LED-lähteiden kirkkaus riippuu virtaavasta virrasta, ja se puolestaan riippuu syöttöjännitteestä. Kuormanvaihteluissa tapahtuu lamppujen aaltoilu. Sen estämiseksi käytetään erityistä ohjainta - virranvakaaja. Vikatilanteissa elementti voidaan tehdä itsenäisesti.
Suunnittelu ja toimintaperiaate
Vakaaja varmistaa LED-diodien toimintavirran vakion, kun se poikkeaa normista. Se estää ledien ylikuumenemisen ja palamisen, ylläpitää jatkuvaa virtausta jännitteen pudotuksen tai akun purkautumisen aikana.
Yksinkertaisin laite koostuu muuntajasta, tasasuuntaajasillasta, joka on kytketty vastuisiin ja kondensaattoreihin. Vakaajan toiminta perustuu seuraaviin periaatteisiin:
- virransyöttö muuntajaan ja sen maksimitaajuuden vaihto verkkojännitteeseen - 50 Hz;
- jännitteen säätö kasvaa ja laskea, mitä seuraa taajuuden tasaaminen 30 Hz: iin.
Muuntamisprosessiin sisältyy myös korkeajännitetyyppisiä tasasuuntaajia. Ne määrittävät napaisuuden. Sähkövirran stabilointi suoritetaan kondensaattoreilla. Vastuksia käytetään vähentämään häiriöitä.
Lajikkeet nykyisiä stabilointiaineita
LED-valo syttyy, kun nykyinen kynnysarvo saavutetaan. Pienitehoisissa laitteissa tämä luku on 20 mA, erittäin kirkkaassa - alkaen 350 mA. Kynnyksen jännitteen leviäminen selittää erityyppisten stabilointiaineiden läsnäolon.
Vastuksenvakaimet
Pienitehoisten LEDien virtaparametrien säädettävissä stabilointilaitteissa käytetään KREN-mallia. Siinä säädetään elementtien KP142EN12 tai LM317 läsnäolosta. Kohdistusprosessi suoritetaan virranvoimalla 1,5 A ja jännitteellä 40 V.
LM317-solmu pitää päävastuksessa vakiojännitearvon, jota säätelee trimmauselementti. Pää- tai virranjakoelementti voi vakauttaa sen läpi kulkevan virran. Tästä syystä KEREN-stabilisaattoreita käytetään akkujen lataamiseen.
8 mA: n arvo ei muutu edes tulon virran ja jännitteen vaihtelussa.
Transistorilaitteet
Transistorin säädin käyttää yhtä tai kahta elementtiä. Huolimatta piirin yksinkertaisuudesta jännitteenvaihteluiden aikana, kuormavirta ei ole aina vakaa. Yhden transistorin kasvaessa vastuksen jännite nousee arvoon 0,5-0,6 V. Sitten toinen transistori alkaa toimia. Ensimmäisen elementin sulkeutuessa avaamishetkellä ensimmäinen sen läpi kulkevan virran voimakkuus ja voimakkuus vähenevät.
Toisen transistorin on oltava bipolaarinen.
Toteutettavaksipiirejä, joissa korvataan zener-diodeja Käytä:
- diodit VD1 ja VD2;
- vastus R1;
- vastus R2.
Virran syöttö LED-elementin kautta asetetaan vastuksella R2. I - V-ominaisuuden lineaarisen osan saavuttamiseksi käytetään vastusta R1 suhteessa perustransistorin virtaan. Transistorin vakauden ylläpitämiseksi syöttöjännitteen ei tulisi olla pienempi kuin diodien kokonaisjännite + 2-2,5 V.
12 V: n virran saamiseksi 3 sarjaan kytketyn diodin kautta, joiden jännite on 3,1 V suorassa linjassa.Vastuksen resistanssin tulisi olla 20 ohmia, häviöteho 18 mW.
Piiri normalisoi elementtien toimintatavan, vähentää virran aaltoilua.
Piiri Neuvostoliiton transistorien kanssa. Neuvostoliiton KT940: n tai KT969: n sallittu jännite on enintään 300 V, mikä sopii, jos valonlähde on voimakas SMD-elementti. Vastus asettaa nykyiset parametrit. Zener-diodin jännite on 5,1 V ja teho 0,5 V.
Piirin miinus on jännitteen pudotus, kun virran voimakkuus kasvaa. Se voidaan eliminoida korvaamalla bipolaaritransistori MOSFET-laitteella, jolla on alhaiset vastusparametrit. Voimakas diodi korvataan IRF7210-elementillä 12 A: lla tai IRLML6402: lla 3,7 A: lla.
Kenttästabiloijat
Kenttäelementti erottuu oikosulun lähteestä ja portista sekä integroidusta kanavasta. Kun käytetään polevikkia (IRLZ 24) 3-nastaisella, tuloon syötetään 50 V: n jännite ja ulostulossa saadaan 15,7 V: n jännite.
Maapotentiaalia käytetään jännitteen syöttämiseen. Lähtövirran parametrit riippuvat alkuperäisestä tyhjennysvirrasta, eikä niitä ole sidottu lähteeseen.
Linjalaitteet
Vakaaja tai vakiovirranjakaja hyväksyy epävakaan jännitteen. Lähdössä lineaarinen laite kohdistaa sen. Se toimii periaatteella, että vastusparametreja muutetaan jatkuvasti lähtötehon tasaamiseksi.
Toiminnan etuihin sisältyy minimimäärä osia, häiriöiden puuttuminen. Haittapuolena on alhainen hyötysuhde, jolla on ero tulossa ja ulostulossa.
Ferroresonanssilaite
Vakaaja vanhentuneen mallin vaihtovirtaan, jonka piiriä edustavat kondensaattori ja kaksi kelaa - tyydyttymättömällä ja kylläisellä ytimellä. Kyllästettyyn (induktiiviseen) ytimeen syötetään tasajännite, joka on riippumaton virran parametreista. Tämä helpottaa datan valintaa toiselle kelalle ja teholähteen kapasitiivinen alue stabiloinnille.
Laite toimii keinuperiaatteella, jota on heti vaikea pysäyttää tai keinua kovemmin. Jännitteen syöttö tapahtuu inertillä, joten kuorman pudotus tai katkeaminen virtapiirissä on mahdollista.
Nykyisen peilipiirin ominaisuudet
Virtapeili tai heijastin on rakennettu pariin sovitettua transistoria, ts. samoilla parametreilla. Niiden tuotantoon käytetään yhtä LED-puolijohdekitettä.
Kaavio nykyisestä peilistä Ebers-Mall-yhtälön mukaan.Toimintaperiaate on, että transistorikannat yhdistetään ja emitterit heittävät yhden tehoväylän. Seurauksena on, että perustransistorin-emitterikytkennän ohimenevän jännitteen parametrit ovat samat.
Piirin etuja ovat tasainen stabiilisuusalue ja jännitehäviön puuttuminen vastuksen emitterin poikki. Parametreja on helpompi asettaa virran avulla. Haittana on Earley-vaikutus - lähtöjännitteen sitoutuminen kollektoriin ja sen värähtelyt.
Wilsonin nykyinen peilipiiri.Virtapeili pystyy vakauttamaan lähtövirran vakioarvon, ja se toteutetaan seuraavasti:
- Transistorit nro 1 ja nro 1 sisältyvät vakiovirtapeilin periaatteeseen.
- Transistori nro 3 korjaa elementin nro 1 kollektoripotentiaalin kahdesti diodin jännitteen pudotusparametrilla.
- Se on pienempi kuin syöttöjännite, joka vaimentaa Earley-ilmiön.
- Transistorin nro 1 kollektoria käytetään piirimoodin muodostamiseen.
- Lähtövirta riippuu transistorista nro 2.
- Transistori nro 3 muuntaa lähtövirran vaihtojännitekuormaan.
Transistoria nro 3 ei voida koordinoida muiden kanssa.
Kompensointijännitteen säädin
Tasasuuntaaja toimii jännitteen takaisinkytkentäpiirin periaatteella. Täysi tai osittainen jännite vastaa tukea. Seurauksena stabilisaattori generoi virhejänniteparametrejä, eliminoiden LEDien kirkkauden vaihtelut. Laite koostuu seuraavista elementeistä:
- Ohjauselementti tai transistori, joka yhdessä kuormitusvastuksen kanssa muodostaa jännitteenjakajan. Transistorin emitterindeksin tulisi ylittää kuormitusvirta 1,2 kertaa.
- Vahvistin - ohjaa transistorin nro 2 perusteella suoritettua RE: tä. Pienitehoinen elementti on yhdenmukainen komposiittiperiaatteen mukaisen tehokkaan elementin kanssa.
- Tukijännitelähde - piirissä käytetään parametrityyppistä stabilointiainetta. Se tasaa zener-diodin ja vastuksen jännitettä.
- Lisälähteet.
- Kondensaattorit - tasoittavat pulsaatiot, poistavat väärän virityksen.
Kompensointijännitteen stabilisaattorit toimivat periaatteella, että tulojännitettä lisätään lisäämällä virtauksia edelleen. Ensimmäisen transistorin sulkeminen lisää keräimen emitterivyöhykkeen vastusta ja jännitettä. Kuorman kohdistamisen jälkeen se tasataan nimellisarvoon.
Sirulaitteet
Laitteiden vakauttamiseen käytetään 142EN5- tai LM317-sirua. Sen avulla voit tasata jännitettä ottamalla signaalin kuormavirtaverkkoon kytketystä anturista takaisinkytkentäpiirin kautta.
Se käyttää vastus anturina, jolla säädin voi ylläpitää vakiojännitettä ja kuormavirtaa. Anturin vastus on pienempi kuin kuormitusvastus. Piiriä käytetään laturiin, siihen on suunniteltu myös LED-lamppu.
Pulssistabilisaattorit
Pulssilaitteelle on tunnusomaista korkea hyötysuhde ja pienillä tulojänniteparametreilla luodaan korkea kuluttajien jännite. Kokoonpanoon käytetään MAX 771 -sirua.
Virran voimakkuuden säätelemiseksi on yksi tai kaksi muunninta. Tasasuuntaajan jakaja kohdistaa magneettikentän alentamalla sallittua jännitetaajuutta. Virran syöttämiseksi käämitykseen LED-elementti lähettää signaalin transistoreihin. Lähtöstabilointi suoritetaan toisiokäämin avulla.
Kuinka itse tehdä ledien virranvakain
LEDien stabilointiaineiden luominen omilla käsillä tehdään monella tavalla. Aloittelijalle on suositeltavaa työskennellä yksinkertaisten järjestelmien avulla.
Kuljettajapohjainen
Sinun on valittava siru, jota on vaikea polttaa - LM317. Hän toimii vakauttajana. Toinen elementti on muuttuva vastus, jonka vastus on 0,5 kOhm kolmella johdolla ja säätönupilla.
Kokoonpano suoritetaan seuraavan algoritmin mukaisesti:
- Juota johtimet vastuksen keskimmäiseen ja äärimmäiseen napaan.
- Aseta yleismittari vastustilaan.
- Mittaa vastuksen parametrit - niiden tulisi olla 500 ohmia.
- Tarkista liitäntöjen jatkuvuus ja koota piiri uudelleen.
Lähtö on moduuli, jonka teho on 1,5 A. Jos haluat lisätä virtaa 10 A: iin, voit lisätä kenttätyöntekijän.
Autonvakaaja
Toimiaksesi tarvitaan lineaarinen laite L7812-sirun muodossa, kaksi liitäntää, 100n kondensaattori (1–2 kpl), Textolite-materiaali ja lämpö kutistuva putki. Tuotanto tapahtuu askel askeleelta:
- L7805: n kaavion valinta lomakkeesta.
- Leikkaa oikean kokoinen pala piirilevystä.
- Merkitse raidat tekemällä lovia ruuvimeisselillä.
- Juotosta elementit siten, että tulo on vasemmalla ja lähtö on oikealla.
- Tee runko ulos lämpöputkesta.
Vakautuslaite kestää jopa 1,5 A: n kuorman, jäähdyttimeen asennettuna.
Auton runkoa käytetään jäähdyttimenä yhdistämällä kotelon keskilähtö miinuksella.
Virran stabilointiaineen laskennan vivahteet
Vakaajan laskenta perustuu stabilointijännitteeseen U ja virran (keskiarvoon) I. Esimerkiksi tulojakajan jännite on 25 V, ulostulon on oltava 9 V. Laskelmat sisältävät:
- Zener-vertailudiodin valinta. Keskity vakautusjännitteeseen: D814V.
- Etsi taulukosta keskimääräinen virta I. Se on yhtä suuri kuin 5 mA.
- Syöttöjännitteen laskeminen tulon ja ulostulon vakaan jännitteen erona: UR1 = Uin - Uout tai 25-9 = 16 V.
- Saatu arvon jakaminen Ohmin lain mukaan stabilointivirralla, jolla on kaava R1 = UR1 / Ist tai 16 / 0,005 = 3200 ohmia tai 3,2 kOhms. Elementin arvo on 3,3 kOhm.
- Suurimman tehon laskeminen kaavalla PR1 = UR1 * Ist tai 16x0,005 = 0,08.
Zener-diodin virta ja lähtövirta kulkevat vastuksen läpi, joten sen tehon tulisi olla 2 kertaa suurempi (0,16 kW). Taulukon perusteella tämä arvo vastaa 0,25 kW.
LED-laitteiden vakaajan itsekokoonpano on mahdollista vain piirin tuntemisen jälkeen. Aloittelijoita rohkaistaan käyttämään yksinkertaisia algoritmeja. Voit laskea elementin voimalla koulun fysiikan kurssien kaavojen perusteella.
