, но эффект совершенно разный.
Внимание. Сервис комментариев предоставлен площадкой VK (Вконтакте), поэтому администрация сайта не несет отвестсвенности за сохранение персональных данных, сообщений и прочих действиях пользователей при работе в данном блоке.
Если вы не согласны, то не оставляйте сообщения/свои данные на сайте Fixclan.ru и покиньте его немедленно.
Читаемое 
Все содержащиеся на настоящем Сайте сведения носят исключительно информационный характер. Не является ни научным, ни просветительским, ни научно-просветительским ресурсом.Администрация сайта не несет ответственности за неблагоприятные последствия, а также за любые убытки, вред , причиненные вследствие ограничения доступа, либо вследствие посещения Сайта и использования размещенной на Сайте информации, включая, но не ограничиваясь, любыми убытками, нанесшими ущерб Вашему компьютерному или иному оборудованию.
Этот сайт использует сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика, предоставляемый компанией ООО «ЯНДЕКС», так же LiveInternet и прочие (далее — Партнеры).
Все сервисы использует технологию “cookie” — небольшие текстовые файлы, размещаемые на компьютере пользователей с целью анализа их пользовательской активности.
Собранная при помощи cookie информация не может идентифицировать вас, однако может помочь нам улучшить работу нашего сайта. Информация об использовании вами данного сайта, собранная при помощи cookie, будет передаваться партнерам и храниться на их сервере в ЕС и Российской Федерации. Партнеры будут обрабатывать эту информацию для оценки использования вами сайта, составления для нас отчетов о деятельности нашего сайта, и предоставления других услуг. Партнеры обрабатывают эту информацию в порядке, установленном в условиях их использования.
Вы можете отказаться от использования cookies, покинув наш сайт. Используя этот сайт, вы соглашаетесь на обработку данных о вас Партнерами в порядке и целях, указанных выше.
Pt4515 как проверить
_________________
Nesuprantu totoriškai. Кытайча белмим. Non capisco il francese.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.
"Йухан, Тор! Вы — на бой!" (Reverse)
Перестала работать люминесцентная настольная лампа как на фото. Была подключена к сети но сама лампа выключена. Однажды почувствовал едкий запах горелого — это стал плавиться пластиковый корпус с трансформатором. Почему транс вдруг сгорел на холостом ходу не понятно. Могу лишь сказать, что в сети у нас днем
250, сгорел в полночь когда спали.
Схема лампы такова: Сеть
220 -> трансформатор 220
220 -> выключатель -> лампа. Трансформатор заменить нечем.
Можно ли включить лампу напрямую в сеть без гальванической развязки, чем чревато? Или лучше купить новую настольную лампу?
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Источники питания для автомобильной электроники, включая маяки, GPS/ГЛОНАСС-трекеры и охранную сигнализацию, должны обеспечивать бесперебойное питание и безопасность, а также быть устойчивыми к вибрации и исправно работать при низких температурах. Батарейки FANSO EVE Energy обладают всеми необходимыми параметрами для надежной работы оборудования современного автомобиля.
Перестала работать люминесцентная настольная лампа как .
Схема лампы такова: Сеть
220 -> трансформатор 220
220 -> выключатель -> лампа. Трансформатор заменить нечем.
Можно ли включить лампу напрямую в сеть без гальванической развязки, чем чревато? Или лучше купить новую настольную лампу?
_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает
На складе КОМПЭЛ доступны сетевые адаптеры (внешние блоки питания) производства MEAN WELL, представленные семействами GS, GST и GSM различного конструктивного исполнения: в розетку и настольные. Адаптеры GS и GST предназначены для питания различных промышленных и бытовых приборов, а семейство GSM может применяться для питания устройств медицинского назначения, поскольку соответствует требованиям EN 60601-1 и 60601-1-11. При этом они характеризуются малым потреблением энергии на холостом ходу.