Стабилизатор тока для светодиода: Стабилизатор тока на LM317 для светодиодов

Содержание

Стабилизатор тока для подключения светодиодов в машине

 В интернете можно найти множество мнений и перекрикиваний по поводу того, как же надо все-таки подключать светодиоды в машине. Действительно вариантов много, а мнений на этот счет не менее... И здесь написана не одна статья на эту тему, в попытке рассказать и о самых простых и сложных схемах. Это может быть и резистор и стабилизатор и даже ШИМ. И здесь предпочтение в выборе схемы подключения светодиода будет связано со многими факторами, - сколько вам надо подключить светодиодов, доверяете ли вы своему генератору с его скачками напряжения, с уровнем подготовленности того, кто будет все это реализовывать электрическую схему. Ну так вот, кроме того здесь есть и еще одно вполне жизненное и вполне оправданное мнение, обычно оно исходит от людей со специальным образованием, которые часто корят любителей за то, что они питают светодиоды обеспечивая не контроль по падению напряжения , а по току проходящему через светодиод. Ведь именно ток является номинальной величиной, которая подлежит контролированию, дабы светодиод все-таки  работал долго и успешно!

Зависимость тока и напряжения при питания светодиода

 Собственно здесь надо бы сказать пару слов об особенностях того и другого варианта. Вначале конечно вспомню формулу Ома, где зависимость сопротивления прямо пропорциональна напряжению и обратно току. Собственно даже считать не буду, а сделаю умозаключение, что при определенном получившемся токе в цепи будет падать определенное напряжение на сопротивлении. И обратное, - при падении определенного напряжения на сопротивлении, в нем будет протекать известный ток! Все это к тому, что чудес не бывает и ток и напряжения вполне зависимые величины, разве что их зависимость будет определяться либо сопротивление в цепи, либо максимальным током, который способен выдать источник питания. Однако мы будем по умолчанию принимать, что источник питания (аккумулятор) у нас выдает любую величину тока, по крайней мере, для экспериментов со светодиодами на автомобильном аккумуляторе это можно утверждать наверняка!
 Так вот здесь остается вроде как подытожить, что как бы мы не умничали, но номинальное поданное на светодиод напряжение будет порождать номинальный ток питания для него. Или можно сказать так, номинальный ток, будет соответствовать номинальному напряжению.
Изменить ток может либо изменение внутреннего сопротивления светодиода, либо уже повышение напряжения на входе. Собственно это все к тому, что пока наш светодиод работает в номинальных режимах, не перегревается, нет скачков напряжения, то и со стабилизатором напряжения он будет работать долго и счастливо! Однако если вы не уверены в своем генераторе, который легко может выдать вместо 14 уже 16 вольт, или в светодиоде, который может «пойти в разнос» при перегреве, особенно если это несколько подключенных последовательно светодиодов. В итоге внутреннее сопротивление одного из них может уменьшиться, ведь у полупроводников обратная зависимость от проводников, в этом случае ток станет больше номинального. (*Сопротивление полупроводников уменьшается при нагреве и других воздействиях, в отличии от проводников, где оно увеличивается.) Тогда можно утверждать о том, что регулировать именно ток, а не напряжение для светодиода (ов) будет все же более правильным вариантом, нежели напряжение!

Схема регулятора тока для подключения светодиода в машине

Вначале о самой микросхеме – регуляторе тока. Наиболее популярна LM317. В каких только корпусах она не выпускается. Корпус 220 или 221 может рассеивать мощность при проходящем токе через микросхему до 1,5 А, если применить радиатор, остальные само собой меньше.

Сама микросхема может работать как стабилизатором напряжения, как серия 78xx, так и стабилизатором тока. Все зависит от схемы подключения. Нас интересует стабилизатор тока.
Ну и как же это все в итоге работает? Сама микросхема является активным элементом включенным в цепь, при этом регулировка тока между Vin (входом) и V out (выходом) происходит посредством измерений напряжения на ножке Vadj, именно этот вход является управляющим для работы микросхемы. Схема включения для стабилизатора тока на базе LM317 выглядит следующим образом.

При этом в номинальном режиме работы, напряжение на выходе Vout, должно быть больше на 1,25 Vв любом случае, даже в самом критичном. По факту это разница для задания «опорного напряжения», с помощью резистора.

  То есть если создать экстремальные параметры работы и посадить ножку Vadj на землю, то на выходе будет V out 1,25 вольта, при токе стабилизации 0,01 А и необходимом минимум напряжения на входе в 3 вольта больше, то есть 4. 25 вольта. А вот если подать максимальные 40 вольт на вход, и задать «опорное напряжение» в 1,25 вольта, то на выходе будет 37 вольт и ток стабилизации в 1,5 А.
  Это можно посмотреть из Даташита (таблица 6.3). То есть опять возвращаемся на круги своя, понимая, что ограничение напряжение внутренним сопротивлением микросхемы или на ее входе не может не влиять на выходной ток.

 В общем-то понятно, что сопротивление должно рассчитываться так. R=1.25 V/Iout (исходя из формулы на картинке даташита). То есть скажем для светодиода током 20 мА получается: R=1.25 /0.02=62.5 Ом. Напряжение не применяется в расчетах, ведь по сути микросхеме на него «пофиг», главное ток, но опять же из зависимости формулы Ома получится около 3 вольт на выходе, что и будет номинальным напряжением питания для светодиода.
  При этом если мы светодиодов добавим, то есть подключим их последовательно, то упадет напряжение на выходе и проходящий ток через них, за счет увеличения сопротивления на землю. В итоге, на это отреагирует микросхема, подняв напряжение.

Само собой поднимется ток, опять же до номинальных расчетных 20 мА. То есть с резистором 62.5 у нас всегда будет ток 20 мА, не важно сколько там стоит последовательно светодиодов!
  Однако на счет «не важно» я тоже соврал, ведь здесь будет работать ограничение по входящему напряжению. Если на входе его нет, то и на выходе ему неоткуда взяться. Получается, что при падении на микросхеме 3 вольт, мы можем максимум подключить последовательно 3-4 светодиода к напряжению в машине в 14 вольт. Все дальнейшие потуги микросхемы на счет поднятия напряжения и само собой тока за счет внутреннего изменения сопротивления просто не дадут результата.
Из этого можно сделать простой вывод, что все равно нам надо знать напряжения питания светодиода, а не только его ток потребления, дабы не переусердствовать. Ну да ладно, теперь окончательная схема для стабилизатора тока LM317 на машине для подключения светодиода.

Само собой если надо будет подключить большее количество светодиодов, то подключаем их уже параллельно тем, что есть.

Ну и если уж начал я статью в надежде сделать надежную схему для светодиодов, но нельзя упомянуть о их защите, в виде обратных диодов, которые будут защищать светодиоды от обратного тока. Ведь если будут скачки обратного напряжения, даже с незначительным током, то светодиоды могут сгореть.

И маленькая табличка с расчетными значениями потребляемого тока и выбором резистора под него.
* При токе более 300 мА ставим LM на радиатор.

Ток (уточненный ток для резистора стандартного ряда) Сопротивление резистора Примечание
20 мА 62 Ом стандартный светодиод
30 мА (29) 43 Ом "суперфлюкс" и ему подобные
40 мА (38) 33 Ом
80 мА (78) 16 Ом четырехкристальные
350 мА (321) 3,9 Ом одноватные
750 мА (694) 1,8 Ом трехватные
1000 мА (962) 1,3 Ом W

На этом можно в принципе уже и завершить статью, разве что упомянув еще об налогах LM317
Полные аналоги:
• GL317;
• SG317;
• UPC317;
• ECG1900.

Стабилизатор тока для светодиодов

Светодиод – полупроводниковый прибор с нелинейной вольтамперной характеристикой. При незначительном изменении напряжения, ток через него может изменяться в разы. Поэтому для обеспечения надлежащего питания светодиодов требуется стабилизатор тока.

Стабилизатор тока – устройство, которое поддерживает постоянный ток в нагрузке, независимо от падения напряжения на ней. По принципу действия он может быть линейным или импульсным. Линейный стабилизатор регулирует выходные параметры за счет распределения мощности между нагрузкой и своим внутренним сопротивлением, поэтому он менее эффективен, чем импульсный. Последний же использует принцип широтно-импульсной модуляции и отдает в нагрузку ровно столько мощности, сколько нужно. При этом КПД может превышать 90%. Однако импульсный стабилизатор имеет более сложную схему и более высокую стоимость.

Рассмотрим оба варианта

Воспользуемся микросхемой LM317. На ее основе может быть построена схема линейного стабилизатора тока. Микросхема LM317 имеет три вывода и выпускается в стандартных корпусах ТО-220, ТО-263, SOT-223 и ТО-252 (D2PAK). Значение дифференциального напряжения между выводами Vout­ и Vin не должно превышать 40 В.

Простейшая схема линейного источника тока на LM317 изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Линейный стабилизатор на LM317

Принцип работы заключается в том, что микросхема LM317 поддерживает разность потенциалов между выходом Vout и выводом Adjust на уровне 1,25 В. Получается, что, пренебрегая I

Adj (его значение по data sheet не более 100 мкА), значение силы тока через нагрузку, вне зависимости от напряжения на ней, будет определяться как 1,25/R1.

Входное напряжение всегда должно быть по крайней мере на 3 В больше выходного Vout.

Корпус LM317 должен быть закреплен на радиатор, так как даже при 0,7 А и минимальной разнице входного и выходного напряжения, на микросхеме будет рассеиваться мощность 2,1 Вт.

Схема на LM317 очень проста, но очень неэффективна, и на практике может быть применена только для малых токов, в случае, когда по каким-то причинам нельзя использовать импульсный стабилизатор.

Наиболее простой и недорогой импульсный стабилизатор можно построить на основе микросхемы HV9910. Схема приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема импульсного источника тока на HV9910

Схема работает следующим образом:

микросхема HV9910 при подаче питания открывает ключ Q1, через светодиоды и дроссель L1  и резистор Rcs начинает протекать ток. Когда падение напряжения на  Rcs достигает значения 250 мВ, микросхема закрывает ключ и ток под действием энергии запасенной в дросселе начинает течь через диод D1. Далее процесс повторяется циклически, управляемый внутренним генератором, частота которого задается резистором R

T.

Схема довольно проста и надежна, работает при значениях входного напряжения от 8 до 450 В. Кроме того, ее можно приспособить к работе от сети, поставив на входе простейший выпрямитель (диодный мост и накопительный конденсатор). Вся необходимая информация для расчета номиналов используемых компонентов приведена в data sheet  производителя.

Существует еще более простая схема питания светодиодов – для этих целей можно использовать полностью интегральный стабилизатор тока (или драйвер). Примером такого драйвера может служить микросхема LDD-XXXH фирмы MeanWell. Под ХХХ зашифровано значение выходного тока, например, исполнение на 350 мА будет иметь наименование LDD-350H. Никаких дополнительных компонентов не требуется – драйвер подключается напрямую к светодиодам.

Входное напряжение от 8 до 56 В, КПД до 97%!

Рисунок 3 – Интегральный драйвер для светодиодов

Драйвер для 10Вт светодиода 900мА 9-11В стабилизатор тока

  • Код Товара: DR 900мА 10W
  • Наличие: В наличии
Источник питания (драйвер) для 10 ваттного  светодиода используется для подключения 10Вт светодиода (рассчитанного на ток 900мА)  к аккумулятору или автомобилю, а также к любому другому источнику питания постоянного (12-24В) или переменного (9-17В) напряжения.
Такие светодиоды отлично подходят для замены ламп автомобиля, например поворотов или стоп сигнала, а также освещения салона и т.п. Очень часто такой комплект из данного драйвера и 10Вт светодиода используют для аварийного освещения от аккумулятора.
К данному драйверу можно также подключать параллельно 3группы по 1-3шт 1Вт светодиодов, которые также есть среди моих лотов.

Технические характеристики от производителя: 
Напряжение питания:  9-17В переменного или 12-24В постоянного напряжения.
Номинальный выходной стабилизированный ток: 900мА 
Выходное напряжение: 3-11В (устанавливается автоматически для поддержания номинального тока 900мА)
Защита от обрыва цепи нагрузки: есть
Защита от короткого замыканив в цепи нагрузки:   есть
Рабочая температура:    -20...50°С
Габаритные размеры :
Длина:   25мм
Ширина:   17мм
Высота:   10мм
Характеристики
Входное напряжение 12-24В
Выходное напряжение 3. ..11В регулируемое
Максимальный ток нагрузки 900мА
Рабочая температура - 40 до + 85
Размеры корпуса ДхШхВ 25х17х10

Теги: драйвера, DC-DC преобразователи

Стабилизатор тока для светодиодов

Ни для кого не секрет, что светодиодные лампы периодически перегорают, несмотря на продолжительные гарантийные сроки. У таких ламп имеются определенные параметры, требующие обязательной стабилизации. Это сила тока в самой лампе и падение напряжения в питающей сети. Для решения этой проблемы используется стабилизатор тока для светодиодов. Но, не все стабилизаторы могут решить поставленную задачу. Поэтому в некоторых случаях рекомендуется изготавливать стабилизатор своими руками. Прежде чем приступать к этому процессу следует разобраться в назначении, устройстве и принципе работы стабилизатора, чтобы не допустить ошибок при сборке схемы.

Назначение стабилизатора

Основной функцией стабилизатора является выравнивание тока, независимо от перепадов напряжения в электрической сети. Всего существует два типа стабилизирующих устройств – линейные и импульсные. В первом случае осуществляется регулировка всех выходных параметров путем распределения мощности между нагрузкой и собственным сопротивлением.

Второй вариант значительно эффективнее, поскольку в этом случае на светодиоды поступает лишь необходимое количество мощности. Действие таких стабилизаторов основано на принципе широтно-импульсной модуляции.

У импульсных стабилизаторов более высокий коэффициент полезного действия, составляющий не менее 90%. Однако у них довольно сложная схема и соответственно высокая стоимость по сравнению с приборами линейного типа. Следует отметить, что использование стабилизаторов LM317 допустимо только для линейных схем. Они не могут включаться в цепи с большими значениями токов. Именно поэтому данные устройства наилучшим образом подходят для совместного использования со светодиодами.

Необходимость использования стабилизаторов объясняется особенностями параметров светодиодов. Они отличаются нелинейной вольтамперной характеристикой, когда изменение напряжения на светодиоде приводит к непропорциональному изменению тока. С увеличением напряжения, возрастание тока в самом начале происходит очень медленно, поэтому свечения не наблюдается. Далее, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света с одновременным быстрым возрастанием тока. Если напряжение продолжает увеличиваться, в этом случае происходит еще большее возрастание тока, что приводит к сгоранию светодиода.

Характеристики светодиодов отражают значение порогового напряжения в виде прямого напряжения при номинальном токе. Показатель номинального тока для большинства светодиодов малой мощности составляет 20 мА. Мощные светодиоды требуют более высокого номинального тока, достигающего 350 мА и выше. Они выделяют большое количество тепла и устанавливаются на специальные теплоотводы.

Для того чтобы обеспечить нормальную работу светодиодов, питание к ним должно подключаться через стабилизатор тока. Это связано с разбросом порогового напряжения. То есть, различные типы светодиодов отличаются разным прямым напряжением. Даже у однотипных ламп может быть не одинаковое прямое напряжение, причем не только его минимальное, но и максимальное значение.

Таким образом, если подключить параллельно два светодиода к одному и тому же источнику, то они будут пропускать через себя совершенно разный ток. Различие токов приводит к преждевременному выходу их из строя или мгновенному перегоранию. Чтобы избежать подобных ситуаций, светодиоды рекомендуется включать совместно со стабилизирующими устройствами, предназначенные для выравнивания тока и доведения его до определенной, заданной величины.

Стабилизирующие устройства линейного типа

С помощью стабилизатора выполняется установка тока, проходящего через светодиод, с заданным значением, не зависящим от напряжения, приложенного к схеме. Если напряжение превысит пороговый уровень, ток все равно останется прежним и не будет изменяться. В дальнейшем, когда общее напряжение увеличится, его рост произойдет лишь на стабилизаторе тока, а на светодиоде оно останется неизменным.

Таким образом, при неизменных параметрах светодиода, стабилизатор тока может называться стабилизатором его мощности. Распределение активной мощности, выделяемой устройством в виде тепла, происходит между стабилизатором и светодиодом пропорционально напряжению на каждом из них. Данный тип стабилизатора получил название линейного.

Нагрев линейного стабилизатора тока возрастает вместе с ростом приложенного к нему напряжения. Это является его основным недостатком. Тем не менее, это устройство обладает рядом преимуществ. Во время работы отсутствуют электромагнитные помехи. Конструкция очень простая, что делает изделие достаточно дешевым в большинстве схем.

Существуют такие области применения, в которых линейный стабилизатор тока для светодиодов на 12 В становится более эффективным, по сравнению с импульсным преобразователем, особенно когда напряжение на входе лишь незначительно выше напряжения на светодиоде. Если питание осуществляется от сети, в схеме может использоваться трансформатор, к выходу которого подключается линейный стабилизатор.

Таким образом, вначале напряжение снижается до такого же уровня, как и в светодиоде, после чего линейный стабилизатор устанавливает необходимое значение тока. Другой вариант предполагает приближение напряжения светодиода к питающему напряжению. С этой целью выполняется последовательное соединение светодиодов в общую цепочку. В результате, общее напряжение в цепи составит сумму напряжений каждого светодиода.

Некоторые стабилизаторы тока могут быть выполнены на полевом транзисторе, с использованием р-п-перехода. Ток стока устанавливается с помощью напряжения затвор-исток. Ток, проходящий через транзистор, такой же, как и начальный ток стока, указанный в технической документации. Значение минимального рабочего напряжения такого устройства зависит от транзистора и составляет порядка 3 В.

Импульсные стабилизаторы тока

К более экономичным устройствам относятся стабилизаторы тока, основой которых является импульсный преобразователь. Данный элемент известен еще, как ключевой преобразователь или конвертер. Внутри преобразователя мощность прокачивается определенными порциями в виде импульсов, что и определило его название. В нормально работающем устройстве потребление мощности происходит непрерывно. Она непрерывно передается между входной и выходной цепями и также непрерывно поступает в нагрузку.

В электрических схемах стабилизатор тока и напряжения на основе импульсных преобразователей имеет практически одинаковый принцип действия. Единственным отличием является контроль над током через нагрузку, вместо напряжения на нагрузке. Если ток в нагрузке снижается, стабилизатор осуществляет подкачку мощности. В случае увеличения – выполняется снижение мощности. Это позволяет создавать стабилизаторы тока для мощных светодиодов.

В наиболее распространенных схемах дополнительно имеется реактивный элемент, называемый дросселем. От входной цепи на него определенными порциями поступает энергия, которая в дальнейшем передается на нагрузку. Такая передача происходит через коммутатор или ключ, находящийся в двух основных состояниях – выключенном и включенном. В первом случае ток не проходит, а мощность не выделяется.

Во втором случае ключ проводит ток, обладая при этом очень малым сопротивлением. Поэтому выделяемая мощность также близка нулю. Таким образом, передача энергии происходит практически без потерь мощности. Однако импульсный ток считается нестабильным и для его стабилизации используются специальные фильтры.

Наряду с явными преимуществами, импульсный преобразователь обладает серьезными недостатками, устранение которых требует специфических конструктивных и технических решений. Эти устройства отличаются сложностью конструкции, они создают электромагнитные и электрические помехи. Они затрачивают определенное количество энергии для собственной работы и в результате нагреваются. Их стоимость существенно выше, чем у линейных стабилизаторов и трансформаторных устройств.

Тем не менее, большинство недостатков успешно преодолеваются, поэтому импульсные стабилизаторы пользуются широкой популярностью у потребителей.

Драйвер питания светодиодов

Импульсный стабилизатор тока своими руками. Подключение светодиодов через стабилизатор тока

Чтобы эффективно побороть различные помехи в сети, необходимо использовать простые стабилизаторы тока. Современные производители занимаются промышленным изготовлением таких устройств, благодаря чему каждая модель отличается своими функциональными и техническими характеристиками. В бытовой отрасли нет больших требований к стабилизаторам тока, но высококачественное измерительное оборудование всегда нуждается в стабильном напряжении.

Краткое описание

Опытные мастера прекрасно знают, что простейшие ограничители тока представлены в виде обычных резисторов. Такие агрегаты часто называют стабилизаторами , что не является действительностью, так как они не способны убрать все помехи при колебании напряжения на своём входе. Использование резистора в схеме питания того или иного прибора возможно только в том случае, если всё входное напряжение стабилизируется.

В иной ситуации даже мельчайшие скачки напряжения воспринимаются как повышенная нагрузка, что негативно отражается на работе всего устройства. Эффективность работы резистивных ограничителей тока является довольно низкой, так как потребляемая ими энергия рассеивается в виде тепла.

Более высоким уровнем КПД обладают те конструкции, которые изготовлены на базе готовых интегральных микросхем линейных стабилизаторов. Схемы таких устройств отличаются минимальным набором элементов, простотой настройки и отсутствием помех. Чтобы избежать нежелательного перегрева регулирующего элемента, различия между входным и выходным напряжением должны быть минимальными. В противном случае корпус микросхемы будет вынужден рассеивать всю невостребованную энергию, что в несколько раз снижает итоговый показатель КПД.

Наибольшей эффективностью обладают схемы с широтно-импульсной модуляцией. Их производство основано на использовании универсальных микросхем, где присутствует цепь обратной связи и специальные защитные механизмы, благодаря чему существенно возрастает надёжность всего устройства. Использование импульсного трансформатора ведёт к удержанию схемы, что положительно влияет на уровень КПД и продолжительность эксплуатационного срока. Стоит отметить, что такие стабилизаторы мастера часто изготавливают своими руками, используя для этого специальные детали.

Функциональные возможности

Только тот мастер, который хорошо знает принцип работы стабилизатора тока, сможет эффективно применять это устройство в различных сферах. Основная сложность в том, что электросети насыщены различными помехами, которые негативно влияют на работоспособность оборудования и приборов. Чтобы эффективно преодолеть источники отрицательного воздействия, специалисты повсюду применяют стабилизаторы напряжения и тока.

В каждом таком изделии присутствует незаменимый элемент - трансформатор , который обеспечивает стабильную и безотказную работу всей системы. Даже самая элементарная схема обязательно укомплектована универсальным выпрямительным мостом, который соединён с разными резисторами, а также конденсаторами. К главным эксплуатационным характеристикам относятся предельный уровень сопротивления и индивидуальная ёмкость.

Квалифицированные специалисты отмечают, что простой стабилизатор тока функционирует по самой элементарной схеме. Всё дело в том, что электрический ток поступает на основной трансформатор, благодаря чему меняется его предельная частота. На входе она всегда совпадает с этим показателем в электросети, находясь в пределах 50 герц. Только после того, как произошло преобразование тока, предельная частота будет снижена до оптимальной отметки.

Стоит отметить, что в традиционной схеме присутствуют мощные высоковольтные выпрямители, которые помогают определить полярность напряжения. А вот конденсаторы участвуют в качественной стабилизации тока, резисторы устраняют имеющиеся помехи.

Изготовление простого преобразователя для светодиодов

Опытные мастера согласятся, что собрать качественный и долговечный стабилизатор не так уж и сложно. Главная особенность состоит в том, что на блок может быть установлена целая система низковольтных конденсаторов на 20 вольт, а импульсная микросхема может иметь вход до 35 В. Наиболее простой светодиодный стабилизатор, выполненный своими руками - это вариант LM317. Потребуется только правильно рассчитать резистор для используемого светодиода с помощью специализированного онлайн-калькулятора.

Важным фактом остаётся то, что для слаженной работы такого агрегата отлично подходит подручное питание:

  • Стандартный блок на 19 вольт от ноутбука.
  • На 24 В.
  • Более мощный агрегат на 32 вольт от обычного принтера.
  • Либо на 9 или на 12 вольт от какой-либо бытовой электроники.

К основным преимуществам такого преобразователя всегда относят его доступность, минимальное количество элементов, высокую степень надёжности, а также наличие в магазинах. Собирать самостоятельно более сложную схему весьма нерационально. Если мастер не обладает необходимым опытом, тогда импульсный стабилизатор тока лучше купить в готовом виде. При необходимости его всегда можно усовершенствовать.

Продолжительность работы светодиода без потери яркости зависит от режима. Главное достоинство простейших стабилизаторов (драйверов), таких как микросхема-стабилизатор LM317, - их довольно трудно сжечь. Схема подключения LM317 требует всего двух деталей: самой микросхемы, включаемой в режим стабилизации, и резистора. Сам процесс сборки состоит из нескольких основных этапов:

  1. Потребуется купить переменный резистор сопротивлением в 0. 5 кОм (имеет три вывода и ручку регулировки). Заказать его можно через интернет или купить в «Радиолюбителе».
  2. Провода припаиваются к среднему выводу, а также к одному из крайних.
  3. С помощью мультиметра, включённого в режиме измерения сопротивления, замеряется сопротивление резистора. Нужно добиться максимального показания в 500 Ом (чтобы светодиод не перегорел при низком сопротивлении резистора).
  4. После внимательной проверки правильности соединений перед подключением собирается цепь.

Для любого устройства можно добиться подачи 10 А (задаётся низкоомным сопротивлением). Для этих целей можно использовать транзистор КТ825 или установить аналог с лучшими техническими характеристиками и системой охлаждения. Максимальная мощность LM317 - 1.5 ампер. Если есть необходимость увеличить ток, то в схему можно добавить полевой или обычный транзистор.

Универсальная регулируемая модель

Многие мастера сталкиваются с необходимостью использования высококачественного стабилизатора, который позволил бы проводить настройки сети в широком диапазоне. Некоторые современные схемы отличаются тем, что в них предусмотрено наличие токозадающего резистора с пониженными характеристиками. Сами специалисты отмечают, что такое устройство позволяет проводить усиление напряжения в другом резисторе. Это состояние принято называть усиленным напряжением ошибки.

Параметры опорного и ошибочного напряжения можно сравнить при помощи опорного усилителя, благодаря этому мастер осуществляет настройку состояния полевого транзистора. Стоит отметить, что такая схема требует дополнительного питания, которое обязательно должно поступать к отдельному разъёму. Всё дело в том, что питающее напряжение должно обеспечивать слаженную работу абсолютно всех компонентов используемой схемы. Допустимый уровень не должен быть превышен, так как это чревато преждевременной поломкой оборудования.

Чтобы максимально правильно настроить работу регулируемого стабилизатора тока, необходимо использовать специальный ползунок. Именно подстроечный резистор позволяет мастеру выставить максимальное значение тока. Настройка сети получается более гибкой, так как все параметры можно самостоятельно корректировать в зависимости от интенсивности эксплуатации.

Многофункциональный прибор

Среднюю сложность изготовления имеют драйверы для светодиодов на 220 В. Много времени может занять их настройка, требующая опыта по наладке. Такой драйвер извлечь можно из светодиодных ламп, прожекторов и светильников с неисправной светодиодной цепью. Большинство из них также возможно доработать, узнав модель контроллера преобразователя. Параметры обычно задаются одним или несколькими резисторами.

В datasheet указывается уровень сопротивления, необходимый для получения нужного тока. Если установить регулируемый резистор, то количество Ампер будет настраиваемым (но без превышения указанной номинальной мощности).

Ещё недавно высокой популярностью пользовался универсальный модуль XL4015. По своим характеристикам он подходит для подключения светодиодов с высокой мощностью (до 100 Ватт). Стандартный вариант его корпуса припаян к плате, выполняющей функции радиатора. Чтобы улучшить охлаждение XL4015, схема должна быть доработана с установкой радиатора на коробку устройства.

Многие пользователи просто ставят его сверху, однако, эффективность такой установки довольно низкая. Систему охлаждения желательно располагать внизу платы, напротив пайки микросхемы. Для оптимального качества её можно отпаять и установить на полноценный радиатор, используя термопасту. Провода потребуется удлинить. Дополнительное охлаждение можно монтировать и для диодов, что значительно повысит эффективность работы всей схемы.

Среди драйверов наиболее универсальным считается регулируемый. Обязательно устанавливается переменный резистор, который задаёт количество ампер. Эти характеристики обычно указываются в следующих документах:

  • В сопроводительной документации к микросхеме.
  • В datasheet.
  • В стандартной схеме включения.

Без добавочного охлаждения микросхемы такие устройства выдерживают 1-3 А (в соответствии с моделью контроллера широтно-импульсной модуляции). Главный недостаток этих драйверов - чрезмерный нагрев диода и дросселя. Выше 3 А потребуется охлаждение мощного диода и контроллера. Дроссель заменяют более подходящим либо перематывают толстым проводом.

Незаменимое устройство постоянного тока

Даже начинающий мастер знает, что такой агрегат работает по принципу двойного интегрирования . Абсолютно во всех моделях за этот процесс отвечают преобразователи. Универсальные двухканальные транзисторы предназначены для увеличения существующих динамических характеристик. Важно помнить, что для устранения тепловых потерь нужно использовать конденсаторы с большой ёмкостью.

Сделать показатель выпрямления можно только благодаря точному расчёту необходимого значения. Как показывает практика, если при выходном напряжении постоянного тока получается 12 ампер, то предельное значение должно составлять 5 В. Устройство сможет стабильно поддерживать рабочую частоту на отметке 30 Гц. Относительно порогового напряжения - всё зависит от блокировки сигнала, который поступает от трансформатора. Но фронт импульсов не должен превышать 2 МКС.

Только качественное преобразование тока позволяет обеспечить слаженную работу главных транзисторов. В этой схеме допускается использование исключительно полупроводниковых диодов. Если резисторы балластные, то это чревато большими тепловыми потерями. Именно поэтому коэффициент рассевания существенно увеличивается. Мастер может увидеть, что амплитуда колебаний возросла, а процесс индуктивности не произошёл.

Современная схема на базе КРЕН

Такое устройство будет стабильно работать только с элементами LM317 и КР142ЕН12. Это связано с тем, что они выступают в качестве универсальных стабилизаторов напряжения, хорошо справляясь с током до 1.5 А и выходным напряжением до 40 вольт. В классическом тепловом режиме эти элементы способны качественно рассеивать мощность до 10 Ватт. Сами микросхемы отличаются низким собственным потреблением, так как этот показатель составляет всего 8 мА. Главное, что этот показатель остаётся неизменным даже в том случае, если напряжение колеблется.

Отдельного внимания заслуживает микросхема LM317, которая способна удерживать постоянное напряжение на основном резисторе. Этот агрегат с неизменным сопротивлением обеспечивает максимальную стабильность проходящего через него тока, благодаря чему его часто называют токозадающим резистором. Современные стабилизаторы на КРЕН отличаются от своих аналогов относительной простотой, за счёт чего активно эксплуатируются в качестве зарядки для аккумуляторов и для электронной нагрузки.

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.

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 . 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.

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.

Содержание:

В каждой электрической сети периодически возникают помехи, отрицательно влияющие на стандартные параметры тока и . Данная проблема успешно решается с помощью различных устройств, среди которых очень популярны и эффективны стабилизаторы тока. Они имеют различные технические характеристики, что делает возможным их использование совместно с любыми бытовыми электроприборами и оборудованием. Особые требования предъявляются к измерительному оборудованию, требующему стабильного напряжения.

Общее устройство и принцип работы стабилизаторов тока

Знание основных принципов работы стабилизаторов тока способствует наиболее эффективному использованию этих устройств. Электрические сети буквально насыщены различными помехами, негативно влияющими на работу бытовых приборов и электрооборудования. Для преодоления отрицательных воздействий используется схема простого стабилизатора напряжения и тока.

В каждом стабилизаторе имеется основной элемент - трансформатор, обеспечивающий работу всей системы. Самая простая схема включает в свой состав выпрямительный мост, соединенный с различными типами конденсаторов и резисторов. Их основными параметрами считаются индивидуальная емкость и предельное сопротивление.

Сам стабилизатор тока работает по очень простой схеме. Когда ток поступает на трансформатор, его предельная частота изменяется. На входе она будет совпадать с частотой электрической сети и составит 50 Гц. После того как будут выполнены все преобразования тока, предельная частота на выходе снизится до 30 Гц. В схеме преобразования участвуют высоковольтные выпрямители, с помощью которых определяется полярность напряжения. Конденсаторы непосредственно участвуют в стабилизации тока, а резисторы снижают помехи.

Диодный стабилизатор тока

Во многих конструкциях светильников имеются диодные стабилизаторы, более известные как . Как и все типы диодов, светодиоды обладают нелинейной вольтамперной характеристикой. То есть, при изменяющемся напряжении на светодиоде, происходит непропорциональное изменение тока.

С ростом напряжения вначале наблюдается очень медленное возрастание тока, в результате, свечение светодиода отсутствует. Затем, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света и очень быстрое возрастание тока. Дальнейший рост напряжения приводит к катастрофическому увеличению тока и перегоранию светодиода. Значение порогового напряжения отражается в технических характеристиках светодиодных источников света.

Светодиоды с высокой мощностью требуют установки теплоотвода, поскольку их работа сопровождается выделением большого количества тепла. Кроме того, для них требуется и достаточно мощный стабилизатор тока. Правильная работа светодиодов также обеспечивается стабилизирующими устройствами. Это связано с сильным разбросом порогового напряжения даже у однотипных источников света. Если два таких светодиода подключить к одному источнику напряжения, по ним будет проходить ток разной величины. Разница может быть настолько существенной, что один из светодиодов сразу же сгорит.

Таким образом, не рекомендуется включение светодиодных источников света без стабилизаторов. Данные устройства устанавливают ток заданного значения без учета напряжения, приложенного к схеме. К наиболее современным приборам относится двухвыводной стабилизатор для светодиодов, применяющийся для создания недорогих решений по управлению светодиодами. В его состав входит полевой транзистор, обвязочные детали и другие радиоэлементы.

Схемы стабилизаторов тока на КРЕН

Данная схема стабильно работает с использованием таких элементов, как КР142ЕН12 или LM317. Они являются регулируемыми стабилизаторами напряжения, работающими с током до 1,5А и входным напряжением до 40В. В нормальном тепловом режиме эти устройства способны рассеивать мощность до 10Вт. Эти микросхемы обладают низким собственным потреблением, составляющим примерно 8мА. Данный показатель остается неизменным даже при изменяющемся токе, проходящем через КРЕН и измененном входном напряжении.

Элемент LM317 способен удерживать на основном резисторе постоянное напряжение, регулируемое в определенных пределах с помощью подстроечного резистора. Основной резистор с неизменным сопротивлением обеспечивает стабильность проходящего через него тока, поэтому он известен еще, как токозадающий резистор.

Стабилизатор на КРЕН отличается простотой и может использоваться в качестве электронной нагрузки, зарядки аккумуляторов и в других областях.

Стабилизатор тока на двух транзисторах

Благодаря своему простому исполнению, в электронных схемах очень часто используются стабилизаторы на двух транзисторах. Их основным недостатком считается не вполне стабильный ток в нагрузках при изменяющемся напряжении. Если же не требуется высоких токовых характеристик, то данное стабилизирующее устройство вполне сгодится для решения многих несложных задач.

Кроме двух транзисторов в схеме стабилизатора присутствует токозадающий резистор. Когда на одном из транзисторов (VT2) увеличивается ток, возрастает напряжение на токозадающем резисторе. Под действием этого напряжения (0,5-0,6В) начинает открываться другой транзистор (VT1). При открытии этого транзистора, другой транзистор - VT2 начинает закрываться. Соответственно, уменьшается и количество тока, протекающего через него.

В качестве VT2 используется биполярный транзистор, однако в случае необходимости возможно создать регулируемый стабилизатор тока на полевом транзисторе MOSFET, используемом в качестве стабилитрона. Его выбор осуществляется исходя из напряжения 8-15 вольт. Данный элемент используется при слишком высоком напряжении источника питания, под действием которого затвор в полевом транзисторе может быть пробит. Более мощные стабилитроны MOSFET рассчитаны на более высокое напряжение - 20 вольт и более. Открытие таких стабилитронов происходит при минимальном значении напряжения на затворе 2 вольта. Соответственно, происходит и увеличение напряжения, обеспечивающего нормальную работу схемы стабилизатора тока.

Регулируемый стабилизатор постоянного тока

Иногда возникает необходимость в стабилизаторах тока с возможностью регулировок в широком диапазоне. В некоторых схемах может использоваться токозадающий резистор с пониженными характеристиками. В этом случае необходимо применять усилитель ошибки, основой которого служит операционный усилитель.

С помощью одного токозадающего резистора происходит усиление напряжения в другом резисторе. Это состояние называется усиленным напряжением ошибки. С помощью опорного усилителя сравниваются параметры опорного напряжения и напряжения ошибки, после чего выполняется регулировка состояния полевого транзистора.

Для такой схемы требуется отдельное питание, которое подается к отдельному разъему. Питающее напряжение должно обеспечивать нормальную работу всех компонентов схемы и не превышать уровня, достаточного для пробоя полевого транзистора. Правильная настройка схемы требует установки ползунка переменного резистора в самое верхнее положение. С помощью подстроечного резистора выставляется максимальное значение тока. Таким образом, переменный резистор позволяет выполнять регулировку тока от нуля до максимального значения, установленного в процессе настройки.

Мощный импульсный стабилизатор тока

Широкий диапазон питающих токов и нагрузок не всегда является основным требованием к стабилизаторам. В некоторых случаях решающее значение отводится высокому коэффициенту полезного действия прибора. Эту задачу успешно решает микросхема импульсного стабилизатора тока, заменяющая компенсационные стабилизаторы. Приборы этого типа позволяют создавать высокое напряжение на нагрузке даже при наличии невысокого входного напряжения.

Кроме того, существует повышающий . Они используются вместе с нагрузками, питающее напряжение которых превышает входное напряжение стабилизирующего устройства. В качестве делителей выходного напряжения используются два резистора, задействованные в микросхеме, с помощью которой входное и выходное напряжение поочередно уменьшается или увеличивается.

Стабилизатор на LM2576

Несмотря на богатый выбор в магазинах светодиодных фонариков различных конструкций, радиолюбители разрабатывают свои варианты схем для питания белых суперярких светодиодов. В основном задача сводится к тому, как запитать светодиод всего от одной батарейки или аккумулятора, провести практические исследования.

После того, как получен положительный результат, схема разбирается, детали складываются в коробочку, опыт завершен, наступает моральное удовлетворение. Часто исследования на этом останавливаются, но иногда опыт сборки конкретного узла на макетной плате переходит в реальную конструкцию, выполненную по всем правилам искусства. Далее рассмотрены несколько простых схем, разработанных радиолюбителями.

В ряде случаев установить, кто является автором схемы очень трудно, поскольку одна и та же схема появляется на разных сайтах и в разных статьях. Часто авторы статей честно пишут, что эту статью нашли в интернете, но кто опубликовал эту схему впервые, неизвестно. Многие схемы просто срисовываются с плат тех же китайских фонариков.

Зачем нужны преобразователи

Все дело в том, что прямое падение напряжения на , как правило, не менее 2,4…3,4В, поэтому от одной батарейки с напряжением 1,5В, а тем более аккумулятора с напряжением 1,2В зажечь светодиод просто невозможно. Тут есть два выхода. Либо применять батарею из трех или более гальванических элементов, либо строить хотя бы самый простой .

Именно преобразователь позволит питать фонарик всего от одной батарейки. Такое решение уменьшает расходы на источники питания, а кроме того позволяет полнее использовать : многие преобразователи работоспособны при глубоком разряде батареи до 0,7В! Использование преобразователя также позволяет уменьшить габариты фонарика.

Схема представляет собой блокинг-генератор. Это одна из классических схем электроники, поэтому при правильной сборке и исправных деталях начинает работать сразу. Главное в этой схеме правильно намотать трансформатор Tr1, не перепутать фазировку обмоток.

В качестве сердечника для трансформатора можно использовать ферритовое кольцо с платы от негодной . Достаточно намотать несколько витков изолированного провода и соединить обмотки, как показано на рисунке ниже.

Трансформатор можно намотать обмоточным проводом типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром не более 0,3мм, что позволит уложить на кольцо чуть большее количество витков, хотя бы 10…15, что несколько улучшит работу схемы.

Обмотки следует мотать в два провода, после чего соединить концы обмоток, как показано на рисунке. Начало обмоток на схеме показано точкой. В качестве можно использовать любой маломощный транзистор n-p-n проводимости: КТ315, КТ503 и подобные. В настоящее время проще найти импортный транзистор, например BC547.

Если под рукой не окажется транзистора структуры n-p-n, то можно применить , например КТ361 или КТ502. Однако, в этом случае придется поменять полярность включения батарейки.

Резистор R1 подбирается по наилучшему свечению светодиода, хотя схема работает, даже если его заменить просто перемычкой. Вышеприведенная схема предназначена просто «для души», для проведения экспериментов. Так после восьми часов беспрерывной работы на один светодиод батарейка с 1,5В «садится» до 1,42В. Можно сказать, что почти не разряжается.

Для исследования нагрузочных способностей схемы можно попробовать подключить параллельно еще несколько светодиодов. Например, при четырех светодиодах схема продолжает работать достаточно стабильно, при шести светодиодах начинает греться транзистор, при восьми светодиодах яркость заметно падает, транзистор греется весьма сильно. А схема, все-таки, продолжает работать. Но это только в порядке научных изысканий, поскольку транзистор в таком режиме долго не проработает.

Если на базе этой схемы планируется создать простенький фонарик, то придется добавить еще пару деталей, что обеспечит более яркое свечение светодиода.

Нетрудно видеть, что в этой схеме светодиод питается не пульсирующим, а постоянным током. Естественно, что в этом случае яркость свечения будет несколько выше, а уровень пульсаций излучаемого света будет намного меньше. В качестве диода подойдет любой высокочастотный, например, КД521 ().

Преобразователи с дросселем

Еще одна простейшая схема показана на рисунке ниже. Она несколько сложнее, чем схема на рисунке 1 , содержит 2 транзистора, но при этом вместо трансформатора с двумя обмотками имеет только дроссель L1. Такой дроссель можно намотать на кольце все от той же энергосберегающей лампы, для чего понадобится намотать всего 15 витков обмоточного провода диаметром 0,3…0,5мм.

При указанном параметре дросселя на светодиоде можно получить напряжение до 3,8В (прямое падение напряжения на светодиоде 5730 3,4В), что достаточно для питания светодиода мощностью 1Вт. Наладка схемы заключается в подборе емкости конденсатора C1 в диапазоне ±50% по максимальной яркости светодиода. Схема работоспособна при снижении напряжения питания до 0,7В, что обеспечивает максимальное использование емкости батареи.

Если рассмотренную схему дополнить выпрямителем на диоде D1, фильтром на конденсаторе C1, и стабилитроном D2, получится маломощный блок питания, который можно применить для питания схем на ОУ или других электронных узлов. При этом индуктивность дросселя выбирается в пределах 200…350 мкГн, диод D1 с барьером Шоттки, стабилитрон D2 выбирается по напряжению питаемой схемы.

При удачном стечении обстоятельств с помощью такого преобразователя можно получить на выходе напряжение 7…12В. Если предполагается использовать преобразователь для питания только светодиодов, стабилитрон D2 можно из схемы исключить.

Все рассмотренные схемы являются простейшими источниками напряжения: ограничение тока через светодиод осуществляется примерно так же, как это делается в различных брелоках или в зажигалках со светодиодами.

Светодиод через кнопку включения, без всякого ограничительного резистора, питается от 3…4-х маленьких дисковых батареек, внутреннее сопротивление которых ограничивает ток через светодиод на безопасном уровне.

Схемы с обратной связью по току

А светодиод является, все-таки, токовым прибором. Неспроста в документации на светодиоды указывается именно прямой ток. Поэтому настоящие схемы для питания светодиодов содержат обратную связь по току: как только ток через светодиод достигает определенного значения, выходной каскад отключается от источника питания.

В точности также работают и стабилизаторы напряжения, только там обратная связь по напряжению. Ниже показана схема для питания светодиодов с токовой обратной связью.

При внимательном рассмотрении можно увидеть, что основой схемы является все тот же блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2. Транзистор VT1 является управляющим в цепи обратной связи. Обратная связь в данной схеме работает следующим образом.

Светодиоды питаются напряжением, которое накапливается на электролитическом конденсаторе. Заряд конденсатора производится через диод импульсным напряжением с коллектора транзистора VT2. Выпрямленное напряжение используется для питания светодиодов.

Ток через светодиоды проходит по следующему пути: плюсовая обкладка конденсатора, светодиоды с ограничительными резисторами, резистор токовой обратной связи (сенсор) Roc, минусовая обкладка электролитического конденсатора.

При этом на резисторе обратной связи создается падение напряжения Uoc=I*Roc, где I ток через светодиоды. При возрастании напряжения на (генаратор, все-таки, работает и заряжает конденсатор), ток через светодиоды увеличивается, а, следовательно, увеличивается и напряжение на резисторе обратной связи Roc.

Когда Uoc достигает 0,6В транзистор VT1 открывается, замыкая переход база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 закрывается, блокинг-генератор останавливается, и перестает заряжать электролитический конденсатор. Под воздействием нагрузки конденсатор разряжается, напряжение на конденсаторе падает.

Уменьшение напряжения на конденсаторе приводит к снижению тока через светодиоды, и, как следствие, уменьшению напряжения обратной связи Uoc. Поэтому транзистор VT1 закрывается и не препятствует работе блокинг-генератора. Генератор запускается, и весь цикл повторяется снова и снова.

Изменяя сопротивление резистора обратной связи можно в широких пределах изменять ток через светодиоды. Подобные схемы называются импульсными стабилизаторами тока.

Интегральные стабилизаторы тока

В настоящее время стабилизаторы тока для светодиодов выпускаются в интегральном исполнении. В качестве примеров можно привести специализированные микросхемы ZXLD381, ZXSC300. Схемы, показанные далее, взяты из даташитов (DataSheet) этих микросхем.

На рисунке показано устройство микросхемы ZXLD381. В ней содержится генератор ШИМ (Pulse Control), датчик тока (Rsense) и выходной транзистор. Навесных деталей всего две штуки. Это светодиод LED и дроссель L1. Типовая схема включения показана на следующем рисунке. Микросхема выпускается в корпусе SOT23. Частота генерации 350КГц задается внутренними конденсаторами, изменить ее невозможно. КПД устройства 85%, запуск под нагрузкой возможен уже при напряжении питания 0,8В.

Прямое напряжение светодиода должно быть не более 3,5В, как указано в нижней строчке под рисунком. Ток через светодиод регулируется изменением индуктивности дросселя, как показано в таблице в правой части рисунка. В средней колонке указан пиковый ток, в последней колонке средний ток через светодиод. Для снижения уровня пульсаций и повышения яркости свечения возможно применение выпрямителя с фильтром.

Здесь применяется светодиод с прямым напряжением 3,5В, диод D1 высокочастотный с барьером Шоттки, конденсатор C1 желательно с низким значением эквивалентного последовательного сопротивления (low ESR). Эти требования необходимы для того, чтобы повысить общий КПД устройства, по возможности меньше греть диод и конденсатор. Выходной ток подбирается при помощи подбора индуктивности дросселя в зависимости от мощности светодиода.

Отличается от ZXLD381 тем, что не имеет внутреннего выходного транзистора и резистора-датчика тока. Такое решение позволяет значительно увеличить выходной ток устройства, а следовательно применить светодиод большей мощности.

В качестве датчика тока используется внешний резистор R1, изменением величины которого можно устанавливать требуемый ток в зависимости от типа светодиода. Расчет этого резистора производится по формулам, приведенным в даташите на микросхему ZXSC300. Здесь эти формулы приводить не будем, при необходимости несложно найти даташит и подсмотреть формулы оттуда. Выходной ток ограничивается лишь параметрами выходного транзистора.

При первом включении всех описанных схем желательно батарейку подключать через резистор сопротивлением 10Ом. Это поможет избежать гибели транзистора, если, например, неправильно подключены обмотки трансформатора. Если с этим резистором светодиод засветился, то резистор можно убирать и проводить дальнейшие настройки.

Борис Аладышкин

Светодиоды не любят колебания напряжения, это факт. Не любят они это по причине того, что светодиоды ведут себя не так как лампы или другие линейные приборы. Их ток меняется в зависимости от напряжения нелинейно, поэтому например двухкратное увеличение напряжения увеличивает ток через светодиоды далеко не в 2 раза. Из за чего они перегреваются, быстро деградируют и выходят из строя.

Большинство диодов, применяемых в автомобиле, имеют встроенное сопротивление, которое рассчитано на напряжение 12 вольт. Но напряжение бортовой сети автомобиля никогда не бывает 12 вольт (разве что с разряженным аккумулятором), плюс ко всему оно далеко не такое стабильное, как хотелось бы. Если использовать недорогие китайские диодные приборы в автомобиле без предварительной их стабилизации то они достаточно быстро начнут мигать а затем и вовсе перестанут светить.

Вот и я столкнулся с такой проблемой - светодиоды в габаритах начали мигать, так как я когда-то поленился их стабилизировать.

Существует множество готовых схем-стабилизаторов для 12-вольтовых приборов. Чаще всего на прилавках можно найти микросхему КР142ЕН8Б или подобные ей. Данная микросхема расчитана на ток до 1.5А, но для большего эффекта нужно включение с применением входных и выходных конденсаторов.

Стандартная схема предполагает применение 0.33 и 0.033мкФ конденсаторов (если память не изменяет). Но лично я решил сделать включение с применением 4-х конденсаторов: 470мкФ и 0.47мкФ на вход и соответственно в 10 раз меньшая емкость на выход. Я уже не помню, но где-то на форумах я встречал именно такое включение, решил его применить.

Чтобы все это можно было легко внедрить в авто, я решил напаять все элементы непосредственно на микросхему.

Микросхема с элементами

Микросхема с элементами

К микросхеме припаяны, помимо конденсаторов, два провода, соответственно вход и выход. Масса будет приходить через крепление микросхемы. Средняя нога микросхемы задействована только под ножки конденсаторов. Выводить провод от нее я не стал, так как она объединена с корпусом схемы.
Для прочности всей конструкции я решил залить все это клеем, затем завернуть в термоусадку.

Микросхемы

Микросхема и термоусадка

Готовые стабилизаторы

В автомобиле можно крепить через саморез к кузову.

Прикрепленный стабилизатор

Пост не претендует на что-то супер-мега технологичное, но мало ли кому может пригодиться 🙂

Схема включения

Вместо КР142ЕН8Б можно использовать L7812CV, схема включения аналогичная. Если взглянуть на стандартную схему и сравнить с моей то возникают вопросы “зачем именно такие емкости?”.

Поясняю: штатная схема включения подразумевает только стабилизацию напряжения, но никак не спасает от просадки (кратковременной) напряжения, поэтому в схему были введены электролиты достаточно большой емкости для сглаживания таких просадок.

По идее конечно АКБ в машине должен выполнить роль фильтра просадок напряжения, но иногда случаются просадки, которые АКБ просто не успевает уловить. Например при подаче искры на свечу зажигания через катушку проходит нехилый ток, который отлично просаживает напряжение в бортсети.

Главная » Интересные факты » Импульсный стабилизатор тока своими руками. Подключение светодиодов через стабилизатор тока

Драйвер светодиода или стабилизатор тока Источники питания р...

Привет, Вы узнаете про стабилизатор тока, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое стабилизатор тока,светодиодный драйвер , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры

Драйверы светодиодов применяются для обеспечения питания светодиодов, в частности сверхярких светодиодов, они представляют собой стабилизированный источник тока , преобразовывающий сетевое напряжение в постоянный ток.

Драйверы обеспечивают стабильный ток на нагрузку, в то время как блоки питания обеспечивают постоянное выходное напряжение. Поскольку яркость свечения светодиода зависит от силы протекающего через него тока, а не от напряжения, то для обеспечения максимально равномерного свечения важно обеспечить стабильный ток.

Гарантией яркости свечения, эффективности и долговечности LED-источников является правильное питание, которое могут обеспечить специальные электронные устройства — драйверы для светодиодов. Они преобразуют напряжение переменного тока в сети 220В в напряжение постоянного тока заданного значения.

Преимущества светодиодного драйвера перед блоками питания:

  • Стабильный ток – это гарантирует постоянный световой поток;
  • Максимальная мощность – при использовании драйвера на светодиод подается максимальная допустимая мощность, что позволяет получить максимальную светоотдачу;
  • Драйверы потребляют меньше электроэнергии, поскольку нет необходимости использовать ограничивающий резистор .

Драйверы могут быть изготовлены на транзисторах или на ШИМ-контроллерах, большинство моделей реализовано на ШИМ, поскольку такое решение обеспечивает более высокую точность стабилизации тока и схема рассчитана на большие нагрузки. Единственным плюсом драйверов реализованных на транзисторах является низкая цена.

Светодиодные драйверы выпускаются под определенное напряжение:

  • 12 В
  • 3,7 В
  • 7-30 В
  • 12/24 В

Наиболее распространенные модели светодиодных драйверов, рассчитанные на ток в 300 и 700 мА. При необходимости вы легко сможете купить светодиодные драйверы, выдающие токи в несколько ампер.

К каждому дайверу подбирается строго соответствующее количество светодиодов определенной мощности, из-за этого их наиболее часто применяют в изделиях, которые изготавливаются промышленным способом, а не в индивидуальных решениях.

Но выпускаются и универсальные дайверы, которые предусматривают использование переменного количества светодиодов, но при условии, что их суммарная мощность не превышает номинальную мощность драйвера, КПД таких драйверов ниже, а цена несколько выше.

Также важным преимуществом светодиодных драйверов являются очень компактные размеры, благодаря чему их можно поместить практически в любой корпус и незаметно разместить в нишах интерьера.

Драйверы для светодиодов классифицируют по типу устройства на линейные и импульсные. Структура и типовая схема драйвера для светодиодов линейного типа представляет собой генератор тока на транзисторе с р-каналом. Такие устройства обеспечивают плавную стабилизацию тока при условии неустойчивого напряжения на входном канале. Они являются простыми и дешевыми устройствами, однако отличаются низкой эффективностью, выделяют при работе много тепла и не могут быть использованы как драйвера для мощных светодиодов.

Импульсные устройства создают в выходном канале ряд высокочастотных импульсов. Их работа основана на принципе ШИМ (широтно-импульсной модуляции), когда средняя величина тока на выходе обуславливается коэффициентом заполнения, т.е. отношением длительности импульса к числу его повторений. Изменение величины среднего выходного тока происходит вследствие того, что частота импульсов остается неизменной, а коэффициент заполнения изменяется от 10-80%.

Благодаря высокому КПД преобразований (до 95%) и компактности устройств, они нашли широкое применение для портативных светодиодных конструкций . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Кроме того, эффективность устройств положительно сказывается на длительности функционирования автономных приборов питания. Преобразователи импульсного типа имеют компактные размеры и отличаются обширным диапазоном входных напряжений. Недостатком этих устройств является высокий уровень электромагнитных помех.

Диммируемые драйверы для светодиодов

Современные драйверы для светодиодов совместимы с устройствами регулирования яркости свечения полупроводниковых приборов. Использование диммируемых драйверов позволяет управлять уровнем освещенности в помещениях: снижать интенсивность свечения в дневное время, подчеркивать или скрывать отдельные элементы в интерьере, зонировать пространство. Это, в свою очередь, дает возможность не только рационально использовать электроэнергию, но и экономить ресурс светодиодного источника света.

Диммируемые драйверы бывают двух типов. Одни подсоединяются между блоком питания и LED-источниками. Такие устройства управляют энергией, поступающей от источника питания к светодиодам. В основе таких устройств используется ШИМ-управление, при котором энергия поступает к нагрузке в виде импульсов. Длительность импульсов определяет количество энергии от минимального до максимального значения. Драйверы такого типа применяются по большей части для светодиодных модулей с фиксированным напряжением, таких как светодиодные ленты, бегущие строки и др.

Диммируемые преобразователи второго типа управляют непосредственно источником питания. Принцип их работы заключается как в ШИМ-регулировании, так и в управлении величиной протекающего через светодиоды тока. Диммируемые драйверы этого типа используются для LED-приборов со стабилизированным током. Стоит отметить, что при управлении светодиодами посредством ШИМ-регулирования наблюдаются негативно влияющие на зрение эффекты.

Сравнивая эти два метода регулирования, стоит отметить, что при регулировании величины тока через LED-источники наблюдается не только изменение яркости свечения, но и изменение цвета свечения. Так, белые светодиоды при меньшем токе излучают желтоватый свет, а при увеличении – светятся синим. При управлении светодиодами посредством ШИМ-регулирования наблюдаются негативно влияющие на зрение эффекты и высокий уровень электромагнитных помех. В связи с этим ШИМ-управление используется достаточно редко в отличие от регулирования тока.

Схемы драйверов для светодиодов

Многие производители выпускают для светодиодов микросхемы драйверов, позволяющие запитывать источники от пониженного напряжения. Все существующие драйверы делят на простые, выполненные на базе от 1-3 транзисторов и более сложные с использованием специальных микросхем с широтно-импульсной модуляцией.

Схема драйверов для светодиодов на 1W

Компания ON Semiconductor предлагает в качестве основы для драйверов широкий выбор микросхем. Они отличаются приемлемой стоимостью, отличной эффективностью преобразования, экономичностью и низким уровнем электромагнитных импульсов. Производителем представлен драйвер импульсного типа UC3845 с величиной тока на выходе до 1А. На такой микросхеме можно реализовать схему драйвера для светодиода 10W.

Электронные компоненты HV9910 (Supertex) являются популярной микросхемой для драйверов, благодаря простому схемному разрешению и невысокой цене. Она имеет встроенный регулятор напряжения и выводы для осуществления управления яркостью, а также вывод для программирования частоты переключений. Выходное значение тока составляет до 0,01А. На данной микросхеме возможно воплотить простой драйвер для светодиодов.

На базе микросхемы UCC28810 (пр-во компании Texas Instruments) можно создать схему драйвера для мощных светодиодов. В такой схеме LED-драйвера может создаваться выходное напряжение величиной 70-85В для светодиодных модулей, состоящих из 28 LED-источников током 3 А.

Полезный совет! Если вы планируете купить сверхяркие светодиоды мощностью 10 Вт, для конструкций из них можно использовать импульсный драйвер на микросхеме UCC28810.

Схема подключения мощного светодиода

Компания Clare предлагает создание простого драйвера импульсного типа на основе микросхемы CPC 9909. Она включает контроллер преобразователя, размещенного в компактном корпусе. За счет встроенного стабилизатора напряжения допускается питание преобразователя от напряжения 8-550В. Микросхема CPC 9909 позволяет эксплуатировать драйвер в условиях широкого разброса температурных режимов от -50 до 80°С.

Расчет драйверов для светодиодов

Чтобы определить напряжение на выходе светодиодного драйвера, необходимо рассчитать отношение мощности (Вт) к значению тока (А). К примеру, драйвер имеет следующие характеристики: мощность 3 Вт и ток 0,3 А. Расчетное отношение составляет 10В. Таким образом, это будет максимальная величина выходного напряжения данного преобразователя.

Если необходимо подключить 3 LED-источника, ток каждого из которых составляет 0,3 мА при напряжении питания 3В. Подключая к светодиодному драйверу один из приборов, то выходное напряжение будет равно 3В и ток 0,3 А. Собрав последовательно два LED-источника, выходное напряжение будет равно 6В и ток 0,3 А. Добавив в последовательную цепочку третий светодиод, получим 9В и 0,3 А. При параллельном соединении 0,3 А одинаково распределятся между светодиодами по 0,1 А. Подключая светодиоды к устройству на 0,3 А при значении тока 0,7, им достанется всего 0,3 А.

Таков алгоритм функционирования светодиодных драйверов. Они выдают такое количество тока, на которое они рассчитаны. Способ подключения LED-приборов в этом случае не играет роли. Есть модели драйверов, предполагающие любое количество подключаемых к ним светодиодов. Но тогда существует ограничение по мощности LED-источников: она не должна превышать мощность самого драйвера. Выпускаются драйверы, рассчитанные на определенное число подключаемых светодиодов К ним разрешается подключить меньшее количество светодиодов. Но такие драйверы имеют низкую эффективность, в отличие от устройств, рассчитанных на конкретное количество LED-приборов.

Следует отметить, что у драйверов, рассчитанных на фиксированное количество излучающих диодов, предусмотрена защита от аварийных ситуаций. Такие преобразователи некорректно работают, если к ним подключить меньшее число светодиодов: они будут мерцать или вообще не будут светиться. Таким образом, если подключить к драйверу напряжение без соответствующей нагрузки, он будет работать нестабильно.

Схема драйвера для светодиодов своими руками на базе PT4115

Схемы драйвера для питания LED-приборов рассеивающей мощностью 3 Вт могут быть исполнены в двух вариантах. Первый предполагает наличие источника питания напряжением от 6 до 30В. В другой схеме предусмотрено питание от источника переменного тока напряжением от 12 до 18В. В этом случае в схему введен диодный мост, на выходе которого устанавливается конденсатор . Он способствует сглаживанию колебаний напряжения, емкость его составляет 1000 мкФ.

Для первой и второй схемы особое значение имеет конденсатор (CIN): этот компонент призван уменьшить пульсацию и компенсировать накопленную катушкой индуктивности энергию при закрытии MOP-транзистора. В отсутствие конденсатора вся энергия индуктивности через полупроводниковый диод ДШБ (D) попадет на вывод напряжения питания (VIN) и станет причиной пробоя микросхемы относительно питания.

Микросхема PT4115

Полезный совет! Следует обязательно учитывать, что подключение драйвера для светодиодов в отсутствие входного конденсатора не разрешается.

Учитывая количество и то, сколько потребляют светодиоды, рассчитывается индуктивность (L). В схеме светодиодного драйвера следует подбирать индуктивность, величина которой 68-220 мкГн. Об этом свидетельствуют данные технической документации. Можно допустить небольшое увеличение значения L, однако следует учесть, что тогда снизится КПД схемы в целом.

Как только подается напряжение, величина тока при прохождении его через резистор RS (работает как датчик тока) и L будет нулевая. Далее, CS comparator анализирует уровни потенциалов, находящихся до резистора и после него – в результате появляется высокая концентрация на выходе. Ток, идущий в нагрузку, нарастает до определенного значения, контролируемого RS. Ток увеличивается в зависимости от значения индуктивности и от величины напряжения.

Схема драйвера для светодиодов с использованием PT4115

Сборка компонентов драйвера

Компоненты обвязки микросхемы РТ 4115 подбираются с учетом указаний производителя. Для CIN следует применять низкоимпедансный конденсатор (конденсатор с низким ESR), так как применение других аналогов негативно скажется на эффективности драйвера. Если устройство будет запитано от блока со стабилизированным током, на входе понадобится один конденсатор емкостью от 4,7 мкФ. Его рекомендуется разместить рядом с микросхемой. Если ток переменный, потребуется ввести твердотельный танталовый конденсатор, емкость которого не ниже 100 мкФ.

В схему включения для светодиодов 3 Вт необходимо установить катушку индуктивности на 68 мкГн. Она должна располагаться как можно ближе к выводу SW. Можно сделать катушку самостоятельно. Для этого потребуется кольцо из вышедшего из строя компьютера и обмоточный провод (ПЭЛ-0,35). В качестве диода D можно использовать диод FR 103. Его параметры: емкость 15 пФ, время восстановления 150 нс, температура от -65 до 150°С. Он может справиться с импульсами тока до 30 А.

Минимальная величина резистора RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0,082 Ом, ток – 1,2 А. Чтобы рассчитать резистор, необходимо использовать значение тока, необходимого для светодиода. Ниже приведена формула для расчета:

RS = 0,1 / I,

где I – номинальная величина тока LED-источника.

Низковольтный драйвер на микросхеме

Величина RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0,13 Ом, соответственно значение тока – 780 мА. Если такой резистор не удается отыскать, можно использовать несколько низкоомных компонентов, используя при расчете формулу сопротивления для параллельного и последовательного включения.

См. также

На этом все! Теперь вы знаете все про стабилизатор тока, Помните, что это теперь будет проще использовать на практике. Надеюсь, что теперь ты понял что такое стабилизатор тока,светодиодный драйвер и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры

MBI6651GST, Импульсный стабилизатор тока для мощных светодиодов, 1А, [SOT-23-6]

Cветодиодные интегральные драйверы фирмы Macroblock находят широкое применение в управлении мощными осветительными и сверх яркими сигнальными светодиодами. Линейка представлена как многоканальными (16, 8, 4), так и одноканальными драйверами в различных корпусах для поверхностного монтажа, предназначенными для питания и управления, как отдельных светодиодов, так и групп светодиодов.

Драйверы представлены основными классами:
цифровые драйверы – драйверы, имеющие цифровой интерфейс (управление по шине): MBI5025, MBI5026, MBI5030, MBI5031, MBI5039, MBI5168, MBI5170;
мощные драйверы – драйверы для питания мощных осветительных или большого количества сверхъярких сигнальных светодиодов: MBI6651;
драйверы подсветки – предназначенные для питания светодиодов подсветки различных приборов и устройств: MBI1008.

Во всех драйверах установка значения выходного тока осуществляется внешним резистором, причем точность установки тока составляет не более +/-3% между каналами и +/-6% между отдельными корпусами микросхем. Такая высокая точность установки тока обеспечивается специальной технологией – PrecisionDrive™.

Цифровые драйверы обладают малым значением времени отклика (200нс для тока до 60мА; 400нс для тока 60-100мА) и высокой тактовой частотой 25-30 МГц, что позволяет использовать их в системах с большим объемом данных, например в полноцветных информационных экранах, видеоэкранах, «бегущих строках», графических и символьных дисплеях.

Драйверы, также имеют ряд важных и полезных функций: Share-I-O™ - возможность по стандартной цифровой шине диагностировать и локализовать неисправности светодиодов, а также управлять яркостью свечения светодиодов, а наличие встроенного S-PWM (ШИМ со скремблированием), обеспечивает улучшение изображения видеодисплеев. Сurrent-Adjustment - Позволяет производить цифровую подстройку выходного тока микросхемы – баланса белого (MBI5030, MBI5031, MBI5039).

Поддержка постоянного тока для светодиодов

- Стабилизация тока в схемах светодиодов

Введение

В наши дни светоизлучающие диоды (СИД) стали очень распространенными. Он в основном используется в качестве индикатора мощности в электронных приборах. Они также широко используются в декоративном освещении и рекламных дисплеях. Интересной особенностью светодиодов является то, что они излучают довольно много света даже при очень низких токах. Но это также означает, что он может быть необратимо поврежден при высоком токе светодиода.Более того, более высокий ток светодиода, чем требуется, приведет к ненужному нагреву светодиода, что в конечном итоге снизит его эффективность и срок службы. Таким образом, становится обязательным наличие какого-либо устройства ограничения тока светодиода для обеспечения постоянного тока светодиода для достижения оптимальных результатов. Обычно это достигается с помощью последовательного резистора.

Как рассчитать номинал резистора ограничения тока?

Это можно сделать просто с помощью приведенной ниже формулы:

R (x) = V (s) - (n.V (led)) / I (led)

Здесь R (x) = значение резистора ограничения тока светодиода,

V (s) = напряжение питания,

n = no. светодиодов последовательно,

и I (светодиод) = ток через светодиоды.

Поскольку V (светодиод) различается для светодиодов разного цвета, очевидно, что это будет зависеть от того, какой светодиод вы используете.

Обычно минимальное напряжение, необходимое для включения красного светодиода, составляет 1,7 В, для зеленого - 2 В, а для желтого - 2,5 В. Ток светодиода может быть выбран от 10 мА до 50 мА, в зависимости от требуемой интенсивности.

Идея последовательного токоограничивающего резистора проста, но некоторая энергия теряется в нем в виде тепла. Кроме того, ток через него не стабилизируется, и подключенный светодиод небезопасен в случае повышения напряжения.

Как стабилизировать ток светодиода

С помощью пары транзисторов и резисторов можно проверить ток светодиода. Здесь T1 образует источник тока для светодиода, а R1 используется для смещения базы T1.

Резистор R2 рассчитан таким образом, чтобы разность потенциалов составляла не менее 0.На нем образуется 6В, если ток начинает выходить за допустимый предел. Из-за этого T2 начинает проводить, снижая базовый ток T1, который, в свою очередь, останавливает избыточный ток через светодиоды, или, другими словами, значение R2 выбирается так, чтобы в нормальных условиях падение потенциала на R2 было чуть ниже 0,6 вольт.

Значение R2 рассчитывается следующим образом:

R2 = 0,6 / I (светодиод)

здесь I (светодиод) = максимально допустимый ток светодиода.

Вычислить R1 тоже очень просто:

R1 = (V (b) -0.6) .Hfe / I (светодиод),

здесь V (b) = напряжение источника на R1,

Hfe = коэффициент усиления прямого тока используемого T1.

Лучший стабилизатор мощности светодиодного света - Отличные предложения на стабилизатор мощности светодиодного света от глобальных продавцов стабилизаторов мощности светодиодного света

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для стабилизатора мощности светодиодной лампы. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот стабилизатор мощности для светодиодной лампы станет одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели стабилизатор мощности светодиодной лампы на AliExpress.С самыми низкими ценами в Интернете, дешевыми тарифами на доставку и возможностью получения на месте вы можете сэкономить еще больше.

Если вы все еще не уверены в стабилизаторе мощности светодиодной лампы и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести стабилизатор мощности led по самой выгодной цене.

Мы всегда в курсе последних технологий, новейших тенденций и самых обсуждаемых лейблов.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

led - Как последовательный резистор ограничивает напряжение на диоде?

Мой ответ прост: резистор ограничивает ток, а диод ограничивает напряжение .

Эту сеть можно рассматривать как простой источник тока (источник напряжения + резистор), нагруженный стабилизатором напряжения (диодом).Это относительно хорошее сочетание. Лучшей комбинацией будет идеальный источник тока , управляющий стабилизатором напряжения . Наихудшими комбинациями были бы идеальный источник тока , управляющий стабилизатором тока , и идеальный источник напряжения , управляющий стабилизатором напряжения .

Легко объяснить, как линейный резистор ограничивает ток. Просто примените закон Ома к остальному напряжению на резисторе I = (V - VLED) / R.

Но гораздо сложнее объяснить, как диод ограничивает напряжение на себе.Возможно, по этой причине нет интуитивных объяснений этому явлению. Я попытаюсь объяснить это, используя концепцию динамического сопротивления .

В (почти) горизонтальной части ВАХ представьте диод как омический резистор с высоким и (относительно) постоянным сопротивлением. Итак, когда вы увеличиваете напряжение во всей сети, напряжение на диоде увеличивается пропорционально току через него - V = I.R (см. Верхнюю часть рисунка ниже).

Но когда вы входите в вертикальную часть кривой ВАХ, диод начинает изменять свое сопротивление - вы увеличиваете ток, но он уменьшает свое сопротивление с той же скоростью.В результате их произведение - напряжение на диоде - остается постоянным (см. Нижнюю часть рисунка выше).

Я поделился этим объяснением в обсуждении RG вопроса Сколько типов сопротивления может быть представлено переменным резистором?

Здесь вы можете увидеть графическое представление другой версии этого хитроумного трюка, где общее напряжение остается постоянным ... ограничивающий резистор уменьшает свое сопротивление RL ... но «диод» также снижает свое статическое сопротивление RST.В результате две ВАХ вращаются, и их точка пересечения (рабочая) перемещается вдоль новой ВАХ «диода». Это вертикальная линия в этой области; поэтому падение напряжения на «диоде» остается постоянным.

Операционный усилитель

- операционный усилитель, управляющий колебаниями светодиода, как стабилизировать?

Краткий ответ: Уменьшите R1 с 10 до 1 Ом и добавьте делитель 10: 1 на входе или по мере необходимости.

Высокий выход вашего операционного усилителя или ограничения по току Ioh. , близкое к вашему рабочему пределу в 100 мА, вызывает серьезное падение напряжения внутри Vds

.

Также для стабильности может быть трудно рассчитать, поскольку он «насыщает» выход, теряя отрицательную обратную связь, и, таким образом, линейное усиление падает до нуля.Однако импеданс светодиода является динамическим, поэтому он никогда не достигает 100 мА, а выходной сигнал может колебаться в режиме «полной шины» (хотя технически это называется насыщением в BJT) от полного линейного усиления до нулевого усиления. Очень нестабильное состояние.

Iout min> 100 мА из-за RdsOn = 35 Ом при 5 В, поэтому 100 мА приведет к падению Vds на 3,5 В !! или Vout = 1,5 В Между тем, ток повышается до 100 мА только в том случае, если нет падения на датчике тока R1, что составляет дополнительные 10 * 0,1 А = 1 В, поэтому в сумме получается 5.Для работы требуется 9В Vdd. !!

Итак, начальное решение - попробовать 1 Ом, а затем проанализировать наихудшие допуски для температуры, светодиода и напряжения питания.

смоделировать эту схему - Схема создана с помощью CircuitLab

OPA354

Стабильность при более низких токах продиктована Coss полевых МОП-транзисторов и C светодиода, что приводит к несогласованному сопротивлению, особенно при недостаточном внутреннем запасе для Vds.

Может потребоваться увеличение Vdd до 5.5 для обеспечения стабильности при максимальном токе.

Нет гарантии, что это будет работать при всех температурах, но это близко.

Однако этот чип может рассеивать 360 мВт, которые должны рассеиваться, и может потребоваться медный радиатор платы радиатора корпуса. Rθja = ~ 90 ° C / Вт

смоделировать эту схему

Расположение всех входных и выходных контактов должно выполняться осторожно, чтобы минимизировать нагрузочную емкость (от заземляющего слоя) и, возможно, использовать защитные дорожки для изоляции емкости обратной связи.Если емкость положительной обратной связи больше, чем отрицательная, из-за геометрии дорожки или перемычки (даже на 1 пФ), это вызовет ложный сигнал. Следовательно, это решение было предназначено для того, чтобы свести всю емкость к абсолютному минимуму для самого быстрого нарастания, но при этом сбалансировать для устранения паразитного звона. 1 пФ следует выбирать в зависимости от макета.

Значение R обратной связи, если слишком маленькое, приведет к резким релаксационным колебаниям, а слишком большое сокращает время нарастания, поэтому согласование импеданса критически важно для полосы пропускания 30–50 МГц при высоком токе, и здесь необходимо проделать дополнительную работу.

Схема регулятора тока для питания светодиодов. Стабилизаторы тока

Известно, что яркость светодиода очень зависит от протекающего через него тока. В то же время ток светодиода очень сильно зависит от напряжения питания. Отсюда заметна рябь по яркости даже при небольшой нестабильности мощности.

А вот пульсация не страшна, гораздо хуже то, что малейшее повышение напряжения питания может привести к такому сильному увеличению тока через светодиоды, что они просто перегорят.

Чтобы этого не произошло, светодиоды (особенно мощные) обычно питаются через специальные схемы - драйверы, которые по сути являются стабилизаторами тока. В данной статье будут рассмотрены схемы простых стабилизаторов тока для светодиодов (на транзисторах или распространенных микросхемах).

Есть еще очень похожие светодиоды - SMD 5730 (без названия). У них мощность всего 0,5 Вт и максимальный ток 0,18 А. Так что не путайте.

Поскольку при последовательном соединении светодиодов общее напряжение будет равно сумме напряжений на каждом из светодиодов, минимальное напряжение питания для схемы должно быть: Usup = 2.5 + 12 + (3,3 х 10) = 47,5 Вольт.

Рассчитать сопротивление и мощность резистора для других значений тока можно с помощью простой программы Regulator Design (скачать).

Очевидно, что чем выше выходное напряжение стабилизатора, тем больше тепла будет выделяться на резисторе задания тока и, следовательно, тем хуже будет КПД. Поэтому для наших целей лучше подходит LM7805, чем LM7812.

LM317

Не менее эффективен линейный стабилизатор тока для светодиодов на базе LM317.Типовая схема подключения:

Простейшая схема включения светодиодов LM317, позволяющая собрать мощную лампу, состоит из выпрямителя с емкостным фильтром, стабилизатора тока и 93 светодиодов SMD 5630 ... Здесь MXL8-PW35-0000 (3500К, 31 Lm, 100 мА, 3,1 В, 400 мВт, 5,3x3 мм).

Если такая большая гирлянда из светодиодов не нужна, то в драйвер LM317 придется добавить балластный резистор или конденсатор для питания светодиодов (для гашения избыточного напряжения).Мы подробно обсуждали, как это сделать, в.

.

Недостатком такой схемы драйвера тока для светодиодов является то, что при повышении напряжения в сети выше 235 вольт LM317 выйдет за пределы проектного режима работы, а при падении до ~ 208 вольт и ниже микросхема полностью останавливается. стабилизация и глубина пульсации будут полностью зависеть от емкости C1.

Следовательно, такую ​​лампу следует использовать там, где напряжение более-менее стабильно.И на емкости этого конденсатора экономить не стоит. Диодный мост можно взять готовым (например, миниатюрный МБ6С) или собрать из подходящих диодов (U обр не менее 400 В, прямой ток> = 100 мА). Вышеупомянутое здорово. 1Н4007 .

Как видите, схема очень простая и не содержит дорогих компонентов. Вот текущие цены (и они, скорее всего, будут снижаться):

наименование технические характеристики стоимость
SMD 5630 светодиод, 3.3 В, 0,15 А, 0,5 Вт 240 руб. / 1000шт.
LM317 1,25-37В,> 1,5А 112 руб. / 10 шт.
МБ6С 600 В, 0,5 А 67 руб / 20шт.
120 мкФ, 400 В 18x30 мм 560 руб. / 10 шт.

Таким образом, потратив в общей сложности 1000 рублей, можно собрать с десяток 30-ваттных (!!!) немигающих (!!!) лампочек. А поскольку светодиоды не работают на полную мощность, а единственный электролит не перегревается, то эти лампы будут практически вечными.

Вместо вывода

К недостаткам схем, приведенных в статье, можно отнести низкий КПД из-за бесполезной траты энергии на регулирующие элементы. Однако это характерно для всех линейных стабилизаторов тока.

Низкий коэффициент полезного действия недопустим для устройств с автономными источниками питания (лампы, фонарики и т. Д.). Значительного увеличения КПД (90% и более) можно достичь при использовании.


Существует заблуждение, что напряжение питания является важным показателем для светодиода.Однако это не так. Для правильной работы необходимо постоянное потребление тока (значки), которое обычно составляет около 20 миллиампер. Величина номинального тока определяется конструкцией светодиода, эффективностью радиатора.

Но величина падения напряжения, по большей части, определяется полупроводниковым материалом, из которого изготовлен светодиод, может достигать от 1,8 до 3,5 В.

Отсюда следует, что для нормальной работы светодиода нужен стабилизатор тока, а не напряжения.В этой статье мы рассмотрим стабилизатор тока на лм317 для светодиодов .

Стабилизатор тока для светодиодов - описание

Конечно, самый простой способ ограничить Ипотр. для светодиода есть. Но следует отметить, что этот метод малоэффективен из-за больших потерь энергии, и подходит только для слаботочных светодиодов.

Формула расчета необходимого сопротивления: Rd = (Упит.-Упад.) / Иконки.

Пример: Usup. = 12В; Упад. на светодиоде = 1.5В; Ипотр. Светодиод = 0,02А. Необходимо рассчитать дополнительное сопротивление Rd.

В нашем случае Rd = (12,5В-1,5В) / 0,02А = 550 Ом.

Но еще раз повторюсь, этот способ стабилизации подходит только для маломощных светодиодов.

Очередной вариант стабилизатора тока на более практичный. На диаграмме ниже LM317 ограничивает Ipotr. Светодиод, который выставлен сопротивлением

р.

Для стабильной работы LM317 входное напряжение должно превышать напряжение питания светодиода на 2-4 вольта.Диапазон ограничения выходного тока составляет 0,01 ... 1,5 А при выходном напряжении до 35 вольт.

Формула расчета сопротивления резистора R: R = 1,25 / Иконки.

Пример: для светодиода с Ipotr. при 200 мА, R = 1,25 / 0, 2А = 6,25 Ом.

Калькулятор стабилизатора тока для LM317

Чтобы рассчитать сопротивление и мощность резистора, просто введите требуемый ток:

Помните, что максимальный непрерывный ток, который может выдержать LM317, равен 1.5 ампер с. хороший радиатор ... Для более высоких токов используйте тот, который рассчитан на 5 ампер, и с хорошим радиатором до 8 ампер.

Если требуется регулировка яркости светодиода, то в статье приводится пример схемы с использованием стабилизатора напряжения LM2941.

В обсуждениях электрических схем часто встречаются термины «регулятор напряжения» и «регулятор тока». Но в чем разница между ними? Как работают эти стабилизаторы? Какая схема требует дорогостоящего регулятора напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на эти вопросы вы найдете в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805. В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Это означает, что стабилизируется именно напряжение, и оно составляет до 5В. 1,5 А - это максимальный ток, который может выдерживать стабилизатор. Пиковый ток. То есть он может дать 3 миллиампера, 0,5 ампера и 1 ампер. Столько тока, сколько требуется для нагрузки. Но не более полутора. В этом основное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Виды стабилизаторов напряжения

Существует всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

Линейные регуляторы напряжения

Например, микросхемы БАНК или , LM1117 , LM350 .

Кстати, КРЕН - это не аббревиатура, как многие думают. Это разрез. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805, имела обозначение КР142ЕН5А. Ну есть еще КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и еще куча других. Для краткости все семейство микросхем стало называться «КРЕН». КР142ЕН5А затем превращается в КРЕН142.

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.

Стабилизатор LM7805

Самый распространенный вид.Их недостаток в том, что они не могут работать при напряжении ниже заявленного выходного напряжения. Если он стабилизирует напряжение на уровне 5 вольт, то ему нужно на вход как минимум на полтора вольта больше. Если подать менее 6,5 В, то выходное напряжение «проседает», и мы не получим 5 В. Еще один недостаток линейных стабилизаторов - сильный нагрев под нагрузкой. Собственно, таков их принцип работы - все, что выше стабилизированного напряжения, просто превращается в тепло. Если подать на вход 12 В, то 7 уйдет на нагрев корпуса, а 5 уйдет потребителю.В этом случае корпус нагревается настолько, что без радиатора микросхема просто сгорит. Все это приводит к еще одному серьезному недостатку - линейный стабилизатор нельзя использовать в устройствах с питанием от батареек. Энергия аккумуляторов будет потрачена на нагрев стабилизатора. Все эти недостатки - бесплатные импульсные стабилизаторы.

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные стабилизаторы - лишены линейных недостатков, но и стоят дороже. Это уже не просто трехконтактный чип.Они похожи на доску с деталями.

Одна из разновидностей импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы бывают трех типов: понижающие, повышающие и всеядные. Самые интересные - всеядные. Независимо от напряжения на входе, на выходе будет именно то, что нам нужно. Всеядному импульсу все равно, будет ли входное напряжение ниже или выше необходимого. Он автоматически переходит в режим повышения или понижения напряжения и сохраняет установленное на выходе.Если в характеристиках указано, что на стабилизатор можно подавать от 1 до 15 вольт, а на выходе будет стабильно 5, то так и будет. К тому же нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что им можно пренебречь в большинстве случаев. Если ваша схема будет питаться от батареек или находиться в закрытом корпусе, где недопустим сильный нагрев линейного стабилизатора, поставьте импульсную. Я использую настраиваемые импульсные стабилизаторы напряжения, которые заказываю на Aliexpress. Вы можете купить.

Хорошо. А что со стабилизатором тока?

Не буду открывать Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Стабилизаторы тока также иногда называют драйверами светодиодов. Внешне они похожи на импульсные регуляторы напряжения. Хотя сам стабилизатор представляет собой небольшую микросхему, все остальное нужно для обеспечения правильной работы режима. Но обычно драйвером называется сразу вся схема.

Так выглядит регулятор тока.Та же схема, что и стабилизатор, обведена красным. Все остальное на плате обвязка.

Итак. Драйвер устанавливает ток. Стабильный! Если написано, что на выходе будет ток 350мА, то будет ровно 350мА. Но выходное напряжение может меняться в зависимости от напряжения, требуемого потребителем. Не будем увлекаться теорией этого. как все это работает. Только помните, что вы не регулируете напряжение, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.

Ну зачем тебе все это?

Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока, и можете ориентироваться в их разновидностях. Возможно, вы до сих пор не понимаете, зачем эти вещи нужны.

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете понять, для светодиода важно контролировать силу тока. Мы используем самый распространенный вариант подключения светодиодов: последовательно подключены 3 светодиода и резистор.Напряжение питания 12 вольт.

Резистором ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не перегорели. Пусть падение напряжения на светодиоде будет 3,4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3,4 = 8,6 вольт.
На данный момент у нас достаточно.
На втором пропадет еще 3,4 вольта, то есть останется 8,6-3,4 = 5,2 вольта.
И хватит и на третий светодиод.
А после третьего останется 5,2-3,4 = 1,8 вольт.
Если вы хотите добавить четвертый светодиод, этого будет недостаточно.
Если напряжение питания поднять до 15В, то этого достаточно. Но тогда и резистор нужно будет пересчитать. Резистор - простейший стабилизатор тока (ограничитель). Часто их размещают на одних и тех же лентах и ​​модулях. У него есть минус - чем ниже напряжение, тем меньше будет ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Это означает, что если входное напряжение нестабильно (в автомобилях это обычно бывает), то сначала нужно стабилизировать напряжение, а затем можно ограничить ток резистором до требуемых значений... Если мы используем резистор в качестве ограничителя тока там, где напряжение нестабильно, нам необходимо стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы есть смысл устанавливать только до определенной силы тока. После определенного порога резисторы начинают сильно нагреваться и приходится устанавливать более мощные резисторы (почему именно силовой резистор описан в этом устройстве). Увеличивается тепловыделение, снижается КПД.

Также называется драйвером светодиода. Часто у тех, кто в этом не очень разбирается, регулятор напряжения называют просто драйвером светодиода, а импульсный регулятор тока - good LED driver.Он сразу обеспечивает стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот как это выглядит:

Стабилизаторы тока предназначены для стабилизации тока на нагрузке. Напряжение на нагрузке зависит от ее сопротивления. Стабилизаторы необходимы, например, для работы различных электронных устройств.

Падение напряжения можно отрегулировать так, чтобы оно было очень небольшим. Это позволяет снизить потери при хорошей стабильности выходного тока.На выходе транзистора сопротивление очень высокое. Эта схема используется для подключения светодиодов или зарядки аккумуляторов малой мощности.

Напряжение на транзисторе определяется стабилитроном VD1. R2 играет роль датчика тока и определяет ток на выходе стабилизатора. С увеличением тока падение напряжения на этом резисторе становится больше. На эмиттер транзистора подается напряжение. В результате напряжение на переходе база-эмиттер, равное разнице между напряжением базы и напряжением эмиттера, уменьшается, а ток возвращается к заданному значению.

Схема зеркала тока

Генераторы тока работают аналогично. Популярной схемой таких генераторов является «токовое зеркало», в котором вместо стабилитрона, а точнее эмиттерного перехода, используется биполярный транзистор. Вместо R2 используется сопротивление эмиттера.

Стабилизаторы тока на полевом работнике

Схема на полевых транзисторах проще.

Ток нагрузки протекает через R1.Ток в цепи: «+» источника напряжения, сток-затвор VT1, сопротивление нагрузки, отрицательный полюс истока очень незначителен, так как сток-затвор смещен в обратном направлении.

Напряжение на R1 положительное: слева «-», справа напряжение равно напряжению правого плеча сопротивления. Следовательно, напряжение затвора относительно источника отрицательное. По мере уменьшения сопротивления нагрузки увеличивается ток. Следовательно, напряжение затвора имеет еще большую разницу по сравнению с напряжением источника.В результате транзистор закрывается сильнее.

При большем закрытии транзистора ток нагрузки уменьшится и вернется к исходному значению.

Устройства на микросхеме

Прошлые схемы имеют элементы сравнения и настройки. Аналогичная схемотехника используется в конструкции устройств выравнивания напряжения. Разница между устройствами стабилизации тока и напряжения заключается в том, что сигнал поступает в цепь обратной связи от датчика тока, который подключен к цепи тока нагрузки.Поэтому для создания стабилизаторов тока используются популярные микросхемы 142 EH 5 или LM 317.

Здесь роль датчика тока играет сопротивление R1, на котором стабилизатор поддерживает постоянное напряжение и ток нагрузки. Значение сопротивления датчика значительно ниже сопротивления нагрузки. Снижение напряжения на датчике влияет на напряжение на выходе стабилизатора. Подобная схема хорошо сочетается с зарядными устройствами, светодиодами.

Импульсный стабилизатор

Импульсные регуляторы на основе переключателей обладают высоким КПД.Они способны создавать низкое входное напряжение высокого напряжения на потребителе. Такая схема собрана на микросхеме MAX 771 .

Резисторы R1 и R2 действуют как делители напряжения на выходе микросхемы. Если напряжение на выходе микросхемы становится выше эталонного значения, микросхема снижает выходное напряжение, и наоборот.

Если схему изменить так, чтобы микросхема реагировала и регулировала выходной ток, то получится стабилизированный источник тока.

Когда напряжение на R3 падает ниже 1,5 В, схема работает как регулятор напряжения. Как только ток нагрузки повышается до определенного уровня, падение напряжения на резисторе R3 становится больше, и схема действует как стабилизатор тока.

Сопротивление R8 подключается по схеме при повышении напряжения выше 16,5 В. Сопротивление R3 задает ток. Отрицательным моментом этой схемы является значительное падение напряжения на резисторе R3, измеряющем ток.Решить эту проблему можно, подключив операционный усилитель для усиления сигнала с сопротивления R3.

Стабилизаторы тока для светодиодов

Такой прибор можно сделать своими руками с помощью микросхемы LM 317. Для этого нужно просто выбрать резистор. Блок питания стабилизатора желательно использовать следующим образом:

  • Блок от принтера на 32 В.
  • Блок для ноутбука 19 В.
  • Любой блок питания 12 В.

Преимущество такого устройства - невысокая стоимость, простота конструкции и повышенная надежность.Самостоятельно собирать сложную схему нет смысла, проще приобрести.

Светодиоды

не любят перепадов напряжения, это факт. Им это не нравится из-за того, что светодиоды не ведут себя как лампы или другие линейные устройства. Их ток изменяется с напряжением нелинейно, поэтому, например, двукратное увеличение напряжения увеличивает ток через светодиоды далеко не в 2 раза. Из-за чего они перегреваются, быстро выходят из строя и выходят из строя.

Большинство диодов, используемых в автомобиле, имеют встроенное сопротивление, рассчитанное на 12 вольт.Но напряжение бортовой сети автомобиля никогда не бывает 12 вольт (кроме разряженного аккумулятора), плюс все далеко не так стабильно, как хотелось бы. Если использовать в автомобиле недорогие китайские диодные устройства без предварительной их стабилизации, то они быстро начнут мигать, а затем полностью перестанут светиться.

Вот и столкнулся с такой проблемой - светодиоды в габаритах начали мигать, так как мне когда-то было лень их стабилизировать.

Существует множество готовых схем регуляторов для 12-вольтных устройств.Чаще всего на прилавках можно встретить микросхему КР142ЕН8Б или тому подобное. Эта микросхема рассчитана на ток до 1,5А, но для большего эффекта нужно включать ее с помощью входных и выходных конденсаторов.

Стандартная схема предполагает использование конденсаторов 0,33 и 0,033 мкФ (если память не меняется). Но лично я решил включить с помощью 4-х конденсаторов: 470 мкФ и 0,47 мкФ на входе и соответственно в 10 раз меньше емкости на выходе. Уже не помню, но где-то на форумах встречал именно такое включение, решил применить.

Чтобы все это можно было легко реализовать в автомобиле, я решил припаять все элементы прямо на микросхему.

Микросхема с элементами

Микросхема с элементами

Кроме конденсаторов к микросхеме припаяны два провода соответственно вход и выход. Масса будет проходить через крепление микросхемы. Средняя ножка микросхемы используется только под ножки конденсаторов. Провод с него не снимал, так как он совмещен с корпусом схемы.
Для прочности всей конструкции решил все залить клеем, потом завернуть в термоусадку.

Микросхемы

Микросхема и термоусадочная

Стабилизаторы готовые

В автомобиле его можно прикрепить к кузову через саморез.

Стабилизатор навесной

Пост не претендует на супер-мега технологичность, но мало ли кому пригодится

Схема подключения

Вместо КР142ЕН8Б можно использовать L7812CV, схема подключения аналогичная.Если посмотреть на стандартную схему и сравнить ее с моей, то возникает вопрос "а почему именно такие контейнеры?"

Позвольте мне объяснить: стандартная схема переключения подразумевает только стабилизацию напряжения, но никак не спасает от (кратковременного) падения напряжения, поэтому для сглаживания таких перепадов в схему были введены электролиты достаточно большой емкости.

По идее конечно аккумулятор в машине должен выступать фильтром от перепадов напряжения, но иногда бывают просадки, которые аккум просто не успевает уловить.Например, при подаче искры на свечу зажигания через катушку проходит довольно здоровый ток, который отлично проседает напряжение в бортовой сети.

home »Интересные факты» Схема стабилизатора тока для питания светодиодов. Стабилизаторы тока

Автоматический регулятор напряжения цепи 12 вольт. Две простые, но надежные схемы стабилизатора тока для светодиодов в автомобилях

› Стабилизатор мощности для светодиодов 12В

Перегоревший светодиод (кукуруза) габаритами за 250 рублей стимулировал изучение данной темы.Установив эту хрень на машину, я столкнулся с тем, что они довольно быстро выходили из строя из-за некачественного питания.

Преамбула

Автомобильная бортовая сеть электроснабжения - довольно «грязная» среда с точки зрения всевозможных помех, просадок и скачков напряжения. При работе генератора возникают импульсные шумы амплитудой до ста и более вольт, «ходящее» напряжение в зависимости от состояния АКБ и оборотов двигателя, сильные просадки при работе стартера.Плюс к этому вносятся помехи от некачественных потребителей внутри самого автомобиля, статические помехи от движущихся частей шасси и внешних источников, таких как трамвайные линии и линии электропередач и т. Д. Если штатные электронные компоненты автомобиля, как правило, имеют хорошую защиту и фильтрацию от таких проблем, то менее важные электрические цепи, такие как цепи освещения или цепи прикуривателя, практически не защищены от них. Это нужно учитывать при собственной модификации автомобиля.Набирающие популярность дневные ходовые огни и светодиодное освещение используют светодиоды в качестве светоизлучающих элементов. С точки зрения электричества светодиоды - очень требовательные потребители. Для работы в номинальном режиме, а значит для сохранения заявленных сроков службы и светосилы светодиодам требуется постоянный, строго дозированный ток питания, отсутствие импульсных помех, особенно обратной полярности по отношению к рабочей. Результат несоблюдения этих условий вы наверняка видели на любой оживленной улице, глядя на машину с дешевыми китайскими «кластерами» - одни светодиоды не горят, другие мерцают в такт генератору или еле тлеют.Печальное зрелище. Причина в том, что в таких кластерах в лучшем случае используются токоограничивающие резисторы и диоды для исключения излучения обратной полярности и защиты от обратной полярности, при этом не предусмотрена фильтрация или стабилизация. От такой простой схемы есть смысл только при питании стабилизированным и отфильтрованным напряжением (но даже в этом случае не учитывается температурный режим светодиодов). Таким образом, вся «грязь» из автомобильной бортовой сети падает прямо на тонкие кристаллы светодиодов, вызывая их преждевременную деградацию и разрушение.Очевидно, чтобы этого избежать, вам следует запитать светодиоды через стабилизатор фильтра. В идеале это должен быть стабилизатор тока, но стабилизатор напряжения подойдет и для питания заводских осветителей, изначально рассчитанных на питание от 12 вольт.

(осторожно, мультибукаф)

Итак, наше ТЗ заключается в следующем: имея входное напряжение бортовой сети автомобиля со всеми его скачками, просадками и шумами, получить стабильные 12 вольт при токе нагрузки порядка 0,3-0,4 амперы на выходе.
Здесь мы сталкиваемся с первой трудностью - напряжение электросистемы в разных ситуациях может быть как выше, так и ниже 12 вольт. В среднем мы принимаем диапазон входного напряжения 8-16 вольт. Соответственно, схема стабилизатора в различных ситуациях должна будет работать как в повышенном, так и в нижнем режимах. Поэтому от такого простого варианта, как использование параметрического стабилизатора (отечественный МС КР12ЕН или зарубежный LM7812), можно сразу отказаться, так как эти микросхемы работают только на понижение, при работе подвержены нагреву и требуют входного напряжения не менее на пару вольт выше выходного напряжения.Очевидно, что лучшим выбором будет использование импульсного преобразователя напряжения, к тому же способного работать в режиме «вверх-вниз». Для построения этого преобразователя мы используем топологию SEPIC (несимметричный преобразователь первичной индуктивности, преобразователь с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью), а в качестве управляющей микросхемы мы используем дешевый и широко распространенный MC3x063, имеющий множество аналогов.
Более подробное описание архитектуры SEPIC и принципов работы преобразователей на ее основе можно найти в Интернете, просто введя строку «sepic converter» в поисковой системе.Эта тема хорошо разжевана, в том числе статей на русском языке очень много, поэтому подробно останавливаться на этом не будем. Но тот факт, что преобразователь sepic позволяет получить стабильное выходное напряжение при входном напряжении как выше, так и ниже выходного, для нас сейчас более важен. Находится отличная статья с описанием методики расчета параметров такого преобразователя и даже онлайн-калькулятор. По сути, рассмотренная в статье схема представляет собой переработанное под автомобильную специфику решение, доступное на том же сайте.
Сразу отметим, что поскольку в схеме присутствует несинхронный элемент - диод Шоттки, а микросхема управления имеет относительно низкую рабочую частоту, ее нагрузочная способность очень мала. На самом деле 1-1,5 ампера - разумный предел тока нагрузки, поскольку с его ростом также увеличиваются пиковые токи через переключатель, диод и катушки (которые в среднем в три раза превышают номинальный ток). Конечно, все это можно решить, применив более мощный транзистор и диод, применив внешний теплоотвод и обмотанные толстым проводом катушки, но габариты такого изделия, КПД и тепловые потери будут совершенно неприемлемыми.Для питания мощных потребителей, таких как ноутбук или автомобильный компьютер, лучше использовать другие схемотехнические решения, например схемы синхронного преобразователя на MC LTC3780 или БП с трансформаторной развязкой. В нашем случае вполне подойдет рассмотренная ниже схема.
Вторая проблема - защита от помех. Решить относительно легко. На входе должен быть установлен хороший LC-фильтр для подавления различных гармоник периодических помех и плавных скачков тока. Для защиты от импульсных помех используем супрессор или TVS-диод, в худшем случае подойдет двуханодный стабилитрон, хотя смысла как такового в этом почти нет.
Ниже приведены две принципиальные схемы, на одной из которых показан преобразователь напряжения, а на другой - преобразователь тока. Соответственно, первая выдает постоянное напряжение при изменении тока нагрузки в определенных пределах, что подходит для питания купленных в магазине готовых осветителей, так как они уже рассчитаны на 12 вольт. Второй вырабатывает постоянный ток при изменении напряжения в определенных пределах, в этом случае схема рассчитана на ток 20 мА - стандартный ток большинства распространенных светодиодов.Это позволяет подключить цепочку из десятка последовательно соединенных светодиодов непосредственно к стабилизатору, что может пригодиться, например, если вы сделали самодельное светодиодное освещение, такое как «ресницы» или «ангельские глазки» в фарах.
Разумеется, никто не потрудится пересчитать номиналы элементов схемы под ваши нужды.

Возможность диммирования не присуща, так как она нам не нужна. Готовое изделие имеет габариты порядка 70 на 20 мм, высоту 25 мм (из-за высокого электролита, но при желании его можно заменить на низкопрофильный или положить набок).Входные и выходные контактные площадки имеют стандартные размеры для установки винтовых клеммных колодок, что облегчает подключение и отключение проводов. Три монтажных отверстия для шурупов M3 позволяют закрепить доску в футляре или удобном месте для подводки. Внимание! Подложка, на которую монтируется плата, должна быть непроводящей, иначе все закоротит! Перед установкой в ​​автомобиль желательно покрыть плату защитным лаком в несколько слоев, чтобы минимизировать влияние перепадов температуры и влажности на схему.

Так выглядит готовый продукт в реальности:

При попытке воспроизвести продукт люди, не имеющие опыта пайки SMD компонентов, могут столкнуться с некоторыми трудностями, поэтому, если есть интерес к этой теме, я могу сделать макет платы для микруху в DIP пакете и традиционный вывод деталей. Габариты обязательно увеличатся, за что паять будет несложно.
Схема, плата в Spring Layot и спецификации в архиве по ссылке или здесь: Google-Disk.

За проделанную огромную работу спасибо Коста, он же Meta_Kot

Цена вопроса: 150 ₽ Пробег: 15000 км

Сегодня нетрудно заметить, что светодиодные элементы все чаще вводятся в нашу жизнь. Техник со светодиодами становится все больше, но бывает, что одна или несколько ламп перегорают и красота устройства отходит на второй план. Особенно это касается кустарных самоделок, где часто преобладает ручной труд. Чтобы этого не происходило, необходимо ставить стабилизаторы на сборки со светодиодными элементами.

Хорошо известно, что лампы накаливания (светодиоды) рассчитаны максимум на 12 вольт, а также известно, что бортовое напряжение в автомобиле может превышать 15 вольт, что вредно для вышеуказанных ламп. Из-за таких резких скачков напряжения светодиоды могут выйти из строя - мигать, терять яркость и так далее.

Чтобы этого не произошло, необходимо только вставить в узел стабилизатор. Изготовление устойчивости, о которой пойдет речь далее, не требует особых навыков. Стабилизатор на 12 вольт легко найти в любом магазине радиодеталей.

Маркировка стабилизаторов может быть разной, в данном случае использовались КРЕН-8Б и диод 1N4007, что необходимо для предотвращения возможного переворота. Диод необходимо припаять ко входу стабилизатора.

Так как я уже сделал подсветку для ног, соответственно сначала по этой схеме подключился стабилизатор. Напряжение при выключенном зажигании составляет 12,24 вольт - это напряжение аккумуляторной батареи - это напряжение не представляет угрозы для лампочек, и даже при работающем двигателе напряжение резко скачет до 14.44 вольт, что вредно для светодиодов.



При подключении стабилизатора можно легко заметить, что этот элемент явно выполняет свою работу.

Подключаем к подсветке низа дверей. Приходится снимать обшивку двери.


Самый важный параметр мощности любого светодиода - это сила тока. При подключении светодиода в автомобиле необходимый ток можно выставить с помощью резистора. В этом случае резистор рассчитывается исходя из максимального напряжения бортовой сети (14.5В). Отрицательная сторона этого подключения - свечение светодиода не на полной яркости, когда напряжение в бортовой сети автомобиля ниже максимального значения.

Более правильный способ - подключить светодиод через стабилизатор тока (драйвер). По сравнению с токоограничивающим резистором стабилизатор тока имеет более высокий КПД и способен обеспечивать светодиод необходимым током как при максимальном, так и при низком напряжении в бортовой сети автомобиля. Самыми надежными и простыми в сборке считаются стабилизаторы на базе специализированных интегральных схем (ИС).

Стабилизатор на LM317

Трехконтактный регулируемый стабилизатор lm317 идеально подходит для разработки простых источников питания, которые используются в самых разных устройствах. Простейшая схема включения lm317 в качестве стабилизатора тока имеет высокую надежность и небольшую обвязку. Типовая схема драйвера тока для lm317 для автомобиля представлена ​​на рисунке ниже и содержит всего два электронных компонента: микросхему и резистор. В дополнение к этой схеме существует множество других, более сложных схемотехнических решений для построения драйверов с использованием многих электронных компонентов.Подробное описание, принцип работы, расчеты и подбор элементов двух самых популярных схем на lm317 можно найти.

Основными преимуществами линейных стабилизаторов на основе lm317 являются простота сборки и невысокая стоимость комплектующих, используемых в обвязке. Розничная цена самого ИП составляет не более 1 доллара, а готовую схему драйвера не нужно настраивать. Достаточно измерить выходной ток мультиметром, чтобы убедиться, что он соответствует расчетным данным.

Недостатками IM lm317 являются сильный нагрев корпуса при выходной мощности более 1 Вт и, как следствие, необходимость отвода тепла. Для этого в корпусе типа ТО-220 предусмотрено отверстие для болтового соединения с радиатором. Также недостатком указанной схемы можно считать максимальный выходной ток, не более 1,5 А, который устанавливает ограничение на количество светодиодов в нагрузке. Однако этого можно избежать, подключив несколько стабилизаторов тока параллельно или используя микросхему lm338 или lm350 вместо lm317, которые рассчитаны на более высокие токи нагрузки.

Стабилизатор на PT4115

PT4115 - это унифицированный чип, разработанный PowTech специально для создания драйверов для мощных светодиодов, которые также можно использовать в автомобиле. Типовая схема переключения PT4115 и формула для расчета выходного тока показаны на рисунке ниже.

Стоит подчеркнуть важность наличия конденсатора на входе, без которого PT4115 выйдет из строя при первом запуске.

Можно понять, почему так происходит, а также ознакомиться с более детальным расчетом и выбором остальных элементов схемы.Микросхема получила известность благодаря своей многофункциональности и минимальному набору деталей в жгуте. Чтобы зажечь светодиод мощностью от 1 до 10 Вт, автомобилисту достаточно рассчитать резистор и выбрать индуктивность из стандартного списка.

PT4115 имеет вход DIM, что значительно расширяет его возможности. В самом простом варианте, когда нужно просто зажечь светодиод на заданной яркости, он не используется. Но если необходимо отрегулировать яркость светодиода, то на вход DIM подается либо сигнал с выхода преобразователя частоты, либо напряжение с выхода потенциометра.Есть варианты установки определенного потенциала на выводе DIM с помощью МОП-транзистора. В этом случае при включении питания светодиод загорается на полную яркость, а при запуске МОП-транзистора светодиод снижает яркость вдвое.

К недостаткам драйвера светодиода для автомобилей на базе PT4115 можно отнести сложность выбора токозадающего резистора Rs из-за его очень низкого сопротивления. Срок службы светодиода напрямую зависит от точности его номинала.

Обе эти микросхемы зарекомендовали себя при создании драйверов для светодиодов в автомобиле своими руками.LM317 - хорошо известный проверенный линейный стабилизатор, надежность которого не вызывает сомнений. Водитель на его основе подходит для организации внутреннего освещения и приборной панели, поворотов и других элементов светодиодного тюнинга в автомобиле.

PT4115 - это новый интегрированный стабилизатор с мощным выходным MOSFET-транзистором, высоким КПД и возможностью регулирования яркости.

Читать то же

Светодиодные поделки

, а также различные виды подсветки сегодня все более распространены. Однако для того, чтобы перестать работать, нужно заплатить один светодиод, так как все впечатление от света исчезает.Для этого, чтобы не наступило разочарование, стоит использовать стабилизаторы, которые устанавливаются на светодиодные конструкции.

Самый простой стабилизатор своими руками

Если посмотреть причину, по которой перегорают светодиодные лампы, то все просто. Ни для кого не секрет, что все светодиодные элементы, которые столь оригинально украшают автомобиль, рассчитаны на работу при постоянном напряжении с напряжением 12 вольт. Но напряжение, которое выдает бортовая сеть, вряд ли может обеспечить такой показатель.Как правило, это 15 вольт. В результате светодиоды начинают тускнеть, мигать или полностью перестают работать.

Для того, чтобы разобраться с такой проблемой, стоит использовать стабилизатор напряжения , который вы можете создать самостоятельно, ведь для этого не требуется специальных знаний.


Стабилизатор на 12 вольт можно купить практически в любом магазине, где продаются радиодетали. Вы можете выбрать совершенно другую маркировку. Самый простой вариант - CREN 8B, также стоит купить диод 1N4007.Последний следует использовать, чтобы исключить возможность появления переполюсовки. На создавая стабилизатор диод нужно припаять ко входу. Когда диод встал на место, можно приступать к подключению стабилизаторов.

После работы можно проводить замеры. Замерив напряжение, которое бортовая сеть дает при неработающем зажигании, видим, что оно составляет 12,24 вольта. Светодиодные элементы могут на это не реагировать. Но если включить зажигание, то напряжение будет 14.44. После того, как стабилизаторы установлены, видно, что они полностью выполняют свою работу и напряжение выдается не более 12 вольт.

Думаю каждый, кто ставил светодиоды в машину, рано или поздно сталкивался с тем, что диоды перегорают. Это связано с тем, что в электропроводке исправного транспортного средства напряжение «ходит» в диапазоне от 11 до 15 вольт плюс различные скачки напряжения, шумы и импульсы обратного тока.
Во избежание этого необходимо установить стабилизатор тока.

Как показывает практика, лучше всего использовать микросхему LM317T.


Обратите внимание, что Uout находится не только на средней ножке, но и на радиаторе.

Самая простая схема подключения этой микросхемы выглядит так:



Обратите внимание, наши диоды не должны потреблять в сумме более 1,5А, иначе стабилизатор сгорит.

Оптимальная схема, конечно, посложнее и выглядит так:


Задача была такая: собрать стабилизатор так, чтобы на входе было 14.5В, а на выходе 12В.
Нам понадобится:
1. Микросхема LM317T - 2шт.
2. Диод 1N4007 - 2шт.
3. Конденсатор 1мкф 16В - 2шт.
4. Конденсатор 2.2мкф 16В - 2шт.
5. Доска для установки - 2 шт.
6. Термоусадочная трубка, подходящая к плате.
7. Паяльник (желательно паяльная станция).
8. Прямые руки.
Все это можно купить, например, в Chip and Deep или Quartz1 (в Москве).

Схема в моем случае получилась так:



Диод 1N4007 нужен для защиты от импульсов обратного тока, а конденсаторы - для стабилизации напряжения при временном падении в сети автомобиля (например, при включении поворотников. сигналы).

Схема справа со светодиодами - мои "ангельские глазки" - они неразборные, так что резисторы там заводские.

Получилось все так:



Плата покрыта термоусадочной пленкой для герметизации и залита по краям клеем-герметиком (ну электроника не любит воду). Слева - разъем для подключения к диодам (стабилизатор будет расположен снаружи фары).

В общем, как ни странно, все еще работает и, надеюсь, диодные кольца будут жить долго и счастливо =)

И хочу отметить один момент, есть такие современные грузовики, как JAC, очень практичные и очень практичные. удобны как в обслуживании, так и в эксплуатации.В ремонтном соотношении jac детали очень легко заказать и приобрести. Приобретая эту машину, вы делаете правильный выбор.


Стабилизатор напряжения для светодиодных телевизоров, допустимый ток: 2 А, 1950 рупий / шт.

Стабилизатор напряжения для светодиодных телевизоров, допустимый ток: 2 А, 1950 рупий / шт. | ID: 22335309430

Спецификация продукта

9018 Влажность
Марка Capri
Допустимая нагрузка по току 2A
Название модели / номер Кристалл Std
9018 Однофазный 9018 9018 Входное напряжение 9018 90-300 В
Тип монтажа Настенный монтаж
Гарантия 3 года
Время отгрузки Немедленно
Выходное отключение Класс автоматизации Автоматический
Температура 45 градусов C
Тип охлаждения С воздушным охлаждением
КПД > 98%
Изоляция > 5 МОм
Тип тока AC
Автоматический сброс Да
Частотные характеристики 50 Гц
9018 Время задержки 9018

Описание продукта

Предназначен для загрузки телевизора до 49 дюймов вместе с системой DVD / DTH.Он обеспечивает защиту от скачков и скачков напряжения, которые могут повредить дорогостоящую телевизионную схему.

Заинтересовались данным товаром? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 1977

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников От 101 до 500 человек

IndiaMART Участник с августа 2019 года

GST07AAACC0496M1ZH

Видео компании

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *