El brillo de las fuentes de LED depende de la corriente que fluye y, a su vez, depende de la tensión de alimentación. En condiciones de fluctuación de carga, se produce ondulación de las lámparas. Para evitarlo, se utiliza un controlador especial: un estabilizador de corriente. En caso de averías, el elemento se puede hacer de forma independiente.
Diseño y principio de funcionamiento.
El estabilizador asegura la constancia de la corriente de funcionamiento de los diodos LED cuando se desvía de la norma. Evita el sobrecalentamiento y el desgaste de los LED, mantiene un flujo constante durante las caídas de voltaje o la descarga de la batería.
El dispositivo más simple consiste en un transformador, un puente rectificador conectado a resistencias y condensadores. La acción del estabilizador se basa en los siguientes principios:
- suministro de corriente al transformador y cambio de su frecuencia máxima a la frecuencia de red - 50 Hz;
- regulación de voltaje para aumentar y disminuir, seguido de ecualización de la frecuencia a 30 Hz.
El proceso de conversión también involucra rectificadores del tipo de alto voltaje. Ellos determinan la polaridad. La estabilización de la corriente eléctrica se realiza mediante condensadores. Las resistencias se utilizan para reducir la interferencia.
Variedades de estabilizadores actuales.
El LED se ilumina cuando se alcanza el valor umbral actual. Para dispositivos de baja potencia, esta cifra es de 20 mA, para superbrillante, desde 350 mA. La propagación de la tensión umbral explica la presencia de varios tipos de estabilizadores.
Estabilizadores de resistencia
Para un estabilizador ajustable de parámetros actuales para LED de baja potencia, se utiliza el esquema KREN. Proporciona la presencia de elementos KP142EN12 o LM317. El proceso de alineación se lleva a cabo con una intensidad de corriente de 1.5 A y un voltaje de 40 V.
El nodo LM317 mantiene en la resistencia principal un valor de voltaje constante, regulado por el elemento de recorte. El elemento principal o de distribución de corriente puede estabilizar la corriente que pasa a través de él. Por esta razón, los estabilizadores KEREN se utilizan para cargar baterías.
El valor de 8 mA no cambia incluso con fluctuaciones de corriente y voltaje en la entrada.
Dispositivos de transistores
El regulador de transistor utiliza uno o dos elementos. A pesar de la simplicidad del circuito durante las fluctuaciones de voltaje, no siempre hay una corriente de carga estable. Con su aumento en un transistor, el voltaje de la resistencia aumenta a 0.5-0.6 V. luego el segundo transistor comienza a funcionar. En el momento de su apertura, el primer elemento se cierra y la fuerza y magnitud de la corriente que lo atraviesa disminuye.
El segundo transistor debe ser bipolar.
Para implementación concircuitos con el reemplazo de diodos zener aplicar:
- diodos VD1 y VD2;
- resistencia R1;
- resistencia R2.
El suministro de corriente a través del elemento LED lo establece la resistencia R2. Para alcanzar la sección lineal de la característica I - V, la resistencia R1 se usa con referencia a la corriente del transistor base. Para que el transistor mantenga la estabilidad, la tensión de alimentación no debe ser inferior a la tensión total de los diodos + 2-2.5 V.
Para obtener una corriente de 30 mA a través de 3 diodos conectados en serie con un voltaje de 3.1 V en línea recta, se suministran 12 V.La resistencia de la resistencia debe ser de 20 ohmios con una potencia de disipación de 18 mW.
El circuito normaliza el modo de funcionamiento de los elementos, reduce la ondulación actual.
Circuito con transistores soviéticos. El voltaje permitido del KT940 o KT969 soviético es de hasta 300 V, lo cual es adecuado si la fuente de luz es un elemento SMD potente. Los parámetros actuales son establecidos por la resistencia. El voltaje del diodo zener es de 5.1 V, y la potencia es de 0.5 V.
La desventaja del circuito es la caída de voltaje al aumentar la intensidad de la corriente. Se puede eliminar reemplazando el transistor bipolar con un MOSFET con parámetros de baja resistencia. Un diodo potente se reemplaza por un elemento IRF7210 con 12 A o IRLML6402 con 3.7 A.
Estabilizadores de campo
El elemento de campo se distingue por una fuente y puerta en corto, así como un canal integrado. Cuando se usa un polevik (IRLZ 24) con 3 pines, se aplica un voltaje de 50 V a la entrada y se obtienen 15,7 V en la salida.
El potencial de tierra se utiliza para suministrar voltaje. Los parámetros de la corriente de salida dependen de la corriente de drenaje inicial y no están vinculados a la fuente.
Dispositivos de línea
El estabilizador o el divisor de corriente constante acepta un voltaje inestable. En la salida, el dispositivo lineal lo alinea. Funciona según el principio de cambiar constantemente los parámetros de resistencia para igualar la potencia de salida.
Las ventajas de la operación incluyen el número mínimo de partes, la ausencia de interferencia. La desventaja es la baja eficiencia con una diferencia de potencia en la entrada y salida.
Dispositivo de ferrorresonancia
Un estabilizador de CA para un modelo obsoleto, cuyo circuito está representado por un condensador y dos bobinas, con un núcleo saturado e insaturado. Se aplica un voltaje de CC al núcleo saturado (inductivo), que es independiente de los parámetros actuales. Esto facilita la selección de datos para la segunda bobina y el rango capacitivo de estabilización de la fuente de alimentación.
El dispositivo funciona según el principio de un columpio, que es inmediatamente difícil de detener o se balancea con más fuerza. El suministro de voltaje se produce por inercia, por lo tanto, es posible una caída de carga o una interrupción en el circuito de alimentación.
Características del circuito espejo actual
Un espejo o reflector actual está construido sobre un par de transistores coincidentes, es decir con los mismos parámetros Para su producción, se utiliza un cristal semiconductor LED.
Esquema del espejo actual según la ecuación de Ebers-Mall.El principio de funcionamiento es que las bases del transistor se combinan y los emisores se lanzan en un bus de alimentación. Como resultado, los parámetros de la tensión transitoria del acoplamiento base-transistor-emisor son iguales.
Las ventajas del circuito son el rango de estabilidad igual y la ausencia de caída de voltaje a través del resistor-emisor. Los parámetros son más fáciles de configurar con la corriente. La desventaja es el efecto Earley: la unión del voltaje de salida al colector y sus oscilaciones.
Circuito espejo de corriente Wilson.El espejo actual puede estabilizar un valor constante de la corriente de salida y se implementa de la siguiente manera:
- Los transistores n. ° 1 y n. ° 1 se incluyen según el principio de un espejo de corriente estándar.
- El transistor n. ° 3 fija el potencial del colector del elemento n. ° 1 dos veces el parámetro de caída de voltaje del diodo.
- Será menor que la tensión de alimentación, lo que suprime el efecto Earley.
- El colector del transistor No. 1 se usa para establecer el modo de circuito.
- La corriente de salida depende del transistor n. ° 2.
- El transistor n. ° 3 transforma la corriente de salida en una carga de voltaje alterna.
El transistor no 3 no se puede coordinar con el resto.
Regulador de voltaje de compensación
El rectificador funciona según el principio del circuito de retroalimentación para voltaje. El voltaje total o parcial equivale a un soporte. Como resultado, el estabilizador genera parámetros de voltaje de error, eliminando las fluctuaciones de brillo para los LED. El dispositivo consta de los siguientes elementos:
- Un elemento de control o transistor que, junto con la resistencia de carga, forma un divisor de voltaje. El índice del emisor del transistor debe exceder la corriente de carga en 1,2 veces.
- Amplificador: controla el RE, realizado sobre la base del transistor n. ° 2. Un elemento de baja potencia es consistente con uno poderoso de acuerdo con el principio compuesto.
- Fuente de voltaje de soporte: se utiliza un estabilizador de tipo paramétrico en el circuito. Iguala el voltaje del diodo zener y la resistencia.
- Fuentes adicionales
- Condensadores: para suavizar las pulsaciones, eliminar la excitación espuria.
Los estabilizadores de voltaje de compensación funcionan según el principio de aumentar el voltaje de entrada con un aumento adicional de las corrientes. Cerrar el primer transistor aumenta la resistencia y el voltaje de la zona del colector-emisor. Después de aplicar la carga, se iguala a la nominal.
Dispositivos de chip
Para dispositivos estabilizadores, se utiliza el chip 142EN5 o LM317. Le permite ecualizar el voltaje, tomando la señal del sensor conectado a la red de corriente de carga a través del circuito de retroalimentación.
Utiliza la resistencia como un sensor en el que el regulador puede mantener un voltaje constante y una corriente de carga. La resistencia del sensor será menor que la resistencia de carga. El circuito se usa para cargadores, también se ha diseñado una lámpara LED.
Estabilizadores de pulso
El dispositivo de pulso se caracteriza por una alta eficiencia y con parámetros mínimos de voltaje de entrada crea un alto voltaje de los consumidores. Para el montaje, se utiliza el chip MAX 771.
Para regular la intensidad actual serán uno o dos convertidores. El divisor rectificador alinea el campo magnético, bajando la frecuencia de voltaje permisible. Para suministrar corriente al devanado, el elemento LED transmite una señal a los transistores. La estabilización de salida se realiza mediante un devanado secundario.
Cómo hacer un estabilizador de corriente para LED usted mismo
Hacer un estabilizador para LED con sus propias manos se realiza de varias maneras. Es recomendable que un principiante trabaje con esquemas simples.
Conductor basado
Tendrá que elegir un chip que sea difícil de quemar: LM317. Ella servirá como estabilizador. El segundo elemento es una resistencia variable con una resistencia de 0.5 kOhm con tres cables y una perilla de ajuste.
El montaje se lleva a cabo de acuerdo con el siguiente algoritmo:
- Suelde los conductores al terminal medio y extremo de la resistencia.
- Ponga el multímetro en modo de resistencia.
- Mida los parámetros de la resistencia: deben ser de 500 ohmios.
- Verifique la continuidad de las conexiones y vuelva a armar el circuito.
La salida será un módulo con una potencia de 1.5 A. Para aumentar la corriente hasta 10 A, puede agregar un trabajador de campo.
Estabilizador de coche
Para trabajar, necesitará un dispositivo lineal en forma de chip L7812, dos terminales, un condensador de 100n (1-2 piezas), material Textolite y un tubo termocontraíble. La producción se lleva a cabo paso a paso:
- La elección del esquema bajo L7805 de una hoja de datos
- Corte una pieza del tamaño correcto de la PCB.
- Marque las pistas haciendo muescas con un destornillador.
- Suelde los elementos para que la entrada esté a la izquierda y la salida a la derecha.
- Saque el cuerpo del tubo de calor.
El dispositivo estabilizador soporta hasta 1,5 A de carga, montado en un radiador.
La carrocería del automóvil se utiliza como radiador conectando la salida central de la carcasa con un signo menos.
Los matices de calcular el estabilizador actual
El cálculo del estabilizador se basa en el voltaje de estabilización U y la corriente (promedio) I. Por ejemplo, el voltaje del divisor de entrada es de 25 V, la salida debe ser de 9 V. Los cálculos incluyen:
- Selección del diodo zener de referencia. Centrarse en el voltaje de estabilización: D814V.
- Busque la corriente promedio I en la tabla. Es igual a 5 mA.
- Cálculo de la tensión de alimentación como la diferencia de la tensión estable de la entrada y salida: UR1 = Uin - Uout, o 25-9 = 16 V.
- La división del valor obtenido de acuerdo con la ley de Ohm por la corriente de estabilización de acuerdo con la fórmula R1 = UR1 / Ist, o 16 / 0.005 = 3200 Ohms, o 3.2 kOhms. El valor del elemento será 3.3 kOhm.
- Cálculo de la potencia máxima mediante la fórmula PR1 = UR1 * Ist, o 16x0.005 = 0.08.
Una corriente de diodo zener y una corriente de salida pasan a través de la resistencia, por lo que su potencia debe ser 2 veces mayor (0,16 kW). Según la tabla, esta clasificación corresponde a 0.25 kW.
El autoensamblaje del estabilizador para dispositivos LED solo es posible con el conocimiento del circuito. Se alienta a los principiantes a usar algoritmos simples. Puede calcular el elemento por potencia basándose en las fórmulas del curso de física de la escuela.
