Kā padarīt DIY strāvas stabilizatorus gaismas diodēm

LED avotu spilgtums ir atkarīgs no plūstošās strāvas, kas savukārt ir atkarīgs no barošanas sprieguma. Slodzes svārstību apstākļos gaismekļi viļņojas. Lai to novērstu, tiek izmantots īpašs draiveris - strāvas stabilizators. Sadalījumu gadījumā elementu var izgatavot neatkarīgi.

Dizains un darbības princips

Stabilizators nodrošina LED diodes darba strāvas nemainīgumu, kad tas novirzās no normas. Tas novērš gaismas diodes pārkaršanu un izdegšanu, uztur pastāvīgu plūsmu sprieguma kritumu vai akumulatora izlādes laikā.

Vienkāršākā ierīce sastāv no transformatora, taisngrieža tilta, kas savienots ar rezistoriem un kondensatoriem. Stabilizatora darbība balstās uz šādiem principiem:

• strāvas padeve transformatoram un tā ierobežojošās frekvences maiņa uz tīkla frekvenci - 50 Hz;
• sprieguma regulēšana palielināšanai un samazināšanai ar sekojošu frekvences izlīdzināšanu līdz 30 Hz.

Pārveidošanas procesā tiek iesaistīti arī augstsprieguma taisngrieži. Viņi nosaka polaritāti. Elektriskās strāvas stabilizācija tiek veikta, izmantojot kondensatorus. Resistori tiek izmantoti, lai mazinātu traucējumus.

Pašreizējo stabilizatoru šķirnes

Gaismas diode iedegas, kad ir sasniegts pašreizējais slieksnis. Mazjaudas ierīcēm šis skaitlis ir 20 mA, īpaši spilgtām ierīcēm - no 350 mA. Sliekšņa sprieguma izplatība izskaidro dažāda veida stabilizatoru klātbūtni.

Rezistoru stabilizatori

Pielāgojamam strāvas parametru stabilizatoram mazjaudas gaismas diodēm tiek izmantota KREN ķēde. Tas paredz elementu KR142EN12 vai LM317 klātbūtni. Izlīdzināšanas process tiek veikts ar strāvas stiprumu 1,5 A un ieejas spriegumu 40 V. Normālos termiskos apstākļos rezistori izkliedē jaudu līdz 10 tonnām. Viņu pašu enerģijas patēriņš ir aptuveni 8 mA.

LM317 mezgls uztur nemainīgu sprieguma vērtību visā galvenajā rezistorā, ko regulē trimmeris. Galvenais jeb strāvu sadalošais elements var stabilizēt caur to izieto strāvu. Šī iemesla dēļ akumulatoru uzlādēšanai tiek izmantoti KREN stabilizatori.

8 mA vērtība nemainās pat ar strāvas un sprieguma svārstībām pie ieejas.

Tranzistoru ierīces

Transistora regulators paredz viena vai divu elementu izmantošanu. Neskatoties uz ķēdes vienkāršību, ar sprieguma svārstībām ne vienmēr ir stabila slodzes strāva. Palielinoties vienam tranzistoram, rezistora spriegums palielinās līdz 0,5-0,6 V. Pēc tam otrais tranzistors sāk darboties. Tās atvēršanas brīdī pirmais elements aizveras, un caur to ietošās strāvas stiprums un lielums samazinās.

Otrajam tranzistoram jābūt bipolāram.

Īstenošanai arķīmija, aizstājot zenera diodes ar diodēm pieteikties:

• diodes VD1 un VD2;
• rezistors R1;
• rezistors R2.

Strāvas padevi caur LED elementu nosaka rezistors R2. Rezistoru R1 izmanto, lai sasniegtu I - V raksturīgo diodu lineāro griezumu, atsaucoties uz bāzes tranzistora strāvu. Lai tranzistors paliktu stabils, barošanas spriegumam nevajadzētu būt mazākam par kopējo diodu spriegumu + 2-2,5 V.

Lai iegūtu 30 mA strāvu caur 3 sērijveidā savienotām diodēm ar spriegumu 3,1 V, taisnā līnijā tiek piegādāts 12 V. Rezistora pretestībai jābūt 20 Ohm ar izkliedes jaudu 18 mW.

Ķēde normalizē elementu darbības režīmu, samazina strāvas pulsāciju.

Ķēde ar padomju tranzistoriem. Padomju Savienības KT940 vai KT969 pieļaujamais spriegums ir līdz 300 V, kas ir piemērots, ja gaismas avots ir spēcīgs SMD elements. Pašreizējos parametrus nosaka rezistors. Zenera diode spriegums ir 5,1 V, un jauda ir 0,5 V.

Kontūras trūkums ir sprieguma kritums, palielinoties strāvas stiprumam. To var novērst, nomainot bipolāro tranzistoru ar zemas pretestības MOSFET. Jaudīgo diodi aizstāj ar IRF7210 12 A vai IRLML6402 3,7 A.

Pašreizējie stabilizatori uz lauka strādnieka

Lauka elementā ir īssavots avots un vārti, kā arī iegults kanāls. Izmantojot lauka draiveri (IRLZ 24) ar 3 tapām, ieejai tiek piemērots 50 V spriegums, izeja ir 15,7 V.

Zemes potenciālu izmanto sprieguma padevei. Izejas strāvas parametri ir atkarīgi no sākotnējās iztukšošanas strāvas un nav piesaistīti avotam.

Lineārās ierīces

Stabilizators vai pastāvīgas strāvas dalītājs pieņem nestabilu spriegumu. Pēc izejas lineārā ierīce to izlīdzina. Tas darbojas pēc principa pastāvīgi mainīt pretestības parametrus, lai izlīdzinātu piegādi izejā.

Darbības priekšrocības ietver minimālo detaļu skaitu, bez traucējumiem. Trūkums ir zemā efektivitāte ar atšķirīgu barošanas avotu ieejā un izvadē.

Ferrorezonansējoša ierīce

Stabilizators novecojuša modeļa maiņstrāvai, kura ķēdi attēlo kondensators un divas spoles - ar nepiesātinātu un piesātinātu kodolu. Piesātinātajam (induktīvajam) kodolam tiek piemērots pastāvīgs spriegums neatkarīgi no pašreizējiem parametriem. Tas atvieglo datu izvēli otrajai spolei un barošanas avota stabilizācijas kapacitatīvo diapazonu.

Ierīce darbojas pēc šūpoles principa, kuru ir grūti uzreiz apturēt vai stiprāk šūpoties. Spriegumu piegādā inerce, tāpēc var būt slodzes kritums vai barošanas ķēdes pārtraukums.

Pašreizējās spoguļa ķēdes iezīmes

Pašreizējais spogulis jeb atstarotājs ir uzbūvēts uz saskaņota tipa tranzistoru pāra, t.i. ar tiem pašiem parametriem. To ražošanai tiek izmantots viens LED pusvadītāju kristāls.

Pašreizējā spoguļa shēma pēc Ebers-Moll vienādojuma.Darbības princips ir tāds, ka tranzistora bāzes ir apvienotas, un izstarotāji tiek izmesti uz vienu strāvas kopni. Rezultātā bāzes-tranzistora-izstarotāja savienojuma pārejošā sprieguma parametri ir vienādi.

Kontūras priekšrocības ir vienāds stabilitātes diapazons un sprieguma kritums visā izstarotāja rezistorā. Parametrus ir vieglāk iestatīt, izmantojot strāvu. Trūkums ir Erlija efekts - izejas sprieguma saistīšana ar kolektora spriegumu un tā svārstībām.

Vilsona strāvas spoguļa ķēde.Pašreizējais spogulis var stabilizēt izejas strāvas nemainīgo vērtību, un to īsteno šādi:

1. Tranzistori # 1 un # 1 ir ieslēgti saskaņā ar standarta strāvas spoguļa principu.
2. Tranzistors Nr. 3 nosaka elementa # 1 kolektora potenciālu līdz divkāršam diodes sprieguma krituma parametram.
3. Tas būs mazāks par barošanas spriegumu, kas nomāc Earley efektu.
4. Tranzistora # 1 kolektors tiek izmantots ķēdes režīma iestatīšanai.
5. Izejas strāva ir atkarīga no tranzistora # 2.
6. Tranzistors Nr. 3 pārveido izejas strāvu maiņstrāvas slodzē.

Tranzistora numuru 3 var nepiekrist pārējiem.

Kompensācijas sprieguma stabilizators

Taisngriezis darbojas pēc sprieguma atgriezeniskās saites principa. Pilns vai daļējs spriegums ir vienāds ar atbalstu. Rezultātā regulators ģenerē kļūdas sprieguma parametrus, novēršot gaismas diožu spilgtuma svārstības. Ierīce sastāv no šādiem elementiem:

• Regulējošais elements vai tranzistors, kas kopā ar slodzes pretestību veido sprieguma dalītāju. Transistora izstarotāja indeksam jāpārsniedz slodzes strāva 1,2 reizes.
• Pastiprinātājs - kontrolē OM, tiek veikts, pamatojoties uz tranzistoru # 2. Mazjaudas elements saskaņā ar salikto principu atbilst jaudīgajam.
• Atbalsta sprieguma avots - ķēdē tiek izmantots parametru tipa stabilizators. Tas izlīdzina zenera diode un rezistora spriegumu.
• Papildu avoti.
• Kondensatori - viļņu izlīdzināšanai, parazītu ierosmes novēršanai.

Kompensācijas sprieguma stabilizatori darbojas pēc principa palielināt ieejas spriegumu ar turpmāku strāvu pieaugumu. Pirmā tranzistora izslēgšana palielina kolektora-izstarotāja zonas pretestību un spriegumu. Pēc slodzes iedarbināšanas tā tiek izlīdzināta līdz nominālvērtībai.

Ierīces uz mikroshēmām

Lai stabilizētu ierīces, tiek izmantota mikroshēma 142EN5 vai LM317. Tas ļauj izlīdzināt spriegumu, saņemot atgriezeniskās saites signālu no sensora, kas pievienots slodzes strāvas tīklam.

Tas izmanto pretestību kā sensoru, pie kura regulators var uzturēt pastāvīgu spriegumu un slodzes strāvu. Sensora pretestība būs mazāka par slodzes pretestību. Kontūru izmanto lādētājiem, un saskaņā ar to ir paredzēta LED spuldze.

Impulsu stabilizatori

Impulsu ierīci raksturo augsta efektivitāte un tā rada patērētāju augstu spriegumu ar minimālajiem ieejas sprieguma parametriem. Montāžai tiek izmantota MAX 771 mikroshēma.

Viens vai divi pārveidotāji regulēs pašreizējo stiprumu. Taisngrieža tipa dalītājs izlīdzina magnētisko lauku, pazeminot pieļaujamo sprieguma frekvenci. Lai padotu strāvu uz tinumu, LED elements pārraida signālu uz tranzistoriem. Izvade tiek stabilizēta, izmantojot sekundāro tinumu.

Kā pašiem pagatavot strāvas stabilizatoru gaismas diodēm

Stabilizatora izgatavošana gaismas diodēm ar savām rokām tiek veikta vairākos veidos. Iesācējam ir ieteicams strādāt ar vienkāršām shēmām.

Vadītājs balstīts

Jums būs jāizvēlas grūti izdegama mikroshēma - LM317. Viņa darbosies kā stabilizators. Otrais elements ir mainīgs rezistors ar pretestību 0,5 kOhm ar trim vadiem un pogu.

Montāža tiek veikta saskaņā ar šādu algoritmu:

1. Lodējiet vadus uz rezistora vidējo un gala spaili.
2. Novietojiet multimetru pretestības režīmā.
3. Izmēriet rezistora parametrus - tiem jābūt vienādiem ar 500 omiem.
4. Pārbaudiet savienojumu nepārtrauktību un samontējiet ķēdi.

Izeja būs modulis ar jaudu 1,5 A. Lai palielinātu strāvu līdz 10 A, varat pievienot lauka operatoru.

Stabilizators automašīnu gaismām

Lai darbotos, jums ir nepieciešama lineāra ierīce L7812 mikroshēmas veidā, divi termināļi, 100n kondensators (1-2 gab.), Textolite materiāls un termiski sarūkama caurule. Ražošana notiek soli pa solim:

1. Datu lapā izvēloties ķēdi L7805.
2. Izgrieziet vajadzīgā izmēra gabalu no PCB.
3. Atzīmējiet sliedes, izveidojot robus ar skrūvgriezi.
4. Lodējiet elementus tā, lai ieeja būtu kreisajā pusē, bet izeja būtu labajā pusē.
5. Izgatavojiet ķermeni no termotubas.

Stabilizējošā ierīce var izturēt līdz 1,5 A slodzi un ir uzstādīta uz radiatora.

Automašīnas virsbūve tiek izmantota kā radiators, pateicoties ķermeņa centrālās izejas savienojumam ar mīnusu.

Pašreizējā stabilizatora aprēķināšanas nianses

Stabilizatoru aprēķina, pamatojoties uz stabilizācijas spriegumu U un strāvu (vidējo) I. Piemēram, ieejas dalītāja spriegums ir 25 V, pie izejas jums jāiegūst 9 V. Aprēķini ietver:

1. Izvēle pēc Zenera diode uzziņu grāmatas.Tos vada stabilizācijas spriegums: D814V.
2. Meklējiet vidējo strāvu I saskaņā ar tabulu. Tas ir vienāds ar 5 mA.
3. Barošanas sprieguma aprēķins kā starpība starp ieejas un izejas stabilo spriegumu: UR1 = Uinx - Uout vai 25-9 = 16 V.
4. Iegūto vērtību dalot pēc Ohma likuma ar stabilizācijas strāvu pēc formulas R1 = UR1 / Ist, vai 16 / 0,005 = 3200 Ohm, vai 3,2 kOhm. Elementu vērtējums būs 3,3 kΩ.
5. Maksimālās jaudas aprēķins pēc formulas PR1 = UR1 * Ist vai 16x0,005 = 0,08.

Zenera diode strāva un izeja iet caur rezistoru, tāpēc tā jaudai jābūt 2 reizes lielākai (0,16 kW). Pamatojoties uz tabulu, šis vērtējums atbilst 0,25 kW.

LED ierīču stabilizatora pašmontāža ir iespējama tikai ar zināšanas par ķēdi. Iesācējiem ieteicams izmantot vienkāršus algoritmus. Jūs varat aprēķināt elementu pēc jaudas, pamatojoties uz formām no skolas fizikas kursa.