一款由中山市一聲喊照明燈具有限公司監(jiān)制生產(chǎn)的KY-3009型射燈,常被用于商場超市門面的燈光照明與裝飾,由于運行環(huán)境的關(guān)系,時不時地會出現(xiàn)一些故障。筆者在維修時繪制了該射燈的電路圖,并查閱了電路中的核心控制集成電路BP9833D的相關(guān)資料,現(xiàn)將收集到的資料信息和幾例維修實例整理后提供給感興趣的朋友,以期對大家有所幫助。 一、射燈的外形結(jié)構(gòu) KY-3009型射燈的外形樣式見圖1,包括安裝底座盒,盒內(nèi)有控制電路板;支撐柄;LED燈及反光罩;散熱器等。底座盒可方便的固定在專用的導(dǎo)軌上,并經(jīng)導(dǎo)軌給安裝在導(dǎo)軌上的多只LED射燈供電。 射燈使用AC220V的市電供電。額定功率有15W、20W和30W等幾種。射燈的LED燈珠為多珠串聯(lián)結(jié)構(gòu),有24珠、32珠串聯(lián)等樣式,串聯(lián)連接后的工作電流約280mA左右。 二、主控芯片BP9833D簡介 射燈使用的主控芯片型號為BP9833D,這是一款高精度降壓型LED恒流驅(qū)動芯片,適用于AC85V~AC265V全電壓輸入范圍的非隔離降壓型LED恒流電源。芯片內(nèi)置高壓功率開關(guān)管,只需要少量的外圍元件即可實現(xiàn)優(yōu)異的恒流特性,能極大的節(jié)約系統(tǒng)成本和產(chǎn)品體積。 該主控芯片BP9833D內(nèi)部帶有高精度的電流采樣電路,具有高精度的恒流輸出和優(yōu)異的線性調(diào)整率。芯片本身具有多重保護功能,包括LED開路、短路保護,CS電流取樣電阻短路保護,欠壓保護,溫度過熱調(diào)節(jié)等。 芯片BP9833D有SOP-8和DIP-8等封裝形式,在本射燈中使用的是DIP-8封裝,其外形樣式及管腳排列如圖2所示。BP9833D的各引腳功能見表1,BP9833D的內(nèi)部功能方框圖如圖3所示。 表1 BP9833D的引腳功能 引腳號 符號 功能說明 引腳號 符號 功能說明 1 GND 地 5 DRAIN 內(nèi)置高壓功率管漏極 2 ROVP 開路保護電壓調(diào)節(jié)端 6 3 NC 空引腳 7 CS 電流采樣端 4 VCC 電源端 8 三、射燈電路圖 使用BP9833D集成電路芯片制作的射燈電路原理圖如圖4所示。 圖4電路中,R1是熔斷電阻,與熔斷器的功能類似。二極管D1~D4是整流橋,交流220V電壓經(jīng)整流橋整流、電容器C1濾波后的直流電壓約為310V。電阻R2與電容器C2降壓濾波后的直流電壓經(jīng)集成電路芯片BP9833D的④腳給芯片供電,由圖3可見,④腳內(nèi)部有一只穩(wěn)壓二極管,可以穩(wěn)定芯片的工作電壓,該電壓為16V。芯片的⑤腳和⑧腳之間,在內(nèi)部有一只高電壓功率管,⑤腳接功率管的漏極,⑧腳接功率管的源極,流過射燈光源LED的電流路徑是:電容器C1正極→發(fā)光管LED正極→LED負極→電感T→芯片⑤腳(高電壓功率管漏極)→芯片⑧腳(高電壓功率管源極極)→CS取樣電阻R5→地。 作為電光源的LED工作電流流過取樣電阻R5時,在其兩端產(chǎn)生一個電壓降,該電壓在芯片內(nèi)部與一個400mV的恒壓源進行比較放大(參見圖3),從而調(diào)節(jié)LED的工作電流大小。 圖4中的二極管D5是續(xù)流二極管,電阻R4是假負載。 使用BP9833D集成電路生產(chǎn)的LED燈具很多,各種燈具電路元件的選擇使用也會略有不同。表2是某種LED燈具運行時的測量數(shù)據(jù),可供維修參考。由表2數(shù)據(jù)可見,可以將燈具設(shè)計成不同的功率,而LED的工作電流基本穩(wěn)定在280mA左右。功率較大的LED燈,串聯(lián)的LED燈珠較多,反之,串聯(lián)的LED燈珠較少。通過調(diào)整CS電阻值的大小,可以調(diào)整LED燈串兩端電壓的大小,調(diào)整的機理是通過改變芯片內(nèi)部高電壓功率管漏極與源極之間的電壓實現(xiàn)的。 表2 一款使用BP9833D生產(chǎn)的LED燈具運行數(shù)據(jù) Io(mA) 輸出電流 284.2 285.1 285.5 286 286.5 287 Vo(V) LED電壓 110 100 90 80 70 60 Pin(W) 輸入功率 33.41 30.52 27.62 24.70 21.78 18.86 η(%) 效率 93.56 93.41 93.01 92.63 92.06 91.19 四、維修實例 1.一臺KY-3009型射燈通電后LED燈珠一直閃爍 打開燈具安裝電路板的塑料盒,通電測量電容器C1兩端電壓為312V,基本正常,懷疑其容量減小,找一只相同規(guī)格的電容器更換,故障依舊。將圖4中的電容器C2和C3依次更換,燈光閃爍的故障排除。之后再將原燈具中的C2和C3重新?lián)Q回到電路板上,仍未出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象,說明閃爍故障與電路板中的虛焊假焊有關(guān)。將板上所有焊點補焊一遍,閃爍故障再未出現(xiàn)。 2.一臺KY-3009型射燈通電后LED燈珠不亮 參照以上維修案例的經(jīng)驗,將射燈斷電后用電烙鐵補焊了所有焊點(好在該電路板上的焊點數(shù)量不多,1~2分鐘即可補焊完畢),射燈依然不亮,看來這臺燈具不是虛焊假焊問題。通電測量整流濾波后電容器C1兩端的電壓為323V(電源電壓為230V),應(yīng)為正常。測量BP9833D集成電路④腳電壓為15.9V,正常;測量LED燈串兩端無有電壓,推測電路中有開路點。沿著LED的電流路徑(即電容器C1正極→發(fā)光管LED正極→LED負極→電感T→芯片⑤腳(高電壓功率管漏極)→芯片⑧腳(高電壓功率管源極極)→CS取樣電阻R5→地)檢查,發(fā)現(xiàn)電阻R5開路。該電阻是LED燈串電流的必經(jīng)之元件,電流流過電阻時產(chǎn)生的功率應(yīng)為100mW(P=I2R)左右,電阻的額定功率為1/4W,即250mW,選型應(yīng)為合理,但由于運行環(huán)境的差異性,電阻元件先天性的質(zhì)量缺陷等原因,電阻開路的可能性不能排除,本實例就是證明,更換相同規(guī)格的電阻R5后故障排除。 有的使用BP9833D集成電路生產(chǎn)的燈具,其電阻R5使用兩只電阻并聯(lián),既增大了電阻的功率,提高了可靠性,又能較方便地調(diào)節(jié)LED燈串的工作電流。 山西 楊電功 |
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