Gsadryer.ru

Промышленное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать стабилизатор тока для светодиодов

Как сделать стабилизатор тока для светодиодов?

Большое разнообразие электроники на современном рынке способствует формированию высоких требований к электропитанию. Существует огромное количество готовых модулей и электронных компонентов. Для светодиодов часто применяются специальные стабилизаторы. Данная технология используется практически в каждом современном светодиодном прожекторе, светильнике или лампе.

Среди пользователей, которые хотят сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками, наибольшей популярностью пользуется микросхема LM317 (включая ее аналоги), относящаяся к подклассу линейных стабилизаторов.

Микросхема LM317

Такие устройства подразделяются на несколько видов:

  1. Линейный стабилизатор тока для светодиодов, входное напряжение которого не превышает 40 В при токе 10 А.
  2. Импульсные устройства, которые отличаются низким входным напряжением (например, импульсный ШИМ-контроллер);
  3. Импульсный стабилизатор тока, для которого характерно высокое входное напряжение.

Выбор наиболее подходящего стабилизатора зависит от КПД и системы охлаждения устройства.

Применение такого транзистора стало возможным благодаря специальному оптрону U1 — TLP590B. Речь о нем уже шла в статье «Твердотельное реле своими руками». В этой же статье есть ссылка на данные по этому оптрону. Еще одним элементом схемы защиты является оптрон U2. В данном случае использовался оптрон LTV817, в принципе можно применять любые оптроны данной структуры.

Стабилизатор напряжения реализован по классической схеме, так же на транзисторе IRL2505 и микросхеме КР142ЕН19, ее можно заменить импортной микросхемой, например TL431.

Включение через линейный стабилизатор.

Второй вариант поможет забыть о самопроизвольном изменении яркости во время езды за счёт установки линейного стабилизатора напряжения (ЛСН). Его функцию выполняет интегральная микросхема (ИМС). Наиболее часто применяются ЛСН на базе LM7812, которая собрана в корпусе ТО220 с допустимым током нагрузки 1А.

схема для подключения лед ленты в машину

Но есть одно важное условие. Для корректной работы такой схемы подсоединения необходимо, чтобы напряжение на борту было не менее 14В. Запас по напряжению в 2 вольта необходим для сохранения работоспособности LM7812. В противном случае происходит срыв стабилизации и на выходе ИМС появляется импульсный сигнал. Из-за этого недостатка практическое применение интегральных стабилизаторов напряжения для подключения светодиодной ленты в авто ограничено.

Читайте так же:
Проводка розетка проводка освещение

В качестве альтернативного варианта можно воспользоваться регулируемым стабилизатором LM317, который обладает лучшими техническими характеристиками. С помощью резисторов его можно настроить на UВЫХ=11В, чтобы стабильно работать с напряжением на аккумуляторе от 12,3В. С пониженным питанием (около 11В) светодиодная лента будет работать в щадящем режиме, что можно считать как плюсом, так и минусом схемы.

Мощность источника питания

Мощность источника питания зависит от мощности суммарной нагрузки всех подключенных устройств. Все блоки питания имеют некоторый предел допустимой мощности, при превышении которой нарушается стабильность работы или возникает перегрев. Поэтому мощность нагрузки должна быть ниже максимально допустимой у блока питания. Запас по мощности источника может быть сколько угодно велик, растет только его масса и стоимость. Но это касается только блоков питания старого типа, в схемах которых используются понижающие трансформаторы. Современные импульсные блоки питания имеют ограничение по минимальному току нагрузки. Это также следует учитывать при проектировании осветительной сети.

То же самое относится и к драйверам. Принцип стабилизации тока подразумевает его стабильность при различных значениях выходного напряжения. Например, лампа на 12 В мощностью 1 Вт, потребляет ток 0.83 А (Закон Ома). Такой же ток должен выдавать драйвер. При подключении к нему этой лампы на выходе источника будет 12 В. Используя две таких лампы, соединенных последовательно, при том же потребляемом токе можно увидеть на выходе блока уже 24 В. И так далее, пока не наступит ограничение выходного напряжения. Тогда, соответственно, уже упадет и ток. Подключать параллельно несколько ламп к драйверу нельзя, по той причине, что выходной стабилизированный ток, поделится пропорционально между всеми потребителями.

Сложность проектирования освещения с драйверами и невозможность изменения количества подключенных приборов ограничивает их использование. А вот при выполнении наружного освещения, в диапазоне температур от минусовых до плюсовых, без стабилизаторов тока не обойтись.

Как она устроена

Светодиодная лента – это отрезок плоского пластичного диэлектрика, с одной стороны которого установлены светодиоды, а на другую нанесен слой клея, закрытый защитной пленкой, снимаемой при монтаже. Стандартная длина этого светотехнического прибора пять метров.

Читайте так же:
Подключение вытяжки от света с отдельным выключателем

Полупроводниковые приборы, на ней смонтированные, соединены последовательно. Токопроводящие дорожки сделаны из фольги методом травления – по тому же принципу, что создают печатные платы. Дорожки обычно закрыты сверху слоем пластика, чтобы уберечь их от повреждения. Кроме светодиодов, в схему ленты входят и некоторые другие элементы. Обычно это балластные сопротивления, единственное назначение которых – сглаживать возможные пульсации тока, чтобы лента не моргала, если ей не задано такого режима. Каждая цепь светодиодов паяется на отдельной дорожке. Если полупроводниковые приборы маленькие, то могут быть включены попарно, параллельно друг другу. Это делается для увеличения интенсивности свечения.

1

Каждая дорожка RGB-ленты может работать самостоятельно, но будет светить одним цветом. Изменение спектра происходит при их совместной работе – включенные одновременно, они излучают белый свет. Варианты создает контроллер – дополнительный управляющий элемент, обычно идущий в комплекте её поставки.

Тот конец ленты, к которому подключается блок питания, обычно имеет припаянные выводы – провода разного цвета. Черный – всегда нулевой. Красный – фазный (сигнальный). Если лента цветная, то питающих проводов не два, а четыре – черный, красный, синий, зеленый. Если перепутать сигнальные провода в RGB-ленте, то катастрофы не произойдет, просто пульт управления будет включать не те эффекты, что предусмотрено. Путать нулевой провод с сигнальным не рекомендуется – ленту можно сжечь. На конце, противоположном блоку питания, все дорожки соединены пайкой.

Источники света сгруппированы по 6–12 штук. Это сделано для того, чтобы ленту можно было разрезать при необходимости. На концах каждой из них устроены дополнительные группы контактов, а также указан номинал питающего напряжения и полярность. У RGB-лент четыре контакта, а у одноцветных два.

Читайте так же:
Подключение выключателя света фаза или ноль

2

Теперь, зная в общих чертах принцип работы светодиодной ленты и ее устройство, давайте перейдем к практике – рассмотрению типичных неисправностей.

Схема блока питания 5А с регулятором напряжения от 1,5 до 12 В

Схематическое изображение блока питания на 5 Ампер

Для самостоятельной сборки такого устройства понадобятся детали:

  • плато размером 35х20 мм;
  • микросхема LD1084;
  • диодный мост RS407 или любой небольшой диод для обратного тока;
  • блок питания, состоящий из транзистора и двух сопротивлений.

При этом 3 светодиода соединяются последовательно с токоограничивающим резистором, выравнивающим ток. Такой набор, в свою очередь, параллельно соединяется со следующим таким же набором светодиодов.

  • Смотрите также схему импульсного стабилизатора напряжения на LM2575

Нюансы расчета стабилизатора тока

Расчет стабилизатора производится на основании напряжения стабилизации U и тока (среднего) I. К примеру, напряжение входного делителя составляет 25 В, на выходе нужно получить 9 В. Вычисления предусматривают:

  1. Подбор по справочнику стабилитрона. Ориентируются на напряжение стабилизации: Д814В.
  2. Поиск среднего тока I по таблице. Он равен 5 мА.
  3. Вычисление подающего напряжения как разности стабильного напряжения входа и выхода: UR1 = Uвx — Uвых, или 25-9=16 В.
  4. Деление полученного значение по закону Ома на ток стабилизации по формуле R1 = UR1 / Iст, или 16/0,005=3200 Ом, или 3,2 кОм. Номинал элемента будет 3,3 кОм.
  5. Вычисление максимальной мощности по формуле РR1 = UR1 * Iст, или 16х0,005=0,08.

Через резистор проходит ток стабилитрона и выходной, поэтому его мощность должна быть в 2 раза больше (0,16 кВт). На основании таблицы данному номиналу соответствует 0,25 кВт.

Самостоятельная сборка стабилизатора для светодиодных устройств возможна только при знании схемы. Начинающим мастерам рекомендовано использовать простые алгоритмы. Рассчитать элемент по мощности можно на основании формул из школьного курса физики.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Формула тока короткого замыкания кабеля
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector