Как да направите DIY стабилизатори на ток за светодиоди

Яркостта на LED източниците зависи от протичащия ток, който от своя страна зависи от захранващото напрежение. В условия на колебания на товара осветителните тела се пулсират. За да се предотврати, се използва специален драйвер - текущ стабилизатор. В случай на повреди, елементът може да бъде направен самостоятелно.

Дизайн и принцип на действие

Стабилизаторът осигурява постоянството на работния ток на светодиодите, когато се отклонява от нормата. Той предотвратява прегряване и изгаряне на светодиоди, поддържа постоянен поток по време на спада на напрежението или разреждането на батерията.

Най-простото устройство се състои от трансформатор, токоизправителен мост, свързан към резистори и кондензатори. Действието на стабилизатора се основава на следните принципи:

• подаване на ток към трансформатора и промяна на граничната му честота до честотата на мрежата - 50 Hz;
• регулиране на напрежението за увеличаване и намаляване с последващо изравняване на честотата до 30 Hz.

Токоизправителите с високо напрежение също участват в процеса на преобразуване. Те определят полярността. Стабилизирането на електрическия ток се извършва с помощта на кондензатори. Резисторите се използват за намаляване на смущенията.

Разновидности на текущите стабилизатори

Светодиодът светва при достигане на текущия праг. За устройства с ниска мощност тази цифра е 20 mA, за супер ярки устройства - от 350 mA. Разпространението на праговото напрежение обяснява наличието на различни видове стабилизатори.

Резисторни стабилизатори

За регулируем стабилизатор на текущите параметри за светодиоди с ниска мощност се използва веригата KREN. Той предвижда наличието на елементи KR142EN12 или LM317. Процесът на изравняване се извършва при сила на тока 1,5 A и входно напрежение 40 V. При нормални термични условия резисторите разсейват мощност до 10 тона. Собствената им консумация на енергия е около 8 mA.

Възелът LM317 поддържа постоянна стойност на напрежението в основния резистор, регулирана от тример. Основният или разпределителен ток елемент може да стабилизира тока, преминал през него. Поради тази причина стабилизаторите на KREN се използват за зареждане на батерии.

Стойността от 8 mA не се променя дори при колебания на тока и напрежението на входа.

Транзисторни устройства

Транзисторният регулатор предвижда използването на един или два елемента. Въпреки простотата на веригата, с колебания на напрежението, не винаги има стабилен ток на натоварване. С увеличаването му на един транзистор, напрежението на резистора се повишава до 0,5-0,6 V. След това вторият транзистор започва да работи. В момента на отварянето му първият елемент се затваря, а силата и големината на тока, преминаващ през него, намалява.

Вторият транзистор трябва да е биполярен.

За изпълнение схимия със замяна на ценерови диоди с диоди Приложи:

• диоди VD1 и VD2;
• резистор R1;
• резистор R2.

Подаването на ток през LED елемента се настройва от резистора R2. Резистор R1 се използва за достигане на линейния участък на ВАХ характеристичните диоди по отношение на тока на базовия транзистор. За да остане транзисторът стабилен, захранващото напрежение не трябва да бъде по-малко от общото напрежение на диодите + 2-2,5 V.

За да се получи ток от 30 mA през 3 последователно свързани диода с напрежение 3,1 V, се подава по права линия 12 V. Съпротивлението на резистора трябва да бъде 20 Ohm с мощност на разсейване 18 mW.

Схемата нормализира режима на работа на елементите, намалява пулсациите на тока.

Верига със съветски транзистори. Допустимото напрежение на съветските KT940 или KT969 е до 300 V, което е подходящо, ако източникът на светлина е мощен SMD елемент. Текущите параметри се задават от резистор. Напрежението на ценеровия диод е 5,1 V, а мощността е 0,5 V.

Недостатъкът на веригата е спадът на напрежението с увеличаване на силата на тока. Тя може да бъде елиминирана чрез замяна на биполярния транзистор с ниско съпротивление MOSFET. Мощният диод е заменен от IRF7210 12 A или IRLML6402 3.7 A.

Токови стабилизатори на полски работник

Елементът поле има къс източник и порта и вграден канал. Когато се използва полев драйвер (IRLZ 24) с 3 извода, към входа се подава напрежение 50 V, изходът е 15,7 V.

Потенциалът на земята се използва за захранване на напрежение. Параметрите на изходния ток зависят от първоначалния ток на източване и не са обвързани с източника.

Линейни устройства

Стабилизаторът или делителят на постоянен ток приема нестабилно напрежение. На изхода линейното устройство го подравнява. Той работи на принципа на непрекъсната промяна на параметрите на съпротивлението, за да се изравни подаването на изхода.

Предимствата на работата включват минималния брой части, без смущения. Недостатъкът е ниската ефективност с разликата в захранването на входа и изхода.

Ферорезонансно устройство

Стабилизатор за променлив ток на остарял модел, чиято верига е представена от кондензатор и две намотки - с ненаситена и наситена сърцевина. Към наситеното (индуктивно) ядро ​​се прилага постоянно напрежение, независимо от текущите параметри. Това улеснява избора на данни за втората намотка и капацитивния обхват на стабилизацията на захранването.

Устройството работи на принципа на люлка, която е трудно да се спре наведнъж или да се люлее по-силно. Напрежението се подава по инерция, така че може да има спад в товара или прекъсване на захранващата верига.

Характеристики на текущата огледална верига

Текущото огледало, или рефлекторът, е изградено върху двойка съвпадащи транзистори, т.е. със същите параметри. За тяхното производство се използва един LED полупроводников кристал.

Схема на текущо огледало според уравнението на Ebers-Moll.Принципът на работа е, че транзисторните основи се комбинират и излъчвателите се хвърлят върху една силова шина. В резултат параметрите на преходното напрежение на връзката база-транзистор-емитер са равни.

Предимствата на веригата са еднакъв обхват на стабилност и липса на спад на напрежението в резистора на емитер. Параметрите са по-лесни за настройка с помощта на тока. Недостатъкът е ефектът на Earley - свързването на изходното напрежение към напрежението на колектора и неговите колебания.

Ток на огледалото на Уилсън.Текущото огледало може да стабилизира постоянната стойност на изходния ток и се изпълнява, както следва:

1. Транзисторите №1 и №1 се включват съгласно принципа на стандартно огледало за ток.
2. Транзисторът # 3 фиксира колекторния потенциал на елемент # 1 два пъти параметъра на спада на напрежението на диода.
3. То ще бъде по-малко от захранващото напрежение, което потиска ефекта на Ърли.
4. Колекторът на транзистор # 1 се използва за задаване на режима на веригата.
5. Изходният ток зависи от транзистор # 2.
6. Транзистор # 3 преобразува изходния ток в променлив товар.

Транзисторът номер 3 може да бъде несъгласен с останалите.

Компенсационен стабилизатор на напрежението

Изправителят работи на принципа на обратната връзка на напрежението. Пълният или частичен стрес се равнява на опора. В резултат на това регулаторът генерира параметри на грешката на напрежението, като елиминира колебанията на яркостта за светодиодите. Устройството се състои от следните елементи:

• Регулиращ елемент или транзистор, който заедно с товарното съпротивление образува делител на напрежението. Индексът на емитер на транзистора трябва да надвишава тока на натоварване с 1,2 пъти.
• Усилвател - управлява OM, се изпълнява на базата на транзистор # 2. Елементът с ниска мощност е в съответствие с мощен елемент съгласно композитен принцип.
• Поддържащ източник на напрежение - във веригата се използва стабилизатор от параметричен тип. Той изравнява напрежението на ценеровия диод и резистора.
• Допълнителни източници.
• Кондензатори - за изглаждане на пулсации, премахване на паразитно възбуждане.

Стабилизаторите на компенсационното напрежение работят на принципа на увеличаване на входното напрежение с допълнително увеличаване на токовете. Изключването на първия транзистор увеличава съпротивлението и напрежението на зоната колектор-емитер. След прилагане на товара, той се изравнява до номиналната стойност.

Устройства на микросхеми

За стабилизиращи устройства се използва микросхема 142EN5 или LM317. Тя ви позволява да изравните напрежението чрез получаване на сигнал за обратна връзка от сензор, свързан към мрежата на тока на натоварване.

Той използва съпротивление като сензор, при което регулаторът може да поддържа постоянно напрежение и ток на натоварване. Съпротивлението на сензора ще бъде по-малко от съпротивлението на натоварване. Веригата се използва за зарядни устройства и според нея е проектирана LED лампа.

Импулсни стабилизатори

Импулсното устройство се характеризира с висока ефективност и създава високо напрежение на потребителите при минимални параметри на входното напрежение. За сглобяване се използва микросхема MAX 771.

Един или два преобразувателя ще регулират текущата сила. Разделител от тип токоизправител изравнява магнитното поле, намалявайки допустимата честота на напрежението. За подаване на ток към намотката, LED елементът предава сигнал към транзисторите. Изходът се стабилизира с помощта на вторична намотка.

Как да направите сами токов стабилизатор за светодиоди

Изработването на стабилизатор за светодиоди със собствените си ръце се извършва по няколко начина. Препоръчително е за начинаещи да работят с прости схеми.

На базата на водача

Ще трябва да изберете микросхема, която е трудна за изгаряне - LM317. Тя ще действа като стабилизатор. Вторият елемент е променлив резистор с съпротивление 0,5 kOhm с три извода и копче.

Сглобяването се извършва съгласно следния алгоритъм:

1. Припойте проводниците към средния и крайния извод на резистора.
2. Поставете мултицета в режим на съпротивление.
3. Измерете параметрите на резистора - те трябва да са равни на 500 ома.
4. Проверете връзките за непрекъснатост и сглобете отново веригата.

Изходът ще бъде модул с мощност 1,5 А. За да увеличите тока до 10 A, можете да добавите полеви оператор.

Стабилизатор за автомобилни светлини

За да работите, се нуждаете от линейно устройство под формата на микросхема L7812, два терминала, кондензатор 100n (1-2 бр.), Текстолитов материал и термосвиваема тръба. Производството се извършва стъпка по стъпка:

1. Избор на схема за L7805 от листа с данни.
2. Изрежете парче с необходимия размер от печатната платка.
3. Маркирайте пътеките, като направите прорези с отвертка.
4. Спойте елементите така, че входът да е отляво, а изходът - отдясно.
5. Направете тяло от термотръба.

Стабилизиращото устройство може да издържи до 1,5 A товар и е монтирано на радиатор.

Корпусът на автомобила се използва като радиатор поради свързването на централния изход на каросерията с минус.

Нюанси на изчисляване на текущия стабилизатор

Стабилизаторът се изчислява въз основа на стабилизационното напрежение U и тока (средно) I. Например, напрежението на входния делител е 25 V, на изхода трябва да получите 9 V. Изчисленията включват:

1. Избор според справочника на ценеровия диод.Те се ръководят от стабилизационното напрежение: D814V.
2. Търсете средния ток I според таблицата. Тя е равна на 5 mA.
3. Изчисляване на захранващото напрежение като разлика между стабилното напрежение на входа и изхода: UR1 = Uinx - Uout, или 25-9 = 16 V.
4. Разделяне на получената стойност съгласно закона на Ohm от стабилизиращия ток по формулата R1 = UR1 / Ist, или 16 / 0,005 = 3200 Ohm, или 3,2 kOhm. Класификацията на елементите ще бъде 3.3 kΩ.
5. Изчисляване на максималната мощност по формулата PR1 = UR1 * Ist, или 16x0,005 = 0,08.

Токът на ценеровия диод и изходът преминават през резистора, така че мощността му трябва да бъде 2 пъти по-голяма (0,16 kW). Въз основа на таблицата, тази мощност съответства на 0,25 kW.

Самостоятелното сглобяване на стабилизатора за LED устройства е възможно само с познаване на веригата. На начинаещите се препоръчва да използват прости алгоритми. Можете да изчислите елемент по степен въз основа на формули от училищен курс по физика.