Jak vyrobit DIY stabilizátory proudu pro LED

Jas LED zdrojů závisí na protékajícím proudu, který zase závisí na napájecím napětí. V podmínkách kolísání zátěže se svítidla vlní. Aby se tomu zabránilo, používá se speciální ovladač - stabilizátor proudu. V případě poruchy lze prvek vyrobit samostatně.

Konstrukce a princip činnosti

Stabilizátor zajišťuje stálost provozního proudu LED diod, když se odchyluje od normy. Zabraňuje přehřátí a vyhoření LED, udržuje konstantní tok během poklesu napětí nebo vybití baterie.

Nejjednodušší zařízení se skládá z transformátoru, usměrňovacího můstku připojeného k rezistorům a kondenzátorům. Působení stabilizátoru je založeno na následujících principech:

• dodávka proudu do transformátoru a změna jeho omezující frekvence na frekvenci sítě - 50 Hz;
• regulace napětí pro zvýšení a snížení s následným vyrovnáním frekvence na 30 Hz.

Vysokonapěťové usměrňovače jsou také zapojeny do procesu přeměny. Určují polaritu. Stabilizace elektrického proudu se provádí pomocí kondenzátorů. Rezistory se používají ke snížení rušení.

Odrůdy současných stabilizátorů

LED se rozsvítí, když je dosažena aktuální prahová hodnota. U zařízení s nízkou spotřebou je tento údaj 20 mA, u velmi jasných zařízení - od 350 mA. Rozpětí prahového napětí vysvětluje přítomnost různých typů stabilizátorů.

Stabilizátory rezistoru

Pro nastavitelný stabilizátor proudových parametrů pro LED s nízkou spotřebou se používá obvod KREN. Zajišťuje přítomnost prvků KR142EN12 nebo LM317. Proces ekvalizace se provádí při intenzitě proudu 1,5 A a vstupním napětí 40 V. Za normálních tepelných podmínek rozptylují odpory výkon až 10 tun, jejich vlastní spotřeba energie je přibližně 8 mA.

Uzel LM317 udržuje konstantní hodnotu napětí na hlavním rezistoru regulovanou trimrem. Hlavní prvek nebo prvek rozvádějící proud může stabilizovat proud, který prochází skrz něj. Z tohoto důvodu se k nabíjení baterií používají stabilizátory KREN.

Hodnota 8 mA se nemění ani při kolísání proudu a napětí na vstupu.

Tranzistorová zařízení

Regulátor tranzistoru umožňuje použití jednoho nebo dvou prvků. Navzdory jednoduchosti obvodu s kolísáním napětí není vždy stabilní proud zátěže. S nárůstem na jednom tranzistoru stoupá napětí rezistoru na 0,5-0,6 V. Poté začne fungovat druhý tranzistor. V okamžiku jejího otevření se první prvek zavře a síla a velikost proudu, který prochází skrz něj, se sníží.

Druhý tranzistor musí být bipolární.

Pro implementaci schemie s výměnou zenerových diod za diody aplikovat:

• diody VD1 a VD2;
• odpor R1;
• rezistor R2.

Napájení proudem přes prvek LED je nastaveno odporem R2. Rezistor R1 se používá k dosažení lineárního úseku charakteristických diod I - V s ohledem na proud základního tranzistoru. Aby tranzistor zůstal stabilní, nemělo by být napájecí napětí menší než celkové napětí diod + 2-2,5 V.

Pro získání proudu 30 mA přes 3 sériově zapojené diody s napětím 3,1 V je v přímém směru napájeno 12 V. Odpor rezistoru by měl být 20 Ohm se ztrátovým výkonem 18 mW.

Obvod normalizuje provozní režim prvků, snižuje zvlnění proudu.

Okruh se sovětskými tranzistory. Přípustné napětí sovětských KT940 nebo KT969 je až 300 V, což je vhodné, pokud je světelným zdrojem výkonný prvek SMD. Aktuální parametry jsou nastaveny rezistorem. Napětí zenerovy diody je 5,1 V a výkon 0,5 V.

Nevýhodou obvodu je pokles napětí s rostoucí silou proudu. Lze jej eliminovat nahrazením bipolárního tranzistoru MOSFET s nízkou impedancí. Výkonná dioda je nahrazena IRF7210 12 A nebo IRLML6402 3,7 A.

Proudové stabilizátory u terénního pracovníka

Prvek pole obsahuje zkratovaný zdroj a bránu a vložený kanál. Při použití polního budiče (IRLZ 24) se 3 piny je na vstup přivedeno napětí 50 V, výstup je 15,7 V.

Zemní potenciál se používá k napájení napětí. Parametry výstupního proudu závisí na počátečním vypouštěcím proudu a nejsou vázány na zdroj.

Lineární zařízení

Stabilizátor nebo dělič konstantního proudu přijímá nestabilní napětí. Na výstupu to lineární zařízení zarovná. Funguje na principu neustálé změny parametrů odporu, aby se vyrovnalo napájení na výstupu.

Mezi výhody provozu patří minimální počet dílů, žádné rušení. Nevýhodou je nízká účinnost s rozdílem v napájení na vstupu a výstupu.

Ferorezonanční zařízení

Stabilizátor pro střídavý proud zastaralého modelu, jehož obvod je reprezentován kondenzátorem a dvěma cívkami - s nenasyceným a nasyceným jádrem. Na nasycené (indukční) jádro je přivedeno konstantní napětí, nezávisle na aktuálních parametrech. To usnadňuje výběr dat pro druhou cívku a kapacitní rozsah stabilizace napájení.

Zařízení pracuje na principu švihu, který je obtížné zastavit najednou nebo se houpat silněji. Napětí je dodáváno setrvačností, takže může dojít k poklesu zátěže nebo k přerušení napájecího obvodu.

Vlastnosti aktuálního obvodu zrcadla

Aktuální zrcadlo nebo reflektor je postaveno na dvojici tranzistorů uzavřeného typu, tj. se stejnými parametry. K jejich výrobě se používá jeden LED polovodičový krystal.

Schéma aktuálního zrcadla podle Ebers-Mollovy rovnice.Princip činnosti spočívá v tom, že tranzistorové základny jsou kombinovány a vysílače jsou vhozeny na jednu napájecí sběrnici. Ve výsledku jsou parametry přechodného napětí vazby základna-tranzistor-emitor stejné.

Výhodou obvodu je stejný rozsah stability a žádný pokles napětí přes odpor emitoru. Parametry se snáze nastavují pomocí proudu. Nevýhodou je Earleyho efekt - vazba výstupního napětí na napětí kolektoru a jeho fluktuace.

Wilsonův proudový obvod zrcadla.Aktuální zrcadlo může stabilizovat konstantní hodnotu výstupního proudu a je implementováno následovně:

1. Tranzistory # 1 a # 1 se zapínají podle principu standardního proudového zrcadla.
2. Tranzistor č. 3 fixuje potenciál kolektoru prvku č. 1 na dvojnásobek parametru poklesu napětí diody.
3. Bude menší než napájecí napětí, které potlačuje Earleyho efekt.
4. Kolektor tranzistoru # 1 se používá k nastavení režimu obvodu.
5. Výstupní proud závisí na tranzistoru # 2.
6. Tranzistor č. 3 převádí výstupní proud na střídavé zatížení.

Tranzistor číslo 3 může se zbytkem nesouhlasit.

Stabilizátor kompenzačního napětí

Usměrňovač pracuje na principu zpětné vazby napětí. Úplné nebo částečné napětí odpovídá podpoře. Výsledkem je, že regulátor generuje parametry chybového napětí, čímž eliminuje kolísání jasu LED. Zařízení se skládá z následujících prvků:

• Regulační prvek nebo tranzistor, který společně s odporem zátěže tvoří dělič napětí. Index emitoru tranzistoru musí překročit zátěžový proud 1,2krát.
• Zesilovač - řídí OM, provádí se na základě tranzistoru # 2. Nízkoenergetický prvek je v souladu s výkonným podle složeného principu.
• Zdroj podpůrného napětí - v obvodu je použit stabilizátor parametrického typu. Vyrovnává napětí zenerovy diody a rezistoru.
• Další zdroje.
• Kondenzátory - pro vyhlazení zvlnění, eliminující parazitní excitaci.

Stabilizátory kompenzačního napětí fungují na principu zvyšování vstupního napětí s dalším zvyšováním proudů. Vypnutí prvního tranzistoru zvyšuje odpor a napětí zóny kolektor-emitor. Po použití je zatížení vyrovnáno na jmenovitou hodnotu.

Zařízení na mikroobvodech

Pro stabilizaci zařízení se používá mikroobvod 142EN5 nebo LM317. Umožňuje vám vyrovnat napětí přijetím zpětnovazebního signálu ze snímače připojeného k síti zátěžového proudu.

Jako senzor používá odpor, při kterém může regulátor udržovat konstantní napětí a proud zátěže. Odpor snímače bude menší než odpor zátěže. Obvod se používá pro nabíječky a podle toho je navržena LED lampa.

Stabilizátory pulzu

Impulzní zařízení se vyznačuje vysokou účinností a vytváří vysoké napětí spotřebičů při minimálních parametrech vstupního napětí. Pro montáž se používá mikroobvod MAX 771.

Jeden nebo dva převaděče budou regulovat sílu proudu. Dělič usměrňovače vyrovnává magnetické pole a snižuje přípustnou frekvenci napětí. K napájení proudu do vinutí přenáší prvek LED signál do tranzistorů. Výstup je stabilizován pomocí sekundárního vinutí.

Jak si sami vyrobit stabilizátor proudu pro LED diody

Výroba stabilizátoru pro LED vlastními rukama se provádí několika způsoby. Pro začátečníka je vhodné pracovat s jednoduchými schématy.

Řidič založený

Budete si muset vybrat mikroobvod, který je obtížné vypálit - LM317. Bude působit jako stabilizátor. Druhým prvkem je proměnný rezistor s odporem 0,5 kOhm se třemi vodiči a knoflíkem.

Montáž se provádí podle následujícího algoritmu:

1. Pájejte vodiče ke střední a koncové svorce rezistoru.
2. Přepněte multimetr do režimu odporu.
3. Změřte parametry rezistoru - měly by se rovnat 500 ohmům.
4. Zkontrolujte spojitost spojů a znovu namontujte řetěz.

Výstupem bude modul s výkonem 1,5 A. Chcete-li zvýšit proud na 10 A, můžete přidat operátora pole.

Stabilizátor pro světla automobilu

Chcete-li pracovat, potřebujete lineární zařízení ve formě mikroobvodu L7812, dvě svorky, kondenzátor 100 n (1-2 ks), materiál Textolite a smršťovací trubice. Výroba probíhá krok za krokem:

1. Výběr obvodu pro L7805 z datového listu.
2. Odřízněte kousek požadované velikosti z desky plošných spojů.
3. Označte stopy pomocí šroubováku vytvořením zářezů.
4. Pájejte prvky tak, aby byl vstup vlevo a výstup vpravo.
5. Vyrobte tělo z termotrubice.

Stabilizační zařízení vydrží až 1,5 A zátěže a je namontováno na radiátoru.

Karoserie vozu se používá jako chladič kvůli propojení středního vývodu karoserie s minusem.

Nuance výpočtu aktuálního stabilizátoru

Stabilizátor se počítá na základě stabilizačního napětí U a proudu (průměr) I.Například napětí vstupního děliče je 25 V, na výstupu musíte získat 9 V. Výpočty zahrnují:

1. Výběr podle příručky Zenerovy diody.Jsou vedeny stabilizačním napětím: D814V.
2. Vyhledejte průměrný proud I podle tabulky. Rovná se 5 mA.
3. Výpočet napájecího napětí jako rozdílu mezi stabilním napětím vstupu a výstupu: UR1 = Uinx - Uout, nebo 25-9 = 16 V.
4. Dělení získané hodnoty podle Ohmova zákona stabilizačním proudem podle vzorce R1 = UR1 / Ist, nebo 16 / 0,005 = 3200 Ohm, nebo 3,2 kOhm. Hodnocení prvku bude 3,3 kΩ.
5. Výpočet maximálního výkonu podle vzorce PR1 = UR1 * Ist, nebo 16x0,005 = 0,08.

Proud zenerovy diody a výstup prochází odporem, takže jeho výkon musí být 2krát větší (0,16 kW). Na základě tabulky odpovídá toto hodnocení 0,25 kW.

Vlastní montáž stabilizátoru pro zařízení LED je možná pouze se znalostí obvodu. Začátečníkům se doporučuje používat jednoduché algoritmy. Prvek můžete vypočítat pomocí síly na základě vzorců ze školního kurzu fyziky.