Jas zdrojů LED závisí na proudícím proudu a to zase závisí na napájecím napětí. V podmínkách kolísání zatížení dochází ke zvlnění lamp. K tomu se používá speciální ovladač - stabilizátor proudu. V případě poruchy může být prvek proveden nezávisle.
Návrh a princip fungování
Stabilizátor zajišťuje stálost provozního proudu LED diod, když se odchyluje od normy. Zabraňuje přehřátí a vyhoření LED, udržuje konstantní průtok během poklesu napětí nebo vybití baterie.
Nejjednodušší zařízení se skládá z transformátoru, usměrňovacího můstku připojeného k odporům a kondenzátorům. Činnost stabilizátoru je založena na následujících zásadách:
- dodávka proudu do transformátoru a změna jeho maximální frekvence na síťovou frekvenci - 50 Hz;
- regulace napětí pro zvýšení a snížení, následované vyrovnání frekvence na 30 Hz.
Proces přeměny zahrnuje také usměrňovače vysokého napětí. Určují polaritu. Stabilizace elektrického proudu se provádí pomocí kondenzátorů. Rezistory se používají ke snížení interference.
Odrůdy současných stabilizátorů
LED se rozsvítí, když je dosaženo aktuální prahové hodnoty. U zařízení s nízkým výkonem je tento údaj 20 mA, pro super jasný - od 350 mA. Rozložení prahového napětí vysvětluje přítomnost různých typů stabilizátorů.
Rezistorové stabilizátory
Pro nastavitelný stabilizátor proudových parametrů pro LED s nízkou spotřebou se používá schéma KREN. Zajišťuje přítomnost prvků KP142EN12 nebo LM317. Proces vyrovnání se provádí při proudu 1,5 A a napětí 40 V na vstupu. Za normálních teplotních podmínek odpory rozptylují energii až do 10 tun. Vlastní spotřeba energie je přibližně 8 mA.
Uzel LM317 udržuje na hlavním odporu konstantní hodnotu napětí regulovanou ořezávacím prvkem. Hlavní nebo proud distribuující prvek může stabilizovat proud, který jím prochází. Z tohoto důvodu se k nabíjení baterií používají stabilizátory KEREN.
Hodnota 8 mA se nemění ani při kolísání proudu a napětí na vstupu.
Tranzistorová zařízení
Tranzistorový regulátor používá jeden nebo dva prvky. Přes jednoduchost obvodu během kolísání napětí není vždy stabilní zátěžový proud. S jeho nárůstem na jednom tranzistoru stoupá napětí rezistoru na 0,5-0,6 V. V. pak začne druhý tranzistor fungovat. V okamžiku jeho otevření se první prvek uzavře a síla a velikost proudu, který jím prochází, se snižuje.
Druhý tranzistor musí být bipolární.
Pro implementaci sobvody s výměnou zenerových diod aplikovat:
- diody VD1 a VD2;
- rezistor R1;
- odpor R2.
Přívod proudu prostřednictvím prvku LED je nastaven rezistorem R2. K dosažení lineárního řezu charakteristiky I - V se používá odpor R1 s ohledem na proud základního tranzistoru. Aby tranzistor udržoval stabilitu, napájecí napětí by nemělo být menší než celkové napětí diod + 2-2,5 V.
Pro získání proudu 30 mA prostřednictvím 3 sériově zapojených diod s napětím 3,1 V v přímém vedení je dodáváno 12 V.Odpor rezistoru by měl být 20 ohmů s rozptylovým výkonem 18 mW.
Obvod normalizuje provozní režim prvků, snižuje zvlnění proudu.
Okruh se sovětskými tranzistory. Přípustné napětí sovětské KT940 nebo KT969 je až 300 V, což je vhodné, pokud je světelný zdroj výkonným prvkem SMD. Aktuální parametry jsou nastaveny rezistorem. Napětí zenerovy diody je 5,1 V a výkon je 0,5 V.
Mínus obvodu je úbytek napětí se zvyšující se proudovou silou. To lze eliminovat nahrazením bipolárního tranzistoru MOSFETem s nízkými odporovými parametry. Výkonná dioda je nahrazena prvkem IRF7210 s 12 A nebo IRLML6402 s 3,7 A.
Stabilizátory pole
Prvek pole se vyznačuje zkratovaným zdrojem a bránou, jakož i integrovaným kanálem. Při použití poleviku (IRLZ 24) se 3 piny se na vstup přivede napětí 50 V a na výstupu se získá 15,7 V.
Zemní potenciál se používá k napájení. Parametry výstupního proudu závisí na počátečním vypouštěcím proudu a nejsou vázány na zdroj.
Linková zařízení
Stabilizátor nebo dělič konstantního proudu přijímá nestabilní napětí. Na výstupu jej lineární zařízení zarovná. Funguje na principu neustále se měnících parametrů odporu, aby se vyrovnal výstupní výkon.
Mezi výhody provozu patří minimální počet dílů, absence rušení. Nevýhodou je nízká účinnost s rozdílem výkonu na vstupu a výstupu.
Ferorezonanční zařízení
Stabilizátor pro střídavý proud zastaralého modelu, jehož obvod je představován kondenzátorem a dvěma cívkami - s nenasyceným a nasyceným jádrem. Stejnosměrné napětí je přivedeno na nasycené (induktivní) jádro, které je nezávislé na aktuálních parametrech. To usnadňuje výběr dat pro druhou cívku a kapacitní rozsah stabilizace napájecího zdroje.
Zařízení pracuje na principu houpání, které je okamžitě obtížné zastavit nebo houpat tvrději. Přívod napětí nastává setrvačností, proto je možný pokles výkonu nebo přerušení napájecího obvodu.
Vlastnosti proudového zrcadlového obvodu
Současné zrcadlo nebo reflektor je postaveno na dvojici odpovídajících tranzistorů, tj. se stejnými parametry. K jejich výrobě se používá jeden polovodičový krystal LED.
Schéma současného zrcadla podle Ebers-Mallovy rovnice.Princip činnosti spočívá v tom, že tranzistorové základny jsou kombinovány a emitory házejí na jednu napájecí sběrnici. Výsledkem je, že parametry přechodného napětí vazby báze-tranzistor-emitor jsou stejné.
Výhodou obvodu je stejný rozsah stability a absence poklesu napětí na emitoru rezistoru. Parametry se snadněji nastavují pomocí aktuálního. Nevýhodou je Earleyův efekt - vazba výstupního napětí na kolektor a jeho oscilace.
Wilsonův proudový zrcadlový obvod.Aktuální zrcadlo může stabilizovat konstantní hodnotu výstupního proudu a je implementováno následujícím způsobem:
- Tranzistory č. 1 a č. 1 jsou zahrnuty podle principu standardního proudového zrcadla.
- Tranzistor č. 3 opravuje kolektorový potenciál prvku č. 1 dvojnásobným parametrem poklesu napětí diody.
- Bude to menší než napájecí napětí, které potlačuje Earleyho efekt.
- Kolektor tranzistoru č. 1 se používá k vytvoření režimu obvodu.
- Výstupní proud závisí na tranzistoru č. 2.
- Tranzistor č. 3 transformuje výstupní proud na střídavé zatížení.
Tranzistor č. 3 nemůže být koordinován s ostatními.
Regulátor kompenzačního napětí
Usměrňovač pracuje na principu zpětnovazebního obvodu pro napětí. Plné nebo částečné napětí odpovídá podpoře. Výsledkem je, že stabilizátor generuje parametry chybového napětí, čímž eliminuje kolísání jasu pro LED diody. Zařízení se skládá z následujících prvků:
- Řídicí prvek nebo tranzistor, který spolu s odporem zátěže tvoří dělič napětí. Emisní index tranzistoru by měl překročit zátěžový proud 1,2krát.
- Zesilovač - řídí RE, provádí se na základě tranzistoru č. 2. Nízkoenergetický prvek je v souladu s výkonným prvkem podle kompozitního principu.
- Podpůrný zdroj napětí - v obvodu se používá parametrický stabilizátor. Vyrovnává napětí zenerovy diody a odporu.
- Další zdroje.
- Kondenzátory - pro vyhlazení pulzací, odstranění rušivého vzrušení.
Kompenzátory stabilizačního napětí pracují na principu zvyšování vstupního napětí s dalším zvyšováním proudů. Uzavření prvního tranzistoru zvyšuje odpor a napětí zóny kolektor-emitor. Po aplikaci zatížení se vyrovná s nominální hodnotou.
Čipová zařízení
Pro stabilizační zařízení se používá čip 142EN5 nebo LM317. To vám umožní vyrovnat napětí a odebrat signál ze senzoru připojeného k síti zátěžového proudu prostřednictvím obvodu zpětné vazby.
Používá odpor jako senzor, u kterého může regulátor udržovat konstantní napětí a proud zátěže. Odpor čidla bude menší než odpor zátěže. Obvod se používá pro nabíječky, je na něm také navržena LED lampa.
Pulzní stabilizátory
Pulzní zařízení se vyznačuje vysokou účinností a s minimálními parametry vstupního napětí vytváří vysoké napětí spotřebitelů. K montáži se používá čip MAX 771.
Pro regulaci aktuální síly bude jeden nebo dva převaděče. Oddělovač usměrňovače vyrovnává magnetické pole a snižuje přípustnou napěťovou frekvenci. Pro napájení proudu do vinutí vysílá LED prvek signál do tranzistorů. Stabilizace výstupu se provádí pomocí sekundárního vinutí.
Jak si vyrobit proudový stabilizátor pro LED diody sami
Výroba stabilizátoru pro LED pomocí vlastních rukou se provádí několika způsoby. Je vhodné, aby začátečník pracoval s jednoduchými schématy.
Na základě ovladače
Budete si muset vybrat čip, který se obtížně vyhoří - LM317. Bude sloužit jako stabilizátor. Druhým prvkem je variabilní odpor s odporem 0,5 kOhm se třemi vodiči a nastavovacím knoflíkem.
Montáž se provádí podle následujícího algoritmu:
- Pájejte vodiče na střední a extrémní svorku rezistoru.
- Přepněte multimetr do rezistenčního režimu.
- Změřte parametry rezistoru - měly by být 500 ohmů.
- Zkontrolujte spojitost spojů a znovu sestavte obvod.
Výstupem bude modul s výkonem 1,5 A. Chcete-li zvýšit proud až na 10 A, můžete přidat terénního pracovníka.
Stabilizátor do auta
K práci budete potřebovat lineární zařízení ve formě mikroobvodu L7812, dva terminály, 100n kondenzátor (1–2 ks), materiál Textolite a smršťovací trubici. Výroba se provádí krok za krokem:
- Výběr schématu pro L7805 z datového listu.
- Vyjměte kus správné velikosti z DPS.
- Označte stopy pomocí zářezů pomocí šroubováku.
- Pájejte prvky tak, aby vstup byl vlevo a výstup vpravo.
- Vytáhněte tělo z tepelného potrubí.
Stabilizační zařízení vydrží až 1,5 A zatížení, namontované na radiátoru.
Karoserie automobilu se používá jako radiátor spojením centrálního výstupu skříně s mínusem.
Nuance výpočtu aktuálního stabilizátoru
Výpočet stabilizátoru je založen na stabilizačním napětí U a proudu (průměr) I. Např. Napětí vstupního děliče je 25 V, výstup musí být 9 V. Výpočty zahrnují:
- Výběr referenční zenerovy diody. Zaměření na stabilizační napětí: D814V.
- Vyhledejte průměrný aktuální I v tabulce. Je rovna 5 mA.
- Výpočet napájecího napětí jako rozdíl stálého napětí na vstupu a výstupu: UR1 = Uin - Uout nebo 25-9 = 16 V.
- Rozdělení získané hodnoty podle Ohmova zákona stabilizačním proudem podle vzorce R1 = UR1 / Ist nebo 16 / 0,005 = 3200 Ohmů, nebo 3,2 kOhms. Hodnota prvku bude 3,3 kOhm.
- Výpočet maximálního výkonu vzorcem PR1 = UR1 * Ist, nebo 16x0,005 = 0,08.
Proud Zenerovy diody a výstupní proud prochází rezistorem, takže jeho výkon by měl být 2krát větší (0,16 kW). Na základě tabulky odpovídá tento výkon 0,25 kW.
Samostatná montáž stabilizátoru pro LED zařízení je možná pouze se znalostí obvodu. Začátečníci by měli používat jednoduché algoritmy. Element můžete vypočítat na základě vzorců ze školního kurzu fyziky.
