Kako napraviti DIY stabilizatore struje za LED

Svjetlina LED izvora ovisi o tekućoj struji, a ona, zauzvrat, ovisi o naponu napajanja. U uvjetima fluktuacije opterećenja dolazi do pucanja svjetiljki. Da bi se to spriječilo, koristi se posebni pokretač - stabilizator struje. U slučaju kvarova, element se može napraviti samostalno.

Dizajn i princip rada

Stabilizator osigurava postojanost radne struje LED dioda kada odstupa od norme. Sprječava pregrijavanje i izgaranje LED dioda, održava stalan protok tijekom pada napona ili pražnjenja baterije.

Najjednostavniji uređaj sastoji se od transformatora, ispravljačkog mosta spojenog na otpornike i kondenzatore. Djelovanje stabilizatora temelji se na sljedećim načelima:

• struja napajanja transformatora i promjena njegove maksimalne frekvencije na mrežnoj frekvenciji - 50 Hz;
• regulacija napona za povećanje i smanjenje, praćeno izjednačavanjem frekvencije na 30 Hz.

Proces pretvorbe također uključuje ispravljače visokog napona. Oni određuju polaritet. Stabilizacija električne struje provodi se pomoću kondenzatora. Otpori se koriste za smanjenje smetnji.

Sorte stabilizatora struje

LED svijetli kada je dosegnuta trenutna vrijednost praga. Za uređaje male snage ta je vrijednost 20 mA, za super svijetle - od 350 mA. Širenje napona praga objašnjava prisutnost različitih vrsta stabilizatora.

Otporni stabilizatori

Za podesivi stabilizator trenutnih parametara za LED niske snage koristi se shema KREN. Omogućuje prisustvo elemenata KP142EN12 ili LM317. Postupak poravnanja provodi se pri jakosti struje od 1,5 A i naponu 40 V.

Čvor LM317 drži na glavnom otporniku konstantnu vrijednost napona, koju regulira element urezivanja. Glavni ili raspodjelu struje element može stabilizirati struju koja je prolazila kroz njega. Iz tog razloga se KEREN stabilizatori koriste za punjenje baterija.

Vrijednost 8 mA ne mijenja se čak ni uz fluktuacije struje i napona na ulazu.

Tranzistorski uređaji

Regulator tranzistora koristi jedan ili dva elementa. Unatoč jednostavnosti kruga tijekom fluktuacije napona, ne postoji uvijek stabilna struja opterećenja. S povećanjem na jednom tranzistoru napon otpornika raste na 0,5-0,6 V. tada drugi tranzistor počinje raditi. U trenutku otvaranja prvi se element zatvara, a jačina i veličina struje koja prolazi kroz njega smanjuju se.

Drugi tranzistor mora biti bipolarni.

Za provedbu sasklopovi s zamjenom zener dioda primjenjuju se:

• diode VD1 i VD2;
• otpornik R1;
• otpornik R2.

Napajanje struje kroz LED element postavlja otpornik R2. Za postizanje linearnog presjeka karakteristike I - V koristi se otpornik R1 s obzirom na struju osnovnog tranzistora. Da bi tranzistor održao stabilnost, napon napajanja ne smije biti manji od ukupnog napona dioda + 2-2,5 V.

Da bi se dobila struja od 30 mA kroz tri serijski povezane diode napona 3,1 V u pravoj liniji, napaja se 12 V.Otpor otpornika trebao bi biti 20 ohma s disipacijskom snagom od 18 mW.

Krug normalizira način rada elemenata, smanjuje strujanje valova.

Krug sa sovjetskim tranzistorima. Dopušteni napon sovjetskog KT940 ili KT969 je do 300 V, što je prikladno ako je izvor svjetlosti moćan SMD element. Trenutni parametri postavljaju otpornik. Napon zener diode je 5,1 V, a snaga 0,5 V.

Minus kruga je pad napona s povećanjem jakosti struje. Može se eliminirati zamjenom bipolarnog tranzistora s MOSFET-om s parametrima niskog otpora. Snažnu diodu zamjenjuje IRF7210 element s 12 A ili IRLML6402 s 3,7 A.

Stabilizatori polja

Element polja odlikuje se kratkim izvorom i vratima, kao i integriranim kanalom. Kada koristite polevik (IRLZ 24) s 3 pina, na ulaz se postavlja napon od 50 V, a na izlazu se dobiva 15,7 V.

Zemljni potencijal koristi se za napajanje naponom. Parametri izlazne struje ovise o početnoj struji odvoda i nisu vezani za izvor.

Linijski uređaji

Stabilizator ili razdjelnik konstantne struje prihvaća nestabilan napon. Na izlazu linearni uređaj ga poravnava. Djeluje na principu stalne promjene parametara otpora radi izjednačavanja izlazne snage.

Prednosti rada uključuju minimalan broj dijelova, odsutnost smetnji. Nedostatak je niska učinkovitost s razlikom snage na ulazu i izlazu.

Uređaj za ferorezonancu

Naizmjenični stabilizator za zastarjeli model, čiji je krug predstavljen kondenzatorom i dvije zavojnice - s nezasićenom i zasićenom jezgrom. Na zasićenu (induktivnu) jezgru primjenjuje se jednosmerni napon koji nije ovisan o trenutnim parametrima. To olakšava odabir podataka za drugi svitak i kapacitivni raspon stabilizacije napajanja.

Uređaj radi na principu ljuljanja, što je odmah teško zaustaviti ili jače zamahnuti. Dovod napona nastaje inercijom, stoga je moguć pad opterećenja ili prekid strujnog kruga.

Značajke trenutnog kruga zrcala

Trenutno ogledalo ili reflektor ugrađeni su na par podudaranih tranzistora, tj. s istim parametrima. Za njihovu proizvodnju koristi se jedan LED poluvodički kristal.

Shema trenutnog zrcala prema Ebers-Mall jednadžbi.Princip rada je da se baze tranzistora kombiniraju, a odašiljači iskaču na jednoj magistrali. Kao rezultat toga, parametri prolaznog napona spoja bazni tranzistor-emiter su jednaki.

Prednosti kruga su jednak raspon stabilnosti i odsutnost pada napona preko otpornika-odašiljača. Parametre je lakše postaviti pomoću struje. Nedostatak je Earleyev efekt - vezanje izlaznog napona na kolektor i njegove oscilacije.

Wilson-ov strujni krug zrcala.Trenutno ogledalo može stabilizirati konstantnu vrijednost izlazne struje i provodi se na sljedeći način:

1. Tranzistori br. 1 i br. 1 uključeni su prema principu standardnog strujnog zrcala.
2. Tranzistor br. 3 popravlja sabirni potencijal elementa br. Dvaput po parametru pada napona na diodi.
3. Bit će manji od napona napajanja, što suzbija Earley efekt.
4. Kolektor tranzistora br. 1 koristi se za uspostavljanje načina kruga.
5. Izlazna struja ovisi o tranzistoru br. 2.
6. Tranzistor br. 3 pretvara izlaznu struju u napon izmjeničnog napona.

Tranzistor broj 3 ne može se koordinirati s ostalima.

Regulator kompenzacijskog napona

Ispravljač djeluje na principu povratnog kruga za napon. Puni ili djelomični napon izjednačava se s potporom. Kao rezultat toga, stabilizator generira parametre napona pogreške, uklanjajući fluktuacije svjetline za LED. Uređaj se sastoji od sljedećih elemenata:

• Upravljački element ili tranzistor koji zajedno s otporom opterećenja tvori razdjelnik napona. Indeks odašiljača tranzistora trebao bi premašiti struju opterećenja za 1,2 puta.
• Pojačalo - kontrolira RE, izvedeno na bazi tranzistora br. 2. Element male snage sukladan je snažnom prema kompozitnom principu.
• Izvor napona podrške - u krugu se koristi stabilizator parametrijskog tipa. Izjednačava napon zener diode i otpornika.
• Dodatni izvori.
• Kondenzatori - za izglađivanje pulsacija, uklanjanje lažnog uzbuđenja.

Kompenzacijski naponski stabilizatori rade na principu povećanja ulaznog napona uz daljnje povećanje struje. Zatvaranje prvog tranzistora povećava otpor i napon zone sakupljača-emitera. Nakon primjene opterećenja, izjednačava se s nominalnim.

Čip uređaji

Za stabilizacijske uređaje koristi se 142EN5 ili LM317 čip. Omogućuje vam izjednačavanje napona, uzimanje signala od senzora spojenog na struju mreže putem povratnog kruga.

Koristi otpor kao senzor na kojem regulator može održavati konstantan napon i struju opterećenja. Otpor senzora bit će manji od otpora opterećenja. Krug se koristi za punjače, na njemu je također dizajnirana LED svjetiljka.

Pulsni stabilizatori

Impulsni uređaj karakterizira visoka učinkovitost i s minimalnim parametrima ulaznog napona stvaraju visoki napon potrošača. Za montažu se koristi čip MAX 771.

Za regulaciju jakosti struje bit će jedan ili dva pretvarača. Ispravljački razdjelnik poravnava magnetsko polje, spuštajući dopuštenu frekvenciju napona. Za napajanje struje namotajem, LED element šalje signal tranzistorima. Stabilizacija izlaza vrši se sekundarnim namotom.

Kako sami napraviti stabilizator struje za LED

Izrada stabilizatora za LED diode vlastitim rukama vrši se na nekoliko načina. Za početnike je preporučljivo raditi s jednostavnim shemama.

Na temelju vozača

Morat ćete odabrati čip koji je teško izgorjeti - LM317. Ona će služiti kao stabilizator. Drugi element je varijabilni otpornik s otporom 0,5 kOhm s tri vodiča i gumbom za podešavanje.

Montaža se vrši prema sljedećem algoritmu:

1. Zalijepite vodiče na srednji i krajnji kraj otpornika.
2. Stavite multimetar u način otpora.
3. Izmjerite parametre otpornika - oni bi trebali biti 500 Ohma.
4. Provjerite kontinuitet priključaka i ponovno sastavite krug.

Izlaz će biti modul snage 1,5 A. Da biste povećali struju do 10 A, možete dodati terenskog radnika.

Stabilizator automobila

Da biste radili, trebat će vam linearni uređaj u obliku čipa L7812, dva terminala, kondenzator od 100 n (1-2 kom.), Tekstolitski materijal i toplinski skupljajuća cijev. Proizvodnja se odvija korak po korak:

1. Izbor sheme za L7805 iz podatkovne tablice.
2. Iz PCB-a izrežite komad ispravne veličine.
3. Označite zapise izrezom odvijačem.
4. Elemente lepite tako da ulaz bude s lijeve strane, a izlaz s desne strane.
5. Izradite tijelo iz toplinske cijevi.

Stabilizacijski uređaj podnosi opterećenje do 1,5 A, postavljeno na radijator.

Tijelo automobila koristi se kao radijator povezivanjem središnjeg izlaza kućišta s minusom.

Nijanse izračunavanja stabilizatora struje

Izračun stabilizatora temelji se na stabilizacijskom naponu U i struji (prosječnoj) I. Na primjer, napon ulaznog djelitelja je 25 V, izlaz mora biti 9 V. Izračunati uključuju:

1. Odabir referentne zener diode. Usredotočite se na stabilizacijski napon: D814V.
2. Potražite prosječnu struju I u tablici. Ona je jednaka 5 mA.
3. Izračunavanje napona napajanja kao razlike između stabilnog napona ulaza i izlaza: UR1 = Uin - Uout, ili 25-9 = 16 V.
4. Podjela dobivene vrijednosti prema Ohmovom zakonu stabilizacijskom strujom prema formuli R1 = UR1 / Ist, odnosno 16 / 0,005 = 3200 Ohma, odnosno 3,2 kOhms. Vrijednost elementa bit će 3,3 kOhm.
5. Izračunavanje maksimalne snage formulom PR1 = UR1 * Ist, ili 16x0.005 = 0.08.

Struja zener diode i izlazna struja prolaze kroz otpornik, tako da bi njegova snaga trebala biti 2 puta veća (0,16 kW). Na temelju tablice, ta ocjena odgovara 0,25 kW.

Samo-sastavljanje stabilizatora za LED uređaje moguće je samo uz poznavanje kruga. Početnike se potiče na korištenje jednostavnih algoritama. Element možete izračunati na temelju formula iz školskog kolegija fizike.