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拆解觸控式LED照明控制器與電源供應器

2016年04月11日  | Michael Dunn

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我家現在大部份照明都是採用LED燈具,包括各種形狀和尺寸的白熾燈替代品,不過有少數幾盞燈是使用純LED設計—特別是白色和RGB燈條;那些燈條需要電源供應器及可選的控制器。以下我將舉幾個直接從中國通路商購買的燈具做為例子。


案例1:我們的新餐廳牆上有5盞壁燈,它們乍看之下都沒問題,但實際上有點…蹩腳。我很想用更好的燈換掉它們,但實在找不到合適的;另外也沒有合理的方式為控制電路增加一個全域電燈開關,因此每個燈需要自己的開關,這確實也縮小了選擇的範圍。


我決定試著打造某種具未來感的東西:一片白色的壓克力玻璃板,背面有LED燈條,並能透過觸控面板控制亮度;我原本的計畫是從無到有做一個以微控制器為基礎的觸控控制器,但在發現市場上的LED觸控開關出貨價格還不到20美元後,我忍不住走了捷徑。


當我第一次構思我的設計時,想像的是交替顯示冷光和暖光、並能在冷暖光之間淡出淡入的白色LED燈條;但我很快否決了使用冷光燈條(誰會想在餐廳中用冷白光?)。我在各種類型的單通道和RGB型號中搜尋觸控調光器時,果然看到一個能在冷白光和暖白光之間淡出淡入調整的產品。


圖1就是我買的…以備不時之需。它的成本不超過一個單通道產品;我還沒有試用,但我敢肯定它在(冷白光/暖白光)兩個範圍內不會有重疊。如果我真的做了一個雙通道的設計,我就想要能夠讓兩種白光完全同時點亮。


圖1 能調整LED燈具亮度的觸控面板。
圖1 能調整LED燈具亮度的觸控面板。

圖2是該觸控面板PCB的背面;那顆IC我無法辨認,也沒找到「W1C801SPI」這個型號 —如果那些印在封裝上的字樣就是型號的話。


圖2 LED燈具調光面板的背面。
圖2 LED燈具調光面板的背面。

調光器主機板(圖3)微控制器或ASIC上的字樣已經模糊,也許追蹤一下就可以揭露它的基本身份(或許是一個PIC)。


圖3 調光器主機板。
圖3 調光器主機板。

我對U4這個5V1A的轉換開關感到非常驚訝;可以肯定的是,一顆7805就能充分滿足目前的需求!不然,沒有意外地,如果蜂鳴器太煩人,我會拿著我的烙鐵回來。


為了讓我瘋狂的壓克力玻璃設計能夠正常運作,我還需要一個電源。圖4是我花4美元換來的東西:12V、1.5A電源;原本是有塑膠外殼的。


圖4 移除塑膠外殼的12V、1.5A電源供應器。
圖4 移除塑膠外殼的12V、1.5A電源供應器。

離線式電源供應器(Off-line PSU)專家覺得如何?對我來說沒有什麼突出優點也沒那麼糟糕,雖然輸入電容只有400V—對於240V輸入來說減額(derating)不多。我認為450V元件更常用(12V輸出電容最適合25V電源使用)。


圖5 電源供應器的焊接面。
圖5 電源供應器的焊接面。

根據一些電路追蹤分析,我猜這是一款簡單的返馳式(flyback)設計;實際上並沒有明顯的控制晶片,除非它偽裝成電晶體或光耦合器。功率電晶體Q1的閘極連接到Q2和IC1。


(未完,請參閱下頁更多內文及附圖)

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