Ako vyrobiť DIY prúdové stabilizátory pre LED

Jas zdrojov LED závisí od prúdiaceho prúdu a zase od napájacieho napätia. V podmienkach kolísania zaťaženia nastáva zvlnenie lámp. 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 odchyľuje od normy. Zabraňuje prehrievaniu a vyhoreniu LED diód, udržuje konštantný prietok počas poklesu napätia alebo vybitia batérie.

Najjednoduchšie zariadenie pozostáva z transformátora, usmerňovacieho mostíka pripojeného k odporom a kondenzátorom. Činnosť stabilizátora je založená na týchto zásadách:

• dodávka prúdu do transformátora a zmena jeho maximálnej frekvencie na sieťovú frekvenciu - 50 Hz;
• regulácia napätia na zvýšenie a zníženie, nasledované vyrovnaním frekvencie na 30 Hz.

Proces premeny zahŕňa tiež usmerňovače typu vysokého napätia. Určujú polaritu. Stabilizácia elektrického prúdu sa vykonáva pomocou kondenzátorov. Odpory sa používajú na zníženie rušenia.

Odrody súčasných stabilizátorov

LED sa rozsvieti pri dosiahnutí aktuálnej prahovej hodnoty. V prípade nízkoenergetických zariadení je tento údaj 20 mA pre super jasný - od 350 mA. Rozloženie prahového napätia vysvetľuje prítomnosť rôznych typov stabilizátorov.

Rezistorové stabilizátory

Pre nastaviteľný stabilizátor prúdových parametrov pre nízkoenergetické LED sa používa schéma KREN. Zabezpečuje prítomnosť prvkov KP142EN12 alebo LM317. Proces vyrovnania sa vykonáva pri prúdovej sile 1,5 A a napätí 40 V na vstupe. Za normálnych tepelných podmienok rezistory rozptyľujú energiu až do 10 ton. Vlastná spotreba energie je približne 8 mA.

Uzol LM317 udržuje na hlavnom odpore konštantnú hodnotu napätia regulovanú orezávacím prvkom. Hlavný prvok alebo prvok na distribúciu prúdu môže stabilizovať prúd, ktorý ním prechádza. Z tohto dôvodu sa na nabíjanie batérií používajú stabilizátory KEREN.

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

Tranzistorové zariadenia

Tranzistorový regulátor používa jeden alebo dva prvky. Napriek jednoduchosti obvodu počas kolísania napätia nie vždy existuje stabilný záťažový prúd. S jeho zvýšením na jednom tranzistore napätie rezistora stúpne na 0,5 - 0,6 V. potom začne druhý tranzistor pracovať. V okamihu jeho otvorenia sa prvý prvok uzavrie a sila a veľkosť prúdu, ktorý ním prechádza, sa znižuje.

Druhý tranzistor musí byť bipolárny.

Na implementáciu sobvody s výmenou zenerových diód platí:

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

Prúdové napájanie prostredníctvom prvku LED je nastavované odporom R2. Na dosiahnutie lineárneho rezu charakteristiky I - V sa používa odpor R1 s odkazom na prúd základného tranzistora. Aby si tranzistor udržal stabilitu, napájacie napätie by nemalo byť menšie ako celkové napätie diódy + 2-2,5 V.

Na získanie prúdu 30 mA prostredníctvom 3 sériovo zapojených diód s napätím 3,1 V v priamom vedení sa dodáva 12 V.Odpor odporu by mal byť 20 ohmov s disipačným výkonom 18 mW.

Obvod normalizuje prevádzkový režim prvkov, znižuje zvlnenie prúdu.

Okruh so sovietskymi tranzistormi. Prípustné napätie sovietskej KT940 alebo KT969 je do 300 V, čo je vhodné, ak je svetelný zdroj výkonným prvkom SMD. Aktuálne parametre sa nastavujú rezistorom. Napätie zenerovej diódy je 5,1 V a výkon je 0,5 V.

Mínus obvodu je pokles napätia so zvyšujúcou sa intenzitou prúdu. Dá sa to eliminovať nahradením bipolárneho tranzistora MOSFETom s parametrami s nízkym odporom. Výkonná dióda je nahradená prvkom IRF7210 s 12 A alebo IRLML6402 s 3,7 A.

Stabilizátory poľa

Prvok poľa sa vyznačuje skratovaným zdrojom a bránou, ako aj integrovaným kanálom. Ak sa používa polevik (IRLZ 24) s 3 pinmi, na vstup sa privedie napätie 50 V, na výstupe sa získa 15,7 V.

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

Linkové zariadenia

Stabilizátor alebo delič konštantného prúdu prijíma nestabilné napätie. Na výstupe ho lineárne zariadenie zarovná. Funguje na princípe neustále sa meniacich parametrov odporu, aby sa vyrovnal výstupný výkon.

Medzi výhody prevádzky patrí minimálny počet častí, absencia rušenia. Nevýhodou je nízka účinnosť s rozdielom výkonu na vstupe a výstupe.

Ferorezonančné zariadenie

Stabilizátor striedavého prúdu pre zastaraný model, ktorého obvod predstavuje kondenzátor a dve cievky - s nenasýteným a nasýteným jadrom. Na nasýtené (indukčné) jadro je privedené jednosmerné napätie, ktoré je nezávislé od aktuálnych parametrov. To uľahčuje výber dát pre druhú cievku a kapacitný rozsah stabilizácie napájacieho zdroja.

Prístroj pracuje na princípe výkyvu, ktorý je okamžite ťažké zastaviť alebo výkyvom tvrdšie. Napätie je dodávané prostredníctvom zotrvačnosti, preto je možný pokles záťaže alebo prerušenie napájacieho obvodu.

Vlastnosti súčasného zrkadlového obvodu

Súčasné zrkadlo alebo reflektor je postavený na páre tranzistorov, t.j. s rovnakými parametrami. Na ich výrobu sa používa jeden polovodičový kryštál LED.

Schéma súčasného zrkadla podľa Ebers-Mallovej rovnice.Princíp činnosti spočíva v tom, že tranzistorové bázy sú kombinované a na jednej výkonovej zbernici sa vysielajú žiariče. V dôsledku toho sú parametre prechodného napätia spojky báza-tranzistor-emitor rovnaké.

Výhodou obvodu je rovnaký rozsah stability a absencia poklesu napätia na emitore rezistora. Parametre sa ľahšie nastavujú pomocou aktuálneho. Nevýhodou je Earleyov efekt - väzba výstupného napätia na kolektor a jeho kmitanie.

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

1. Tranzistory č. 1 a č. 1 sú zahrnuté podľa princípu štandardného prúdového zrkadla.
2. Tranzistor č. 3 opravuje kolektorový potenciál prvku č. 1 dvojnásobkom parametra poklesu napätia diód.
3. Bude to menšie ako napájacie napätie, ktoré potláča Earleyov efekt.
4. Kolektor tranzistora č. 1 sa používa na vytvorenie obvodu.
5. Výstupný prúd závisí od tranzistora č. 2.
6. Tranzistor č. 3 transformuje výstupný prúd na záťaž striedavého napätia.

Tranzistor č. 3 nemôže byť koordinovaný so zvyškom.

Regulátor kompenzačného napätia

Usmerňovač pracuje na princípe spätnoväzbového obvodu pre napätie. Plné alebo čiastočné napätie sa rovná podpore. Výsledkom je, že stabilizátor generuje parametre chybového napätia, čím eliminuje kolísanie jasu pre LED. Zariadenie sa skladá z týchto prvkov:

• Riadiaci prvok alebo tranzistor, ktorý spolu s odporom záťaže tvorí delič napätia. Emisný index tranzistora by mal prekročiť záťažový prúd 1,2-krát.
• Zosilňovač - riadi RE, vykonáva sa na základe tranzistora č. 2. Nízkoenergetický prvok je v súlade s výkonným prvkom podľa zloženého princípu.
• Podporný zdroj napätia - v obvode sa používa parametrický stabilizátor. Vyrovnáva napätie zenerovej diódy a odporu.
• Ďalšie zdroje.
• Kondenzátory - na zmiernenie pulzácií, odstránenie rušivého vzrušenia.

Stabilizátory kompenzačného napätia fungujú na princípe zvyšovania vstupného napätia s ďalším zvyšovaním prúdov. Uzavretím prvého tranzistora sa zvyšuje odpor a napätie zóny kolektor-emitor. Po pôsobení zaťaženia sa vyrovná s nominálnym.

Čipové zariadenia

Pre stabilizačné zariadenia sa používa čip 142EN5 alebo LM317. Umožňuje vyrovnávať napätie, pričom signál zo snímača pripojeného k sieti záťažového prúdu sa prenáša cez obvod spätnej väzby.

Používa odpor ako snímač, pri ktorom môže regulátor udržiavať konštantné napätie a zaťažovací prúd. Odpor snímača bude menší ako odpor zaťaženia. Obvod sa používa pre nabíjačky, LED žiarovka je na ňom tiež navrhnutá.

Stabilizátory impulzov

Pulzné zariadenie sa vyznačuje vysokou účinnosťou a s minimálnymi parametrami vstupného napätia vytvára vysoké napätie spotrebiteľov. Na montáž sa používa čip MAX 771.

Na reguláciu aktuálnej sily bude jeden alebo dva prevodníky. Delič usmerňovača vyrovnáva magnetické pole a znižuje povolenú napäťovú frekvenciu. Aby sa do vinutia privádzal prúd, prvok LED vysiela signál do tranzistorov. Stabilizácia výstupu sa uskutočňuje pomocou sekundárneho vinutia.

Ako vyrobiť prúdový stabilizátor pre LED diódy sami

Výroba stabilizátora pre LED pomocou vlastných rúk sa vykonáva niekoľkými spôsobmi. Je vhodné, aby začiatočník pracoval s jednoduchými schémami.

Na základe ovládača

Budete si musieť zvoliť čip, ktorý sa ťažko vyhorí - LM317. Bude slúžiť ako stabilizátor. Druhým prvkom je variabilný odpor s odporom 0,5 kOhm s tromi vodičmi a nastavovacím gombíkom.

Zostavenie sa vykonáva podľa nasledujúceho algoritmu:

1. Spájkujte vodiče na strednú a extrémnu svorku rezistora.
2. Prepnite multimeter do rezistenčného režimu.
3. Zmerajte parametre odporu - mali by byť 500 ohmov.
4. Skontrolujte, či sú pripojenia nepretržité a znovu zapojte obvod.

Výstupom bude modul s výkonom 1,5 A. Ak chcete zvýšiť prúd až na 10 A, môžete pridať terénneho pracovníka.

Stabilizátor do auta

Na prácu budete potrebovať lineárne zariadenie vo forme čipu L7812, dva terminály, 100n kondenzátor (1 - 2 ks), materiál Textolite a teplom zmrštiteľnú trubicu. Výroba sa vykonáva postupne:

1. Výber schémy pre L7805 z dátového listu.
2. Vystrihnite kúsok správnej veľkosti z DPS.
3. Označte stopy pomocou zárezov pomocou skrutkovača.
4. Spájkujte prvky tak, aby vstup bol naľavo a výstup napravo.
5. Vytiahnite telo z tepelného potrubia.

Stabilizačné zariadenie vydrží až 1,5 A zaťaženie namontované na chladiči.

Karoséria vozidla sa používa ako radiátor spájaním centrálneho výstupu skrinky s mínusom.

Nuansy výpočtu stabilizátora prúdu

Výpočet stabilizátora je založený na stabilizačnom napätí U a prúde (priemer) I. Napríklad, napätie vstupného deliča je 25 V, výstup musí byť 9 V. Výpočty zahŕňajú:

1. Výber referenčnej zenerovej diódy. Zamerajte sa na stabilizačné napätie: D814V.
2. Vyhľadajte priemerný prúd I v tabuľke. Rovná sa 5 mA.
3. Výpočet napájacieho napätia ako rozdiel stabilného napätia na vstupe a výstupe: UR1 = Uin - Uout alebo 25-9 = 16 V.
4. Rozdelenie získanej hodnoty podľa Ohmovho zákona stabilizačným prúdom podľa vzorca R1 = UR1 / Ist alebo 16 / 0,005 = 3 200 Ohmov alebo 3,2 kOhms. Hodnota prvku bude 3,3 kOhm.
5. Výpočet maximálneho výkonu pomocou vzorca PR1 = UR1 * Ist alebo 16x0,005 = 0,08.

Prúd Zenerovej diódy a výstupný prúd prechádzajú cez odpor, takže jeho výkon by mal byť 2-krát väčší (0,16 kW). Na základe tabuľky zodpovedá tento výkon 0,25 kW.

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