Cum se fac stabilizatori de curent pentru LED-uri

Luminozitatea surselor LED depinde de curentul care curge, care la rândul său depinde de tensiunea de alimentare. În condiții de fluctuații ale încărcăturii, corpurile de iluminat se ondulează. Pentru a preveni acest lucru, se folosește un driver special - un stabilizator de curent. În caz de avarii, elementul poate fi realizat independent.

Proiectare și principiu de funcționare

Stabilizatorul asigură constanța curentului de funcționare al diodelor LED atunci când se abate de la normă. Previne supraîncălzirea și arderea LED-urilor, menține un flux constant în timpul căderilor de tensiune sau descărcării bateriei.

Cel mai simplu dispozitiv constă dintr-un transformator, o punte redresoare conectată la rezistențe și condensatori. Acțiunea stabilizatorului se bazează pe următoarele principii:

• alimentarea cu curent a transformatorului și schimbarea frecvenței sale limită la frecvența rețelei - 50 Hz;
• reglarea tensiunii pentru creștere și scădere cu egalizarea ulterioară a frecvenței la 30 Hz.

Redresoarele de înaltă tensiune sunt, de asemenea, implicate în procesul de conversie. Ele determină polaritatea. Stabilizarea curentului electric se realizează cu ajutorul condensatoarelor. Rezistoarele sunt utilizate pentru a reduce interferențele.

Soiuri de stabilizatori de curent

LED-ul se aprinde când este atins pragul curent. Pentru dispozitivele cu putere redusă, această cifră este de 20 mA, pentru dispozitivele super-luminoase - de la 350 mA. Răspândirea tensiunii de prag explică prezența diferitelor tipuri de stabilizatori.

Stabilizatori de rezistență

Pentru un stabilizator reglabil al parametrilor de curent pentru LED-urile de consum redus, se utilizează circuitul KREN. Acesta asigură prezența elementelor KR142EN12 sau LM317. Procesul de egalizare se desfășoară la o putere de curent de 1,5 A și o tensiune de intrare de 40 V. În condiții termice normale, rezistențele disipă puterea de până la 10 tone. Consumul propriu de energie este de aproximativ 8 mA.

Nodul LM317 menține o valoare constantă a tensiunii pe rezistența principală, reglată de un dispozitiv de tundere. Elementul principal sau distribuitor de curent poate stabiliza curentul trecut prin el. Din acest motiv, stabilizatoarele de pe KREN sunt utilizate pentru încărcarea bateriilor.

Valoarea de 8 mA nu se modifică nici măcar cu fluctuații de curent și tensiune la intrare.

Dispozitive cu tranzistoare

Regulatorul tranzistorului prevede utilizarea unuia sau a două elemente. În ciuda simplității circuitului, cu fluctuații de tensiune, nu există întotdeauna un curent de sarcină stabil. Odată cu creșterea sa pe un tranzistor, tensiunea rezistorului crește la 0,5-0,6 V. După aceea, al doilea tranzistor începe să funcționeze. În momentul deschiderii sale, primul element se închide, iar puterea și magnitudinea curentului care trece prin el scade.

Al doilea tranzistor trebuie să fie bipolar.

Pentru implementare cuchimie cu înlocuirea diodelor zener cu diode aplica:

• diodele VD1 și VD2;
• rezistor R1;
• rezistor R2.

Alimentarea cu curent prin elementul LED este setată de rezistorul R2. Rezistorul R1 este utilizat pentru a ajunge la secțiunea liniară a diodelor caracteristice I - V cu referire la curentul tranzistorului de bază. Pentru ca tranzistorul să rămână stabil, tensiunea de alimentare nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea totală a diodelor + 2-2,5 V.

Pentru a obține un curent de 30 mA prin 3 diode conectate în serie cu o tensiune de 3,1 V, 12 V sunt furnizate în linie dreaptă. Rezistența rezistorului trebuie să fie de 20 Ohm cu o putere de disipare de 18 mW.

Circuitul normalizează modul de funcționare al elementelor, reduce ondularea curentului.

Un circuit cu tranzistoare sovietice. Tensiunea admisibilă a KT940 sau KT969 sovietic este de până la 300 V, ceea ce este potrivit dacă sursa de lumină este un element SMD puternic. Parametrii actuali sunt setați de un rezistor. Tensiunea diodei zener este de 5,1 V, iar puterea de 0,5 V.

Dezavantajul circuitului este căderea de tensiune cu creșterea intensității curentului. Poate fi eliminat prin înlocuirea tranzistorului bipolar cu un MOSFET cu impedanță redusă. Dioda puternică este înlocuită de un IRF7210 12 A sau un IRLML6402 3,7 A.

Stabilizatori de curent pe un lucrător de teren

Elementul de câmp prezintă o sursă și o poartă scurtcircuitate și un canal încorporat. Când utilizați un controler de câmp (IRLZ 24) cu 3 pini, se aplică o tensiune de 50 V la intrare, ieșirea este de 15,7 V.

Potențialul la sol este utilizat pentru alimentarea tensiunii. Parametrii curentului de ieșire depind de curentul de scurgere inițial și nu sunt legați de sursă.

Dispozitive liniare

Stabilizatorul sau divizorul de curent constant acceptă o tensiune instabilă. La ieșire, dispozitivul liniar îl aliniază. Funcționează pe principiul schimbării constante a parametrilor de rezistență pentru a egaliza alimentarea la ieșire.

Avantajele funcționării includ numărul minim de piese, fără interferențe. Dezavantajul este eficiența scăzută, cu diferența de alimentare cu energie la intrare și ieșire.

Dispozitiv feroresonant

Stabilizator pentru curent alternativ al unui model învechit, al cărui circuit este reprezentat de un condensator și două bobine - cu un nucleu nesaturat și un nucleu saturat. O tensiune constantă este aplicată miezului saturat (inductiv), independent de parametrii de curent. Acest lucru facilitează selectarea datelor pentru a doua bobină și gama capacitivă de stabilizare a sursei de alimentare.

Dispozitivul funcționează pe principiul unui leagăn, care este dificil de oprit dintr-o dată sau de a oscila mai greu. Tensiunea este alimentată prin inerție, deci poate exista o scădere a sarcinii sau un circuit deschis în sursa de alimentare.

Caracteristicile circuitului curent de oglindă

Oglinda curentă sau reflectorul este construit pe o pereche de tranzistoare de tip asortat, adică cu aceiași parametri. Pentru producția lor, se utilizează un cristal semiconductor cu LED.

Schema unei oglinzi curente conform ecuației Ebers-Moll.Principiul de funcționare este că bazele tranzistorului sunt combinate, iar emițătorii sunt aruncați pe o singură magistrală de alimentare. Ca rezultat, parametrii tensiunii tranzitorii ale cuplajului bază-tranzistor-emițător sunt egali.

Avantajele circuitului sunt o gamă egală de stabilitate și nicio cădere de tensiune pe rezistorul emițătorului. Parametrii sunt mai ușor de setat utilizând curentul. Dezavantajul este efectul Earley - legarea tensiunii de ieșire la tensiunea colectorului și a fluctuațiilor sale.

Circuitul oglinzii curentului Wilson.Oglinda curentă poate stabiliza valoarea constantă a curentului de ieșire și este implementată după cum urmează:

1. Tranzistoarele # 1 și # 1 sunt pornite conform principiului unei oglinzi de curent standard.
2. Tranzistorul # 3 fixează potențialul colector al elementului # 1 la dublul parametrului căderii de tensiune a diodei.
3. Va fi mai mică decât tensiunea de alimentare, ceea ce suprimă efectul Earley.
4. Colectorul tranzistorului # 1 este utilizat pentru a seta modul circuitului.
5. Curentul de ieșire depinde de tranzistorul 2.
6. Tranzistorul # 3 convertește curentul de ieșire într-o sarcină de curent alternativ.

Tranzistorul nr. 3 nu poate fi asociat cu celelalte.

Stabilizator de tensiune de compensare

Redresorul funcționează pe principiul feedback-ului de tensiune. Stresul total sau parțial echivalează cu un suport. Ca urmare, regulatorul generează parametri de tensiune de eroare, eliminând fluctuațiile de luminozitate pentru LED-uri. Dispozitivul constă din următoarele elemente:

• Un element de reglare sau tranzistor, care împreună cu rezistența la sarcină formează un divizor de tensiune. Indicele emițătorului tranzistorului trebuie să depășească curentul de încărcare de 1,2 ori.
• Amplificator - controlează OM, se efectuează pe baza tranzistorului # 2. Un element de putere redusă este în concordanță cu unul puternic conform unui principiu compozit.
• Sursă de tensiune de sprijin - în circuit este utilizat un stabilizator de tip parametric. Egalizează tensiunea diodei zener și a rezistorului.
• Surse suplimentare.
• Condensatoare - pentru netezirea ondulației, eliminarea excitației parazitare.

Stabilizatorii de tensiune de compensare funcționează pe principiul creșterii tensiunii de intrare cu o creștere suplimentară a curenților. Oprirea primului tranzistor mărește rezistența și tensiunea zonei colector-emițător. După aplicarea sarcinii, aceasta este nivelată la nominal.

Dispozitive pe microcircuite

Pentru dispozitivele de stabilizare, se utilizează un microcircuit 142EN5 sau LM317. Vă permite să egalizați tensiunea primind un semnal de feedback de la un senzor conectat la rețeaua de curent de încărcare.

Folosește o rezistență ca senzor, la care regulatorul poate menține o tensiune constantă și un curent de încărcare. Rezistența senzorului va fi mai mică decât rezistența la sarcină. Circuitul este utilizat pentru încărcătoare, iar lampa LED este proiectată în conformitate cu acesta.

Stabilizatori de impulsuri

Dispozitivul de impulsuri este caracterizat de o eficiență ridicată și creează o tensiune ridicată a consumatorilor la parametrii minimi ai tensiunii de intrare. Pentru asamblare, se utilizează un microcircuit MAX 771.

Unul sau două convertoare vor regla puterea curentă. Un divizor de tip redresor egalizează câmpul magnetic, scăzând frecvența de tensiune admisibilă. Pentru a furniza curent înfășurării, elementul LED transmite un semnal către tranzistoare. Stabilizarea ieșirii se realizează prin intermediul unei înfășurări secundare.

Cum să creați singur un stabilizator de curent pentru LED-uri

Realizarea unui stabilizator pentru LED-uri cu propriile mâini se realizează în mai multe moduri. Este recomandabil ca un începător să lucreze cu scheme simple.

Bazat pe driver

Va trebui să alegeți un microcircuit greu de ars - LM317. Ea va acționa ca un stabilizator. Al doilea element este un rezistor variabil cu o rezistență de 0,5 kOhm cu trei conductoare și un buton.

Asamblarea se efectuează conform următorului algoritm:

1. Lipiți firele la terminalul mediu și final al rezistorului.
2. Puneți multimetrul în modul de rezistență.
3. Măsurați parametrii rezistenței - aceștia ar trebui să fie egali cu 500 ohmi.
4. Verificați conexiunile pentru continuitate și reasamblați lanțul.

Ieșirea va fi un modul cu o putere de 1,5 A. Pentru a crește curentul la 10 A, puteți adăuga un operator de câmp.

Stabilizator pentru lumini auto

Pentru a funcționa, aveți nevoie de un dispozitiv liniar sub forma unui microcircuit L7812, două terminale, un condensator de 100n (1-2 buc.), Material Textolite și un tub termocontractabil. Fabricarea se face pas cu pas:

1. Alegerea unui circuit pentru L7805 din foaia de date.
2. Tăiați o bucată de dimensiunea necesară din PCB.
3. Marcați urmele, făcând crestături cu o șurubelniță.
4. Lipiți elementele astfel încât intrarea să fie în stânga și ieșirea să fie în dreapta.
5. Faceți un corp dintr-un termotub.

Dispozitivul de stabilizare poate rezista până la 1,5 A sarcină și este montat pe un radiator.

Caroseria mașinii este utilizată ca radiator datorită conectării orificiului central al caroseriei cu un minus.

Nuanțe ale calculului stabilizatorului curent

Stabilizatorul este calculat pe baza tensiunii de stabilizare U și a curentului (mediu) I. De exemplu, tensiunea divizorului de intrare este de 25 V, la ieșire trebuie să obțineți 9 V. Calculele includ:

1. Selecție conform cărții de referință a diodei Zener.Acestea sunt ghidate de tensiunea de stabilizare: D814V.
2. Căutați curentul mediu I conform tabelului. Este egal cu 5 mA.
3. Calculul tensiunii de alimentare ca diferență între tensiunea stabilă a intrării și ieșirii: UR1 = Uinx - Uout, sau 25-9 = 16 V.
4. Împărțirea valorii obținute conform legii lui Ohm la curentul de stabilizare conform formulei R1 = UR1 / Ist sau 16 / 0,005 = 3200 Ohm sau 3,2 kOhm. Evaluarea elementului va fi de 3,3 kΩ.
5. Calculul puterii maxime conform formulei PR1 = UR1 * Ist sau 16x0.005 = 0.08.

Curentul diodei zener și ieșirea trec prin rezistor, deci puterea sa trebuie să fie de 2 ori mai mare (0,16 kW). Pe baza tabelului, acest rating corespunde la 0,25 kW.

Auto-asamblarea stabilizatorului pentru dispozitive LED este posibilă numai cu cunoștințe despre circuit. Începătorii sunt sfătuiți să utilizeze algoritmi simpli. Puteți calcula un element în funcție de putere pe baza formulelor dintr-un curs de fizică școlară.