Kako izraditi samostalni stabilizatori struje za LED diode

Svjetlina LED izvora ovisi o protoku struje, koja pak ovisi o naponu napajanja. U uvjetima fluktuirajućeg opterećenja dolazi do pulsiranja svjetiljki. Da bi se to spriječilo, koristi se poseban pokretač - trenutni stabilizator. U slučaju kvarova, element se može napraviti samostalno.

Dizajn i princip rada

Stabilizator osigurava stalnost radne struje LED dioda kada odstupa od norme. Sprječava pregrijavanje i pregaranje LED dioda, održava konstantan protok tijekom padova napona ili pražnjenja baterije.

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

• dovod struje u transformator i promjena njegove granične frekvencije na frekvenciju mreže - 50 Hz;
• regulacija napona za povećanje i smanjenje s naknadnim izjednačavanjem frekvencije na 30 Hz.

Visokonaponski ispravljači također su uključeni u postupak pretvorbe. Oni određuju polaritet. Stabilizacija električne struje provodi se pomoću kondenzatora. Otpornici se koriste za smanjenje smetnji.

Sorte trenutnih stabilizatora

LED lampica svijetli kad se dosegne trenutni prag. Za uređaje male snage ta je brojka 20 mA, za presvijetle uređaje - od 350 mA. Širenje praga napona objašnjava prisutnost različitih vrsta stabilizatora.

Otpornički stabilizatori

Za podesivi stabilizator trenutnih parametara za LED male snage, koristi se krug KREN. Osigurava prisutnost elemenata KR142EN12 ili LM317. Postupak izjednačavanja izvodi se pri jačini struje od 1,5 A i ulaznom naponu od 40 V. U normalnim toplinskim uvjetima otpornici raspršuju snagu do 10 tona. Vlastita potrošnja energije iznosi oko 8 mA.

Čvor LM317 održava konstantnu vrijednost napona na glavnom otporu, reguliranom trimerom. Glavni element koji distribuira struju može stabilizirati struju koja prolazi kroz njega. Iz tog razloga, stabilizatori na KREN-u koriste se za punjenje baterija.

Vrijednost od 8 mA ne mijenja se čak ni kod kolebanja struje i napona na ulazu.

Tranzistorski uređaji

Tranzistorski regulator osigurava upotrebu jednog ili dva elementa. Unatoč jednostavnosti kruga, s oscilacijama napona, ne postoji uvijek stabilna struja opterećenja. Njegovim povećanjem na jednom tranzistoru napon otpornika raste na 0,5-0,6 V. nakon toga drugi tranzistor počinje raditi. U trenutku otvaranja prvi se element zatvara, a snaga i veličina struje koja prolazi kroz njega se smanjuju.

Drugi tranzistor mora biti bipolaran.

Za provedbu skemije zamjenom zener dioda diodama primijeniti:

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

Opskrbu strujom kroz LED element postavlja otpornik R2. Otpornik R1 koristi se za dosezanje linearnog presjeka I - V karakterističnih dioda s obzirom na struju osnovnog tranzistora. Da bi tranzistor ostao stabilan, napon napajanja ne smije biti manji od ukupnog napona dioda + 2-2,5 V.

Da bi se dobila struja od 30 mA kroz 3 serijski povezane diode s naponom od 3,1 V, pravocrtno se napaja 12 V. Otpor otpora trebao bi biti 20 Ohm sa snagom rasipanja od 18 mW.

Krug normalizira način rada elemenata, smanjuje mreškanje struje.

Krug sa sovjetskim tranzistorima. Dopušteni napon sovjetskih KT940 ili KT969 je do 300 V, što je prikladno ako je izvor svjetlosti snažni SMD element. Parametre struje postavlja otpornik. Napon cener diode je 5,1 V, a snaga 0,5 V.

Nedostatak kruga je pad napona s povećanjem jakosti struje. To se može eliminirati zamjenom bipolarnog tranzistora s MOSFET-om male impedancije. Snažnu diodu zamjenjuje IRF7210 12 A ili IRLML6402 3,7 A.

Strujni stabilizatori na terenskom radniku

Element polja sadrži kratko spojeni izvor i ulaz, te ugrađeni kanal. Kada se koristi poljski pokretač (IRLZ 24) s 3 pina, na ulaz se nanosi napon od 50 V, izlaz je 15,7 V.

Potencijal zemlje koristi se za napajanje napona. Parametri izlazne struje ovise o početnoj struji odvoda i nisu vezani za izvor.

Linearni uređaji

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

Prednosti rada uključuju minimalni broj dijelova, bez smetnji. Nedostatak je niska učinkovitost s razlikom u napajanju na ulazu i izlazu.

Ferorezonantni uređaj

Stabilizator za izmjeničnu struju zastarjelog modela, čiji je krug predstavljen kondenzatorom i dvije zavojnice - s nezasićenom i zasićenom jezgrom. Na zasićenu (induktivnu) jezgru primjenjuje se stalni napon, neovisno o trenutnim parametrima. To olakšava odabir podataka za drugu zavojnicu i kapacitivni opseg stabilizacije napajanja.

Uređaj radi na principu ljuljačke koju je teško odjednom zaustaviti ili snažnije zamahnuti. Napon se napaja po inerciji, tako da može doći do pada opterećenja ili prekida u krugu napajanja.

Značajke strujnog kruga zrcala

Trenutno zrcalo, ili reflektor, izgrađeno je na paru tranzistora usklađenog tipa, tj. s istim parametrima. Za njihovu proizvodnju koristi se jedan LED poluprovodnički kristal.

Shema trenutnog zrcala prema Ebers-Moll-ovoj jednadžbi.Načelo rada je da se baze tranzistora kombiniraju, a emiteri bacaju na jednu sabirnicu snage. Kao rezultat toga, parametri prijelaznog napona sprege baza-tranzistor-emiter jednaki su.

Prednosti kruga su jednak raspon stabilnosti i odsutnost pada napona na otporniku emitera. Parametre je lakše postaviti pomoću struje. Nedostatak je Earleyev efekt - vezivanje izlaznog napona na napon kolektora i njegove fluktuacije.

Wilsonov strujni krug zrcala.Strujno zrcalo može stabilizirati konstantnu vrijednost izlazne struje i provodi se na sljedeći način:

1. Tranzistori # 1 i # 1 uključuju se prema principu standardnog strujnog zrcala.
2. Tranzistor # 3 popravlja potencijal kolektora elementa # na dvostruki parametar pada napona diode.
3. Bit će manji od napona napajanja, što suzbija Earleyev efekt.
4. Kolektor tranzistora # 1 koristi se za podešavanje načina rada kruga.
5. Izlazna struja ovisi o tranzistoru # 2.
6. Tranzistor # 3 pretvara izlaznu struju u izmjenično opterećenje.

Tranzistor br. 3 ne mora se podudarati s ostalima.

Stabilizator kompenzacijskog napona

Ispravljač radi na principu povratne sprege napona. Potpuni ili djelomični stres jednak je nosaču. Kao rezultat, regulator generira parametre napona pogreške, uklanjajući fluktuacije svjetline za LED diode. Uređaj se sastoji od sljedećih elemenata:

• Regulacijski element ili tranzistor, koji zajedno s otporom opterećenja čini razdjelnik napona. Indeks emitora tranzistora mora premašiti struju opterećenja za 1,2 puta.
• Pojačalo - kontrolira OM, izvodi se na osnovi tranzistora # 2. Element male snage sukladan je snažnom elementu prema kompozitnom principu.
• Izvor napona potpore - u krugu se koristi stabilizator parametarskog tipa. Izjednačava napon cener diode i otpornika.
• Dodatni izvori.
• Kondenzatori - za izravnavanje mreškanja, uklanjajući parazitsku pobudu.

Stabilizatori kompenzacijskog napona rade na principu povećanja ulaznog napona uz daljnje povećanje struja. Isključivanjem prvog tranzistora povećava se otpor i napon zone kolektor-emiter. Nakon primjene opterećenja izravnava se na nominalnu vrijednost.

Uređaji na mikrovezama

Za uređaje za stabilizaciju koristi se čip 142EN5 ili LM317. Omogućuje vam izjednačavanje napona primanjem povratnog signala od senzora spojenog na mrežu struje opterećenja.

Kao senzor koristi otpor pri kojem regulator može održavati konstantan napon i struju opterećenja. Otpor senzora bit će manji od otpora opterećenja. Krug se koristi za punjače, a prema njemu je dizajnirana i LED svjetiljka.

Pulsni stabilizatori

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

Jedan ili dva pretvarača regulirat će trenutnu snagu. Ispravljač tipa razdjelnika izjednačava magnetsko polje, snižavajući dopuštenu frekvenciju napona. Da bi napajao struju namota, LED element šalje signal tranzistorima. Stabilizacija izlaza provodi se pomoću sekundarnog namota.

Kako sami izraditi trenutni stabilizator za LED diode

Izrada stabilizatora za LED diode vlastitim rukama provodi se na nekoliko načina. Početniku je poželjno raditi s jednostavnim shemama.

Na temelju vozača

Morat ćete odabrati mikrovezje koje je teško izgorjeti - LM317. Ona će djelovati kao stabilizator. Drugi element je promjenjivi otpor otpora od 0,5 kOhm s tri odvoda i gumbom.

Montaža se izvodi prema sljedećem algoritmu:

1. Zalemite žice na srednji i krajnji priključak otpornika.
2. Postavite multimetar u način otpora.
3. Izmjerite parametre otpornika - trebali bi biti jednaki 500 ohma.
4. Provjerite kontinuitet veza i ponovno sastavite lanac.

Izlaz će biti modul snage 1,5 A. Da biste povećali struju na 10 A, možete dodati operatora polja.

Stabilizator za svjetla automobila

Da biste radili, potreban vam je linearni uređaj u obliku mikrokružja L7812, dva terminala, 100n kondenzator (1-2 kom.), Tekstolitni materijal i termoskupljajuća cijev. Izrada se vrši korak po korak:

1. Odabir sklopa za L7805 iz podatkovne tablice.
2. Iz PCB-a izrežite komad potrebne veličine.
3. Označite tragove, praveći ureze odvijačem.
4. Lemite elemente tako da je ulaz lijevo, a izlaz desno.
5. Napravite tijelo od termocijevi.

Uređaj za stabilizaciju može podnijeti opterećenje do 1,5 A i postavljen je na radijator.

Karoserija automobila koristi se kao hladnjak zbog povezivanja središnjeg izlaza karoserije s minusom.

Nijanse izračuna trenutnog stabilizatora

Stabilizator se izračunava na temelju stabilizacijskog napona U i struje (prosjeka) I. Na primjer, napon ulaznog razdjelnika je 25 V, na izlazu trebate dobiti 9 V. Izračuni uključuju:

1. Izbor prema referentnoj knjizi Zener diode.Vode se stabilizacijskim naponom: D814V.
2. Potražite prosječnu struju I prema tablici. Jednako je 5 mA.
3. Izračun napona napajanja kao razlike između stabilnog napona ulaza i izlaza: UR1 = Uinx - Uout, ili 25-9 = 16 V.
4. Dijeljenje dobivene vrijednosti prema Ohmovu zakonu sa stabilizacijskom strujom prema formuli R1 = UR1 / Ist, ili 16 / 0,005 = 3200 Ohm, ili 3,2 kOhm. Oznaka elementa bit će 3,3 kΩ.
5. Izračun maksimalne snage prema formuli PR1 = UR1 * Ist, odnosno 16x0,005 = 0,08.

Struja Zener diode i izlaz prolaze kroz otpor, pa njegova snaga mora biti 2 puta veća (0,16 kW). Na temelju tablice, ova snaga odgovara 0,25 kW.

Samostalna montaža stabilizatora za LED uređaje moguća je samo uz poznavanje kruga. Početnicima se savjetuje uporaba jednostavnih algoritama. Element možete izračunati po potenciji na temelju formula iz školskog tečaja fizike.