Πώς να φτιάξετε σταθερούς σταθεροποιητές για LED

Η φωτεινότητα των πηγών LED εξαρτάται από το ρεύμα που ρέει, το οποίο με τη σειρά του εξαρτάται από την τάση τροφοδοσίας. Σε συνθήκες κυμαινόμενου φορτίου, εμφανίζεται παλμός των φωτιστικών. Για να το αποτρέψετε, χρησιμοποιείται ένα ειδικό πρόγραμμα οδήγησης - ένας τρέχων σταθεροποιητής. Σε περίπτωση βλαβών, το στοιχείο μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα.

Σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας

Ο σταθεροποιητής εξασφαλίζει τη σταθερότητα του ρεύματος λειτουργίας των διόδων LED όταν αποκλίνει από τον κανόνα. Αποτρέπει την υπερθέρμανση και την εξάντληση των LED, διατηρεί σταθερή ροή κατά τη διάρκεια πτώσης τάσης ή αποφόρτισης μπαταρίας.

Η απλούστερη συσκευή αποτελείται από έναν μετασχηματιστή, μια γέφυρα ανορθωτή συνδεδεμένη με αντιστάσεις και πυκνωτές. Η δράση του σταθεροποιητή βασίζεται στις ακόλουθες αρχές:

• παροχή ρεύματος στον μετασχηματιστή και αλλαγή της περιοριστικής συχνότητας του στη συχνότητα του δικτύου - 50 Hz.
• ρύθμιση τάσης για αύξηση και μείωση με επακόλουθη εξίσωση της συχνότητας στα 30 Hz.

Οι ανορθωτές υψηλής τάσης συμμετέχουν επίσης στη διαδικασία μετατροπής. Καθορίζουν την πολικότητα. Η σταθεροποίηση του ηλεκτρικού ρεύματος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας πυκνωτές. Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για τη μείωση των παρεμβολών.

Ποικιλίες τρεχόντων σταθεροποιητών

Η λυχνία LED ανάβει όταν επιτευχθεί το τρέχον όριο. Για συσκευές χαμηλής ισχύος, αυτή η τιμή είναι 20 mA, για συσκευές με εξαιρετικά φωτεινά χρώματα - από 350 mA. Η εξάπλωση της τάσης κατωφλίου εξηγεί την παρουσία διαφορετικών τύπων σταθεροποιητών.

Σταθεροποιητές αντίστασης

Για ρυθμιζόμενο σταθεροποιητή των τρεχουσών παραμέτρων για LED χαμηλής ισχύος, χρησιμοποιείται το κύκλωμα KREN. Προβλέπει την παρουσία στοιχείων KR142EN12 ή LM317. Η διαδικασία εξισορρόπησης πραγματοποιείται με ισχύ ρεύματος 1,5 Α και τάση εισόδου 40 V. Υπό κανονικές θερμικές συνθήκες, οι αντιστάσεις διαλύουν ισχύ έως 10 τόνους. Η δική τους κατανάλωση ισχύος είναι περίπου 8 mA.

Ο κόμβος LM317 διατηρεί μια σταθερή τιμή τάσης στην κύρια αντίσταση, ρυθμιζόμενη από ένα trimmer. Το κύριο στοιχείο ή το στοιχείο διανομής ρεύματος μπορεί να σταθεροποιήσει το ρεύμα που διέρχεται από αυτό. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται σταθεροποιητές στο KREN για τη φόρτιση των μπαταριών.

Η τιμή των 8 mA δεν αλλάζει ακόμη και με διακυμάνσεις στο ρεύμα και την τάση στην είσοδο.

Συσκευές τρανζίστορ

Ο ρυθμιστής τρανζίστορ προβλέπει τη χρήση ενός ή δύο στοιχείων. Παρά την απλότητα του κυκλώματος, με διακυμάνσεις τάσης, δεν υπάρχει πάντα σταθερό ρεύμα φορτίου. Με την αύξηση του σε ένα τρανζίστορ, η τάση της αντίστασης αυξάνεται σε 0,5-0,6 V. Μετά από αυτό, το δεύτερο τρανζίστορ αρχίζει να λειτουργεί. Τη στιγμή του ανοίγματος, το πρώτο στοιχείο κλείνει και μειώνεται η ισχύς και το μέγεθος του ρεύματος που διέρχεται από αυτό.

Το δεύτερο τρανζίστορ πρέπει να είναι διπολικό.

Για εφαρμογή μεχημεία με αντικατάσταση διόδων zener με διόδους ισχύουν:

• δίοδοι VD1 και VD2;
• αντίσταση R1;
• αντίσταση R2.

Η παροχή ρεύματος μέσω του στοιχείου LED ρυθμίζεται από την αντίσταση R2. Το Resistor R1 χρησιμοποιείται για να φτάσει στο γραμμικό τμήμα των χαρακτηριστικών διόδων I - V με αναφορά στο ρεύμα του τρανζίστορ βάσης. Προκειμένου το τρανζίστορ να παραμείνει σταθερό, η τάση τροφοδοσίας δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τη συνολική τάση των διόδων + 2-2,5 V.

Για να αποκτήσετε ρεύμα 30 mA έως 3 διόδους συνδεδεμένες σε σειρά με τάση 3,1 V, παρέχεται 12 V σε ευθεία γραμμή. Η αντίσταση αντίστασης πρέπει να είναι 20 Ohm με ισχύ απόσβεσης 18 mW.

Το κύκλωμα ομαλοποιεί τον τρόπο λειτουργίας των στοιχείων, μειώνει τον κυματισμό ρεύματος.

Ένα κύκλωμα με σοβιετικά τρανζίστορ. Η επιτρεπόμενη τάση των σοβιετικών KT940 ή KT969 είναι έως 300 V, η οποία είναι κατάλληλη εάν η πηγή φωτός είναι ένα ισχυρό στοιχείο SMD. Οι τρέχουσες παράμετροι καθορίζονται από μια αντίσταση. Η τάση της διόδου zener είναι 5,1 V και η ισχύς είναι 0,5 V.

Το μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η πτώση τάσης με αυξανόμενη ισχύ ρεύματος. Μπορεί να εξαλειφθεί αντικαθιστώντας το διπολικό τρανζίστορ με MOSFET χαμηλής αντίστασης. Η ισχυρή δίοδος αντικαθίσταται από IRF7210 12 A ή IRLML6402 3.7 A.

Τρέχοντες σταθεροποιητές σε έναν εργάτη πεδίου

Το στοιχείο πεδίου διαθέτει βραχυκυκλωμένη πηγή και πύλη καθώς και ενσωματωμένο κανάλι. Όταν χρησιμοποιείτε έναν ελεγκτή πεδίου (IRLZ 24) με 3 ακίδες, εφαρμόζεται μια τάση 50 V στην είσοδο, η έξοδος είναι 15,7 V.

Το δυναμικό γείωσης χρησιμοποιείται για την παροχή τάσης. Οι παράμετροι ρεύματος εξόδου εξαρτώνται από το αρχικό ρεύμα αποστράγγισης και δεν συνδέονται με την πηγή.

Γραμμικές συσκευές

Ο σταθεροποιητής, ή διαιρέτης σταθερού ρεύματος, δέχεται μια ασταθή τάση. Στην έξοδο, η γραμμική συσκευή το ευθυγραμμίζει. Λειτουργεί με την αρχή της συνεχούς αλλαγής των παραμέτρων αντίστασης για εξισορρόπηση της παροχής στην έξοδο.

Τα πλεονεκτήματα της λειτουργίας περιλαμβάνουν τον ελάχιστο αριθμό εξαρτημάτων, χωρίς παρεμβολές. Το μειονέκτημα είναι η χαμηλή απόδοση με τη διαφορά στην παροχή ισχύος στην είσοδο και την έξοδο.

Στερεοφωνική συσκευή

Σταθεροποιητής εναλλασσόμενου ρεύματος ενός ξεπερασμένου μοντέλου, το κύκλωμα του οποίου αντιπροσωπεύεται από έναν πυκνωτή και δύο πηνία - με έναν ακόρεστο και έναν κορεσμένο πυρήνα. Μια σταθερή τάση εφαρμόζεται στον κορεσμένο (επαγωγικό) πυρήνα, ανεξάρτητα από τις τρέχουσες παραμέτρους. Αυτό διευκολύνει την επιλογή δεδομένων για το δεύτερο πηνίο και το χωρητικό εύρος της σταθεροποίησης τροφοδοσίας.

Η συσκευή λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της ταλάντευσης, η οποία είναι δύσκολο να σταματήσει αμέσως ή να ταλαντευτεί σκληρότερα. Η τάση τροφοδοτείται από αδράνεια, οπότε μπορεί να υπάρχει πτώση στο φορτίο ή ανοιχτό κύκλωμα στην παροχή ρεύματος.

Χαρακτηριστικά του τρέχοντος κυκλώματος καθρέπτη

Ο τρέχων καθρέφτης, ή ο ανακλαστήρας, είναι χτισμένος σε ένα ζευγάρι τρανζίστορ αντιστοιχισμένου τύπου, δηλ. με τις ίδιες παραμέτρους. Για την παραγωγή τους, χρησιμοποιείται ένας κρύσταλλος ημιαγωγών LED.

Σχέδιο ενός τρέχοντος καθρέφτη σύμφωνα με την εξίσωση Ebers-Moll.Η αρχή της λειτουργίας είναι ότι οι βάσεις τρανζίστορ συνδυάζονται και οι πομποί ρίχνονται σε ένα δίαυλο ισχύος. Ως αποτέλεσμα, οι παράμετροι της παροδικής τάσης του συνδέσμου βάσης-τρανζίστορ-πομπού είναι ίσες.

Τα πλεονεκτήματα του κυκλώματος είναι το ίδιο εύρος σταθερότητας και καμία πτώση τάσης στην αντίσταση του πομπού. Οι παράμετροι είναι πιο εύκολο να καθοριστούν χρησιμοποιώντας το τρέχον. Το μειονέκτημα είναι το φαινόμενο Earley - η σύνδεση της τάσης εξόδου με την τάση συλλέκτη και τις διακυμάνσεις της.

Τρέχον κύκλωμα καθρέφτη Wilson.Ο τρέχων καθρέφτης μπορεί να σταθεροποιήσει τη σταθερή τιμή του ρεύματος εξόδου και εφαρμόζεται ως εξής:

1. Τα τρανζίστορ # 1 και # 1 ενεργοποιούνται σύμφωνα με την αρχή ενός τυπικού καθρέφτη ρεύματος.
2. Το τρανζίστορ # 3 διορθώνει το δυναμικό συλλέκτη του στοιχείου # 1 έως το διπλάσιο της παραμέτρου πτώσης τάσης διόδου.
3. Θα είναι μικρότερη από την τάση τροφοδοσίας, η οποία καταστέλλει το φαινόμενο Earley.
4. Ο συλλέκτης του τρανζίστορ # 1 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της λειτουργίας κυκλώματος.
5. Το ρεύμα εξόδου εξαρτάται από το τρανζίστορ # 2.
6. Το τρανζίστορ # 3 μετατρέπει το ρεύμα εξόδου σε φορτίο AC.

Το τρανζίστορ αρ. 3 μπορεί να μην ταιριάζει με τα άλλα.

Σταθεροποιητής τάσης αντιστάθμισης

Ο ανορθωτής λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της ανατροφοδότησης τάσης. Το πλήρες ή μερικό στρες ισοδυναμεί με υποστήριξη. Ως αποτέλεσμα, ο ρυθμιστής παράγει παραμέτρους τάσης σφάλματος, εξαλείφοντας τις διακυμάνσεις φωτεινότητας για LED. Η συσκευή αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• Ένα ρυθμιστικό στοιχείο ή τρανζίστορ, το οποίο μαζί με την αντίσταση φορτίου σχηματίζει ένα διαχωριστικό τάσης. Ο δείκτης εκπομπής του τρανζίστορ πρέπει να υπερβαίνει το ρεύμα φορτίου κατά 1,2 φορές.
• Ενισχυτής - ελέγχει το OM, εκτελείται με βάση το τρανζίστορ # 2. Ένα στοιχείο χαμηλής ισχύος είναι συμβατό με ένα ισχυρό σύμφωνα με μια σύνθετη αρχή.
• Πηγή τάσης υποστήριξης - ένας παραμετρικός σταθεροποιητής τύπου χρησιμοποιείται στο κύκλωμα. Εξισορροπεί την τάση της διόδου Zener και της αντίστασης.
• Πρόσθετες πηγές.
• Πυκνωτές - για εξομάλυνση του κυματισμού, εξαλείφοντας την παρασιτική διέγερση.

Οι σταθεροποιητές τάσης αντιστάθμισης λειτουργούν βάσει της αρχής της αύξησης της τάσης εισόδου με περαιτέρω αύξηση των ρευμάτων. Η απενεργοποίηση του πρώτου τρανζίστορ αυξάνει την αντίσταση και την τάση της ζώνης συλλέκτη-εκπομπής. Μετά την εφαρμογή του φορτίου, ισοπεδώνεται στο ονομαστικό.

Συσκευές σε μικροκυκλώματα

Για τη σταθεροποίηση συσκευών, χρησιμοποιείται ένα μικροκύκλωμα 142EN5 ή LM317. Σας επιτρέπει να εξισώσετε την τάση λαμβάνοντας ένα σήμα ανάδρασης από έναν αισθητήρα συνδεδεμένο στο δίκτυο ρεύματος φόρτωσης.

Χρησιμοποιεί αντίσταση ως αισθητήρα, στον οποίο ο ρυθμιστής μπορεί να διατηρήσει σταθερή τάση και ρεύμα φορτίου. Η αντίσταση του αισθητήρα θα είναι μικρότερη από την αντίσταση φορτίου. Το κύκλωμα χρησιμοποιείται για φορτιστές και μια λυχνία LED έχει σχεδιαστεί ανάλογα.

Σταθεροποιητές παλμών

Η παλμική συσκευή χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση και δημιουργεί υψηλή τάση των καταναλωτών σε ελάχιστες παραμέτρους της τάσης εισόδου. Για συναρμολόγηση, χρησιμοποιείται ένα μικροκύκλωμα MAX 771.

Ένας ή δύο μετατροπείς θα ρυθμίσουν την τρέχουσα ισχύ. Ένας διαχωριστής τύπου ανορθωτή εξισώνει το μαγνητικό πεδίο, μειώνοντας την επιτρεπόμενη συχνότητα τάσης. Για την παροχή ρεύματος στην περιέλιξη, το στοιχείο LED μεταδίδει ένα σήμα στα τρανζίστορ. Η σταθεροποίηση εξόδου πραγματοποιείται μέσω δευτερεύουσας περιέλιξης.

Πώς να φτιάξετε έναν τρέχοντα σταθεροποιητή για LED

Η κατασκευή ενός σταθεροποιητή για LED με τα χέρια σας πραγματοποιείται με διάφορους τρόπους. Συνιστάται σε έναν αρχάριο να εργάζεται με απλά σχήματα.

Βασίζεται στον οδηγό

Θα πρέπει να επιλέξετε ένα μικροκύκλωμα που είναι δύσκολο να καεί - LM317. Θα ενεργήσει ως σταθεροποιητής. Το δεύτερο στοιχείο είναι μια μεταβλητή αντίσταση με αντίσταση 0,5 kOhm με τρία καλώδια και ένα κουμπί.

Η συναρμολόγηση πραγματοποιείται σύμφωνα με τον ακόλουθο αλγόριθμο:

1. Κολλήστε τα καλώδια στο μεσαίο και το ακραίο τερματικό της αντίστασης.
2. Τοποθετήστε το πολύμετρο σε λειτουργία αντίστασης.
3. Μετρήστε τις παραμέτρους της αντίστασης - πρέπει να είναι ίσες με 500 ohms.
4. Ελέγξτε τις συνδέσεις για συνέχεια και επανασυναρμολογήστε την αλυσίδα.

Η έξοδος θα είναι μια μονάδα με ισχύ 1,5 A. Για να αυξήσετε το ρεύμα σε 10 A, μπορείτε να προσθέσετε έναν τελεστή πεδίου.

Σταθεροποιητής για φώτα αυτοκινήτου

Για να δουλέψετε, χρειάζεστε μια γραμμική συσκευή με τη μορφή μικροκυκλώματος L7812, δύο ακροδέκτες, έναν πυκνωτή 100n (1-2 τεμ.), Υλικό Textolite και έναν θερμοσυρρικνούμενο σωλήνα. Η κατασκευή γίνεται βήμα προς βήμα:

1. Επιλέγοντας ένα κύκλωμα για το L7805 από το φύλλο δεδομένων.
2. Κόψτε ένα κομμάτι του απαιτούμενου μεγέθους από το PCB.
3. Σημειώστε τα κομμάτια, κάνοντας εγκοπές με ένα κατσαβίδι.
4. Κολλήστε τα στοιχεία έτσι ώστε η είσοδος να είναι στα αριστερά και η έξοδος να είναι στα δεξιά.
5. Φτιάξτε ένα σώμα από θερμοσωλήνα.

Η συσκευή σταθεροποίησης μπορεί να αντέξει έως 1,5 A φορτίο και είναι τοποθετημένη σε καλοριφέρ.

Το σώμα του αυτοκινήτου χρησιμοποιείται ως καλοριφέρ λόγω της σύνδεσης της κεντρικής πρίζας του αμαξώματος με το μείον.

Αποχρώσεις υπολογισμού του τρέχοντος σταθεροποιητή

Ο σταθεροποιητής υπολογίζεται με βάση την τάση σταθεροποίησης U και το ρεύμα (μέσος όρος) I. Για παράδειγμα, η τάση του διαχωριστή εισόδου είναι 25 V, στην έξοδο που πρέπει να λάβετε 9 V. Οι υπολογισμοί περιλαμβάνουν:

1. Επιλογή σύμφωνα με το βιβλίο αναφοράς της διόδου Zener.Καθοδηγούνται από την τάση σταθεροποίησης: D814V.
2. Αναζητήστε το μέσο ρεύμα I σύμφωνα με τον πίνακα. Είναι ίσο με 5 mA.
3. Υπολογισμός της τάσης τροφοδοσίας ως η διαφορά μεταξύ της σταθερής τάσης της εισόδου και της εξόδου: UR1 = Uinx - Uout, ή 25-9 = 16 V.
4. Διαίρεση της ληφθείσας τιμής σύμφωνα με τον νόμο του Ohm με το ρεύμα σταθεροποίησης σύμφωνα με τον τύπο R1 = UR1 / Ist ή 16 / 0,005 = 3200 Ohm ή 3,2 kOhm. Η βαθμολογία των στοιχείων θα είναι 3,3 kΩ.
5. Υπολογισμός της μέγιστης ισχύος σύμφωνα με τον τύπο PR1 = UR1 * Ist ή 16x0.005 = 0,08.

Το ρεύμα διόδου zener και η έξοδος διέρχονται από την αντίσταση, οπότε η ισχύς του πρέπει να είναι 2 φορές μεγαλύτερη (0,16 kW). Με βάση τον πίνακα, αυτή η βαθμολογία αντιστοιχεί σε 0,25 kW.

Η αυτοσυναρμολόγηση του σταθεροποιητή για συσκευές LED είναι δυνατή μόνο με γνώση του κυκλώματος. Συνιστάται στους αρχάριους να χρησιμοποιούν απλούς αλγόριθμους. Μπορείτε να υπολογίσετε ένα στοιχείο με δύναμη βάσει τύπων από ένα σχολικό μάθημα φυσικής.