深入分析LED电源损坏原因

　　经常听到业内有人抱怨说每次LED灯具坏了一看又是电源坏了，所以LED灯具里最不可靠的是电源，可能他说的是事实。可是也还需要深入分析一下，LED电源损坏的原因。 　　最近我家里的LED灯具也坏了，拆下来一看，果然也是电源坏了，可是虽然现象是这样，也还应该再仔细分析一下。 　　首先来看一下它的外形照片： 　　虽然只是一张很简单的外形图可是已经可以看出很多问题，而且这些问题都是所有低可靠性电源的通病。 　　1.选用了廉价的低质量元器件 　　我们可以看出，它的整流桥（图中左边）是由4个整流二极管构成，而不是采用集成的整流桥。我们知道四个二极管的成本是远低于一个集成整流桥的，因为能够生产二极管的公司有很多，因为二极管的生产只要用过去淘汰下来的一些最简单的半导体生产设备就可以，而那个能够生产集成整流桥的公司就不多了，因为必须要有高质量的集成电路生产设备和原材料，都是一些大厂才能够生产，而且其价钱也肯定要比四个二极管贵很多。而实际上高反压的二极管也是不容易做的，一般的厂家不见得能够生产很可靠的高反压二极管。后来我用万用表测量，果然发现有一个整流二极管打穿了，而电解电容还是好的。 　　那么是不是采用了集成整流桥就没有问题了呢？也不是这样，也有很多时候是电解电容因为没有保护而被击穿的情况。另外在选用元器件的耐压，功耗等指标的时候也要尽量留有余地，例如电解电容的耐压，虽然在额定的220V时，峰值电压也只有220Vx1.4=308V，我的这块电源板上的电解电容耐压是400V，也应该够了，但是我们通常都选用450V耐压的电解电容，这样保险系数可以大一些。 　　2.没有采用任何保护元器件 　　从照片上可以看出，这个电源是没有安装任何保护器件的。可是作为一个连接到市电的电源是一定要加上保护元器件的，那是因为市电网上经常有各种浪涌电压出现，它可能是远距离处的雷击或是电网上大功率设备的开关而引起的高电压脉冲。如果不对这种高压脉冲加以防护也是很容易击穿电解电容的。 　　LED灯具电源的保护器件 　　LED电源保护器件的功能主要有两方面，一方面是保护电源自己，防止受到外部的影响而损坏。另一方面，保护外部的电路环境，防止由于LED灯具的工作或损坏而影响外部电路。 　　最主要的保护器件有以下几种： 　　1.压敏电阻 　　压敏电阻是用来保护LED灯具本身的，可以说不管LED灯具采用何种电源，开关电源，线性电源，都需要这种保护。它是用来保护市电网络上经常发生的浪涌电压的。所谓的浪涌电压，主要是由于雷击或大功率电气设备启停，而引起的短时间高压脉冲。其中雷击是最主要的原因。雷击又可以分为直接雷击和间接雷击两种，直接雷击是指雷电直接击中供电网络，这种可能性很少，而且大部分大型供电电网系统本身都有防雷措施。而间接雷击则是指由雷电感应而在电网上传输的浪涌，这种浪涌发生的可能性很大，因为全世界每时每刻发生1800次雷雨，每秒有600次闪电。每次雷击都会在附近的电网上感应出浪涌电压。浪涌脉冲的宽度通常只有几微妙甚至更短，而脉冲的幅度可能高达几千伏。主要因为它的幅度高，所以对电子设备的损坏的影响最大。如果不加保护，各种电子设备都很容易因此而损坏。幸而，浪涌的防护很简单，只要加一个防浪涌压敏电阻就可以了，通常它是并联在整流器之前。 　　这种压敏电阻的原理是这样的，有一种非线性电阻，它的阻值在规定的阈值范围内接近开路，而一旦所加的电压超过阈值，它的阻值就立刻接近为零。这样就很容易把这个浪涌吸收掉。而且压敏电阻是一种可恢复型器件，浪涌吸收以后，它又能接着起保护作用。 　　它的主要指标为：1）最大连续工作电压（分为交流和直流两种，例如直流415V），2）压敏电压（阈值，例如510V），是指电流大于0.1mA时的启动电压。3）最大限制电压是指在压敏电阻能够承受的峰值电流Ip（例如200A）下，它上面的最大峰值电压Vp，例如845V；，实际上因为浪涌通常只是一个宽度很小（几微秒）的窄脉冲，它的电压和电流的关系已经不是可以用电阻来描述，因为它实际上是一个非线性器件。 　　2.负温度系数电阻NTC 　　很多LED电源都是在整流器后面带电解电容的，电解电容在刚接通电源时的充电电流通常都是非常大，往往以几安培计，假如一个房间有很多个这样的电源同时接通，那么加在一起的充电电流会使得这个房间的电网产生一个极大的瞬间电流足以使得保险电闸跳掉。所以为了避免发生这样的情景，在LED电源里就需要在电解电容前面安装一个负温度系数电阻（NTC），它的特点就是平时的电阻很小，当遇到瞬间大电流时，它的阻值因为发热而瞬间变得极大，也就限制了这个瞬间大电流，当大电流过去以后，它就很快恢复成平时的小电阻，这样就避免外部受到LED电源的冲击。 　　3.保险丝 　　它的作用和普通的保险丝类似，主要在LED负载因为各种原因而发生短路时，它本身所带的保险丝就会马上把这个短路的负载断开，以免影响到外电路跳闸。 　　以上三种保护器件在LED电源的电路中的位置如下图所示： 　　其中的变阻器实际上就是防浪涌的压敏电阻。而这三种保护器件是最基本的，是一种标准的防护电路，也是所有LED灯具电源都应该采用的！遗憾的是，市面上大多数的LED电源都没有加装这种防护电路。只有少数高档的LED灯具的电源才采用了这种防护电路。例如，很多无电解电容光引擎，或者号称是无需电源的交流LED光引擎都没有采用这种防护电路。因为以前的压敏电阻的高度很大很高，其高度在4-5mm左右，所以肉眼就马上可以看出是否安装了防浪涌的压敏电阻。

时间：2020-08-26 关键词： LED 二极管 变阻器

绕线式异步电动机的起动方式

绕线式异步电动机的启动方法 1、转子串电阻启动 绕线转子异步电动机转子串入合适的三相对称电阻。既能提高起动转矩，又能减小起动电流。如要求起动转矩等于最大转矩，则Sm=1。为缩短起动时间，增大整个起动过程的加速转矩，使起动过程平滑些，把串接的起动电阻逐步切除。 优点：减少启动电流，启动转矩保持较大范围，需重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机等。 缺点：启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻且启动级数较少。 2、频敏变阻器启动 频敏变阻器是一种有独特结构的新型无触点元件。其外部结构与三相电抗器想似，即有三个铁芯柱和三个绕组组成，三个绕组接成星形，并通过滑环和电刷与绕线式电动机三相转子绕组相接。 当绕线式电动机刚开始启动时，电动机转速很低，故转子频率f2很大（接近f1），铁心中的损耗很大，即等值电阻Rm很大，故限制了启动电流，增大了启动转矩。随着n的增加，转子电流频率下降（f2=sf1），Rm减小，使启动电流及转矩保持一定数值。频敏变阻器实际上利用转子频率f2的平滑变化达到使转子回路总电阻平滑减小的目的。启动结束后，转子绕组短接，把频敏变阻器从电路中切除。由于频敏变阻器的等值电阻Rm和电抗Xm随转子电流频率而变，反应灵敏，故叫频敏变阻器。 优点：结构较简单，成本较低，维护方便，平滑启动。 缺点：电感存在，cosΦ较低，启动转矩并不很大，适于绕线式电动机轻载启动。 绕线式异步电动机的起动方式和过程图解 TAG：绕线式异步电动机，绕线式异步电动机起动过程，绕线式异步电动机起动方式 对于既要求限制起动电流又要求有足够大起动转矩的情问一般三相笼型异步电动机往往不能满足要求。而绕线式异步电动机是解决这个问题的好办法，绕线转子一般均Y形连接，三相绕组通过滑环与外电路连接。起动时，若转子绕组直接短路，则与鼠笼型异步电动机一样，起动电流很大，而起动转矩不大，这就是绕线式电机的独特之处。 1．在转子回路串起动变阻器起动 采用转子回路串入分级起动电阻的方法，可以降低起动电流，增加起动转矩，甚至可以做到在s＝1起动时，启动转矩Tst＝Tmax，并且R2在外部，转子温升大大降低；正常运行时，转子可通过电刷直接短路。绕线式电机设计成转子电阻R2小，电机运行时s小，效率高，除了起动性能好，还可用于调速，主要缺点是造价高，工艺复杂。 图 5．31 转子串入分级起动电阻的起动过程 图QD．4表示绕线式异步电动机转子串入分级起动电阻的起动过程，在整个起动过程中，逐段切除电阻，但要保持一定的加速转矩，以缩短起动时间，一般取最大加速转矩T1=（0．7～0．85）Tmax，切换转矩T2=（1．1～1．2）TN。最终切除全部电阻，电机在A点稳定运行。 异步电动机转子串入分级起动电阻的起动方法适用于起动要求高，电动机在重载情况下的场合。 2．在转子回路串接频敏变阻器起动 绕线式电动机转子串入分级切换电阻起动，需切换开关等设备，投资大，维修不便。近年来发展了用频敏变阻器来代替铸铁分级电阻，可根据转子频率f2＝sf1变化自动改变阻抗，可以得到近似于恒起动转矩的平滑的机械特性。结构简单，运行可靠，维护方便，应用广泛。 频敏变阻器是由厚钢板制成的涡流损耗很大的三相电抗器，铁耗等值电阻Rm值也很大，并且与频率的平方成正比，在起动过程中，能自动、无级的减小电阻保持转矩近似不变，使起动过程平稳、迅速。起动初，f1＝50Hz值最大，串入转子绕组回路后既可限制起动电流，同时又改善转子功率因数cosψ2，使得电机有较大的起动转矩。起动后，随转子转速增高，转子频率f2逐渐降低，频敏变阻器铁心损耗及反映它的等值电阻Rm也减小，相当于逐级切除电阻，使得电机在起动过程中始终保持较大的电磁转矩Tem。起动完成后，f2很低，Rm≈0，频敏变阻器几乎不起作用，起到自动切除转子电阻的作用。

时间：2020-05-30 关键词： 电阻 异步电动机 变阻器

绕线电机滑环碳刷常见故障与处理办法

绕线电机滑环碳刷常见故障与处理办法 JR、JZR、YR、YZR，三相绕线式转子交流异步电动机 （又称滑环电机）。由于在它的转子上可外接电阻或者电抗，在起动时具有较高的功率因素和较大的起动转矩，因此，在冶金、机械、化工、矿山、建材等领域都普遍采用这种电动机来拖动设备。由于在电动机的转轴上装有滑环、碳刷、短路环等零件，它们与控制箱中的继电器、交流接触器、频敏变阻器等电器元件组成一个完整的二次回路系统，作为电动机的起动和运行的短接装置。电动机的这种工作方式有以下缺点： 1、碳刷容易磨损，消耗过高，维修量大，且影响正常生产。 2、碳刷与滑环之间容易产生火花，有些场所不能使用。 3、碳刷与滑环的磨擦，增大了接触电阻，电机温升高。 4、导电粉末易被吸入电机内部，是烧毁电机的一大隐患。 5、时间继电器失控容易烧坏交流接触器和频敏变阻器，造成停机停产。 无刷无环启动器工作原理 WSQ3无刷无启起动器是BP4型频感变阻器工作方式的演变，它采用磁路原理和导磁材料把原二次回路系统的多触点元件组成的电磁回路，通过工艺革新做成一个无触点的电磁元件，作为启动时可变阻的起动设备。它利用电动机在起动过程中，转子电流频率随转子转速升高而降低的关系，即转子转速由0变到额定转速Ne，转子电流的频率则由50赫兹平滑地降到l—2赫兹，起动器阻抗则由大变到小，等效于转子回路外接的电阻由大变小，故能自动地随转子频率的变化作平滑调节，是一种理想的起动装置。 使用范围与技术参数 凡原采用BPl频敏、BP4型频感变阻器、电阻箱起动的JR、JZR、YR、YZR三相绕线式转子交流异步电动机 （变速除外），均可采用WSQ3无刷无环起动器来更新换代，更换后运行特性不变。拖动的设备如：球磨机、风机、空压机、水泵、输送机、炼胶机、行车爪斗、提升机、制氧机、轧机等。不论正反转，偶尔与较频繁起动，均可使用无刷无环变阻起动器。功率使用范围：30KW-3000KW l、轻载起动：Mst≥0.6—0.8Me、Ist≤3—3.5Ie、Tst≤6S。 2、重载起动：MSt≥1.6—2.0Me、Ist≤3.5—4Ie、Tst≤9S。 碳刷运行中常见故障及处理方法 1.为保障电机的正常运行，正确选择电刷型号是十分重要的，由于制造电刷时所选用的原材料和工艺不同，其技术性能也有差异。因此在选择电刷时，应该综合考虑电刷的性能和电机对电刷的要求。电刷使用性能良好标志应该为：  a 在换向器或集电环表面能较快形成一层均匀、适度和稳定的氧化薄膜。           b 电刷的使用寿命长，并不磨损换向器或集电环  c 电刷具有良好的换向和集流性能，使火花抑制在允许的范围内，并且能量损耗小。           d 电刷运行时，不过热，噪音小，装配可靠，不破损。  2.电刷装入刷握内要保证能够上下自由移动，电刷与刷握内壁的间隙在0.1-0.3毫米之间，以避免电刷和刷握之中因间隙过大产生摆动。刷握下边缘距整流子表面的距离应该保持在2毫米左右。如距离过小，刷握容易触伤换向器，距离过大，电刷易颤动而导致破损。  3.在同一台电机上，原则上应该使用同一种型号的电刷，但对于个别换向特别困难的大中型电机，可采用双子电刷，其滑入边采用润滑性能好，滑出边采用抑止火花能力强的电刷，从而使电刷的运行得到改善。  4.电刷磨损到一定程度要更换新的电刷，电刷最好一次全部更换，如果新旧混用，可能会出现电流分布不均匀的现象。对于大型机组，停机更换电刷，势必影响生产，可以选择不停机，我们通常建议客户的做法是每次更换20%的电刷（即每台电机的每个刷杆的20%），每次间隔时间为1-2周，待磨合再逐步更换其余电刷，以保证机组的正常连续运行。  5.为了使电刷与换向器接触良好，新电刷应该进行磨弧度，磨弧度一般在电机上进行。在电刷与换向器之间放置一件细玻璃砂纸，在正常的弹簧压力下，沿电机旋转方向研磨电刷，砂纸应该尽量粘紧换向器，直至电刷弧面吻合，然后取下砂纸，用压缩空气吹净粉尘，再用软布擦拭干净。研磨电刷不宜采用金刚砂纸，以防金刚砂颗粒嵌入换向器槽内，在电机运行时，擦伤电刷和换向器表面。磨弧后，电机先20-30%以负荷运转数小时，使电刷和换向器磨合，并建立均匀的氧化薄膜。再逐步提高电流至额定负荷。  6.施于同一台电机各电刷的单位压力应力求均匀，以免电流分配不均，导致个别电刷产生过热和火花。电刷的单位压力应按“电刷技术性能表”来选择，对于转速较高的电机或在振动条件下工作的电机，应适当提高单位压力，一保证正常工作。打个比方：牵引机电机的电刷单位压力为0.4-0.6kgf/cm2。 通常电刷单位压力过高，是电刷的磨损加剧，单位压力过小，接触不稳定，容易出现机械火花。  绕线式电动机滑环及电刷火花过大的原因分析 由于绕线式电动机的线圈是绕在转子上面的，但是转子一直在转动，如何给绕组通电呢？这便有了滑环和电刷这两个东西，但是这样的结构有个毛病就是会出现电火花。如果发现火花过大，可能是以下三个原因： 1.电刷牌号或尺寸不合适：电动机的额尺寸不同其使用的电刷（碳刷）大小，形状也不相同，如果混用就会导致接触不良，从而产生过大的火花； 2.滑环表明有污垢：这种污垢可能是长期的火花、磨损等造成的，电动机长期使用还可能存在沟槽，这些沟槽、污垢也会导致碳刷与滑环接触不良而导致过大的火花，此时建议用细腻的砂纸打磨，必要时可以用车床车光。 3.电刷压力太小或太大：电刷压力过小而产生的松动，过紧时产生的过大摩擦，都可能使火花过大；建议调整弹簧压力；

时间：2020-05-30 关键词： 绕线 电刷 变阻器

利用数字变阻器和运算放大器构建可变增益反相放大器

功能指标利用数字变阻器AD5270/AD5272和运算放大器AD8615构建紧凑型、低成本、5 V、可变增益反相放大器电路说明图1所示电路采用数字变阻器 AD5270/AD5272 和运算放大器AD8615 ，提供一种紧凑型、低成本、低电压、可变增益反相放大器。AD5270/AD5272（10引脚3 mm × 3mm × 0.8 mm LFCSP）和AD8615（5引脚TSOT-23）封装尺寸小、成本低，为模拟信号处理电路提供了业界领先的解决方案。该电路提供1024种不同增益，可通过SPI(AD5270)或I2C(AD5272)兼容型串行数字接口控制。AD5270/AD5272具有± 1％电阻容差性能，可在整个电阻范围内提供低增益误差，如图2所示。本电路支持轨到轨输入和输出，既可采用+5 V单电源供电，也可采用± 2.5 V双电源供电，并且能够提供最高±150mA的输出电流。此外，AD5270/AD5272内置一个50次可编程存储器，可以在上电时自定义增益设置。本电路具有高精度、低噪声和低总谐波失真(THD)等特性，非常适合仪器仪表的信号调理应用。本电路采用数字变阻器AD5270/AD5272和CMOS运算放大器AD8615，提供一种低成本、可变增益反相放大器。以反向模式连接的AD8615对输入信号VIN进行放大。该运算放大器具有低噪声、高压摆率以及轨到轨输入和输出特性。最大电路增益由公式1确定。流过AD5270/AD5272。(RAW = 20 kΩ version) 的最大电流为±3mA，由此可根据电路增益限定最大输入电压VIN，如公式2所示。当与VIN相连的输入信号高于公式2所确定的理论最大值时，应增大R2，并利用公式1重新计算新增益。另外，还应计算最小增益以减少因AD5270/AD5272漏电流引起的误差。要使漏电流误差忽略不计，流过R2的电流应至少为50 nA的最差条件漏电流的100倍。因此，通过R2的最小电流应为5 μA，这也确定了公式3中的R2最小值。图2显示了在这些假设条件下，根据运算放大器的输入电压得出的R2 值可能范围。AD5270/AD5272的±1％内部电阻容差可确保增益误差较低，如图3所示。电路增益计算公式为:其中D为载入该数字电位计的码。

时间：2018-08-23 关键词： 放大器 电源技术解析 运算 变阻器

利用数字变阻器和运算放大器构建可变增益反相放大器

功能指标 利用数字变阻器AD5270/AD5272和运算放大器AD8615构建紧凑型、低成本、5 V、可变增益反相放大器 电路说明 图1所示电路采用数字变阻器 AD5270/AD5272 和运算放大器AD8615 ，提供一种紧凑型、低成本、低电压、可变增益反相放大器。AD5270/AD5272(10引脚3 mm × 3mm × 0.8 mm LFCSP)和AD8615(5引脚TSOT-23)封装尺寸小、成本低，为模拟信号处理电路提供了业界领先的解决方案。 该电路提供1024种不同增益，可通过SPI(AD5270)或I2C(AD5272)兼容型串行数字接口控制。AD5270/AD5272具有± 1%电阻容差性能，可在整个电阻范围内提供低增益误差，如图2所示。 本电路支持轨到轨输入和输出，既可采用+5 V单电源供电，也可采用± 2.5 V双电源供电，并且能够提供最高±150mA的输出电流。 此外，AD5270/AD5272内置一个50次可编程存储器，可以在上电时自定义增益设置。 本电路具有高精度、低噪声和低总谐波失真(THD)等特性，非常适合仪器仪表的信号调理应用。 本电路采用数字变阻器AD5270/AD5272和CMOS运算放大器AD8615，提供一种低成本、可变增益反相放大器。 以反向模式连接的AD8615对输入信号VIN进行放大。该运算放大器具有低噪声、高压摆率以及轨到轨输入和输出特性。 最大电路增益由公式1确定。 流过AD5270/AD5272。(RAW = 20 kΩ versiON) 的最大电流为±3mA，由此可根据电路增益限定最大输入电压VIN，如公式2所示。 当与VIN相连的输入信号高于公式2所确定的理论最大值时，应增大R2，并利用公式1重新计算新增益。 另外，还应计算最小增益以减少因AD5270/AD5272漏电流引起的误差。要使漏电流误差忽略不计，流过R2的电流应至少为50 nA的最差条件漏电流的100倍。因此，通过R2的最小电流应为5 μA，这也确定了公式3中的R2最小值. 图2显示了在这些假设条件下，根据运算放大器的输入电压得出的R2 值可能范围。 AD5270/AD5272的±1%内部电阻容差可确保增益误差较低，如图3所示。 电路增益计算公式为: 其中D为载入该数字电位计的码。 更多资讯请关注：21ic模拟频道

时间：2012-06-18 关键词： 数字 运算放大器 反相放大器 变阻器

转于串接频繁变阻器启动控制电路

时间：2011-11-12 关键词： 频繁 电路 启动控制 保护控制 变阻器

频繁变阻器等效电路及其与电动机的连接

时间：2011-11-12 关键词： 频繁 电动机 等效电路 保护控制 变阻器

直流电动机使用变阻器起动控制线路

时间：2011-11-05 关键词： 起动 直流电动机 控制线路 电机控制电路 变阻器

直流电动机使用变阻器起动控制电路图

时间：2010-11-25 关键词： 控制电路图 起动 直流电动机 电机控制电路 变阻器