Alimentare de joasă tensiune a LED-urilor cu stabilizare de curent. Realizarea unui stabilizator simplu de curent și tensiune

Toată lumea știe că LED-urile necesită un curent stabil pentru a le alimenta, altfel cristalul lor nu poate rezista și se prăbușește rapid. În acest scop, se utilizează stabilizarea curentului - circuite speciale de driver sau pur și simplu rezistențe. Această din urmă metodă este folosită cel mai des, în special în benzile LED, unde este instalat câte un rezistor la fiecare 3 elemente LED. Dar rezistențele nu fac față foarte eficient sarcinii lor de stabilizare, deoarece, în primul rând, se încălzesc (consum excesiv de energie) și, în al doilea rând, mențin un anumit curent într-un domeniu îngust de tensiune - conform legii lui Ohm.

Vă prezentăm un element radio de nouă generație - un regulator de curent compact pentru LED-uri de la OnSemi NSI45020AT1G. Avantajul său important este că este cu două terminale și miniatură, creat special pentru controlul LED-urilor de mică putere. Dispozitivul este realizat într-un pachet SMD SOD-123 și asigură un curent stabil de 20 mA în circuit, fără a necesita componente externe suplimentare. Un astfel de dispozitiv simplu și de încredere vă permite să creați soluții ieftine pentru controlul LED-urilor. În interiorul acestuia se află un circuit format dintr-un tranzistor cu efect de câmp și mai multe părți de cablare, desigur cu elemente de protecție radio însoțitoare. Ceva ca acest driver de LED.

Regulatorul este conectat în serie la circuitul LED, funcționează cu o tensiune de funcționare maximă de 45 V, asigură un curent în circuit de 20 mA cu o precizie de ±10% și are încorporate protecție ESD și protecție la inversarea polarității. Pe măsură ce temperatura controlerului crește, curentul de ieșire va scădea. Căderea de tensiune este de 0,5 V, iar tensiunea de pornire este de 7,5 V.

Circuite de conectare a stabilizatorului de curent LED

Pentru a asigura un curent în circuit mai mare de 20 mA, trebuie să conectați mai multe regulatoare în paralel (2 regulatoare - curent 40 mA, 3 regulatoare - curent 60 mA, 5 regulatoare - 100 mA).

Principalele caracteristici ale regulatorului NSI45020

• Curent reglabil 20±10% mA;
• Tensiune maxima anod-catod 45 V;
• Interval de temperatură de funcționare -55…+150°С;
• Carcasa SOD-123 este realizată folosind tehnologie fără plumb.

Domenii de aplicare pentru stabilizatorul NSI45020AT1G: panouri luminoase, iluminat decorativ, iluminare din spate a afișajului. La mașini, regulatorul de curent este instalat pe iluminarea de fundal a oglinzilor, a tablourilor de bord și a butoanelor. De asemenea, este folosit în benzi cu LED-uri în locul rezistențelor convenționale, ceea ce vă permite să conectați benzi cu LED-uri la surse de diferite tensiuni fără pierderea luminozității. Tensiunea de alimentare a NSI45020 este de până la 45 V, ieșirea este stabilă 20 mA. Este conectat în serie cu un lanț de LED-uri, singura condiție: suma căderilor de tensiune pe LED-uri trebuie să fie mai mică decât tensiunea de intrare cu cel puțin 0,7 V. În general, piesa este utilă, iar dacă prețul pt. au fost scăzute, puteți cumpăra în siguranță un lot și îl puteți instala în loc de rezistențe, pentru toate LED-urile din dispozitive și structuri.

În ciuda selecției largi din magazinele de lanterne LED diverse modele, radioamatorii dezvoltă propriile versiuni de circuite pentru a alimenta LED-uri albe super-luminoase. Practic, sarcina se reduce la modul de alimentare a unui LED de la o singură baterie sau acumulator și de a efectua cercetări practice.

După ce se obține un rezultat pozitiv, circuitul este dezasamblat, piesele sunt puse într-o cutie, experimentul este finalizat și satisfacția morală se instalează. Adesea cercetarea se oprește aici, dar uneori experiența de asamblare a unei anumite unități pe o placă se transformă într-un design real, realizat după toate regulile artei. Mai jos luăm în considerare câteva circuite simple dezvoltate de radioamatori.

În unele cazuri, este foarte dificil să se determine cine este autorul schemei, deoarece aceeași schemă apare pe site-uri diferite și în articole diferite. Adesea, autorii articolelor scriu sincer că acest articol a fost găsit pe Internet, dar nu se știe cine a publicat această diagramă pentru prima dată. Multe circuite sunt pur și simplu copiate de pe plăcile acelorași lanterne chinezești.

De ce sunt necesare convertoare?

Chestia este că căderea de tensiune continuă este, de regulă, nu mai mică de 2,4...3,4V, deci pur și simplu este imposibil să aprinzi un LED de la o baterie cu o tensiune de 1,5V și cu atât mai mult de la o baterie. cu o tensiune de 1,2V. Există două căi de ieșire aici. Fie utilizați o baterie de trei sau mai multe celule galvanice, fie construiți cel puțin cel mai simplu.

Este convertorul care vă va permite să alimentați lanterna cu o singură baterie. Această soluție reduce costul surselor de alimentare și, în plus, permite o utilizare mai completă: multe convertoare sunt operaționale cu o descărcare profundă a bateriei de până la 0,7V! Utilizarea unui convertor vă permite, de asemenea, să reduceți dimensiunea lanternei.

Circuitul este un oscilator de blocare. Acesta este unul dintre scheme clasice electronică, prin urmare, cu asamblarea adecvată și piese reparabile, începe să funcționeze imediat. Principalul lucru în acest circuit este să înfășurați corect transformatorul Tr1 și să nu confundați fazarea înfășurărilor.

Ca miez pentru transformator, puteți folosi un inel de ferită de pe o placă inutilizabilă. Este suficient să înfășurați mai multe spire de fir izolat și să conectați înfășurările, așa cum se arată în figura de mai jos.

Transformatorul poate fi înfășurat cu un fir de înfășurare, cum ar fi PEV sau PEL, cu un diametru de cel mult 0,3 mm, ceea ce vă va permite să îl așezați ușor pe inel. Mai mult ture, minim 10...15, ceea ce va îmbunătăți oarecum funcționarea circuitului.

Înfășurările trebuie înfășurate în două fire, apoi conectați capetele înfășurărilor așa cum se arată în figură. Începutul înfășurărilor din diagramă este indicat printr-un punct. Puteți folosi orice putere redusă tranzistor npn conductivitate: KT315, KT503 și altele asemenea. În zilele noastre este mai ușor să găsești un tranzistor importat, cum ar fi BC547.

Dacă nu ai un tranzistor la îndemână n-p-n structuri, apoi puteți utiliza, de exemplu, KT361 sau KT502. Totuși, în acest caz va trebui să schimbați polaritatea bateriei.

Rezistorul R1 este selectat pe baza celei mai bune străluciri LED, deși circuitul funcționează chiar dacă este pur și simplu înlocuit cu un jumper. Diagrama de mai sus este destinată pur și simplu „pentru distracție”, pentru efectuarea de experimente. Deci, după opt ore de funcționare continuă pe un LED, bateria scade de la 1,5 V la 1,42 V. Putem spune că aproape niciodată nu se descarcă.

Pentru a studia capacitatea de încărcare a circuitului, puteți încerca să conectați mai multe LED-uri în paralel. De exemplu, cu patru LED-uri circuitul continuă să funcționeze destul de stabil, cu șase LED-uri tranzistorul începe să se încălzească, cu opt LED-uri luminozitatea scade vizibil și tranzistorul devine foarte fierbinte. Dar schema continuă să funcționeze. Dar acest lucru este doar pentru cercetare științifică, deoarece tranzistorul nu va funcționa mult timp în acest mod.

Dacă intenționați să creați o lanternă simplă pe baza acestui circuit, va trebui să adăugați încă câteva părți, care vor asigura o strălucire mai strălucitoare a LED-ului.

Este ușor de observat că în acest circuit LED-ul este alimentat nu prin pulsație, ci DC. Desigur, în acest caz luminozitatea strălucirii va fi puțin mai mare, iar nivelul pulsațiilor luminii emise va fi mult mai mic. Orice diodă de înaltă frecvență, de exemplu, KD521 (), va fi potrivită ca diodă.

Convertizoare cu sufocare

încă unul cea mai simplă schemă prezentat în figura de mai jos. Este ceva mai complicat decât circuitul din figura 1, conține 2 tranzistoare, dar în loc de un transformator cu două înfășurări are doar inductor L1. Un astfel de sufoc poate fi înfășurat pe un inel din același lampă de economisire a energiei, pentru care va trebui să înfășurați doar 15 spire de sârmă de înfășurare cu diametrul de 0,3...0,5 mm.

Cu setarea inductorului specificată pe LED, puteți obține o tensiune de până la 3,8 V (căderea de tensiune directă pe LED-ul 5730 este de 3,4 V), ceea ce este suficient pentru a alimenta un LED de 1 W. Configurarea circuitului implică selectarea capacității condensatorului C1 în intervalul de ±50% din luminozitatea maximă a LED-ului. Circuitul este operațional atunci când tensiunea de alimentare este redusă la 0,7V, ceea ce asigură utilizarea maximă a capacității bateriei.

Dacă circuitul considerat este suplimentat cu un redresor pe dioda D1, un filtru pe condensatorul C1 și o diodă zener D2, veți obține o sursă de alimentare cu putere redusă care poate fi folosită pentru a alimenta circuitele op-amp sau alte componente electronice. În acest caz, inductanța inductorului este selectată în intervalul 200...350 μH, dioda D1 cu o barieră Schottky, dioda zener D2 este selectată în funcție de tensiunea circuitului alimentat.

Cu o combinație reușită de circumstanțe, folosind un astfel de convertor puteți obține o tensiune de ieșire de 7...12V. Dacă intenționați să utilizați convertorul pentru a alimenta numai LED-uri, dioda zener D2 poate fi exclusă din circuit.

Toate circuitele luate în considerare sunt cele mai simple surse de tensiune: limitarea curentului prin LED se realizează aproape în același mod cum se face în diverse chei sau în brichete cu LED-uri.

LED-ul, prin butonul de pornire, fara nici un rezistor limitator, este alimentat de 3...4 baterii de disc mici, a caror rezistenta interna limiteaza curentul prin LED la un nivel sigur.

Circuite de feedback curent

Dar un LED este, până la urmă, un dispozitiv actual. Nu degeaba documentația pentru LED-uri indică curent continuu. Prin urmare, circuitele de putere LED adevărate conțin feedback de curent: odată ce curentul prin LED atinge o anumită valoare, treapta de ieșire este deconectată de la sursa de alimentare.

Stabilizatorii de tensiune funcționează exact în același mod, doar că există feedback de tensiune. Mai jos este un circuit pentru alimentarea LED-urilor cu feedback de curent.

La o examinare atentă, puteți vedea că baza circuitului este același oscilator de blocare asamblat pe tranzistorul VT2. Tranzistorul VT1 este cel de control din circuitul de feedback. Feedback-ul în această schemă funcționează după cum urmează.

LED-urile sunt alimentate de tensiunea care se acumulează pe un condensator electrolitic. Condensatorul este încărcat printr-o diodă cu tensiune pulsată de la colectorul tranzistorului VT2. Tensiunea redresată este utilizată pentru alimentarea LED-urilor.

Curentul prin LED-uri trece pe următorul drum: placa pozitivă a condensatorului, LED-urile cu rezistențe de limitare, rezistența de feedback de curent (senzorul) Roc, placa negativă a condensatorului electrolitic.

În acest caz, o cădere de tensiune Uoc=I*Roc este creată pe rezistorul de feedback, unde I este curentul prin LED-uri. Pe măsură ce tensiunea crește (generatorul, la urma urmei, funcționează și încarcă condensatorul), curentul prin LED-uri crește și, în consecință, tensiunea pe rezistorul de feedback Roc crește.

Când Uoc atinge 0,6 V, tranzistorul VT1 se deschide, închizând joncțiunea bază-emițător a tranzistorului VT2. Tranzistorul VT2 se închide, generatorul de blocare se oprește și oprește încărcarea condensatorului electrolitic. Sub influența unei sarcini, condensatorul este descărcat, iar tensiunea pe condensator scade.

Reducerea tensiunii la condensator duce la o scădere a curentului prin LED-uri și, ca urmare, la o scădere a tensiunii de feedback Uoc. Prin urmare, tranzistorul VT1 se închide și nu interferează cu funcționarea generatorului de blocare. Generatorul pornește și întregul ciclu se repetă din nou și din nou.

Schimbând rezistența rezistorului de feedback, puteți varia curentul prin LED-uri într-o gamă largă. Astfel de circuite se numesc stabilizatori de curent de impuls.

Stabilizatoare de curent integrale

În prezent, stabilizatorii de curent pentru LED-uri sunt produși într-o versiune integrată. Exemplele includ microcircuite specializate ZXLD381, ZXSC300. Circuitele prezentate mai jos sunt preluate din fișa de date a acestor cipuri.

Figura arată designul cipului ZXLD381. Conține un generator PWM (Pulse Control), un senzor de curent (Rsense) și un tranzistor de ieșire. Există doar două părți suspendate. Acestea sunt LED-urile și inductorul L1. Schema tipica comutarea este prezentată în figura următoare. Microcircuitul este produs în pachetul SOT23. Frecvența de generare de 350KHz este setată de condensatori interni, nu poate fi modificată. Eficiența dispozitivului este de 85%, pornirea sub sarcină este posibilă chiar și cu o tensiune de alimentare de 0,8V.

Tensiunea directă a LED-ului nu trebuie să fie mai mare de 3,5 V, așa cum este indicat în linia de jos de sub figură. Curentul prin LED este controlat prin schimbarea inductanței inductorului, așa cum se arată în tabelul din partea dreaptă a figurii. Coloana din mijloc arată curentul de vârf, ultima coloană arată curentul mediu prin LED. Pentru a reduce nivelul de ondulare și pentru a crește luminozitatea strălucirii, este posibil să utilizați un redresor cu filtru.

Aici folosim un LED cu o tensiune directă de 3,5V, o diodă de înaltă frecvență D1 cu o barieră Schottky și un condensator C1 de preferință cu o rezistență în serie echivalentă scăzută (ESR scăzut). Aceste cerințe sunt necesare pentru a crește eficiența generală a dispozitivului, încălzind cât mai puțin posibil dioda și condensatorul. Curentul de ieșire este selectat prin selectarea inductanței inductorului în funcție de puterea LED-ului.

Diferă de ZXLD381 prin faptul că nu are un tranzistor de ieșire intern și un rezistor senzor de curent. Această soluție vă permite să creșteți semnificativ curentul de ieșire al dispozitivului și, prin urmare, să utilizați un LED de putere mai mare.

Un rezistor extern R1 este folosit ca senzor de curent, prin modificarea valorii căreia puteți seta curentul necesar în funcție de tipul de LED. Acest rezistor este calculat folosind formulele date în fișa de date pentru cipul ZXSC300. Nu vom prezenta aceste formule aici dacă este necesar, este ușor să găsiți o fișă de date și să căutați formulele de acolo. Curentul de ieșire este limitat doar de parametrii tranzistorului de ieșire.

Când porniți pentru prima dată toate circuitele descrise, este recomandabil să conectați bateria printr-o rezistență de 10 ohmi. Acest lucru va ajuta la evitarea morții tranzistorului dacă, de exemplu, înfășurările transformatorului sunt conectate incorect. Dacă LED-ul se aprinde cu acest rezistor, atunci rezistența poate fi îndepărtată și pot fi făcute ajustări suplimentare.

Boris Aladyshkin

La formare contribuie varietatea largă de electronice de pe piața modernă cerințe ridicate la sursa de alimentare. Există un număr mare de module gata făcute și componente electronice. Pentru LED-uri se folosesc adesea stabilizatori speciali. Această tehnologie este folosită în aproape orice modern Spot LED, lampă sau lampă.

Printre utilizatorii care doresc să realizeze un stabilizator de curent pentru LED-uri cu propriile mâini, cel mai popular este microcircuitul LM317 (inclusiv analogii săi), care aparține subclasei stabilizatorilor liniari.

Astfel de dispozitive sunt împărțite în mai multe tipuri:

1. Stabilizator de curent liniar pentru LED-uri, a căror tensiune de intrare nu depășește 40 V la un curent de 10 A.
2. Dispozitive cu impulsuri care au o tensiune de intrare scăzută (de exemplu, un controler PWM cu impulsuri);
3. Stabilizator de curent de comutare, care se caracterizează printr-o tensiune de intrare ridicată.

Alegerea celui mai potrivit stabilizator depinde de eficiența și sistemul de răcire al dispozitivului.

Stabilizatori de creștere și coborâre

Un regulator de amplificare convertește o tensiune de intrare scăzută la o tensiune de ieșire mai mare. Această opțiune este utilizată pentru LED-uri cu o sursă de tensiune joasă (de exemplu, într-o mașină, poate fi necesar să creșteți 12 volți pentru LED-uri la 19 V sau 45 V). Stabilizatorii Buck, dimpotrivă, reduc tensiunea înaltă la nivelul dorit. Toate modulele sunt împărțite în universale și specializate. Cele universale sunt de obicei echipate cu două rezistențe variabile - pentru a obține parametrii necesari de curent și tensiune la ieșire. Pentru dispozitivele specializate, valorile de ieșire sunt cel mai adesea fixe.

Ca stabilizator pentru LED-uri, se folosește un stabilizator de curent special, ale cărui circuite pot fi cantitati mari găsi pe internet. Un model popular aici este Lm2596. LED-urile sunt adesea conectate la sursa de alimentare sau la baterie a mașinii printr-un rezistor. În acest caz, tensiunea poate fluctua în impulsuri de până la 30 de volți, motiv pentru care LED-urile de calitate scăzută se pot defecta (luminile de rulare intermitente cu LED-uri parțial nefuncționale). Stabilizarea curentului în acest caz poate fi efectuată folosind un convertor miniatural.

Convertor simplu de curent

Asamblarea unui convertor de curent miniatural cu propriile mâini este considerată destul de simplă. Astfel de stabilizatori de tensiune sunt de obicei fabricați în modul de stabilizare a curentului. Cu toate acestea, nu confundați tensiunea maximă pentru întregul bloc și sarcina maximă a controlerului PWM. Pe bloc poate fi instalat un sistem de condensatoare de joasă tensiune de 20 V, iar un microcircuit de impuls poate avea o intrare de până la 35 V. Cel mai simplu stabilizator de curent LED DIY este versiunea LM317. Trebuie doar să calculați rezistența pentru LED folosind un calculator online.

Pentru LM317, puteți utiliza puterea disponibilă (de exemplu, o sursă de alimentare de 19 V de la un laptop, o sursă de alimentare de 24 V sau 32 V de la o imprimantă sau o sursă de alimentare de 9 sau 12 V de la electronice de larg consum). Avantajele unui astfel de convertor îl includ pret mic, un număr minim de piese, fiabilitate ridicată și disponibilitate în magazine. Nu este rațional să asamblați un circuit stabilizator de curent mai complex cu propriile mâini. Prin urmare, dacă nu sunteți un radioamator cu experiență, atunci un stabilizator de curent puls va fi mult mai ușor și mai rapid de cumpărat gata făcut. Dacă este necesar, poate fi modificat la parametrii necesari.

Fiţi atenți! Modulele nu au protecție pentru alimentare înaltă tensiune, care poate deteriora dispozitivul. Prin urmare, modificarea modulului trebuie făcută cât mai atent posibil.

Pentru a asambla LM317, nu sunt necesare cunoștințe sau abilități speciale în electronică (numărul de elemente externe din circuite este minim). Un astfel de stabilizator de curent simplu este foarte ieftin, iar capacitățile sale au fost testate de multe ori în practică.

Singurul dezavantaj este că LM317 poate necesita răcire suplimentară. De asemenea, ar trebui să fiți atenți la microcircuitele chinezești LM317 cu parametri mai mici. În orice caz, costul este mai mult decât accesibil, iar livrarea este inclusă în preț. Producătorii chinezi efectuează o muncă destul de intensivă în muncă la un preț de produs de 30-50 de ruble pe bucată. Piesele de schimb inutile pot fi vândute pe Avito sau pe forumuri de pe Internet.

Asamblarea unui stabilizator simplu cu propriile mâini

Un LED este un dispozitiv semiconductor care necesită curent pentru a funcționa. Aprinderea LED-urilor printr-un stabilizator este considerată cea mai corectă. Durata fără pierderea luminozității depinde de modul său de funcționare. Principalul avantaj al celor mai simpli stabilizatori (driver), precum cipul stabilizator LM317, este ca sunt destul de greu de ardat. Schema de conectare LM317 necesită doar două părți: microcircuitul în sine, care este inclus în modul de stabilizare, și un rezistor.

1. Va trebui să cumpărați un rezistor variabil cu o rezistență de 0,5 kOhm (are trei terminale și un buton de reglare). Îl poți comanda online sau îl poți cumpăra de la Radio Amateur.
2. Firele sunt lipite la borna din mijloc, precum și la una dintre cele extreme.
3. Folosind un multimetru pornit în modul de măsurare a rezistenței, se măsoară rezistența rezistenței. Este necesar să se obțină o citire maximă de 500 ohmi (astfel încât LED-ul să nu se ardă când rezistența rezistenței este scăzută). Este scris despre cum să verificați LED-ul în sine cu un multimetru.
4. După ce ați verificat cu atenție conexiunile corecte înainte de conectare, circuitul este asamblat.

Puterea maximă a LM317 este de 1,5 amperi. Dacă doriți să creșteți curentul, puteți adăuga un efect de câmp sau un tranzistor obișnuit la circuit. Ca rezultat, pentru un dispozitiv bazat pe tranzistori, se poate realiza o alimentare de 10 A la ieșire (setat prin rezistență de rezistență scăzută). În aceste scopuri, puteți utiliza tranzistorul KT825 sau puteți instala un analog cu cel mai bun caracteristici tehnice si sistem de racire.

În orice caz, gama de module și blocuri vândute este destul de largă, astfel încât un dispozitiv cu parametrii necesari poate fi asamblat într-un timp minim. Eficiența depinde de diferența dintre tensiunile de intrare și de ieșire, precum și de modul de funcționare.

Dispozitive de complexitate medie

Driverele pentru LED-uri de 220 V sunt de o complexitate medie de fabricat. Configurarea acestora poate dura mult timp, necesitând experiență de configurare. Un astfel de driver poate fi extras din Lămpi cu LED-uri, spoturi și lămpi cu circuit LED defect. Majoritatea driverelor pot fi modificate și prin recunoașterea modelului controlerului PWM al convertorului. Parametrii de ieșire sunt de obicei stabiliți de unul sau mai multe rezistențe. Fișa tehnică indică nivelul de rezistență necesar pentru a obține curentul dorit. Dacă instalați un rezistor reglabil, atunci numărul de amperi la ieșire va fi reglabil (dar fără a depăși puterea nominală specificată).

Modulul universal XL4015 a fost foarte popular pe site-urile web din China în 2016. Conform caracteristicilor sale, este potrivit pentru conectarea LED-urilor de mare putere (până la 100 Watt). Versiunea standard a carcasei acestui modul este lipită pe o placă care acționează ca un radiator. Pentru a îmbunătăți răcirea XL4015, circuitul stabilizator de curent trebuie modificat pentru a instala un radiator pe corpul dispozitivului.

Mulți utilizatori așează pur și simplu radiatorul deasupra, dar eficiența acestei instalații este destul de scăzută. Sistemul de răcire este cel mai bine situat în partea de jos a plăcii, vizavi de lipirea cipului. Pentru o calitate optimă, poate fi dezlipit și instalat pe un calorifer complet folosind pastă termică. Firele vor trebui prelungite. Se poate instala și răcire suplimentară pentru diode, ceea ce va crește semnificativ eficiența întregului circuit.

Dintre drivere, driverul reglabil este considerat cel mai versatil. În acest caz, în circuit este instalat un rezistor variabil, care stabilește numărul de amperi la ieșire. Aceste caracteristici sunt de obicei specificate în următoarele documente:

• în specificația pentru microcircuit;
• în fișa tehnică;
• într-o schemă tipică de conectare.

Fără răcirea suplimentară a microcircuitului, astfel de dispozitive pot rezista la 1-3 A (în conformitate cu modelul controlerului PWM). Punctul slab al unor astfel de drivere este încălzirea diodei și a inductorului. Peste 3 A, va fi necesară răcirea puternicei diode și a controlerului PWM. În acest caz, șocul este înlocuit cu unul mai potrivit sau rebobinat cu un fir gros.

Unde pot comanda piese?

Pentru a căuta module de înaltă calitate și în același timp accesibile, puteți folosi site-ul Aliexpress. Costul va fi de 2-3 ori mai ieftin comparativ cu alte magazine. Prin urmare, pentru testare, este mai bine să comandați 2-3 bucăți deodată (de exemplu, 12 volți) la cel mai mic preț. Pe site puteti gasi orice stabilizator curent la vanzare gratuita, inclusiv cei foarte specializati. Dacă aveți experiența adecvată, puteți face un spectrometru în valoare de 100.000 de ruble pentru doar 10.000 de ruble. Diferența de 90% este, de regulă, un marcaj pentru marcă (plus software chinezesc ușor reproiectat).

Magazinele online chineze au ocupat pozițiile de lider în gama de convertoare de curent, surse de alimentare și drivere. Comenzile ajung în 98% din cazuri. Preturi pt Convertor DC-DCîncepe de la 35 de ruble. Versiunile mai scumpe pot diferi în prezența a două sau trei rezistențe de tăiere, în loc de unul. Este mai bine să plasați o comandă în avans.

Uneori, pasionații de mașini trebuie să limiteze curentul de încărcare a bateriei, să verifice o anumită sursă de alimentare sau să treacă tensiunea prin diode. Pentru a îndeplini una dintre aceste sarcini, este logic să utilizați un stabilizator de curent pentru LED-uri cu propriile mâini. Veți afla mai multe despre ce scheme există pentru dezvoltarea acestui dispozitiv mai jos.

[Ascunde]

Circuite de stabilizatori și regulatoare de curent

Sursele de curent nu au nimic în comun cu sursele de tensiune. Scopul primului este de a stabiliza parametrul de ieșire, precum și o posibilă modificare a tensiunii de ieșire. Acest lucru se întâmplă astfel încât nivelul actual să fie același tot timpul. Sursele de curent sunt folosite pentru alimentarea lămpilor cu LED-uri, încărcarea bateriilor în mașini etc. Dacă trebuie să faceți un stabilizator simplu de curent de impuls lumini de mers 12v pentru o mașină cu propriile mâini, vă aducem în atenție mai multe diagrame.

Pe Krenka

Pentru a face un simplu stabilizator de curent de impuls auto acasă, veți avea nevoie de un microcircuit de 12 V. lm317 este perfect pentru aceste scopuri. Un astfel de stabilizator de tensiune lm317 de 12 V este considerat reglabil și este capabil să funcționeze cu curenți de rețea de la bord de până la un amperi și jumătate. În acest caz, tensiunea de intrare poate fi de până la 40 de volți, lm317 este capabil să disipeze putere până la 10 wați. Dar acest lucru este posibil doar dacă se respectă regimul termic.

În general, consumul de curent al lm317 este relativ mic - în jur de 8 amperi, iar această cifră nu se schimbă aproape niciodată. Chiar dacă un curent diferit trece prin banca lm317 sau tensiunea de intrare se modifică. După cum puteți înțelege, stabilizatorul de 12 V lm317 pentru rețeaua de bord a mașinii face posibilă menținerea tensiune constantă pe componenta R3.

Apropo, acest indicator poate fi ajustat prin utilizarea elementului R2, dar limitele vor fi nesemnificative. În dispozitivul lm317, componenta R3 este driverul curent. Deoarece indicatorul de rezistență al lm317 rămâne întotdeauna la același nivel, curentul care trece prin el va fi și el stabil (autorul video - Denis T).

În ceea ce privește intrarea băncii lm317, curentul pe acestea va fi cu 8 mph mai mare. Folosind circuitul descris mai sus, puteți dezvolta cel mai simplu stabilizator de tensiune pentru DRL al unei mașini. Un astfel de dispozitiv poate fi folosit ca dispozitiv de încărcare electronică, sursă de curent pentru reîncărcarea bateriei și în alte scopuri. Trebuie remarcat faptul că dispozitivele integrate cu un curent de 3A sau mai puțin reacționează destul de repede la diferite modificări ale pulsului. În ceea ce privește dezavantajele, astfel de dispozitive se caracterizează printr-o rezistență prea mare, ca urmare a căreia vor trebui utilizate componente puternice.

Pe două tranzistoare

Destul de obișnuiți astăzi sunt stabilizatorii pentru o rețea de bord a unui vehicul de 12 volți care utilizează doi tranzistori. Unul dintre principalele dezavantaje ale unui astfel de dispozitiv este stabilitatea slabă a curentului dacă apar modificări ale tensiunii de alimentare. Cu toate acestea, acest circuit pentru o rețea la bordul vehiculului de 12 V este potrivit pentru multe sarcini.

Mai jos puteți vedea diagrama în sine. În acest caz, dispozitivul care distribuie curentul este rezistența R2. Când acest indicator crește, tensiunea de pe acest element crește în mod corespunzător. Dacă citirea este între 0,5 și 0,6 volți, componenta VT1 se deschide. Când este deschis, acest dispozitiv va închide elementul VT2, drept urmare curentul care trece prin VT2 va începe să scadă. Când dezvoltați un circuit, puteți utiliza tranzistor cu efect de câmp Mosfet împreună VT2.

În ceea ce privește componenta VD1, este utilizată pentru tensiuni de la 8 la 15 volți și este necesară dacă nivelul său este prea ridicat și performanța tranzistorului poate fi afectată. Dacă tranzistorul este puternic, atunci tensiunea din rețeaua auto poate fi de aproximativ 20 de volți. Trebuie reținut că tranzistorul Mosfet se deschide atunci când tensiunea la poartă este de 2 volți. Dacă utilizați un redresor universal pentru a încărca bateria sau alte sarcini, atunci munca tranzistorului și a rezistenței R1 va fi suficientă pentru dvs.

Pe un amplificator operațional (op-amp)

Opțiunea de asamblare a unui dispozitiv cu un amplificator de eroare special pentru o mașină este relevantă dacă aveți nevoie să dezvoltați un dispozitiv care funcționează pe o gamă largă. În acest caz, R7 va îndeplini funcția elementului de setare curent. Amplificatorul operațional DA2.2 vă permite să creșteți nivelul de tensiune în volți al elementului de setare a curentului. Dispozitivul DA 2.1 este proiectat pentru a compara nivelul unui parametru de referință. Rețineți că acest circuit de dispozitiv 3a necesită o putere suplimentară, care trebuie furnizată conectorului XP2. Nivelul de tensiune în volți trebuie să fie suficient pentru a asigura funcționalitatea elementelor întregului sistem.

Un dispozitiv pentru o mașină trebuie suplimentat cu un generator, în cazul nostru, această funcție este îndeplinită de elementul REF198, caracterizat printr-un nivel de tensiune de ieșire de 4 volți. Circuitul în sine este destul de scump, așa că, dacă este necesar, puteți instala o manivelă. Pentru a efectua corect reglarea, trebuie să setați cursorul rezistorului R1 în poziția superioară și, folosind elementul R3, să setați valoarea curentului dorit 3a. Pentru a preveni excitația, sunt utilizate componentele R2, C2 și R4.

Pe un cip stabilizator de puls

În unele cazuri, un dispozitiv pentru o mașină trebuie să funcționeze nu numai într-o gamă largă de sarcini, dar, în același timp, să aibă o eficiență ridicată. Atunci utilizarea dispozitivelor de compensare nu va fi adecvată, se folosesc elemente de impuls;

Vă invităm să vă familiarizați cu unul dintre cele mai comune circuite MAX771, caracteristicile sale sunt următoarele:

• nivelul tensiunii de referință - 1,5 volți;
• factorul de eficiență la o sarcină de la 10 mile amperi la 1 amperi va fi de aproximativ 90%;
• indicatorul de putere variază de la 2 la 16,5 volți;
• Puterea de ieșire ajunge la 15 wați (autorul videoclipului este Andrey Kanaev).

Care este procedura de stabilizare? Componentele R1 și R2 sunt divizori ai ieșirilor circuitului. Când nivelul tensiunii împărțite devine mai mare decât tensiunea de referință, dispozitivul reduce automat parametrul de ieșire. Când procesul este inversat, dispozitivul va crește acest indicator. Puteți obține o sursă de curent stabilizată funcțională dacă circuitele sunt modificate în așa fel încât sistemul în ansamblu începe să răspundă la parametrul de ieșire.

Dacă sarcina dispozitivului nu este deosebit de mare, adică mai mică de 1,5 volți, microcircuitul va funcționa ca un stabilizator de lucru. Dar când acest parametru începe să crească brusc, dispozitivul va trece în modul de stabilizare. Instalarea rezistenței R8 este necesară numai atunci când nivelul de sarcină este prea mare și este mai mare de 16 volți.

În ceea ce privește elementele R3, acesta este distribuitor de curent. Unul dintre principalele dezavantaje ale acestei opțiuni este că scăderea sarcinii peste rezistorul de mai sus este prea mare. Dacă doriți să scăpați de acest dezavantaj, atunci pentru a crește semnalul, trebuie să instalați suplimentar un amplificator operațional.

Concluzie

În acest articol am analizat mai multe opțiuni pentru stabilizarea dispozitivelor pentru mașini. Desigur, astfel de circuite pot fi mereu upgrade dacă este necesar, ajutând la creșterea performanței etc. Rețineți că, dacă este necesar, puteți utiliza întotdeauna circuite integrate special concepute ca regulator. De asemenea, dacă este posibil, puteți produce în mod independent componente de reglementare suficient de puternice, dar astfel de opțiuni sunt mai relevante pentru a rezolva anumite probleme.

După cum puteți vedea, dezvoltarea unui circuit este o sarcină destul de complexă și minuțioasă, nu puteți să-l abordați fără a avea experiența corespunzătoare. Lipsa anumitor abilități nu vă va permite să obțineți rezultatul dorit. Pentru a realiza un astfel de circuit pentru o mașină cu propriile mâini, trebuie să urmați cu atenție toți pașii descriși mai sus.

Video „Dispozitiv pentru alimentarea LED-urilor”

Cum să faci un stabilizator acasă pentru a alimenta lămpile într-o mașină sau în alte scopuri - învață din videoclip (autorul videoclipului este Ded Xin).

Principalul parametru electric al diodelor emițătoare de lumină (LED-uri) este curentul lor de funcționare. Când vedem tensiunea de funcționare în tabelul cu caracteristicile LED-ului, trebuie să înțelegem că vorbim despre căderea de tensiune pe LED atunci când curge curentul de funcționare. Adică, curentul de funcționare determină tensiunea de funcționare a LED-ului. Prin urmare, doar un stabilizator de curent pentru LED-uri poate asigura funcționarea lor fiabilă.

Scopul și principiul de funcționare

Stabilizatoarele trebuie să asigure un curent de funcționare constant pentru LED-uri atunci când sursa de alimentare are probleme cu abaterile de tensiune de la normă (veți fi interesat să știți). Un curent de funcționare stabil este necesar în primul rând pentru a proteja LED-ul de supraîncălzire. La urma urmei, la depășirea maximului curent admisibil, LED-urile se defectează. De asemenea, stabilitatea curentului de funcționare asigură constanta fluxului luminos al dispozitivului, de exemplu, în timpul descărcării baterii sau fluctuații de tensiune în rețeaua de alimentare.

Stabilizatorii de curent pentru LED-uri au diferite tipuri execuție, iar abundența de opțiuni de design este plăcută ochiului. Figura prezintă cele mai populare trei circuite stabilizatoare semiconductoare.

1. Schema a) - Stabilizator parametric. În acest circuit, dioda Zener stabilește o tensiune constantă la baza tranzistorului, care este conectată conform circuitului urmăritor al emițătorului. Datorită stabilității tensiunii de la baza tranzistorului, tensiunea pe rezistorul R este de asemenea constantă. În virtutea legii lui Ohm, curentul prin rezistor nu se modifică. Deoarece curentul rezistorului este egal cu curentul emițătorului, curenții emițătorului și colectorului tranzistorului sunt stabili. Prin includerea sarcinii în circuitul colectorului, obținem un curent stabilizat.
2. Schema b). În circuit, tensiunea la rezistorul R este stabilizată după cum urmează. Pe măsură ce căderea de tensiune pe R crește, primul tranzistor se deschide mai mult. Acest lucru duce la o scădere a curentului de bază al celui de-al doilea tranzistor. Al doilea tranzistor se închide ușor și tensiunea pe R se stabilizează.
3. Schema c). În al treilea circuit, curentul de stabilizare este determinat de curentul inițial al tranzistorului cu efect de câmp. Este independent de tensiunea aplicată între dren și sursă.

În circuitele a) și b), curentul de stabilizare este determinat de valoarea rezistorului R. Folosind un rezistor subliniar în loc de un rezistor constant, puteți regla curentul de ieșire al stabilizatorilor.

Producătorii de componente electronice produc multe cipuri de reglare LED. Prin urmare, în prezent în produse industriale și în modele de radio amator Se folosesc mai des stabilizatorii integrati. Citiți despre tot moduri posibile Conectarea LED-urilor este posibilă.

Revizuirea modelelor celebre

Majoritatea cipurilor pentru alimentarea LED-urilor sunt proiectate ca convertoare de impulsuri Voltaj. Convertoarele în care rolul unui dispozitiv de stocare a energiei electrice este jucat de un inductor (choke) se numesc amplificatoare. În amplificatoare, conversia tensiunii are loc datorită fenomenului de auto-inducție. Unul dintre circuitele tipice de amplificare este prezentat în figură.

Circuitul stabilizator de curent funcționează după cum urmează. Comutatorul tranzistorului situat în interiorul microcircuitului închide periodic inductorul de firul comun. În momentul în care comutatorul se deschide, în șoc apare o f.em. auto-inductivă, care este rectificată de o diodă. Este caracteristic că EMF de auto-inducție poate depăși semnificativ tensiunea sursei de alimentare.

După cum puteți vedea din diagramă, foarte puține componente sunt necesare pentru a face un booster pe TPS61160 fabricat de Texas Instruments. Atașamentele principale sunt inductorul L1, dioda Schottky D1, care redresează tensiunea impulsului la ieșirea convertorului și R set.

Rezistorul îndeplinește două funcții. În primul rând, rezistorul limitează curentul care curge prin LED-uri, iar în al doilea rând, rezistorul servește ca element de feedback (un fel de senzor). Tensiunea de măsurare este îndepărtată din acesta, iar circuitele interne ale cipului stabilizează curentul care curge prin LED la un nivel dat. Prin modificarea valorii rezistenței, puteți modifica curentul LED-urilor.

Convertorul TPS61160 funcționează la o frecvență de 1,2 MHz, curentul maxim de ieșire poate fi de 1,2 A. Folosind microcircuitul, puteți alimenta până la zece LED-uri conectate în serie. Luminozitatea LED-urilor poate fi modificată prin aplicarea unui semnal PWM cu ciclu de lucru variabil la intrarea „controlul luminozității”. Eficiența circuitului de mai sus este de aproximativ 80%.

Trebuie remarcat faptul că amplificatoarele sunt de obicei utilizate atunci când tensiunea pe LED-uri este mai mare decât tensiunea sursei de alimentare. În cazurile în care este necesară reducerea tensiunii, se folosesc adesea stabilizatori liniari. O linie întreagă de astfel de stabilizatori MAX16xxx este oferită de MAXIM. O diagramă tipică de conectare și structura internă a unor astfel de microcircuite este prezentată în figură.

După cum se poate vedea din diagrama bloc, curentul LED este stabilizat de un tranzistor cu efect de câmp cu canal P. Tensiunea de eroare este eliminată de la rezistorul R sens și furnizată circuitului de control al câmpului. Deoarece tranzistorul cu efect de câmp funcționează în modul liniar, eficiența unor astfel de circuite este vizibil mai mică decât cea a circuitelor convertoare de impulsuri.

Linia de circuite integrate MAX16xxx este adesea folosită în aplicații auto. Tensiunea maximă de intrare a cipurilor este de 40 V, curentul de ieșire este de 350 mA. Ele, la fel ca stabilizatoarele de comutare, permit reglarea PWM.

Stabilizator pe LM317

Nu numai microcircuite specializate pot fi folosite ca stabilizator de curent pentru LED-uri. Circuitul LM317 este foarte popular printre amatorii de radio.

LM317 este un regulator de tensiune liniar clasic cu multe analogi. În țara noastră, acest microcircuit este cunoscut sub numele de KR142EN12A. Un circuit tipic pentru conectarea LM317 ca stabilizator de tensiune este prezentat în figură.

Pentru a transforma acest circuit într-un stabilizator de curent, este suficient să excludeți rezistorul R1 din circuit. Includerea LM317 ca stabilizator de curent liniar este după cum urmează.

Calcularea acestui stabilizator este destul de simplă. Este suficient să calculați valoarea rezistorului R1 prin înlocuirea valorii curente în următoarea formulă:

Puterea disipată de rezistor este egală cu:

Stabilizator reglabil

Circuitul anterior poate fi ușor transformat într-un stabilizator reglabil. Pentru a face acest lucru, trebuie să înlocuiți rezistența constantă R1 cu un potențiometru. Diagrama va arăta astfel:

Cum să faci un stabilizator pentru un LED cu propriile mâini

Toate schemele de stabilizator de mai sus folosesc un număr minim de piese. Prin urmare, chiar și un radioamator începător care a stăpânit abilitățile de a lucra cu un fier de lipit poate asambla în mod independent astfel de structuri. Modelele de pe LM317 sunt deosebit de simple. Nici măcar nu trebuie să le dezvolți pentru a le face. placa de circuit imprimat. Este suficient să lipiți o rezistență adecvată între pinul de referință al microcircuitului și ieșirea acestuia.

De asemenea, doi conductori flexibili trebuie lipiți la intrarea și la ieșirea microcircuitului, iar designul va fi gata. Daca se intentioneaza sa alimenteze un LED puternic folosind stabilizatorul de curent pe LM317, microcircuitul trebuie sa fie echipat cu un radiator care sa asigure eliminarea caldurii. Ca calorifer, puteți folosi o placă mică de aluminiu cu o suprafață de 15-20 de centimetri pătrați.

Când realizați modele de amplificare, puteți utiliza bobine de filtru de la diferite surse de alimentare ca șoke. De exemplu, inelele de ferită de la sursele de alimentare ale computerului sunt potrivite pentru aceste scopuri, câteva zeci de spire de sârmă emailată cu un diametru de 0,3 mm ar trebui înfășurate în jurul lor.

Ce stabilizator să folosești într-o mașină

În zilele noastre, pasionații de mașini sunt adesea angajați în îmbunătățirea tehnologiei de iluminare a mașinilor lor, folosind LED-uri sau benzi LED în aceste scopuri (citiți). Se știe că tensiunea rețelei de bord a unei mașini poate varia foarte mult în funcție de modul de funcționare al motorului și al generatorului. Prin urmare, în cazul unei mașini, este deosebit de important să folosiți nu un stabilizator de 12 volți, ci unul conceput pentru un anumit tip de LED.

Pentru o mașină, putem recomanda modele bazate pe LM317. De asemenea, puteți utiliza una dintre modificările unui stabilizator liniar cu două tranzistoare, în care un puternic tranzistor cu efect de câmp cu canal N este folosit ca element de putere. Mai jos sunt opțiuni pentru astfel de scheme, inclusiv schema.

Concluzie

Pentru a rezuma, putem spune că pentru funcționarea fiabilă a structurilor LED, acestea trebuie alimentate cu stabilizatori de curent. Multe circuite stabilizatoare sunt simple și ușor de realizat singur. Sperăm că informațiile furnizate în material vor fi utile tuturor celor interesați de acest subiect.