Яркостта на светодиодните източници зависи от протичащия ток, а той от своя страна зависи от захранващото напрежение. В условията на колебание на натоварването възниква пулсация на лампите. За да се предотврати, се използва специален драйвер - стабилизатор на тока. В случай на повреда, елементът може да бъде направен независимо.
Дизайн и принцип на работа
Стабилизаторът осигурява постоянството на работния ток на LED диодите, когато се отклонява от нормата. Той предотвратява прегряване и изгаряне на светодиоди, поддържа постоянен поток по време на спада на напрежението или разреждане на батерията.
Най-простото устройство се състои от трансформатор, изправител мост, свързан към резистори и кондензатори. Действието на стабилизатора се основава на следните принципи:
- подаване на ток към трансформатора и промяна на неговата максимална честота към главната честота - 50 Hz;
- регулирането на напрежението за увеличаване и намаляване, последвано от изравняване на честотата до 30 Hz.
Процесът на преобразуване също включва токоизправители от високо напрежение. Те определят полярността. Стабилизирането на електрическия ток се извършва с помощта на кондензатори. Резисторите се използват за намаляване на смущения.
Разновидности на стабилизаторите на тока
Светодиодът светва, когато бъде достигната текущата стойност на прага. За устройства с ниска мощност тази цифра е 20 mA, за супер-ярки - от 350 mA. Разпространението на праговото напрежение обяснява наличието на различни видове стабилизатори.
Резисторни стабилизатори
За регулируем стабилизатор на текущите параметри за светодиодите с ниска мощност се използва схемата KREN. Той предвижда наличието на елементи KP142EN12 или LM317. Процесът на подравняване се извършва при сила на тока 1,5 A и напрежение 40 V.
Възелът LM317 поддържа на главния резистор постоянна стойност на напрежението, регулирана от подрязващия елемент. Основният или разпределящ ток елемент може да стабилизира тока, преминат през него. Поради тази причина KEREN стабилизатори се използват за зареждане на батерии.
Стойността от 8 mA не се променя дори при колебания в тока и напрежението на входа.
Транзисторни устройства
Транзисторният регулатор използва един или два елемента. Въпреки простотата на веригата по време на колебанията на напрежението, не винаги има стабилен ток на натоварване. С нарастването му върху един транзистор напрежението на резистора се повишава до 0,5-0,6 V. тогава вторият транзистор започва да работи. В момента на отварянето си първият елемент се затваря и силата и големината на тока, преминаващ през него, намаляват.
Вторият транзистор трябва да е двуполюсен.
За изпълнение ссхеми с подмяна на ценерови диоди Приложи:
- диоди VD1 и VD2;
- резистор R1;
- резистор R2.
Захранването на ток през LED елемента се задава от резистора R2. За да достигне линейната секция на I - V характеристиката, резисторът R1 се използва по отношение на тока на основния транзистор. За да може транзисторът да поддържа стабилност, захранващото напрежение не трябва да бъде по-малко от общото напрежение на диодите + 2-2,5 V.
За получаване на ток от 30 mA чрез 3 последователно свързани диода с напрежение 3,1 V по права линия се подава 12 V.Съпротивлението на резистора трябва да бъде 20 ома с мощност на разсейване 18 mW.
Веригата нормализира режима на работа на елементите, намалява пулсацията на тока.
Верига със съветски транзистори. Допустимото напрежение на съветските KT940 или KT969 е до 300 V, което е подходящо, ако източникът на светлина е мощен SMD елемент. Текущите параметри се задават от резистора. Напрежението на ценеровия диод е 5,1 V, а мощността - 0,5 V.
Минусът на веригата е спадът на напрежението с увеличаване на силата на тока. Тя може да бъде елиминирана чрез замяна на биполярния транзистор с MOSFET с ниски параметри на съпротивление. Мощен диод е заменен от елемент IRF7210 с 12 A или IRLML6402 с 3,7 A.
Полеви стабилизатори
Полевият елемент се отличава с къси източник и порта, както и интегриран канал. Когато използвате полевик (IRLZ 24) с 3 пина, към входа се прилага напрежение 50 V, а на изхода се получава 15,7 V.
Земният потенциал се използва за захранване на напрежение. Параметрите на изходния ток зависят от първоначалния източителен ток и не са обвързани с източника.
Линейни устройства
Стабилизаторът или делителят на постоянен ток приема нестабилно напрежение. На изхода линейното устройство го подравнява. Той работи на принципа на постоянно променящи се параметри на съпротивлението за изравняване на изходната мощност.
Предимствата на работата включват минималния брой части, отсъствието на смущения. Недостатъкът е ниската ефективност с разлика в мощността на входа и изхода.
Ферорезонансно устройство
Стабилен стабилизатор за остарял модел, чиято верига е представена от кондензатор и две намотки - с ненаситено и наситено ядро. Наситено (индуктивно) ядро се прилага DC напрежение, което е независимо от текущите параметри. Това улеснява избора на данни за втората намотка и капацитивния обхват на стабилизиране на захранването.
Устройството работи на принципа на замах, което веднага е трудно да се спре или да се люлее по-силно. Доставянето на напрежение става по инерция, следователно е възможен спад на натоварването или прекъсване в електрическата верига.
Характеристики на настоящата огледална верига
Актуално огледало или рефлектор е изградено върху чифт съвпадащи транзистори, т.е. със същите параметри. За тяхното производство се използва един LED полупроводников кристал.
Схема на текущото огледало според уравнението на Ebers-Mall.Принципът на работа е, че транзисторните основи се комбинират, а излъчвателите се хвърлят върху една силова шина. В резултат на това параметрите на преходното напрежение на връзката основен транзистор-емитер са равни.
Предимствата на схемата са еднакъв диапазон на стабилност и липсата на спад на напрежението през резистор-излъчвател. Параметрите се настройват по-лесно с помощта на ток. Недостатъкът е ефектът на Ърли - свързването на изходното напрежение към колектора и неговите трептения.
Токова огледална верига на УилсънТекущото огледало може да стабилизира постоянна стойност на изходния ток и се реализира, както следва:
- Транзисторите №1 и №1 се включват в съответствие с принципа на стандартно токово огледало.
- Транзистор № 3 фиксира колекторния потенциал на елемент № 1 с двойния параметър на падане на диодното напрежение.
- Тя ще бъде по-малко от захранващото напрежение, което потиска ефекта на Ърли.
- Колекторът на транзистор № 1 се използва за установяване на режим на верига.
- Изходният ток зависи от транзистор №2.
- Транзистор № 3 преобразува изходния ток в променливо напрежение.
Транзистор №3 не може да бъде координиран с останалите.
Компенсационен регулатор на напрежението
Токоизправителят работи на принципа на веригата за обратна връзка за напрежението. Пълното или частичното напрежение се равнява на опора. В резултат на това стабилизаторът генерира параметри на напрежението на грешки, като елиминира колебанията на яркостта на светодиодите. Устройството се състои от следните елементи:
- Контролен елемент или транзистор, който заедно със съпротивлението на товара образува разделител на напрежението. Индексът на емитер на транзистора трябва да надвишава тока на натоварване с 1,2 пъти.
- Усилвател - управлява RE, изпълнен на базата на транзистор №2. Елементът с ниска мощност е съвместим с мощен според композитния принцип.
- Поддържащ източник на напрежение - във веригата се използва стабилизатор на параметричен тип. Той изравнява напрежението на ценеровия диод и резистора.
- Допълнителни източници.
- Кондензатори - за изглаждане на пулсациите, премахване на фалшиво възбуждане.
Стабилизаторите на компенсационното напрежение работят на принципа на увеличаване на входното напрежение с по-нататъшно увеличаване на токовете. Затварянето на първия транзистор увеличава съпротивлението и напрежението на колектор-емитерната зона. След прилагане на товара, той се изравнява с номиналния.
Чип устройства
За стабилизиращи устройства се използва чипът 142EN5 или LM317. Тя ви позволява да изравните напрежението, като подавате сигнала от сензора, свързан към мрежата за натоварване на тока чрез веригата за обратна връзка.
Той използва съпротивление като сензор, при който регулаторът може да поддържа постоянно напрежение и ток на натоварване. Съпротивлението на сензора ще бъде по-малко от съпротивлението на товара. Веригата се използва за зарядни устройства, върху нея е проектирана и LED лампа.
Импулсни стабилизатори
Импулсното устройство се характеризира с висока ефективност и с минимални параметри на входното напрежение създава високо напрежение на потребителите. За сглобяване се използва чипът MAX 771.
За регулиране на силата на тока ще бъде един или два преобразувателя. Токоизправителният разделител изравнява магнитното поле, като понижава допустимата честота на напрежението. За да подаде ток към намотката, LED елементът предава сигнал към транзисторите. Стабилизацията на изхода се осъществява чрез вторична намотка.
Как сами да направите стабилизатор на тока за светодиоди
Изработката на стабилизатор за светодиоди със собствените си ръце се извършва по няколко начина. Препоръчително е за начинаещ да работи с прости схеми.
На базата на водача
Ще трябва да изберете чип, който е трудно да изгори - LM317. Тя ще служи като стабилизатор. Вторият елемент е променлив резистор със съпротивление 0,5 kOhm с три отвода и копче за регулиране.
Сглобяването се извършва по следния алгоритъм:
- Припоявайте проводниците към средния и крайния извод на резистора.
- Поставете мултицета в режим на съпротива.
- Измерете параметрите на резистора - те трябва да бъдат 500 ома.
- Проверете връзките за непрекъснатост и сглобете веригата.
Изходът ще бъде модул с мощност 1,5 A. За да увеличите тока до 10 A, можете да добавите полеви работник.
Стабилизатор за кола
За да работите, ще ви е необходимо линейно устройство под формата на чип L7812, два терминала, 100n кондензатор (1-2 бр.), Текстолитов материал и термоустойчива тръба. Производството се извършва стъпка по стъпка:
- Изборът на схемата за L7805 от таблица с данни.
- Изрежете парче от правилния размер от печатни платки.
- Маркирайте пистите, като правите прорези с отвертка.
- Полейте елементите така, че входът да е отляво, а изходът - отдясно.
- Направете тялото от топлинната тръба.
Стабилизиращото устройство издържа до 1,5 A товар, монтиран на радиатор.
Корпусът на автомобила се използва като радиатор, като свързва централния изход на корпуса с минус.
Нюансите на изчисляване на стабилизатора на тока
Изчисляването на стабилизатора се основава на стабилизационното напрежение U и ток (средно) I. Например, напрежението на входния делител е 25 V, изходът трябва да бъде 9 V. Изчисленията включват:
- Избор на референтен ценеров диод. Съсредоточете се върху стабилизационното напрежение: D814V.
- Потърсете средния ток I в таблицата. Тя е равна на 5 mA.
- Изчисляване на захранващото напрежение като разликата между стабилното напрежение на входа и изхода: UR1 = Uin - Uout, или 25-9 = 16 V.
- Разделянето на получената стойност съгласно закона на Ом на тока на стабилизиране по формулата R1 = UR1 / Ist, или 16 / 0,005 = 3200 Ома, или 3,2 kOhms. Стойността на елемента ще бъде 3,3 kOhm.
- Изчисляване на максималната мощност по формулата PR1 = UR1 * Ist, или 16x0.005 = 0.08.
През резистора преминават ценеров диоден ток и изходен ток, така че неговата мощност трябва да бъде 2 пъти по-голяма (0,16 kW). Въз основа на таблицата, тази оценка отговаря на 0,25 kW.
Самосглобяването на стабилизатора за LED устройства е възможно само при познаване на веригата. Начинаещите се насърчават да използват прости алгоритми. Можете да изчислите елемента по мощност въз основа на формулите от училищния курс по физика.
