Импульсный стабилизатор тока для светодиодов. Стабилизаторы тока для светодиодов: принцип работы, виды и схемы

Как работают стабилизаторы тока для светодиодов. Какие бывают виды стабилизаторов. Как сделать стабилизатор тока своими руками. Какие схемы стабилизаторов существуют. Как рассчитать параметры стабилизатора тока.

Принцип работы стабилизатора тока для светодиодов

Стабилизатор тока для светодиодов — это устройство, которое обеспечивает постоянство рабочего тока через светодиоды при колебаниях напряжения питания. Основные функции стабилизатора:

• Поддержание заданного тока через светодиоды
• Защита от перегрева и перегорания при скачках напряжения
• Обеспечение стабильного светового потока

Принцип работы стабилизатора основан на автоматическом изменении сопротивления в цепи светодиодов для поддержания постоянного тока при колебаниях входного напряжения.

Основные виды стабилизаторов тока для светодиодов

Существует несколько основных типов стабилизаторов тока для светодиодов:

1. Резисторные стабилизаторы

Простейший тип, основанный на использовании резистора для ограничения тока. Недостаток — низкий КПД из-за рассеивания мощности на резисторе.

2. Линейные стабилизаторы

Используют транзистор в линейном режиме для регулировки тока. Обеспечивают хорошую стабилизацию, но имеют невысокий КПД при большой разнице входного и выходного напряжений.

3. Импульсные стабилизаторы

Работают на основе широтно-импульсной модуляции. Обеспечивают высокий КПД и точную стабилизацию тока. Недостаток — генерация электромагнитных помех.

Схемы простых стабилизаторов тока для светодиодов

Рассмотрим несколько базовых схем стабилизаторов тока для светодиодов, которые можно собрать своими руками:

Стабилизатор на транзисторе

«`text +12В | R1 | .—. | | / | | R2 | / | | | ‘ \ | | | B | | | E | | | C—|—> к светодиодам | GND R1 = 1 кОм R2 = 100 Ом (подстроечный) T1 = КТ815 или аналог «`

В данной схеме транзистор работает в активном режиме, поддерживая постоянный ток через светодиоды. Подстроечный резистор R2 позволяет регулировать величину тока.

Стабилизатор на микросхеме LM317

Микросхема LM317 позволяет создать простой и надежный стабилизатор тока:

«`text Vin —> IN OUT —> к светодиодам | | ADJ | | | R1 | | | GND GND R1 = 1.25В / Iвых «`

В этой схеме ток через светодиоды определяется резистором R1. Его сопротивление рассчитывается по формуле R1 = 1.25В / Iвых, где Iвых — требуемый ток через светодиоды.

Расчет параметров стабилизатора тока

При разработке стабилизатора тока для светодиодов необходимо произвести ряд расчетов:

1. Определить требуемый ток через светодиоды (обычно указан в документации)
2. Рассчитать падение напряжения на цепочке светодиодов
3. Выбрать схему стабилизатора исходя из входного напряжения и требуемых параметров
4. Рассчитать номиналы компонентов схемы
5. Определить необходимость и параметры системы охлаждения

Для примера рассчитаем параметры стабилизатора на LM317 для цепочки из 3 светодиодов с током 350 мА:

1. Ток через светодиоды I = 350 мА
2. Падение напряжения на светодиодах U = 3 * 3.2В = 9.6В
3. Входное напряжение Vin = 12В
4. Расчет резистора: R1 = 1.25В / 0.35А = 3.57 Ом
5. Выбираем ближайший номинал 3.6 Ом

Преимущества использования стабилизаторов тока для светодиодов

Применение стабилизаторов тока для питания светодиодов имеет ряд важных преимуществ:

• Увеличение срока службы светодиодов за счет защиты от перегрузок
• Стабильная яркость свечения при колебаниях напряжения питания
• Возможность точной регулировки яркости
• Повышение энергоэффективности светодиодных систем
• Защита от короткого замыкания и обрыва в цепи светодиодов

Особенности применения стабилизаторов тока в светодиодном освещении

При использовании стабилизаторов тока в системах светодиодного освещения следует учитывать некоторые особенности:

• Необходимость подбора стабилизатора под конкретный тип светодиодов
• Учет температурного режима работы стабилизатора и светодиодов
• Возможность возникновения электромагнитных помех при использовании импульсных стабилизаторов
• Необходимость обеспечения эффективного теплоотвода при работе с мощными светодиодами

Правильный выбор и применение стабилизатора тока позволяет создать надежную и эффективную систему светодиодного освещения с длительным сроком службы.

Перспективные направления развития стабилизаторов тока для светодиодов

Технологии стабилизации тока для светодиодов продолжают развиваться. Основные направления совершенствования:

• Повышение энергоэффективности стабилизаторов
• Уменьшение габаритов и интеграция в корпус светодиодных ламп
• Разработка «умных» стабилизаторов с возможностью программного управления
• Создание универсальных стабилизаторов для широкого диапазона светодиодов
• Совершенствование защиты от электромагнитных помех

Развитие этих направлений позволит создавать еще более эффективные и надежные системы светодиодного освещения.

Стабилизатор тока для светодиодов своими руками — схема выпрямителя напряжения 12 вольт для автомобиля » Авто центр ру

В настоящее время трудно представить тюнинг автомобиля без светодиодных ламп. Но порой их установка осложнена тем, что они перегорают. Чтобы избежать этой ситуации, в сеть можно включить стабилизатор тока для светодиодов своими руками. В статье приводятся примеры микросхем, по которым можно его сделать.

[ Скрыть]

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Всем известно, что светодиодным лампочкам необходимо питание двенадцать вольт. В сети авто это значение может доходить до 15 В. Светодиодные элементы очень чувствительны, на них такие скачки отражаются отрицательно. Светодиодные лампы могут перегореть либо некачественно светить (мигать, терять яркость и т.д.).

Чтобы светодиоды служили дольше, в электросеть автомобиля включаются драйвера (резисторы). При нестабильности в сети устанавливаются устройства, которые поддерживают постоянное значение. Существует несколько простых микросхем, по которым можно сделать стабилизатор напряжения своими руками. Все компоненты, входящие в цепь, можно приобрести в специализированных магазинах. Обладая начальными знаниями по электротехнике сделать приборы будет несложно.

На КРЕНке

Для того, чтобы сконструировать простейший стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками, понадобится микросхема с потреблением 12 В. В этом случае подойдет регулируемый стабилизатор напряжения 12 В LM317. Он может функционировать в электросети, где входной параметр составляет до 40 В. Чтобы прибор стабильно работал, необходимого обеспечивать охлаждение.

Крены для микросхем

Стабилизатор тока на LM317требует для работы небольшой ток до 8 мА, и данное значение обычно остается неизменным, даже при большом токе, протекающем через крен LM317, или при изменении входного значения. Это реализуется с помощью компоненты R3.

Можно применять элемент R2, но пределы при этом будут небольшими. При неизменном сопротивлении LM317 ток, идущий через прибор, будет также стабильным (автор видео — Создано в Гараже).

Входное значение для кренки LM317 может составлять до 8 мА и выше. Пользуясь этой микросхемой, можно придумать стабилизатор тока для ДХО. Это устройство может выступать нагрузкой в бортовой сети или источником электричества при подзарядке аккумуляторной батареи. Сделать простой стабилизатор напряжения LM317 не составляет труда.

На двух транзисторах

На сегодняшний момент пользуются популярностью стабилизирующие устройства для бортовой сети машины на 12 В, разработанные с использованием двух транзисторов. Данную микросхему используют как стабилизатор напряжения для ДХО.

Резистор R2 является токораздающим элементом. При возрастании тока в сети увеличивается напряжение. Если оно достигает значения от 0,5 до 0,6 В, открывается элемент VT1. Открытие компонента VT1 закрывает элемент VT2. В итоге, ток, проходящий через VT2, начинает снижаться. Можно вместе с VT2 применять полевой транзистор Мосфет.

Элемент VD1 включается в цепь, когда значения находится в пределах от 8 до 15 В и настолько велики, что транзистор может выйти из строя. При мощном транзисторе допустимы показания в бортовой сети около 20 В. Не стоит забывать о том, что транзистор Мосфет откроется, если показания на затворе будут 2 В.

Если применять универсальный выпрямитель как зарядку для АКБ или других задач, то достаточно использовать резистора R1 и транзистор.

На операционном усилителе (на ОУ)

Стабилизатор напряжения для светодиодов на основе ОУ собирается при необходимости создания устройства, которое будет работать в расширенном диапазоне. В рассматриваемом случае в качестве элемента, который будет задавать выпрямляемый ток, является R7. С помощью операционного усилителя DA2.2 можно увеличить уровень напряжения в токозадающем компоненте. Задачей компонента DA 2.1 является контроль опорного напряжения.

При создании схемы следует учесть, что она рассчитана на 3А, поэтому необходим больший ток, который должен поступать на разъем ХР2. Кроме того, следует обеспечивать работоспособность всех составляющих данного устройства.

Сделанный стабилизирующий прибор для автомобиля должен иметь генератор, роль которого выполняет REF198. Чтобы правильно настроить прибор, ползунок резистора R1 нужно установить в верхнее положение, а резистором R3 задавать необходимое значение выпрямленного тока 3А. Для погашения возможных возбуждений, используются элементы R,2 R4 и C2.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Если выпрямитель для автомобиля должен обеспечивать высокий КПД в сети, целесообразно использовать импульсные компоненты, создавая импульсный стабилизатор напряжения. Популярной является схема МАХ771.

Схема выпрямителя с импульсным выпрямителем

Импульсный стабилизатор тока характеризуется выходной мощностью 15 Вт. Элементы R1 и R2 делят показатели схемы на выходе. Если делимое напряжение превышает по показателям опорное, выпрямитель автоматически уменьшает выходное значение. В противном случае устройство будет увеличивать выходной параметр.

Сборка данного устройства целесообразна, если уровень превышает 16 В. Компоненты R3 являются токовыми. Для устранения высокого падения нагрузки на данном резисторе в схему следует включить ОУ.

Заключение

Нами были рассмотрены стабилизаторы напряжения на различных компонентах. Эти схемы можно усложнять, повышая быстродействие, улучшая другие показатели. Можно использовать готовые микросхемы, которые всегда можно усовершенствовать своими руками, создавая устройства, предназначенные для выполнения конкретных задач.

Фотогалерея «Микросхемы для самодельных выпрямителей»

1. Прибор на КРЕНке

2. На двух транзисторах

3. С операционным усилителем

Разработка микросхем для светодиодов в авто – трудоемкое и сложное дело, которое требует специальных знаний и опыта. При их отсутствии трудно будет достичь необходимого результата.

Но опыт можно приобрести, внимательно собирая несложный стабилизатор тока для светодиодов согласно приведенным схемам. Его можно использовать для дневных ходовых огней в своем автомобиле с установленными светодиодными лампами.

Видео «Выпрямитель для светодиодов своими руками»

Видео о том, как изготовить устройство, которое защитит светодиоды от перегорания (автор ролика — Яков TANK_OFF).

Простой стабилизатор тока на LM317. Простой драйвер.

Приветствуем Вас уважаемый посетитель данной  Интернет странички. Хотим обратить Ваше внимание, что существует множество схем и вариантов изготовления светодиодного драйвера, посредством простого стабилизатора тока на  LM317. Наиболее трудоёмкие и материально затратные, представляют собой дополнительные схематические решения, позволяющие при критических  перепадах напряжения и силы тока, сохранить наиболее дорогостоящие электронные компоненты.

Схема и принцип работы стабилизатора до 1.5А

Чтобы изготовить стабилизатор тока на  LM317  воспользуемся следующей схемой.
Минимальное сопротивление резистора между управляющим электродом и выходным соответствует значению в 1 Ом, а максимальное значение равно 120 Ом. Сопротивление резистора можно подобрать опытным путем, или рассчитать по формуле.

I стабилизации = 1,25/R

Мощности резистора при рассеивании выделенного тепла, должно хватать, не только на рассеивание, а также учитывать возможность его перегрева, поэтому используется значение мощности с хорошим запасом. Чтобы её вычислить, необходимо использовать следующую формулу:

P вт = I² * R.

Как видно из формулы, мощность равна, квадрату силы тока умноженному на сопротивление резистора. Для выпрямления, наиболее эффективным решением будет применение стандартного диодного моста. На выходе диодного моста, устанавливают конденсатор  с большой ёмкостью. При регулировке силы тока  на LM317 LM317 используется линейный принцип работы. В связи с этим возможен их сильный нагрев, вследствие их низкого коэффициента полезного действия. Поэтому система охлаждения должна быть продуманной и эффективной, то есть иметь радиатор, который сможет хорошо охлаждать электронные компоненты. Если во время отслеживания  температуры нагрева, была зарегистрирована низкая температура, в этом случае можно использовать менее мощную систему охлаждения.

Мы не советуем заменять постоянный резистор на переменный, так как рассеиваемая мощность переменного резистора мала и он выйдет из строя.

Стабилизатор тока до 10А

Ток стабилизации можно повысить до 10 Ампер, если будут добавлены в схему транзистор с маркировкой  KT825A и сопротивление со значением 12 Ом. Такое распределение электронных компонентов используется радиолюбителями, у которых нет в наличии LM338 или LM350. Схема при силе тока в 3A собирается на основе транзистора КТ818. Нагрузочные амперы в любой из схем, рассчитываются тождественно.

Советы

Если у радиолюбителя появилось огромное желание, сделать драйвер, но в наличии нет нужного блока питания, то можно воспользоваться альтернативными возможностями.

Можно использовать вариант последовательного или параллельного подключения резисторов.

Если светодиодам требуется сила тока равная одному амперу, то при расчёте получим сопротивление равное  1,25 Oм. Подобрать резистор с таким значением Вы не сможете, потому что их не производят, поэтому необходимо взять первый ближний, с чуть большим сопротивлением.

Предложить знакомому радиолюбителю поменять подходящий по параметрам блок питания, на нужную ему радиодеталь или электронную схему. На питание собранной схемы подключить батарейку Крону или аналогичную по параметрам на 9V. Если Кроны нет, последовательно соединить 6 батарей любого размера по 1,5 V и подключить их к схеме.

Настоятельно советуем Вам, не использовать LM317 на пределе допустимых норм. Производимые в Китае электронные элементы, имеют малый запас прочности. Безусловно, тут имеется защита от короткого замыкания или от перегрева, но вот успешно она срабатывает, не во всех критических режимах и ситуациях. При подобных ситуациях, могут сгореть кроме LM317, другие электронные компоненты, а это вовсе не желательно.

Главные параметры LM317: Входное напряжение до 40 В, нагрузка до 1,5А; максимальная температура рабочая +125°С, защита от короткого замыкания.

схема, регулируемая, импульсная, конструкция и назначение

Яркость светодиодных источников зависит от протекающего тока, который в свою очередь зависит от напряжения питания. В условиях колебаний нагрузки светильники пульсируют. Для предотвращения этого используется специальный драйвер — стабилизатор тока. В случае поломок элемент можно изготовить самостоятельно.

Содержание

1. Конструкция и принцип действия
2. Разновидности стабилизаторов тока
3. Стабилизаторы резисторные
4. Транзисторные устройства
5. Стабилизаторы тока на полевике
6. Линейные устройства
7. Феррорезонансные устройства
8. Особенности схемы токового зеркала
9. Компенсационный стабилизатор напряжения
10. Импульсные стабилизаторы
11. 90 800078
12. Как сделать стабилизатор тока для светодиодов самостоятельно
13. Драйвер на базе
14. Стабилизатор для автомобильных фар
15. Нюансы расчета тока стабилизатора

Устройство и принцип действия

Стабилизатор обеспечивает постоянство тока при его отклонении

Стабилизатор обеспечивает постоянство рабочего тока светодиодов при его отклонении от нормы. Предотвращает перегрев и перегорание светодиодов, поддерживает постоянный поток при перепадах напряжения или разрядке аккумулятора.

Простейшее устройство состоит из трансформатора, выпрямительного моста, соединенного с резисторами и конденсаторами. Действие стабилизатора основано на следующих принципах:

• подвод тока к трансформатору и изменение его предельной частоты на частоту сети — 50 Гц;
• Регулировка напряжения на повышение и понижение с последующим выравниванием частоты до 30 Гц.

Высоковольтные выпрямители также участвуют в процессе преобразования. Они определяют полярность. Стабилизация электрического тока осуществляется с помощью конденсаторов. Резисторы используются для уменьшения помех.

Разновидности стабилизаторов тока

Светодиод загорается при достижении порогового значения тока. У маломощных устройств этот показатель составляет 20 мА, у сверхъярких — от 350 мА. Разброс порогового напряжения объясняет наличие разных типов стабилизаторов.

Стабилизаторы резисторные

Стабилизатор КРЭН

Для регулируемого стабилизатора токовых параметров маломощных светодиодов используется схема КРЭН. Он предусматривает наличие элементов КР142ЕН12 или LM317. Процесс выравнивания осуществляется при силе тока 1,5 А и входном напряжении 40 В. При нормальном тепловом режиме резисторы рассеивают мощность до 10 тс. Их собственная потребляемая мощность составляет около 8 мА.

Узел LM317 поддерживает постоянное значение напряжения на основном резисторе, регулируемое подстроечным резистором. Основной, или токораспределительный элемент, может стабилизировать проходящий через него ток. По этой причине стабилизаторы на КРЭН используются для зарядки аккумуляторов.

Значение 8 мА не меняется даже при колебаниях тока и напряжения на входе.

Транзисторные устройства

Схема транзисторного регулятора напряжения

Транзисторный регулятор предусматривает использование одного или двух элементов. Несмотря на простоту схемы, при колебаниях напряжения не всегда бывает стабильный ток нагрузки. При его увеличении на одном транзисторе напряжение резистора повышается до 0,5-0,6 В. после этого начинает работать второй транзистор. В момент его открытия первый элемент закрывается, а сила и величина проходящего через него тока уменьшаются.

Второй транзистор должен быть биполярным.

Две схемы на транзисторах разной проводимости, в которых стабилитроны заменены двумя обычными диодами VD1, VD2

Для реализации с химией с заменой стабилитронов применяются:

• диоды VD1 и VD2;
• резистор R1;
• резистор R2.

Подача тока через светодиодный элемент задается резистором R2. Резистор R1 служит для достижения линейного участка ВАХ диодов по отношению к току базового транзистора. Для того чтобы транзистор оставался стабильным, напряжение питания не должно быть меньше суммарного напряжения диодов +2-2,5 В.

Для получения тока 30 мА через 3 последовательно соединенных диода с напряжением 3,1 В по прямой линии подается 12 В. Сопротивление резистора должно быть равно 20 Ом при мощности рассеяния 18 мВт.

Схема нормализует режим работы элементов, уменьшает пульсации тока.

Схема на советских транзисторах. Допустимое напряжение советских КТ940 или КТ969 до 300 В, что подходит, если источником света является мощный SMD элемент. Параметры тока задаются резистором. Напряжение стабилитрона 5,1 В, мощность 0,5 В.

Недостатком схемы является падение напряжения при увеличении силы тока. Его можно устранить, заменив биполярный транзистор низкоимпедансным МОП-транзистором. Мощный диод заменен на IRF7210 на 12 А или IRLML6402 на 3,7 А.

Стабилизаторы тока на полевик

Стабилизатор напряжения на полевых транзисторах

Полевой элемент имеет короткозамкнутые исток и затвор, встроенный канал. При использовании полевого контроллера (ИРЛЗ 24) с 3 выводами на вход подается напряжение 50 В, на выход 15,7 В.

Потенциал земли используется для подачи напряжения. Параметры выходного тока зависят от начального тока стока и не привязаны к истоку.

Линейные устройства

Стабилизатор или делитель постоянного тока воспринимает нестабильное напряжение. На выходе линейное устройство выравнивает его. Он работает по принципу постоянного изменения параметров сопротивления для выравнивания питания на выходе.

К преимуществам эксплуатации можно отнести минимальное количество деталей, отсутствие помех. Недостатком является низкий КПД при разнице мощности питания на входе и выходе.

Устройство феррорезонансное

Стабилизатор переменного тока устаревшего образца, схема которого представлена ​​конденсатором и двумя катушками — с ненасыщенным и насыщенным сердечником. На насыщенный (индуктивный) сердечник подается постоянное напряжение, не зависящее от параметров тока. Это облегчает выбор данных для второй катушки и емкостного диапазона стабилизации питания.

Устройство работает по принципу качелей, которые сложно сразу остановить или раскачать сильнее. Напряжение подается по инерции, поэтому может быть падение нагрузки или обрыв в цепи питания.

Особенности схемы токового зеркала

Классическая схема токового зеркала

Токовое зеркало, или рефлектор, построено на паре транзисторов согласованного типа, т.е. с одинаковыми параметрами. Для их производства используется один светодиодный полупроводниковый кристалл.

Схема токового зеркала по уравнению Эберса-Молля. Принцип работы заключается в том, что базы транзисторов объединены, а эмиттеры перекинуты на одну шину питания. В результате параметры переходного напряжения связи база-транзистор-эмиттер равны.

Преимуществами схемы являются равный диапазон стабильности и отсутствие падения напряжения на эмиттерном резисторе. Параметры проще установить, используя ток. Недостатком является эффект Эрли — привязка выходного напряжения к напряжению коллектора и его колебания.

Цепь токового зеркала Вильсона. Токовое зеркало может стабилизировать постоянное значение выходного тока и реализовано следующим образом:

1. Транзисторы №1 и №1 включены по принципу стандартного токового зеркала.
2. Транзистор № 3 фиксирует потенциал коллектора элемента № 1 на удвоенном значении параметра падения напряжения на диоде.
3. Будет меньше напряжения питания, подавляющего эффект Эрли.
4. Коллектор транзистора №1 используется для установки режима схемы.
5. Выходной ток зависит от транзистора № 2.
6. Транзистор № 3 преобразует выходной ток в нагрузку переменного тока.

Транзистор № 3 не может быть согласован с другими.

Компенсационный стабилизатор напряжения

Компенсационный стабилизатор напряжения

Выпрямитель работает по принципу обратной связи по напряжению. Полное или частичное напряжение соответствует опоре. В результате регулятор выдает ошибку параметров напряжения, устраняя колебания яркости светодиодов. Устройство состоит из следующих элементов:

• Регулирующий элемент или транзистор, который вместе с сопротивлением нагрузки образует делитель напряжения. Эмиттерный индекс транзистора должен превышать ток нагрузки в 1,2 раза.
• Усилитель — управляет ОМ, выполнен на базе транзистора №2. Маломощный элемент согласован с мощным по составному принципу.
• Источник опорного напряжения — в схеме применен стабилизатор параметрического типа. Он уравнивает напряжения стабилитрона и резистора.
• Дополнительные источники.
• Конденсаторы — для сглаживания пульсаций, устранения паразитного возбуждения.

Компенсационные стабилизаторы напряжения работают по принципу увеличения входного напряжения при дальнейшем увеличении токов. Выключение первого транзистора увеличивает сопротивление и напряжение зоны коллектор-эмиттер. После приложения нагрузки она выравнивается до номинального значения.

Устройства на микросхемах

Микросхема 142ЕН5

Для стабилизирующих устройств используется микросхема 142ЕН5 или LM317. Он позволяет выравнивать напряжение, получая сигнал обратной связи от датчика, подключенного к сети тока нагрузки.

В качестве датчика используется сопротивление, при котором регулятор может поддерживать постоянное напряжение и ток нагрузки. Сопротивление датчика будет меньше сопротивления нагрузки. Схема используется для зарядных устройств, по ней и спроектирована светодиодная лампа.

Стабилизаторы импульсные

Импульсное устройство отличается высоким КПД и создает высокое напряжение потребителей при минимальных параметрах входного напряжения. Для сборки используется микросхема MAX 771.

Один или два преобразователя будут регулировать силу тока. Делитель выпрямительного типа выравнивает магнитное поле, снижая допустимую частоту напряжения. Для подачи тока на обмотку светодиодный элемент подает сигнал на транзисторы. Стабилизация выхода осуществляется посредством вторичной обмотки.

Как сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками

Изготовление стабилизатора для светодиодов своими руками осуществляется несколькими способами. Новичку желательно работать с простыми схемами.

Драйвер на основе

Вам нужно будет выбрать трудновыжигаемую микросхему — LM317. Она будет выполнять роль стабилизатора. Второй элемент представляет собой переменный резистор сопротивлением 0,5 кОм с тремя выводами и ручкой.

Сборка осуществляется по следующему алгоритму:

1. Припаяйте провода к средней и концевой клеммам резистора.
2. Переведите мультиметр в режим сопротивления.
3. Измерить параметры резистора — они должны быть равны 500 Ом.
4. Проверьте целостность соединений и соберите цепь.

На выходе будет модуль мощностью 1,5 А. Для увеличения тока до 10 А можно добавить полевого оператора.

Стабилизатор автомобильных фар

Стабилизатор L7812

Для работы потребуется линейное устройство в виде микросхемы L7812, две клеммы, конденсатор 100н (1-2 шт.), текстолитовый материал и термоусадочная трубка. Изготовление производится шаг за шагом:

1. Выбираем схему для L7805 из даташита.
2. Отрежьте от печатной платы кусок нужного размера.
3. Разметьте дорожки, сделав насечки отверткой.
4. Припаяйте элементы так, чтобы вход был слева, а выход справа.
5. Сделать корпус из термотрубки.

Стабилизирующее устройство выдерживает нагрузку до 1,5 А и монтируется на радиатор.

Кузов автомобиля используется как радиатор за счет соединения центрального выхода кузова с минусом.

Нюансы расчета стабилизатора тока

Стабилизатор рассчитывается исходя из напряжения стабилизации U и тока (среднего) I. Например, напряжение входного делителя 25 В, на выходе нужно получить 9 В. В расчеты входят:

1. Подбор по справочнику стабилитрона. Ориентируются на напряжение стабилизации: Д814В.
2. Поиск среднего тока I по таблице. Он равен 5 мА.
3. Расчет напряжения питания как разницы между стабильным напряжением входа и выхода: UR1 = Uвх — Uвых, или 25-9 = 16 В.
4. Полученное значение разделить по закону Ома на ток стабилизации по по формуле R1 = UR1/Iст, или 16/0,005 = 3200 Ом, или 3,2 кОм. Номинал элемента будет 3,3 кОм.
5. Расчет максимальной мощности по формуле ПР1=УР1*Iст, или 16х0,005=0,08.

Ток и выход стабилитрона проходят через резистор, поэтому его мощность должна быть в 2 раза больше (0,16 кВт). Исходя из таблицы, этот номинал соответствует 0,25 кВт.

Самостоятельная сборка стабилизатора для светодиодных приборов возможна только со знанием схемы. Новичкам рекомендуется использовать простые алгоритмы. Рассчитать элемент по мощности можно по формулам из школьного курса физики.

Точное ШИМ-управление яркостью светодиодов без внешних генераторов сигналов, часов или микроконтроллеров

к Кейт Солуша Скачать PDF

Светодиоды

можно регулировать двумя способами: аналоговым и широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Аналоговое затемнение изменяет световой поток светодиода, просто регулируя постоянный ток в цепочке, в то время как ШИМ-диммирование достигает того же эффекта, изменяя рабочий цикл постоянного тока в цепочке, чтобы эффективно изменить средний ток

в цепочке. Несмотря на свою привлекательную простоту, аналоговое диммирование не подходит для многих приложений, поскольку оно теряет точность диммирования примерно на 25%+ только при уровне яркости 10:1 и искажает цвет светодиодов. В отличие от этого, ШИМ-диммирование может обеспечивать коэффициенты диммирования 3000:1 и выше (при частоте 100 Гц) без существенной потери точности и без изменения цвета светодиодов.

LT3761 сочетает в себе простоту аналогового диммирования с точностью ШИМ-диммирования за счет генерации собственного ШИМ-сигнала. Высокие коэффициенты диммирования возможны за счет регулировки простого сигнала постоянного тока на его входе диммирования — никаких дополнительных микроконтроллеров, генераторов или генераторов сигналов, генерирующих ШИМ, не требуется.

Внутренний ШИМ-сигнал LT3761 может обеспечивать диммирование 25:1, в то время как с внешним ШИМ-сигналом он по-прежнему может обеспечивать диммирование до 3000:1.

Светодиодный драйвер высокой мощности

LT3761 — это мощный драйвер светодиодов, аналогичный семейству LT3755-2 и LT3756-2. Это микросхема контроллера с одним переключателем с входом от 4,5 В до 60 В и выходом от 0 В до 80 В, которая может быть сконфигурирована как повышающий, SEPIC, повышающе-понижающий или понижающий светодиодный драйвер. Он имеет диапазон частот переключения от 100 кГц до 1 МГц, защиту от обрыва светодиода, дополнительную внутреннюю логику для обеспечения защиты от короткого замыкания и может работать как стабилизатор постоянного напряжения с ограничением тока или как аккумулятор постоянного тока SLA или зарядное устройство суперконденсатора.

На рис. 1 показан автомобильный налобный фонарь 60 В, 1 А (60 Вт), 350 кГц с эффективностью 94 % и ШИМ-управлением яркостью. В LT3761 используется та же высокопроизводительная схема ШИМ-управления яркостью, что и в семействе LT3755/LT3756, но с дополнительной функцией внутреннего генерируемого ШИМ-сигнала уменьшения яркости и без дополнительных контактов.

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/accurate-pwm-led-dimming/figure1.png ?w=435 ‘ alt=’Рисунок 1’>

Рис. 1. Драйвер повышающего светодиода с КПД 94% для автомобильных фар с внутренним ШИМ-регулированием 25:1.

Внутренний ШИМ-генератор диммирования

В отличие от других высокомощных драйверов светодиодов, LT3761 может генерировать собственный ШИМ-сигнал диммирования, обеспечивающий диммирование до 25:1. Это позволяет ему производить точное затемнение ШИМ без необходимости использования внешних компонентов, генерирующих ШИМ. LT3761 требует только внешнего постоянного напряжения, как и аналоговое управление диммированием, для высокоэффективного ШИМ-диммирования на выбранной частоте. Он по-прежнему может получать входной ШИМ-сигнал для управления цепочкой светодиодов с помощью этого сигнала стандартным образом.

 

 

<img src=’https://www. analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/accurate-pwm-led-dimming/figure2.png?w =435 ‘ alt=’Рисунок 2’>

Рис. 2. Внутренний сигнал ШИМ и ток светодиода для приложения, показанного на рис. 1.

Внутренний ШИМ-генератор сигнала затемнения имеет программируемую частоту и рабочий цикл. Частота прямоугольного сигнала на PWMOUT задается конденсатором C _PWM от контакта PWM к GND в соответствии с уравнением: f _PWM = 14 кГц • nF/C

PWM . Рабочий цикл сигнала на выводе PWMOUT задается током в мкА на выводе DIM/SS, как показано на рисунке 3. Внутренние токи подтягивания и понижения напряжения на выводе PWM используются для зарядки и разрядки его конденсатора. между высоким и низким порогами для генерации сигнала рабочего цикла. Эти токовые сигналы на выводе PWM достаточно малы, поэтому они могут быть легко перегружены цифровым сигналом от микроконтроллера для получения очень высокой производительности диммирования. Практический минимальный рабочий цикл с использованием внутреннего генератора сигналов составляет около 4%, если вывод DIM/SS используется для регулировки коэффициента диммирования. Для работы со 100% рабочим циклом вывод PWM можно подключить к INTV 9.0284 СС .

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/accurate-pwm-led-dimming/figure3.png?w =435 ‘ alt=’Рисунок 3’>

Рис. 3. Установка рабочего цикла на выводе DIM/SS требует сигнала в микроамперах. Этот вывод также можно использовать с внешним ШИМ-сигналом для очень высоких коэффициентов диммирования.

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/accurate-pwm-led-dimming/figure4.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 4’>

Рисунок 4. При наличии высокоскоростного входного ШИМ-сигнала LT3761 по-прежнему обеспечивает высокоскоростной ШИМ-сигнал OUT.

Заключение

Мощный и высокопроизводительный драйвер светодиодов LT3761 имеет собственный встроенный генератор сигнала ШИМ-управления яркостью, который является точным и простым в использовании.