La brillantor de les fonts LED depèn del corrent que flueix i, al seu torn, depèn de la tensió d'alimentació. En condicions de fluctuació de la càrrega, es produeix un ondulament de les làmpades. Per evitar-ho, s’utilitza un controlador especial: un estabilitzador actual. En cas d’avaries, l’element es pot fer de manera independent.
Disseny i principi de funcionament
L’estabilitzador assegura la constància del corrent de funcionament dels díodes LED quan es desvia de la norma. Evita el sobreescalfament i la crema de leds, manté un flux constant durant caigudes de tensió o descàrrega de la bateria.
El dispositiu més senzill consisteix en un transformador, un pont rectificador connectat a resistències i condensadors. L'acció de l'estabilitzador es basa en els principis següents:
- subministrament de corrent al transformador i canvi de la seva freqüència màxima per la freqüència de xarxa: 50 Hz;
- regulació de tensió per augmentar i disminuir, seguida de la igualació de la freqüència a 30 Hz.
El procés de conversió també implica rectificadors de tipus d'alta tensió. Determinen la polaritat. L’estabilització del corrent elèctric es realitza mitjançant condensadors. Les resistències s'utilitzen per reduir la interferència.
Varietats d’estabilitzadors actuals
El LED s’il·lumina quan s’arriba al valor llindar actual. Per als dispositius de poca potència, aquesta xifra és de 20 mA, per als súper brillants: de 350 mA. La propagació de la tensió llindar explica la presència de diversos tipus d’estabilitzadors.
Estabilitzants de resistència
Per a un estabilitzador ajustable dels paràmetres actuals per a leds de baix consum, s'utilitza l'esquema KREN. Preveu la presència d’elements KP142EN12 o LM317. El procés d’alineació es realitza amb una força de corrent de 1,5 A i una tensió de 40 V.
El node LM317 manté a la resistència principal un valor de tensió constant, regulat per l’element retallador. L’element principal o distribuïdor de corrent pot estabilitzar el corrent que hi passa. Per aquesta raó, els estabilitzadors KEREN s'utilitzen per carregar piles.
El valor de 8 mA no varia ni tan sols amb fluctuacions de corrent i tensió a l'entrada.
Dispositius transistors
El regulador del transistor utilitza un o dos elements. Tot i la simplicitat del circuit durant les fluctuacions de tensió, no sempre hi ha un corrent de càrrega estable. Amb el seu augment en un transistor, la tensió de la resistència augmenta fins a 0,5-0,6 V. Aleshores comença a funcionar el segon transistor. En el moment de la seva obertura, el primer element es tanca i la força i la magnitud del corrent que hi passa disminueix.
El segon transistor ha de ser bipolar.
Per a la seva implementació ambcircuits amb la substitució de díodes zener aplicar:
- díodes VD1 i VD2;
- resistència R1;
- resistència R2.
L’alimentació actual a través de l’element LED està ajustada per la resistència R2. Per assolir la secció lineal de la característica I-V, s'utilitza la resistència R1 en referència al corrent del transistor base. Per tal que el transistor mantingui l’estabilitat, la tensió d’alimentació no ha de ser inferior a la tensió total dels díodes + 2-2,5 V.
Per obtenir un corrent de 30 mA a través de 3 díodes connectats en sèrie amb una tensió de 3,1 V en línia recta, es subministra 12 V.La resistència de la resistència ha de ser de 20 ohms amb una potència de dissipació de 18 mW.
El circuit normalitza el funcionament dels elements i redueix les ondulacions actuals.
Circuit amb transistors soviètics. El voltatge admissible del KT940 o KT969 soviètic és de fins a 300 V, adequat si la font de llum és un potent element SMD. Els paràmetres actuals són establerts per la resistència. La tensió del díode zener és de 5,1 V i la potència de 0,5 V.
El mínim del circuit és la caiguda de tensió, augmentant la força del corrent. Es pot eliminar substituint el transistor bipolar per un MOSFET amb paràmetres de baixa resistència. Un poderós díode es substitueix per un element IRF7210 per 12 A o IRLML6402 per 3,7 A.
Estabilitzadors de camp
L’element de camp es distingeix per una font i una porta d’escurça, a més d’un canal integrat. Quan s’utilitza un polevik (IRLZ 24) amb 3 pins, s’aplica una tensió de 50 V a l’entrada, la sortida és de 15,7 V.
El potencial terrestre s’utilitza per subministrar tensió. Els paràmetres de corrent de sortida depenen del corrent de drenatge inicial i no estan lligats a la font.
Dispositius de línia
L’estabilitzador o divisor de corrent constant accepta una tensió inestable. A la sortida, el dispositiu lineal l’alinea. Funciona amb el principi de canviar constantment els paràmetres de resistència per igualar la potència de sortida.
Els avantatges del funcionament inclouen el nombre mínim de peces, l’absència d’interferències. L’inconvenient és la baixa eficiència amb una diferència de potència a l’entrada i la sortida.
Dispositiu de ferroresonància
Un estabilitzador de corrent altern per a un model antiquat, el circuit del qual està representat per un condensador i dues bobines, amb un nucli insaturat i saturat. S’aplica un voltatge de corrent continu al nucli saturat (inductiu), que és independent dels paràmetres actuals. Això facilita la selecció de dades per a la segona bobina i el rang capacitiu d’estabilització de l’alimentació.
L’aparell funciona segons el principi d’un oscil·lació, que de seguida és difícil d’aturar o es balanceja amb més intensitat. L’alimentació de tensió es produeix per inèrcia, per tant, és possible una caiguda de càrrega o una ruptura en el circuit d’alimentació.
Característiques del circuit de miralls actuals
Es construeix un mirall o reflector actual sobre un parell de transistors coincidents, és a dir. amb els mateixos paràmetres. Per a la seva producció, s’utilitza un cristall de semiconductor LED.
Esquema del mirall actual segons l’equació d’Ebers-Mall.El principi de funcionament és que es combinen les bases del transistor i els emissors emprenen un bus de potència. Com a resultat, els paràmetres de la tensió transitòria de l'acoblament base-transistor-emissor són iguals.
Els avantatges del circuit són el rang d’estabilitat igual i l’absència de caiguda de tensió a través de la resistència-emissora. Els paràmetres són més fàcils de configurar amb corrent. El desavantatge és l'efecte Earley: la unió de la tensió de sortida al col·lector i les seves oscil·lacions.
Circuit de miralls de corrent de Wilson.El mirall actual pot estabilitzar un valor constant del corrent de sortida i s'implementa de la manera següent:
- Els transistors núm. 1 i núm. 1 s’inclouen segons el principi d’un mirall de corrent estàndard.
- El transistor núm. 3 fixa el potencial de col·lector de l'element núm. 1 per dues vegades el paràmetre de caiguda de tensió del díode.
- Serà inferior a la tensió d’alimentació, que suprimeix l’efecte Earley.
- El col·lector del transistor núm. 1 s'utilitza per establir el mode de circuit.
- El corrent de sortida depèn del transistor núm. 2.
- El transistor núm. 3 transforma el corrent de sortida en una càrrega de tensió alterna.
El transistor núm. 3 no es pot coordinar amb la resta.
Regulador de tensió de compensació
El rectificador funciona segons el principi del circuit de retroalimentació per a tensió. La tensió completa o parcial equival a un suport. Com a resultat, l'estabilitzador genera paràmetres de tensió d'error, eliminant les fluctuacions de brillantor dels LED. El dispositiu consta dels següents elements:
- Element de control o transistor que, juntament amb la resistència de càrrega, forma un divisor de tensió. L’índex d’emissor del transistor hauria de superar la corrent de càrrega en 1,2 vegades.
- Amplificador: controla el RE, realitzat sobre la base del transistor núm. 2. Un element de baixa potència és coherent amb un de potent segons el principi compost.
- Font de tensió de suport: s'utilitza un estabilitzador de tipus paramètric en el circuit. Iguala la tensió del díode zener i la resistència.
- Fonts addicionals.
- Condensadors: per suavitzar les pulsacions, eliminar excitació espurna.
Els estabilitzadors de tensió de compensació funcionen amb el principi d’augmentar la tensió d’entrada amb un augment més dels corrents. Tancar el primer transistor augmenta la resistència i la tensió de la zona col·lectora-emissora. Després d'aplicar la càrrega, s'iguala amb la nominal.
Dispositius xip
Per als dispositius estabilitzadors s’utilitza el xip 142EN5 o LM317. Permet igualar el voltatge, prenent el senyal del sensor connectat a la xarxa de càrrega a través del circuit de retroalimentació.
Utilitza la resistència com a sensor al qual el regulador pot mantenir una tensió i un corrent de càrrega constants. La resistència del sensor serà inferior a la resistència de càrrega. El circuit s'utilitza per als carregadors, i també hi ha dissenyada una làmpada LED.
Estabilitzadors del pols
El dispositiu de pols es caracteritza per una alta eficiència i amb uns mínims paràmetres de voltatge d’entrada que creen una alta tensió de consumidors. Per al muntatge, s'utilitza el xip MAX 771.
Per regular la força actual hi haurà un o dos convertidors. El divisor del rectificador alinea el camp magnètic i disminueix la freqüència de tensió admissible. Per subministrar corrent al bobinat, l'element LED transmet un senyal als transistors. L’estabilització de sortida es realitza mitjançant un enrotllament secundari.
Com fer vostè mateix un estabilitzador actual per a leds
La creació d'un estabilitzador per a LED amb les vostres pròpies mans es realitza de diverses maneres. És recomanable que un principiant treballi amb esquemes senzills.
Basat en el conductor
Haureu de triar un xip que és difícil de cremar - LM317. Ella servirà d’estabilitzadora. El segon element és una resistència variable amb una resistència de 0,5 kOhm amb tres cables i un pom d’ajust.
El muntatge es realitza segons el següent algorisme:
- Soldem els conductors al terminal mitjà i extrem de la resistència.
- Posa el multímetre en mode de resistència.
- Mesureu els paràmetres de la resistència: haurien de ser de 500 ohms.
- Comproveu la continuïtat de les connexions i munteu el circuit.
La sortida serà un mòdul amb una potència de 1,5 A. Per augmentar el corrent fins a 10 A, podeu afegir un treballador de camp.
Estabilitzador del cotxe
Per funcionar, necessitareu un dispositiu lineal en forma de xip L7812, dos terminals, un condensador de 100n (1-2 unitats), material Textolite i un tub d’enconvenció tèrmica. La producció es realitza pas a pas:
- L'elecció de l'esquema per a L7805 a partir d'un full de dades.
- Talleu un tros de la mida adequada del PCB.
- Marqueu les pistes fent passades amb un tornavís.
- Soldem els elements perquè l’entrada estigui a l’esquerra i la sortida sigui a la dreta.
- Feu el cos fora del tub de calor.
El dispositiu estabilitzador suporta una càrrega de fins a 1,5 A, muntat en un radiador.
La carrosseria del cotxe s'utilitza com a radiador connectant la sortida central de la carcassa amb menys.
Els matisos de càlcul de l’estabilitzador actual
El càlcul de l’estabilitzador es basa en la tensió d’estabilització U i la corrent (mitjana) I. Per exemple, la tensió del divisor d’entrada és de 25 V, la sortida ha de ser de 9 V. Els càlculs inclouen:
- Selecció del díode zener de referència. Enfocament al voltatge d’estabilització: D814V.
- Cerqueu el corrent mitjà I de la taula. És igual a 5 mA.
- Càlcul de la tensió d'alimentació com a diferència de la tensió estable de l'entrada i sortida: UR1 = Uin - Uout, o 25-9 = 16 V.
- La divisió del valor obtingut segons la llei d’Ohm pel corrent d’estabilització segons la fórmula R1 = UR1 / Ist, o 16 / 0,005 = 3200 Ohms, o 3,2 kOhms. El valor de l’element serà de 3,3 kOhm.
- Càlcul de la potència màxima mitjançant la fórmula PR1 = UR1 * Ist, o 16x0,005 = 0,08.
Un corrent de díode zener i un corrent de sortida passen per la resistència, de manera que la seva potència hauria de ser 2 vegades major (0,16 kW). Basat en la taula, aquesta potència correspon a 0,25 kW.
L'autoassemblatge de l'estabilitzador per a dispositius LED només és possible amb coneixement del circuit. Es recomana als principiants que utilitzin algoritmes senzills. Podeu calcular l’element per potència en funció de les fórmules del curs de física de l’escola.
