Luminozitatea surselor cu LED depinde de curentul care curge și, la rândul său, depinde de tensiunea de alimentare. În condiții de fluctuație a sarcinii, se produce ondularea lămpilor. Pentru prevenirea acestuia, se folosește un driver special - un stabilizator de curent. În caz de defecțiuni, elementul poate fi realizat independent.
Proiectarea și principiul funcționării
Stabilizatorul asigură constanța curentului de funcționare al diodelor LED atunci când se abate de la normă. Acesta previne supraîncălzirea și arderea LED-urilor, menține un flux constant în timpul căderilor de tensiune sau descărcării bateriei.
Cel mai simplu dispozitiv este format dintr-un transformator, o punte de redresare conectată la rezistențe și condensatoare. Acțiunea stabilizatorului se bazează pe următoarele principii:
- alimentarea curentului la transformator și schimbarea frecvenței sale maxime la frecvența de rețea - 50 Hz;
- reglarea tensiunii pentru creștere și scădere, urmată de egalizarea frecvenței la 30 Hz.
Procesul de conversie implică, de asemenea, redresoare de înaltă tensiune. Ele determină polaritatea. Stabilizarea curentului electric se realizează cu ajutorul condensatoarelor. Rezistențele sunt utilizate pentru a reduce interferențele.
Soiuri de stabilizatori actuali
LED-ul se aprinde când este atinsă valoarea pragului curent. Pentru dispozitivele cu putere mică, această cifră este de 20 mA, pentru 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-uri cu putere redusă, se utilizează schema KREN. Acesta prevede prezența elementelor KP142EN12 sau LM317. Procesul de aliniere se desfășoară la un curent de 1,5 A și o tensiune de 40 V. la intrare.În condiții termice normale, rezistențele disipează puterea de până la 10 tone. Consumul propriu de energie este de aproximativ 8 mA.
Nodul LM317 ține pe rezistența principală o valoare a tensiunii constante, reglată de elementul de tundere. Elementul principal sau distribuitor de curent poate stabiliza curentul trecut prin el. Din acest motiv, stabilizatorii KEREN sunt folosiți pentru încărcarea bateriilor.
Valoarea de 8 mA nu se modifică nici cu fluctuațiile curentului și tensiunii la intrare.
Dispozitive tranzistorii
Regulatorul tranzistorului folosește unul sau două elemente. În ciuda simplității circuitului în timpul fluctuațiilor 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. apoi al doilea tranzistor începe să funcționeze. În momentul deschiderii sale, primul element se închide, iar puterea și mărimea curentului care trece prin acesta scade.
Al doilea tranzistor trebuie să fie bipolar.
Pentru implementare cucircuite cu înlocuirea diodelor zener aplica:
- diode VD1 și VD2;
- rezistență R1;
- rezistor R2.
Alimentarea curentă prin elementul LED este setată de rezistența R2. Pentru a atinge secțiunea liniară a caracteristicii I-V, rezistența R1 este utilizată cu referire la curentul tranzistorului de bază. Pentru ca tranzistorul să mențină stabilitatea, 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 într-o linie dreaptă, 12 V sunt furnizate.Rezistența rezistenței trebuie să fie de 20 ohmi cu o putere de disipare de 18 mW.
Circuitul normalizează modul de funcționare al elementelor, reduce ondularea curentului.
Circuit cu tranzistoare sovietice. Tensiunea admisă a sovieticului KT940 sau KT969 este de până la 300 V, ceea ce este potrivit dacă sursa de lumină este un element SMD puternic. Parametrii actuali sunt reglați de rezistență. Tensiunea diodei zener este de 5,1 V, iar puterea este de 0,5 V.
Minusul circuitului este căderea de tensiune cu rezistența curentului în creștere. Poate fi eliminat prin înlocuirea tranzistorului bipolar cu un MOSFET cu parametri de rezistență scăzută. O diodă puternică este înlocuită cu un element IRF7210 cu 12 A sau IRLML6402 cu 3,7 A.
Stabilizatori de câmp
Elementul de câmp se distinge printr-o sursă scurtă și o poartă, precum și un canal integrat. Când utilizați un polevik (IRLZ 24) cu 3 pini, la intrare se aplică o tensiune de 50 V;
Potențialul pământului este utilizat pentru alimentarea tensiunii. Parametrii curentului de ieșire depind de curentul inițial de scurgere și nu sunt legați de sursă.
Dispozitive de linie
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 egalizarea puterii de ieșire.
Avantajele funcționării includ numărul minim de piese, absența interferenței. Dezavantajul este eficiența scăzută, cu o diferență de putere la intrare și ieșire.
Dispozitiv de feronresonanță
Stabilizator pentru curent alternativ al unui model mai vechi, al cărui circuit este reprezentat de un condensator și două bobine - cu un miez nesaturat și saturat. O tensiune continuă este aplicată pe miezul saturat (inductiv), care este independent de parametrii actuali. Acest lucru facilitează selecția de date pentru a doua bobină și gama capacitivă de stabilizare a alimentării.
Aparatul funcționează pe principiul unui leagăn, care este imediat dificil de oprit sau de leagăn mai greu. Alimentarea tensiunii are loc prin inerție, prin urmare, este posibilă o cădere de sarcină sau o rupere în circuitul de alimentare.
Caracteristici ale circuitului de oglindă curent
O oglindă sau reflector curent este construit pe o pereche de tranzistoare potrivite, adică. cu aceiași parametri. Pentru producerea lor, se folosește un cristal semiconductor LED.
Schema oglinzii curente conform ecuației Ebers-Mall.Principiul de funcționare este că bazele tranzistorului sunt combinate, iar emițătorii aruncă pe un singur bus de putere. Drept urmare, parametrii tensiunii tranzitorii a cuplului bazei tranzistor-emițător sunt egali.
Avantajele circuitului sunt intervalul de stabilitate egal și absența căderii de tensiune în emițătorul de rezistență. Parametrii sunt mai ușor de setat folosind curent. Dezavantajul este efectul Earley - legarea tensiunii de ieșire la colector și oscilațiile acestuia.
Circuitul oglinzilor curente Wilson.Oglinda curentă poate stabiliza o valoare constantă a curentului de ieșire și este implementată după cum urmează:
- Tranzistoarele nr. 1 și nr. 1 sunt incluse în conformitate cu principiul unei oglinzi cu curent standard.
- Tranzistorul nr. 3 stabilește potențialul de colecție al elementului nr. 1 de două ori parametrul de cădere a tensiunii diodei.
- Va fi mai mică decât tensiunea de alimentare, ceea ce suprimă efectul Earley.
- Colectorul tranzistorului nr. 1 este utilizat pentru a stabili modul circuit.
- Curentul de ieșire depinde de tranzistorul nr. 2.
- Tranzistorul nr. 3 transformă curentul de ieșire într-o sarcină de tensiune alternativă.
Tranzistorul nr. 3 nu poate fi coordonat cu restul.
Regulator de tensiune de compensare
Redresorul funcționează pe principiul circuitului de feedback pentru tensiune. Tensiunea completă sau parțială este egală cu un suport. Ca urmare, stabilizatorul generează parametri de tensiune de eroare, eliminând fluctuațiile de luminozitate pentru LED-uri. Dispozitivul este format din următoarele elemente:
- Un element de control sau tranzistor care, împreună cu rezistența la sarcină, formează un divizor de tensiune. Indicele emițătorului tranzistorului ar trebui să depășească curentul de încărcare de 1,2 ori.
- Amplificator - controlează RE, efectuat pe baza tranzistorului nr. 2. Un element cu putere redusă este în concordanță cu unul puternic conform principiului compozit.
- Sursa tensiunii de susținere - în circuit se utilizează un stabilizator de tip parametric. Egalizează tensiunea diodei Zener și a rezistorului.
- Surse suplimentare.
- Condensatoare - pentru a netezi pulsiunile, a elimina excitația spuroasă.
Stabilizatorii de tensiune de compensare funcționează pe principiul creșterii tensiunii de intrare cu o creștere suplimentară a curenților. Închiderea primului tranzistor crește rezistența și tensiunea zonei de colector-emițător. După aplicarea sarcinii, aceasta este egalizată cu nominalul.
Dispozitive cip
Pentru dispozitivele de stabilizare, se utilizează cipul 142EN5 sau LM317. Vă permite să egalizați tensiunea, preluând semnalul de la senzorul conectat la rețeaua de încărcare prin circuitul de feedback.
Utilizează rezistența ca senzor la care regulatorul poate menține o tensiune constantă și un curent de sarcină. Rezistența senzorului va fi mai mică decât rezistența la sarcină. Circuitul este folosit pentru încărcătoare, o lampă LED este de asemenea proiectată pe el.
Stabilizatori de impulsuri
Dispozitivul cu impulsuri se caracterizează printr-o eficiență ridicată și cu parametrii de tensiune de intrare minim creează o tensiune mare de consumatori. Pentru asamblare se folosește cipul MAX 771.
Pentru a regla puterea curentă va fi unul sau două convertoare. Divizorul redresor aliniază câmpul magnetic, scăzând frecvența de tensiune admisă. Pentru a alimenta curentul înfășurării, elementul LED transmite un semnal tranzistoarelor. Stabilizarea ieșirii se realizează cu ajutorul unei înfășurări secundare.
Cum să faceți singur un stabilizator de curent pentru LED-uri
Realizarea unui stabilizator pentru LED-uri cu propriile mâini se face în mai multe moduri. Este recomandabil pentru un începător să lucreze cu scheme simple.
Bazat pe șofer
Va trebui să alegeți un cip dificil de ars - LM317. Ea va servi ca stabilizator. Al doilea element este un rezistor variabil cu o rezistență de 0,5 kOhm cu trei cabluri și un buton de reglare.
Asamblarea se realizează după următorul algoritm:
- Lipiți conductoarele la borna mijlocie și extremă a rezistorului.
- Puneți multimetrul în modul de rezistență.
- Măsurați parametrii rezistorului - ar trebui să fie de 500 de ohmi.
- Verificați conexiunile pentru continuitate și reasamblați circuitul.
Ieșirea va fi un modul cu o putere de 1,5 A. Pentru a crește curentul până la 10 A, puteți adăuga un lucrător de teren.
Stabilizator auto
Pentru a funcționa, veți avea nevoie de un dispozitiv liniar sub forma unui cip L7812, două terminale, un condensator de 100n (1-2 buc.), Material textolit și un tub de contracție a căldurii. Producția se desfășoară pas cu pas:
- Alegerea schemei pentru L7805 dintr-o fișă tehnică.
- Tăiați o bucată de dimensiunea potrivită din PCB.
- Marcați piesele făcând crestături cu o șurubelniță.
- Lipiți elementele astfel încât intrarea să fie pe stânga și ieșirea să fie în dreapta.
- Faceți corpul din conducta de căldură.
Dispozitivul de stabilizare rezistă la o încărcare de până la 1,5 A, montat pe un calorifer.
Caroseria auto este folosită ca radiator prin conectarea ieșirii centrale a carcasei cu un minus.
Nuanțele de calcul al stabilizatorului curent
Stabilizatorul se calculează pe baza tensiunii de stabilizare U și a curentului (mediu) I. De exemplu, tensiunea divizorului de intrare este de 25 V, ieșirea trebuie să fie de 9 V. Calculele includ:
- Selectarea diodei zener de referință. Focus pe tensiunea de stabilizare: D814V.
- Căutați curentul mediu I din tabel. Este egal cu 5 mA.
- Calcularea tensiunii de alimentare ca diferență a tensiunii stabile a intrării și ieșirii: UR1 = Uin - Uout, sau 25-9 = 16 V.
- Împărțirea valorii obținute conform legii lui Ohm după curentul de stabilizare conform formulei R1 = UR1 / Ist, sau 16 / 0,005 = 3200 Ohmi, sau 3,2 kOhms. Valoarea elementului va fi de 3,3 kOhm.
- Calcularea puterii maxime cu formula PR1 = UR1 * Ist, sau 16x0,005 = 0,08.
Un curent de diodă zener și un curent de ieșire trec prin rezistor, deci puterea sa ar trebui să fie de 2 ori mai mare (0,16 kW). Pe baza tabelului, această cotă corespunde 0,25 kW.
Auto-asamblarea stabilizatorului pentru dispozitive cu LED-uri este posibilă numai cu cunoașterea circuitului. Începătorii sunt încurajați să utilizeze algoritmi simpli. Puteți calcula elementul prin putere pe baza formulelor de la cursul de fizică școlară.
