La luminosité des sources LED dépend du courant qui coule et, à son tour, dépend de la tension d'alimentation. Dans des conditions de fluctuation de charge, une ondulation des lampes se produit. Pour l'empêcher, un pilote spécial est utilisé - un stabilisateur de courant. En cas de pannes, l'élément peut être réalisé indépendamment.
Conception et principe de fonctionnement
Le stabilisateur garantit la constance du courant de fonctionnement des diodes LED lorsqu'il s'écarte de la norme. Il empêche la surchauffe et l'épuisement des LED, maintient un débit constant pendant les chutes de tension ou la décharge de la batterie.
Le dispositif le plus simple consiste en un transformateur, un pont redresseur connecté à des résistances et des condensateurs. L'action du stabilisateur est basée sur les principes suivants:
- alimentation en courant du transformateur et changement de sa fréquence maximale à la fréquence du réseau - 50 Hz;
- régulation de tension pour augmenter et diminuer, suivie d'une égalisation de la fréquence à 30 Hz.
Le processus de conversion implique également des redresseurs de type haute tension. Ils déterminent la polarité. La stabilisation du courant électrique est réalisée à l'aide de condensateurs. Des résistances sont utilisées pour réduire les interférences.
Variétés de stabilisateurs actuels
La LED s'allume lorsque la valeur seuil actuelle est atteinte. Pour les appareils de faible puissance, ce chiffre est de 20 mA, pour super lumineux - à partir de 350 mA. La propagation de la tension de seuil explique la présence de différents types de stabilisateurs.
Stabilisateurs de résistance
Pour un stabilisateur réglable des paramètres actuels pour les LED de faible puissance, le schéma KREN est utilisé. Il prévoit la présence d'éléments KP142EN12 ou LM317. Le processus d'alignement est effectué à un courant de 1,5 A et une tension de 40 V. À l'entrée. Dans des conditions thermiques normales, les résistances dissipent la puissance jusqu'à 10 tonnes. La consommation d'énergie propre est d'environ 8 mA.
Le nœud LM317 maintient sur la résistance principale une valeur de tension constante, régulée par l'élément de trim. L'élément principal ou de distribution de courant peut stabiliser le courant qui le traverse. Pour cette raison, les stabilisateurs KEREN sont utilisés pour charger les batteries.
La valeur de 8 mA ne change pas, même avec des fluctuations de courant et de tension à l'entrée.
Dispositifs à transistors
Le régulateur à transistor utilise un ou deux éléments. Malgré la simplicité du circuit lors des fluctuations de tension, il n'y a pas toujours un courant de charge stable. Avec son augmentation sur un transistor, la tension de la résistance monte à 0,5-0,6 V. puis le deuxième transistor commence à fonctionner. Au moment de son ouverture, le premier élément se ferme et la force et l'amplitude du courant qui le traverse diminue.
Le deuxième transistor doit être bipolaire.
Pour la mise en œuvre aveccircuits avec le remplacement des diodes zener appliquer:
- diodes VD1 et VD2;
- résistance R1;
- résistance R2.
L'alimentation en courant à travers l'élément LED est réglée par la résistance R2. Pour atteindre la section linéaire de la caractéristique I - V, la résistance R1 est utilisée en référence au courant du transistor de base. Pour que le transistor conserve sa stabilité, la tension d'alimentation ne doit pas être inférieure à la tension totale des diodes + 2-2,5 V.
Pour obtenir un courant de 30 mA à travers 3 diodes connectées en série avec une tension de 3,1 V en ligne droite, 12 V sont fournis.La résistance de la résistance doit être de 20 ohms avec une puissance de dissipation de 18 mW.
Le circuit normalise le mode de fonctionnement des éléments, réduit l'ondulation du courant.
Circuit avec transistors soviétiques. La tension admissible des KT940 ou KT969 soviétiques peut atteindre 300 V, ce qui convient si la source lumineuse est un puissant élément CMS. Les paramètres actuels sont définis par la résistance. La tension de la diode zener est de 5,1 V et la puissance est de 0,5 V.
Le moins du circuit est la chute de tension avec l'augmentation de l'intensité du courant. Il peut être éliminé en remplaçant le transistor bipolaire par un MOSFET avec des paramètres de faible résistance. Une diode puissante est remplacée par un élément IRF7210 avec 12 A ou IRLML6402 avec 3,7 A.
Stabilisateurs de champ
L'élément de champ se distingue par une source et une porte court-circuitées, ainsi qu'un canal intégré. Lors de l'utilisation d'un polevik (IRLZ 24) à 3 broches, une tension de 50 V est appliquée à l'entrée et 15,7 V est obtenu à la sortie.
Le potentiel de terre est utilisé pour fournir la tension. Les paramètres de courant de sortie dépendent du courant de drain initial et ne sont pas liés à la source.
Appareils de ligne
Le stabilisateur ou diviseur de courant constant accepte une tension instable. En sortie, l'appareil linéaire l'aligne. Il fonctionne sur le principe de changer constamment les paramètres de résistance pour égaliser la puissance de sortie.
Les avantages du fonctionnement comprennent le nombre minimum de pièces, l'absence d'interférence. L'inconvénient est le faible rendement avec une différence de puissance en entrée et en sortie.
Dispositif de ferrorésonance
Le stabilisateur pour courant alternatif d'un modèle obsolète, dont le circuit est représenté par un condensateur et deux bobines - avec un noyau insaturé et saturé. Une tension continue est appliquée au noyau saturé (inductif), qui est indépendante des paramètres de courant. Cela facilite la sélection des données pour la deuxième bobine et la plage capacitive de stabilisation de l'alimentation.
L'appareil fonctionne sur le principe d'une balançoire, qui est immédiatement difficile à arrêter ou à balancer plus fort. L'alimentation en tension se produit par inertie, par conséquent, une chute de charge ou une coupure dans le circuit de puissance est possible.
Caractéristiques du circuit miroir actuel
Un miroir ou un réflecteur de courant est construit sur une paire de transistors adaptés, c'est-à-dire avec les mêmes paramètres. Pour leur production, un cristal semi-conducteur LED est utilisé.
Schéma du miroir actuel selon l'équation d'Ebers-Mall.Le principe de fonctionnement est que les bases des transistors sont combinées et que les émetteurs se jettent sur un bus d'alimentation. Il en résulte que les paramètres de la tension transitoire du couplage base-transistor-émetteur sont égaux.
Les avantages du circuit sont la plage de stabilité égale et l'absence de chute de tension aux bornes de la résistance-émetteur. Les paramètres sont plus faciles à définir en utilisant le courant. L'inconvénient est l'effet Earley - la liaison de la tension de sortie au collecteur et ses oscillations.
Circuit miroir de courant Wilson.Le miroir de courant peut stabiliser une valeur constante du courant de sortie et est implémenté comme suit:
- Les transistors n ° 1 et n ° 1 sont inclus selon le principe d'un miroir de courant standard.
- Le transistor n ° 3 fixe le potentiel du collecteur de l'élément n ° 1 de deux fois le paramètre de chute de tension de la diode.
- Elle sera inférieure à la tension d'alimentation, ce qui supprime l'effet Earley.
- Le collecteur du transistor n ° 1 est utilisé pour établir le mode de circuit.
- Le courant de sortie dépend du transistor n ° 2.
- Le transistor n ° 3 transforme le courant de sortie en une charge de tension alternative.
Le transistor n ° 3 ne peut pas être coordonné avec le reste.
Régulateur de tension de compensation
Le redresseur fonctionne sur le principe du circuit de rétroaction pour la tension. Une contrainte totale ou partielle équivaut à un support. En conséquence, le stabilisateur génère des paramètres de tension d'erreur, éliminant les fluctuations de luminosité pour les LED. L'appareil se compose des éléments suivants:
- Un élément de commande ou transistor qui, avec la résistance de charge, forme un diviseur de tension. L'indice d'émetteur du transistor doit dépasser le courant de charge de 1,2 fois.
- Amplificateur - contrôle le RE, effectué sur la base du transistor n ° 2. Un élément de faible puissance est compatible avec un élément puissant selon le principe composite.
- Prise en charge de la source de tension - un stabilisateur de type paramétrique est utilisé dans le circuit. Il égalise la tension de la diode zener et de la résistance.
- Sources supplémentaires.
- Condensateurs - pour lisser les pulsations, éliminer l'excitation parasite.
Les stabilisateurs de tension de compensation fonctionnent sur le principe de l'augmentation de la tension d'entrée avec une nouvelle augmentation des courants. La fermeture du premier transistor augmente la résistance et la tension de la zone collecteur-émetteur. Après avoir appliqué la charge, elle est égalisée à la valeur nominale.
Dispositifs à puce
Pour les dispositifs de stabilisation, la puce 142EN5 ou LM317 est utilisée. Il vous permet d'égaliser la tension, en prenant le signal du capteur connecté au réseau de courant de charge via le circuit de rétroaction.
Il utilise la résistance comme capteur auquel le régulateur peut maintenir une tension et un courant de charge constants. La résistance du capteur sera inférieure à la résistance de charge. Le circuit est utilisé pour les chargeurs, une lampe LED est également conçue dessus.
Stabilisateurs d'impulsions
Le dispositif à impulsions se caractérise par une efficacité élevée et avec des paramètres de tension d'entrée minimaux, crée une tension élevée des consommateurs. Pour l'assemblage, la puce MAX 771 est utilisée.
Pour réguler la force actuelle sera un ou deux convertisseurs. Le diviseur redresseur aligne le champ magnétique, abaissant la fréquence de tension admissible. Pour fournir du courant à l'enroulement, l'élément LED transmet un signal aux transistors. La stabilisation de sortie est réalisée au moyen d'un enroulement secondaire.
Comment fabriquer vous-même un stabilisateur de courant pour les LED
La fabrication d'un stabilisateur pour LED de vos propres mains se fait de plusieurs manières. Il est conseillé pour un débutant de travailler avec des schémas simples.
Basé sur le pilote
Vous devrez choisir une puce difficile à brûler - LM317. Elle servira de stabilisateur. Le deuxième élément est une résistance variable avec une résistance de 0,5 kOhm avec trois fils et un bouton de réglage.
L'assemblage s'effectue selon l'algorithme suivant:
- Souder les conducteurs à la borne moyenne et extrême de la résistance.
- Mettez le multimètre en mode résistance.
- Mesurez les paramètres de la résistance - ils devraient être de 500 Ohms.
- Vérifiez la continuité des connexions et remontez le circuit.
La sortie sera un module d'une puissance de 1,5 A. Pour augmenter le courant jusqu'à 10 A, vous pouvez ajouter un agent de terrain.
Stabilisateur de voiture
Pour fonctionner, vous aurez besoin d'un appareil linéaire sous la forme d'un microcircuit L7812, de deux bornes, d'un condensateur 100n (1-2 pièces), d'un matériau Textolite et d'un tube thermorétractable. La production se fait pas à pas:
- Le choix du schéma pour L7805 à partir d'une fiche technique.
- Coupez un morceau de la bonne taille du PCB.
- Marquez les pistes en faisant des encoches avec un tournevis.
- Soudez les éléments de sorte que l'entrée soit à gauche et la sortie à droite.
- Faites le corps hors du caloduc.
Le stabilisateur résiste à une charge jusqu'à 1,5 A, monté sur un radiateur.
La carrosserie est utilisée comme radiateur en connectant la sortie centrale du boîtier avec un moins.
Les nuances du calcul du stabilisateur actuel
Le calcul du stabilisateur est basé sur la tension de stabilisation U et le courant (moyen) I. Par exemple, la tension du diviseur d'entrée est de 25 V, la sortie doit être de 9 V. Les calculs comprennent:
- Sélection de la diode zener de référence. Focus sur la tension de stabilisation: D814V.
- Recherchez le courant moyen I dans le tableau. Elle est égale à 5 mA.
- Calcul de la tension d'alimentation comme différence de la tension stable de l'entrée et de la sortie: UR1 = Uin - Uout, ou 25-9 = 16 V.
- La division de la valeur obtenue selon la loi d'Ohm par le courant de stabilisation selon la formule R1 = UR1 / Ist, ou 16 / 0,005 = 3200 Ohms, ou 3,2 kOhms. La valeur de l'élément sera de 3,3 kOhm.
- Calcul de la puissance maximale par la formule PR1 = UR1 * Ist, ou 16x0,005 = 0,08.
Un courant de diode zener et un courant de sortie traversent la résistance, donc sa puissance devrait être 2 fois supérieure (0,16 kW). Sur la base du tableau, cette puissance correspond à 0,25 kW.
L'auto-assemblage du stabilisateur pour les appareils LED n'est possible qu'avec la connaissance du circuit. Les débutants sont encouragés à utiliser des algorithmes simples. Vous pouvez calculer l'élément par puissance sur la base des formules du cours de physique de l'école.
