Kuinka tehdä DIY-virranvakaajia LEDeille

LED-lähteiden kirkkaus riippuu virtaavasta virrasta, joka puolestaan ​​riippuu syöttöjännitteestä. Kuorman vaihteluissa valaisimet aaltoilevat. Sen estämiseksi käytetään erityistä ohjainta - virranvakaajaa. Häiriöiden tapauksessa elementti voidaan tehdä itsenäisesti.

Suunnittelu ja toimintaperiaate

Stabilisaattori varmistaa LED-diodien käyttövirran vakauden, kun se poikkeaa normista. Se estää LEDien ylikuumenemisen ja palamisen, ylläpitää tasaista virtausta jännitehäviöiden tai akun purkautumisen aikana.

Yksinkertaisin laite koostuu muuntajasta, tasasuuntaajasillasta, joka on kytketty vastuksiin ja kondensaattoreihin. Stabilisaattorin toiminta perustuu seuraaviin periaatteisiin:

• syöttää virtaa muuntajalle ja muuttaa sen rajoittava taajuus verkkotaajuudelle - 50 Hz;
• jännitteen säätö kasvua ja laskua varten taajuuden tasaamisen jälkeen 30 Hz: iin.

Suurjännitetasasuuntaajat ovat mukana myös muunnosprosessissa. Ne määrittävät napaisuuden. Sähkövirran vakauttaminen suoritetaan kondensaattoreilla. Vastuksia käytetään häiriöiden vähentämiseen.

Erilaisia ​​nykyisiä stabilointiaineita

LED palaa, kun nykyinen kynnysarvo on saavutettu. Pienitehoisissa laitteissa tämä luku on 20 mA, erittäin kirkkaissa laitteissa - 350 mA. Kynnysjännitteen leviäminen selittää erityyppisten stabilointiaineiden läsnäolon.

Vastuksen stabilointiaineet

Pienitehoisten LEDien virtaparametrien säädettäväksi vakaajaksi käytetään KREN-piiriä. Se tarjoaa alkuaineiden KR142EN12 tai LM317 läsnäolon. Tasoitusprosessi suoritetaan 1,5 A: n virranvoimakkuudella ja 40 V.: n tulojännitteellä. Normaaleissa lämpöolosuhteissa vastukset haihduttavat jopa 10 tonnin tehon, ja niiden oma virrankulutus on noin 8 mA.

LM317-solmu ylläpitää tasaista jännitearvoa päävastuksen poikki, jota säätelee trimmeri. Pää- tai virtaa jakava elementti voi vakauttaa sen läpi kulkevan virran. Tästä syystä KREN: n stabilointiaineita käytetään akkujen lataamiseen.

8 mA: n arvo ei muutu edes tulon virran ja jännitteen vaihteluilla.

Transistorilaitteet

Transistorin säädin tarjoaa yhden tai kahden elementin käytön. Piirin yksinkertaisuudesta huolimatta jännitteen vaihteluilla ei aina ole vakaa kuormitusvirta. Yhden transistorin kasvaessa vastuksen jännite nousee arvoon 0,5-0,6 V. Sen jälkeen toinen transistori alkaa toimia. Avautumisen hetkellä ensimmäinen elementti sulkeutuu, ja sen läpi kulkevan virran voimakkuus ja suuruus vähenevät.

Toisen transistorin on oltava kaksisuuntainen.

Toteutettavaksikemia korvaamalla zener-diodit diodeilla Käytä:

• diodit VD1 ja VD2;
• vastus R1;
• vastus R2.

Virran syöttö LED-elementin kautta asetetaan vastuksella R2. Vastusta R1 käytetään I - V-ominaisdiodien lineaarisen osan saavuttamiseen suhteessa kantatransistorin virtaan. Jotta transistori pysyisi vakaana, syöttöjännitteen ei tulisi olla pienempi kuin diodien kokonaisjännite + 2-2,5 V.

30 mA: n virran saamiseksi 3 sarjaan kytketyn diodin kautta, joiden jännite on 3,1 V, 12 V syötetään suoralla linjalla.Vastuksen vastuksen tulee olla 20 Ohm ja 18 mW: n hajautusteho.

Piiri normalisoi elementtien toimintatilan, vähentää virran aaltoilua.

Piiri Neuvostoliiton transistoreilla. Neuvostoliiton KT940 tai KT969: n sallittu jännite on enintään 300 V, mikä sopii, jos valonlähde on voimakas SMD-elementti. Nykyiset parametrit asetetaan vastuksella. Zener-diodin jännite on 5,1 V ja teho 0,5 V.

Piirin haittana on jännitteen pudotus kasvavalla virranvoimakkuudella. Se voidaan poistaa korvaamalla bipolaarinen transistori matalan impedanssin MOSFETillä. Tehokas diodi korvataan IRF7210 12 A: lla tai IRLML6402: lla 3,7 A.

Nykyiset stabilointiaineet kenttätyöntekijälle

Kenttäelementissä on oikosuljettu lähde ja portti sekä upotettu kanava. Kun käytetään 3-napaista kenttäohjainta (IRLZ 24), tuloon syötetään 50 V: n jännite, lähtö on 15,7 V.

Maadoituspotentiaalia käytetään jännitteen syöttämiseen. Lähtövirran parametrit riippuvat alkuperäisestä tyhjennysvirrasta eivätkä ole sidoksissa lähteeseen.

Lineaariset laitteet

Stabilisaattori tai vakiovirranjakaja hyväksyy epävakaan jännitteen. Lähdössä lineaarinen laite kohdistaa sen. Se toimii periaatteella jatkuvasti muuttaa vastusparametreja tasaamaan syötteen lähtöä.

Toiminnan etuihin kuuluu vähimmäismäärä osia, ei häiriöitä. Haittana on alhainen hyötysuhde syöttö- ja lähtöjännitteen erolla.

Ferroresonanttilaite

Vakaaja vanhentuneen mallin vaihtovirralle, jonka piiriä edustaa kondensaattori ja kaksi kelaa - tyydyttymättömällä ja tyydyttyneellä ytimellä. Tyydyttyneeseen (induktiiviseen) ytimeen syötetään vakiojännite nykyisistä parametreista riippumatta. Tämä helpottaa datan valintaa toiselle kelalle ja virtalähteen vakauttamisen kapasitiiviselle alueelle.

Laite toimii keinun periaatteella, jota on vaikea pysäyttää kerralla tai heiluttaa kovemmin. Jännite syötetään inertialla, joten kuormitus voi pudota tai syöttöpiiri voi rikkoutua.

Nykyisen peilipiirin ominaisuudet

Nykyinen peili tai heijastin on rakennettu pariksi sovitetun tyyppisiä transistoreita, ts. samoilla parametreilla. Niiden tuottamiseen käytetään yhtä LED-puolijohdekiteä.

Nykyisen peilin kaavio Ebers-Moll-yhtälön mukaan.Toimintaperiaate on, että transistorin emäkset yhdistetään ja emitterit heitetään yhdelle väylälle. Tämän seurauksena emäs-transistori-emitterikytkennän transienttijännitteen parametrit ovat samat.

Piirin etuna on tasainen vakausalue eikä jännitteen pudotus emitterivastuksen yli. Parametrit on helpompi asettaa virran avulla. Haittana on Earley-vaikutus - lähtöjännitteen sitoutuminen keräimen jännitteeseen ja sen vaihteluihin.

Wilsonin nykyinen peilipiiri.Nykyinen peili voi vakauttaa lähtövirran vakioarvon, ja se toteutetaan seuraavasti:

1. Transistorit # 1 ja # 1 kytketään päälle normaalin virtapeilin periaatteen mukaisesti.
2. Transistori # 3 korjaa elementin # 1 kollektoripotentiaalin kaksinkertaiseksi diodin jännitehäviöparametriksi.
3. Se on pienempi kuin syöttöjännite, mikä estää Earley-vaikutuksen.
4. Transistorin # 1 kollektoria käytetään asettamaan piiritila.
5. Lähtövirta riippuu transistorista # 2.
6. Transistori # 3 muuntaa lähtövirran vaihtovirraksi.

Transistori numero 3 voi olla eri mieltä muusta.

Tasausjännitteen stabilointiaine

Tasasuuntaaja toimii jännitteen palautteen periaatteella. Täysi tai osittainen jännitys vastaa tukea. Tämän seurauksena säädin tuottaa virhejänniteparametrit, eliminoiden LEDien kirkkauden vaihtelut. Laite koostuu seuraavista osista:

• Säätöelementti tai transistori, joka yhdessä kuormitusvastuksen kanssa muodostaa jännitteenjakajan. Transistorin emitteri-indeksin on ylitettävä kuormitusvirta 1,2 kertaa.
• Vahvistin - ohjaa OM: ta, suoritetaan transistorin # 2 perusteella. Pienitehoinen elementti on yhdenmukainen voimakkaan kanssa komposiittiperiaatteen mukaisesti.
• Tukijännitelähde - piirissä käytetään parametrityyppistä stabilointiainetta. Se tasaa zener-diodin ja vastuksen jännitteen.
• Lisälähteet.
• Kondensaattorit - aaltoilun tasoittamiseksi ja loistaudistuksen eliminoimiseksi.

Kompensointijännitteen stabilointilaitteet toimivat periaatteella lisätä syöttöjännitettä lisäämällä edelleen virtoja. Ensimmäisen transistorin sammuttaminen lisää kollektori-emitterivyöhykkeen vastusta ja jännitettä. Kun kuorma on kohdistettu, se tasataan nimellisarvoon.

Mikropiirien laitteet

Laitteiden vakauttamiseksi käytetään 142EN5- tai LM317-mikropiiriä. Sen avulla voit tasata jännitteen vastaanottamalla takaisinkytkentäsignaalin anturilta, joka on kytketty kuormavirtaan.

Se käyttää anturia vastuksena, jolla säädin voi ylläpitää vakiota jännitettä ja kuormitusvirtaa. Anturivastus on pienempi kuin kuormitusvastus. Piiriä käytetään latureissa, ja sen mukaan on suunniteltu LED-lamppu.

Pulssin stabilointiaineet

Impulssilaitteelle on ominaista korkea hyötysuhde ja se luo kuluttajien korkean jännitteen tulojännitteen minimiparametreilla. Kokoonpanossa käytetään MAX 771 -piiriä.

Yksi tai kaksi muunninta säätävät virran voimakkuutta. Tasasuuntaajatyyppinen jakaja tasaa magneettikentän ja alentaa sallittua jännitetaajuutta. Virran syöttämiseksi käämiin LED-elementti lähettää signaalin transistoreihin. Lähtö vakautetaan toisiokäämin avulla.

Kuinka tehdä nykyinen vakaaja LEDeille itse

Vakaajan valmistus LEDeille omin käsin tapahtuu useilla tavoilla. Aloittelijoille on suositeltavaa työskennellä yksinkertaisten järjestelmien kanssa.

Kuljettajapohjainen

Sinun on valittava mikropiiri, jota on vaikea polttaa loppuun - LM317. Hän toimii stabilointiaineena. Toinen elementti on vaihteleva vastus, jonka vastus on 0,5 kOhm, kolmella johtimella ja nupilla.

Kokoonpano suoritetaan seuraavan algoritmin mukaisesti:

1. Juota johdot vastuksen keski- ja pääteliittimeen.
2. Aseta yleismittari vastustetilaan.
3. Mittaa vastuksen parametrit - niiden tulisi olla 500 ohmia.
4. Tarkista liitosten jatkuvuus ja asenna ketju takaisin.

Lähtö on moduuli, jonka teho on 1,5 A. Voit lisätä virran 10 A: ksi lisäämällä kenttäoperaattorin.

Autonvalojen vakaaja

Toimiakseen tarvitset lineaarisen laitteen L7812-mikropiirin, kahden liittimen, 100n kondensaattorin (1-2 kpl), Textolite-materiaalin ja kutistuvan putken muodossa. Valmistus tapahtuu askel askeleelta:

1. Piirin L7805 valitseminen datalehdestä.
2. Leikkaa vaaditun kokoinen kappale piirilevystä.
3. Merkitse jäljet ​​tekemällä lovia ruuvimeisselillä.
4. Juota elementit niin, että tulo on vasemmalla ja lähtö oikealla.
5. Tee runko lämpöputkesta.

Vakautuslaite kestää jopa 1,5 A kuorman ja on asennettu jäähdyttimeen.

Auton runkoa käytetään lämpöpatterina johtuen rungon keskipistokkeen liittämisestä miinukseen.

Virtavakaajan laskennan vivahteet

Stabilisaattori lasketaan stabilointijännitteen U ja virran (keskiarvo) I perusteella. Esimerkiksi tulonjakajan jännite on 25 V, lähtöön tarvitaan 9 V. Laskelmat sisältävät:

1. Valinta Zener-diodin viitekirjan mukaan.Niitä ohjaa stabilointijännite: D814V.
2. Etsi keskimääräinen virta I taulukon mukaan. Se on yhtä suuri kuin 5 mA.
3. Syöttöjännitteen laskeminen tulon ja lähdön vakaan jännitteen erotuksena: UR1 = Uinx - Uout tai 25-9 = 16 V.
4. Jakamalla saatu arvo Ohmin lain mukaan vakautusvirralla kaavan R1 = UR1 / Ist tai 16 / 0,005 = 3200 Ohm tai 3,2 kOhm mukaan. Elementin nimellisarvo on 3,3 kΩ.
5. Suurimman tehon laskeminen kaavan PR1 = UR1 * Ist tai 16x0,005 = 0,08 mukaan.

Zener-diodivirta ja lähtö kulkevat vastuksen läpi, joten sen tehon on oltava 2 kertaa suurempi (0,16 kW). Taulukon perusteella tämä nimellisarvo vastaa 0,25 kW.

LED-laitteiden stabilointiaineen itse asentaminen on mahdollista vain piirin tuntemuksella. Aloittelijoille suositellaan yksinkertaisten algoritmien käyttöä. Voit laskea elementin voimalla koulun fysiikkakurssin kaavojen perusteella.