Ako si vyrobiť súčasné stabilizátory pre LED diódy

Jas LED zdrojov závisí od prúdiaceho prúdu, ktorý zase závisí od napájacieho napätia. V podmienkach kolísavého zaťaženia dochádza k pulzovaniu svietidiel. Aby sa tomu zabránilo, používa sa špeciálny ovládač - stabilizátor prúdu. V prípade porúch môže byť prvok vyrobený nezávisle.

Dizajn a princíp činnosti

Stabilizátor zaisťuje stálosť prevádzkového prúdu LED diód, keď sa líši od normy. Zabraňuje prehriatiu a vyhoreniu LED, udržuje konštantný tok počas poklesu napätia alebo vybitia batérie.

Najjednoduchšie zariadenie pozostáva z transformátora, usmerňovacieho mostíka pripojeného k rezistorom a kondenzátorom. Činnosť stabilizátora je založená na nasledujúcich princípoch:

• dodávka prúdu do transformátora a zmena jeho medznej frekvencie na frekvenciu siete - 50 Hz;
• regulácia napätia pre zvýšenie a zníženie s následným vyrovnaním frekvencie na 30 Hz.

Do procesu premeny sú zapojené aj vysokonapäťové usmerňovače. Určujú polaritu. Stabilizácia elektrického prúdu sa vykonáva pomocou kondenzátorov. Rezistory sa používajú na zníženie rušenia.

Odrody súčasných stabilizátorov

LED sa rozsvieti, keď sa dosiahne aktuálna prahová hodnota. Pre zariadenia s nízkou spotrebou je tento údaj 20 mA, pre veľmi jasné zariadenia - od 350 mA. Rozpätie prahového napätia vysvetľuje prítomnosť rôznych typov stabilizátorov.

Stabilizátory rezistorov

Pre nastaviteľný stabilizátor prúdových parametrov pre LED s nízkou spotrebou sa používa obvod KREN. Poskytuje prítomnosť prvkov KR142EN12 alebo LM317. Proces ekvalizácie sa vykonáva pri prúdovej sile 1,5 A a vstupnom napätí 40 V. Za normálnych tepelných podmienok rozptylujú odpory výkon až 10 ton. Ich vlastná spotreba energie je asi 8 mA.

Uzol LM317 udržuje konštantnú hodnotu napätia na hlavnom rezistore regulovanú trimrom. Hlavný prvok alebo prvok rozvádzajúci prúd môže stabilizovať prúd, ktorý ním prechádza. Z tohto dôvodu sa na nabíjanie batérií používajú stabilizátory KREN.

Hodnota 8 mA sa nezmení ani pri kolísaní prúdu a napätia na vstupe.

Tranzistorové zariadenia

Regulátor tranzistora umožňuje použitie jedného alebo dvoch prvkov. Napriek jednoduchosti obvodu s kolísaním napätia nie je vždy stabilný prúd záťaže. S jeho nárastom na jednom tranzistore stúpa napätie rezistora na 0,5-0,6 V. Potom začne pracovať druhý tranzistor. V okamihu svojho otvorenia sa prvý prvok uzavrie a sila a veľkosť prúdu, ktorý ním prechádza, klesá.

Druhý tranzistor musí byť bipolárny.

Na implementáciu schémia s výmenou zenerových diód za diódy platí:

• diódy VD1 a VD2;
• odpor R1;
• odpor R2.

Dodávka prúdu cez prvok LED je nastavená rezistorom R2. Rezistor R1 sa používa na dosiahnutie lineárneho úseku I - V charakteristických diód s ohľadom na prúd základného tranzistora. Aby tranzistor zostal stabilný, napájacie napätie by nemalo byť menšie ako celkové napätie diód + 2-2,5 V.

Na získanie prúdu 30 mA cez 3 sériovo zapojené diódy s napätím 3,1 V sa dodáva v priamom smere 12 V. Odpor rezistora by mal byť 20 Ohm so stratovým výkonom 18 mW.

Obvod normalizuje prevádzkový režim prvkov, znižuje zvlnenie prúdu.

Okruh so sovietskymi tranzistormi. Prípustné napätie sovietskych KT940 alebo KT969 je až 300 V, čo je vhodné, ak je zdrojom svetla výkonný prvok SMD. Aktuálne parametre sú nastavené rezistorom. Napätie zenerovej diódy je 5,1 V a výkon 0,5 V.

Nevýhodou obvodu je pokles napätia so zvyšujúcou sa silou prúdu. Dá sa to vylúčiť nahradením bipolárneho tranzistora MOSFETom s nízkou impedanciou. Výkonná dióda je nahradená IRF7210 12 A alebo IRLML6402 3,7 A.

Prúdové stabilizátory pre terénneho pracovníka

Prvok poľa obsahuje skratovaný zdroj a bránu, ako aj vložený kanál. Pri použití poľného radiča (IRLZ 24) s 3 pinmi je na vstup privádzané napätie 50 V, výstup je 15,7 V.

Potenciál zeme sa používa na napájanie napätia. Parametre výstupného prúdu závisia od počiatočného odtokového prúdu a nie sú viazané na zdroj.

Lineárne zariadenia

Stabilizátor alebo delič konštantného prúdu prijíma nestabilné napätie. Na výstupe ho lineárne zariadenie zarovná. Funguje na princípe neustálej zmeny parametrov odporu, aby sa vyrovnal prívod na výstupe.

Medzi výhody prevádzky patrí minimálny počet dielov, žiadne rušenie. Nevýhodou je nízka účinnosť s rozdielom napájania na vstupe a výstupe.

Ferorezonančné zariadenie

Stabilizátor pre striedavý prúd zastaraného modelu, ktorého obvod predstavuje kondenzátor a dve cievky - s nenasýteným a nasýteným jadrom. Na nasýtené (indukčné) jadro je privádzané konštantné napätie, nezávisle od prúdových parametrov. To uľahčuje výber údajov pre druhú cievku a kapacitný rozsah stabilizácie napájacieho zdroja.

Zariadenie pracuje na princípe švihu, ktorý je ťažké naraz zastaviť alebo prudšie švihnúť. Napätie sa dodáva zotrvačnosťou, takže môže dôjsť k poklesu záťaže alebo k prerušeniu napájacieho zdroja.

Vlastnosti súčasného obvodu zrkadla

Súčasné zrkadlo alebo reflektor je postavené na dvojici tranzistorov zhodného typu, t.j. s rovnakými parametrami. Na ich výrobu sa používa jeden LED polovodičový kryštál.

Schéma prúdového zrkadla podľa Ebersovej-Mollovej rovnice.Princíp činnosti je taký, že tranzistorové bázy sú kombinované a žiariče sú vrhané na jednu výkonovú zbernicu. Vo výsledku sú parametre prechodného napätia väzby báza-tranzistor-vysielač rovnaké.

Výhody obvodu sú rovnaký rozsah stability a žiadny pokles napätia cez odpor emitora. Parametre sa ľahšie nastavujú pomocou prúdu. Nevýhodou je Earleyov efekt - väzba výstupného napätia na napätie kolektora a jeho kolísanie.

Wilsonov prúdový obvod zrkadla.Súčasné zrkadlo môže stabilizovať konštantnú hodnotu výstupného prúdu a je implementované nasledovne:

1. Tranzistory # 1 a # 1 sa zapínajú podľa princípu štandardného prúdového zrkadla.
2. Tranzistor # 3 fixuje potenciál kolektora prvku # 1 na dvojnásobok parametra poklesu napätia diódy.
3. Bude to menšie ako napájacie napätie, ktoré potláča Earleyov efekt.
4. Zberač tranzistora # 1 sa používa na nastavenie režimu obvodu.
5. Výstupný prúd závisí od tranzistora # 2.
6. Tranzistor # 3 prevádza výstupný prúd na striedavú záťaž.

Tranzistor č. 3 sa nemusí zhodovať s ostatnými.

Stabilizátor kompenzačného napätia

Usmerňovač pracuje na princípe spätnej väzby napätia. Úplné alebo čiastočné napätie sa rovná podpore. Výsledkom je, že regulátor generuje parametre chybného napätia, čím eliminuje kolísanie jasu pre LED diódy. Zariadenie sa skladá z nasledujúcich prvkov:

• Regulačný prvok alebo tranzistor, ktoré spolu s odporom záťaže tvoria delič napätia. Emitorový index tranzistora musí prekročiť záťažový prúd 1,2-krát.
• Zosilňovač - riadi OM, je vykonávaný na základe tranzistora # 2. Prvok s nízkou spotrebou je v súlade s výkonným podľa zloženého princípu.
• Podporný zdroj napätia - v obvode sa používa stabilizátor parametrického typu. Vyrovnáva napätie Zenerovej diódy a odporu.
• Ďalšie zdroje.
• Kondenzátory - na vyhladenie zvlnenia, eliminujúce parazitické vzrušenie.

Stabilizátory kompenzačného napätia pracujú na princípe zvyšovania vstupného napätia s ďalším zvyšovaním prúdov. Vypnutie prvého tranzistora zvyšuje odpor a napätie zóny kolektora-vysielača. Po použití sa zaťaženie vyrovná na nominálnu hodnotu.

Zariadenia na mikroobvodoch

Na stabilizáciu zariadení sa používa mikroobvod 142EN5 alebo LM317. Umožňuje vám vyrovnať napätie prijatím spätnoväzbového signálu zo snímača pripojeného k sieti so záťažovým prúdom.

Ako snímač používa odpor, na ktorom môže regulátor udržiavať konštantné napätie a prúd záťaže. Odpor snímača bude menší ako odpor záťaže. Obvod slúži na nabíjačky a podľa toho je navrhnutá LED žiarovka.

Stabilizátory impulzov

Impulzné zariadenie sa vyznačuje vysokou účinnosťou a vytvára vysoké napätie spotrebiteľov pri minimálnych parametroch vstupného napätia. Na montáž sa používa mikroobvod MAX 771.

Jeden alebo dva prevodníky budú regulovať prúdovú silu. Oddeľovač typu usmerňovača vyrovnáva magnetické pole a znižuje prípustnú frekvenciu napätia. Na napájanie vinutia prúdom LED prvok prenáša signál do tranzistorov. Stabilizácia výkonu sa vykonáva pomocou sekundárneho vinutia.

Ako si sami vyrobiť stabilizátor prúdu pre LED diódy

Výroba stabilizátora pre LED diódy vlastnými rukami sa vykonáva niekoľkými spôsobmi. Pre začiatočníka je vhodné pracovať s jednoduchými schémami.

Na základe vodičov

Budete si musieť zvoliť mikroobvod, ktorý je ťažké spáliť - LM317. Bude pôsobiť ako stabilizátor. Druhým prvkom je variabilný rezistor s odporom 0,5 kOhm s tromi prívodmi a gombíkom.

Montáž sa vykonáva podľa nasledujúceho algoritmu:

1. Spájkujte vodiče na strednú a koncovú svorku rezistora.
2. Prepnite multimetr do režimu odporu.
3. Zmerajte parametre odporu - mali by sa rovnať 500 ohmom.
4. Skontrolujte spojitosť, či je spojitá a reťaz znova namontujte.

Výstupom bude modul s výkonom 1,5 A. Ak chcete zvýšiť prúd na 10 A, môžete pridať operátora poľa.

Stabilizátor svetiel automobilov

Ak chcete pracovať, potrebujete lineárne zariadenie vo forme mikroobvodu L7812, dve svorky, kondenzátor 100n (1-2 ks), materiál Textolite a teplom zmrštiteľná trubica. Výroba sa vykonáva krok za krokom:

1. Výber obvodu pre L7805 z údajového listu.
2. Z DPS vyrežte kúsok požadovanej veľkosti.
3. Označte stopy a pomocou skrutkovača urobte zárezy.
4. Spájkujte prvky tak, aby bol vstup vľavo a výstup vpravo.
5. Vyrobte si telo z termotrubice.

Stabilizačné zariadenie vydrží zaťaženie až 1,5 A a je namontované na radiátore.

Karoséria automobilu sa používa ako chladič kvôli spojeniu stredného vývodu karosérie s mínusom.

Nuansy výpočtu súčasného stabilizátora

Stabilizátor sa počíta na základe stabilizačného napätia U a prúdu (priemer) I. Napríklad napätie vstupného deliča je 25 V, na výstupe musíte získať 9 V. Výpočty zahŕňajú:

1. Výber podľa príručky Zenerovej diódy.Sú vedené stabilizačným napätím: D814V.
2. Vyhľadajte priemerný prúd I podľa tabuľky. Rovná sa 5 mA.
3. Výpočet napájacieho napätia ako rozdielu medzi stabilným napätím vstupu a výstupu: UR1 = Uinx - Uout alebo 25-9 = 16 V.
4. Vydelením získanej hodnoty podľa Ohmovho zákona stabilizačným prúdom podľa vzorca R1 = UR1 / Ist, alebo 16 / 0,005 = 3200 Ohm, alebo 3,2 kOhm. Hodnotenie prvku bude 3,3 kΩ.
5. Výpočet maximálneho výkonu podľa vzorca PR1 = UR1 * Ist, alebo 16x0,005 = 0,08.

Prúd zenerovej diódy a výstup prechádzajú odporom, takže jeho výkon by mal byť 2-krát väčší (0,16 kW). Na základe tabuľky toto hodnotenie zodpovedá 0,25 kW.

Samostatná montáž stabilizátora pre zariadenia LED je možná iba so znalosťou obvodu. Začiatočníkom sa odporúča používať jednoduché algoritmy. Element môžete vypočítať podľa sily na základe vzorcov zo školského kurzu fyziky.