كيفية صنع مثبتات التيار DIY لمصابيح LED

يعتمد سطوع مصادر LED على تدفق التيار ، والذي يعتمد بدوره على جهد الإمداد. في ظروف تقلبات الحمل ، تموج المصابيح. لمنع ذلك ، يتم استخدام محرك خاص - مثبت التيار. في حالة حدوث أعطال ، يمكن صنع العنصر بشكل مستقل.

تصميم ومبدأ العملية

يضمن المثبت ثبات تيار التشغيل لثنائيات LED عندما ينحرف عن القاعدة. يمنع السخونة الزائدة وحرق مصابيح LED ، ويحافظ على التدفق المستمر أثناء انخفاض الجهد أو تفريغ البطارية.

أبسط جهاز يتكون من محول ، جسر مقوم متصل بالمقاومات والمكثفات. يعتمد عمل المثبت على المبادئ التالية:

• إمداد التيار بالمحول وتغيير تردده المحدود إلى تردد التيار الكهربائي - 50 هرتز ؛
• تنظيم الجهد للزيادة والنقصان مع المعادلة اللاحقة للتردد إلى 30 هرتز.

مقومات الجهد العالي تشارك أيضًا في عملية التحويل. إنهم يحددون القطبية. يتم تثبيت التيار الكهربائي باستخدام المكثفات. تستخدم المقاومات لتقليل التداخل.

أصناف من المثبتات الحالية

يضيء مؤشر LED عند الوصول إلى الحد الحالي. بالنسبة للأجهزة منخفضة الطاقة ، يكون هذا الرقم 20 مللي أمبير ، للأجهزة فائقة السطوع - من 350 مللي أمبير. يفسر انتشار جهد العتبة وجود أنواع مختلفة من المثبتات.

مثبتات المقاومة

بالنسبة لمثبت قابل للتعديل للمعلمات الحالية لمصابيح LED منخفضة الطاقة ، يتم استخدام دائرة KREN. ينص على وجود عناصر KR142EN12 أو LM317. تتم عملية المعادلة بقوة تيار 1.5 أمبير وبجهد دخل 40 فولت في ظل الظروف الحرارية العادية ، تقوم المقاومات بتبديد الطاقة حتى 10 أطنان ، واستهلاك الطاقة الخاصة بهم حوالي 8 مللي أمبير.

تحافظ العقدة LM317 على قيمة جهد ثابت عبر المقاوم الرئيسي ، والتي يتم تنظيمها بواسطة أداة تشذيب. يمكن للعنصر الرئيسي أو التوزيع الحالي أن يثبّت التيار الذي يمر عبره. لهذا السبب ، تستخدم مثبتات KREN لشحن البطاريات.

لا تتغير قيمة 8 مللي أمبير حتى مع التقلبات في التيار والجهد عند الإدخال.

أجهزة الترانزستور

يوفر منظم الترانزستور استخدام عنصر أو عنصرين. على الرغم من بساطة الدائرة ، مع تقلبات الجهد ، لا يوجد دائمًا تيار حمل مستقر. مع زيادته على ترانزستور واحد ، يرتفع جهد المقاوم إلى 0.5-0.6 فولت. بعد ذلك ، يبدأ الترانزستور الثاني في العمل. في لحظة فتحه ، يغلق العنصر الأول ، وتقل قوة وحجم التيار المار فيه.

يجب أن يكون الترانزستور الثاني ثنائي القطب.

للتنفيذ معالكيمياء مع استبدال ثنائيات زينر بالديودات تطبيق:

• الثنائيات VD1 و VD2 ؛
• المقاوم R1 ؛
• المقاوم R2.

يتم ضبط إمداد التيار من خلال عنصر LED بواسطة المقاوم R2. يستخدم المقاوم R1 للوصول إلى القسم الخطي من الثنائيات المميزة I - V مع الإشارة إلى تيار الترانزستور الأساسي. لكي يظل الترانزستور مستقرًا ، يجب ألا يقل جهد الإمداد عن الجهد الكلي للثنائيات + 2-2.5 فولت.

للحصول على تيار 30 مللي أمبير من خلال 3 صمامات ثنائية متصلة بالسلسلة بجهد 3.1 فولت ، يتم توفير 12 فولت في خط مستقيم.يجب أن تكون مقاومة المقاوم 20 أوم مع قوة تبديد 18 مللي وات

تقوم الدائرة بتطبيع وضع التشغيل للعناصر ، وتقلل من تموج التيار.

دائرة مع الترانزستورات السوفيتية. يصل الجهد المسموح به لـ KT940 أو KT969 السوفيتي إلى 300 فولت ، وهو مناسب إذا كان مصدر الضوء عنصر SMD قوي. يتم تعيين المعلمات الحالية بواسطة المقاوم. جهد زينر ديود 5.1 فولت ، والطاقة 0.5 فولت.

عيب الدائرة هو انخفاض الجهد مع زيادة قوة التيار. يمكن التخلص منه عن طريق استبدال الترانزستور ثنائي القطب بمقاومة منخفضة MOSFET. يتم استبدال الصمام الثنائي القوي بـ IRF7210 12 A أو IRLML6402 3.7 أمبير.

المثبتات الحالية على عامل ميداني

يتميز عنصر الحقل بمصدر وبوابة مختصرة وقناة مضمنة. عند استخدام برنامج تشغيل ميداني (IRLZ 24) مع 3 دبابيس ، يتم تطبيق جهد 50 فولت على الإدخال ، ويكون الإخراج 15.7 فولت.

يستخدم الجهد الأرضي لتزويد الجهد. تعتمد معلمات الإخراج الحالية على تيار التصريف الأولي ، ولا ترتبط بالمصدر.

الأجهزة الخطية

يقبل المثبت ، أو مقسم التيار الثابت ، جهدًا غير مستقر. عند الإخراج ، يقوم الجهاز الخطي بمحاذاة ذلك. إنه يعمل على مبدأ التغيير المستمر لمعلمات المقاومة لمعادلة العرض عند المخرجات.

تشمل مزايا التشغيل الحد الأدنى لعدد الأجزاء ، وعدم التداخل. العيب هو الكفاءة المنخفضة مع الاختلاف في مصدر الطاقة عند المدخلات والمخرجات.

جهاز طارد للخطأ

مثبت للتيار المتردد لنموذج قديم ، يتم تمثيل دائرته بمكثف وملفين - مع قلب غير مشبع ومشبع. يتم تطبيق جهد ثابت على اللب المشبع (الاستقرائي) ، بغض النظر عن المعلمات الحالية. هذا يسهل اختيار البيانات للملف الثاني والنطاق السعوي لتثبيت مصدر الطاقة.

يعمل الجهاز على مبدأ التأرجح الذي يصعب إيقافه دفعة واحدة أو التأرجح بقوة أكبر. يتم توفير الجهد عن طريق القصور الذاتي ، لذلك قد يكون هناك انخفاض في الحمل أو انقطاع في دائرة الإمداد.

ملامح دائرة المرآة الحالية

المرآة الحالية ، أو العاكس ، مبنية على زوج من الترانزستورات المتطابقة ، أي مع نفس المعلمات. لإنتاجها ، يتم استخدام بلورة واحدة من أشباه الموصلات LED.

مخطط مرآة حالية وفقًا لمعادلة Ebers-Moll.مبدأ التشغيل هو دمج قواعد الترانزستور ، وإلقاء البواعث في ناقل طاقة واحد. نتيجة لذلك ، تكون معلمات الجهد العابر لاقتران قاعدة الترانزستور والباعث متساوية.

مزايا الدائرة هي نطاق استقرار متساوٍ وعدم انخفاض الجهد عبر المقاوم الباعث. من الأسهل ضبط المعلمات باستخدام التيار. العيب هو تأثير إيرلي - ربط جهد الخرج بجهد المجمع وتقلباته.

دائرة مرآة ويلسون الحالية.يمكن للمرآة الحالية أن تثبت القيمة الثابتة لتيار الخرج ويتم تنفيذها على النحو التالي:

1. يتم تشغيل الترانزستورات رقم 1 ورقم 1 وفقًا لمبدأ المرآة القياسية الحالية.
2. يعمل الترانزستور رقم 3 على إصلاح إمكانات المجمع للعنصر رقم 1 لمضاعفة معامل انخفاض جهد الصمام الثنائي.
3. سيكون أقل من جهد الإمداد ، مما يكبح تأثير إيرلي.
4. يستخدم جامع الترانزستور رقم 1 لضبط وضع الدائرة.
5. يعتمد التيار الناتج على الترانزستور رقم 2.
6. يقوم الترانزستور رقم 3 بتحويل تيار الخرج إلى حمل التيار المتردد.

يمكن أن يختلف الترانزستور رقم 3 مع الباقي.

مثبت الجهد التعويض

يعمل المعدل على مبدأ التغذية الراجعة للجهد. الإجهاد الكامل أو الجزئي يعني الدعم. نتيجة لذلك ، يولد المنظم معلمات جهد الخطأ ، مما يلغي تقلبات السطوع لمصابيح LED. يتكون الجهاز من العناصر التالية:

• عنصر منظم أو ترانزستور يشكل مع مقاومة الحمل مقسم جهد. يجب أن يتجاوز مؤشر باعث الترانزستور تيار الحمل بمقدار 1.2 مرة.
• مكبر للصوت - يتحكم في OM ، يتم تنفيذه على أساس الترانزستور رقم 2. يتوافق العنصر منخفض الطاقة مع العنصر القوي وفقًا لمبدأ مركب.
• مصدر جهد الدعم - يتم استخدام مثبت نوع حدودي في الدائرة. إنه يساوي جهد الصمام الثنائي زينر والمقاوم.
• مصادر إضافية.
• المكثفات - لتنعيم التموج ، والقضاء على الإثارة الطفيلية.

تعمل مثبتات جهد التعويض على مبدأ زيادة جهد الدخل مع زيادة أخرى في التيارات. يؤدي إيقاف تشغيل الترانزستور الأول إلى زيادة المقاومة والجهد في منطقة المجمع-الباعث. بعد تطبيق الحمل ، يتم تسويته إلى القيمة الاسمية.

الأجهزة على الدوائر الدقيقة

لتثبيت الأجهزة ، يتم استخدام دائرة كهربائية 142EN5 أو LM317. يسمح لك بموازنة الجهد من خلال تلقي إشارة تغذية مرتدة من جهاز استشعار متصل بشبكة الحمل الحالية.

يستخدم المقاومة كمستشعر ، حيث يمكن للمنظم أن يحافظ على جهد ثابت وتحميل تيار. ستكون مقاومة المستشعر أقل من مقاومة الحمل. تستخدم الدائرة لأجهزة الشحن ، ومصباح LED مصمم وفقًا لها.

مثبتات النبض

يتميز جهاز النبض بكفاءة عالية ويخلق جهدًا عاليًا للمستهلكين عند الحد الأدنى من المعلمات لجهد الدخل. للتجميع ، يتم استخدام دائرة كهربائية دقيقة MAX 771.

واحد أو اثنان من المحولات سوف تنظم القوة الحالية. مقسم من نوع المعدل يساوي المجال المغناطيسي ، مما يقلل من تردد الجهد المسموح به. لتزويد الملف بالتيار ، يرسل عنصر LED إشارة إلى الترانزستورات. يتم تثبيت الخرج عن طريق ملف ثانوي.

كيف تصنع المثبت الحالي لمصابيح LED بنفسك

يتم إجراء مثبت لمصابيح LED بيديك بعدة طرق. من المستحسن للمبتدئين العمل مع مخططات بسيطة.

سائق قائم

ستحتاج إلى اختيار دائرة كهربائية يصعب حرقها - LM317. سوف تعمل كعامل استقرار. العنصر الثاني هو مقاوم متغير بمقاومة 0.5 كيلو أوم بثلاثة أسلاك ومقبض.

يتم التجميع وفقًا للخوارزمية التالية:

1. قم بلحام الأسلاك بالمحطة الوسطى والنهاية للمقاوم.
2. ضع جهاز القياس المتعدد في وضع المقاومة.
3. قم بقياس معلمات المقاوم - يجب أن تكون مساوية لـ 500 أوم.
4. تحقق من التوصيلات من أجل الاستمرارية وأعد تجميع السلسلة.

سيكون الإخراج عبارة عن وحدة بقدرة 1.5 أ. لزيادة التيار إلى 10 أ ، يمكنك إضافة عامل تشغيل ميداني.

مثبت لأضواء السيارة

للعمل ، تحتاج إلى جهاز خطي على شكل دائرة كهربائية دقيقة L7812 ، ومحطتين ، ومكثف 100n (1-2 قطعة) ، ومادة Textolite وأنبوب قابل للتقلص بالحرارة. يتم التصنيع خطوة بخطوة:

1. اختيار دائرة لـ L7805 من ورقة البيانات.
2. قطع قطعة من الحجم المطلوب من ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
3. قم بتمييز المسارات عن طريق عمل شقوق بمفك البراغي.
4. قم بلحام العناصر بحيث يكون الإدخال على اليسار ويكون الإخراج على اليمين.
5. اصنع جسمًا من أنبوب حراري.

يمكن لجهاز التثبيت تحمل ما يصل إلى 1.5 أ من الحمل ويتم تثبيته على المبرد.

يستخدم جسم السيارة كمبرد بسبب اتصال المخرج المركزي للجسم بسالب.

الفروق الدقيقة في حساب المثبت الحالي

يتم حساب المثبت على أساس جهد التثبيت U والتيار (المتوسط) 1. على سبيل المثال ، جهد مقسم الإدخال هو 25 فولت ، عند الإخراج تحتاج إلى الحصول على 9 فولت. وتشمل الحسابات:

1. الاختيار وفقًا للكتاب المرجعي للديود Zener.يسترشدون بجهد التثبيت: D814V.
2. ابحث عن متوسط ​​التيار I وفقًا للجدول. يساوي 5 مللي أمبير.
3. حساب جهد الإمداد كالفرق بين الجهد المستقر للمدخلات والمخرجات: UR1 = Uinx - Uout ، أو 25-9 = 16 فولت.
4. قسمة القيمة التي تم الحصول عليها وفقًا لقانون أوم على تيار التثبيت وفقًا للصيغة R1 = UR1 / Ist ، أو 16 / 0.005 = 3200 أوم ، أو 3.2 كيلو أوم. سيكون تصنيف العنصر 3.3 كيلو أوم.
5. حساب الطاقة القصوى وفقًا للصيغة PR1 = UR1 * Ist أو 16x0.005 = 0.08.

يمر تيار الصمام الثنائي زينر والمخرج عبر المقاوم ، لذا يجب أن تكون قوته أكبر مرتين (0.16 كيلو واط). بناءً على الجدول ، يتوافق هذا التصنيف مع 0.25 كيلو واط.

لا يمكن التجميع الذاتي لمثبت أجهزة LED إلا بمعرفة الدائرة. ينصح المبتدئين باستخدام خوارزميات بسيطة. يمكنك حساب عنصر بالقوة استنادًا إلى الصيغ من دورة الفيزياء المدرسية.