Стабилизатор тока 12 вольт для светодиодов в авто: Стабилизатор напряжения 12 Вольт для светодиодов в авто купить

Содержание

Простой стабилизатор тока на 12В для светодиодов в авто

Важнейшим параметром питания любого светодиода является ток. При подключении светодиода в авто, необходимый ток можно задать с помощью резистора. В этом случае резистор рассчитывается исходя из максимального напряжения бортовой сети (14,5В). Отрицательной стороной данного подключения является свечение светодиода не на полную яркость при напряжении в бортовой сети автомобиля ниже максимального значения.

Более правильным способом является подключение светодиода через стабилизатор тока (драйвер). По сравнению с токоограничивающим резистором, стабилизатор тока обладает более высоким КПД и способен обеспечить светодиод необходимым током как при максимальном, так и при пониженном напряжении в бортовой сети автомобиля. Наиболее надежными и простыми в сборке являются стабилизаторы на базе специализированных интегральных микросхем (ИМ).

Стабилизатор на LM317

Трёхвыводной регулируемый стабилизатор lm317 идеально подходит для конструирования несложных источников питания, которые применяются в самых разнообразных устройствах.

Простейшая схема включения lm317 в качестве стабилизатора тока имеет высокую надежность и небольшую обвязку. Типовая схема токового драйвера на lm317 для автомобиля представлена на рисунке ниже и содержит всего два электронных компонента: микросхему и резистор.

Помимо данной схемы, существует множество других, более сложных схемотехнических решений для построения драйверов с применением множества электронных компонентов. Детальное описание, принцип действия, расчеты и выбор элементов двух самых популярных схем на lm317 можно найти в данной статье.

Главные достоинства линейных стабилизаторов, построенных на базе lm317, простота сборки и дешевизна используемых в обвязке компонентов. Розничная цена самого ИС составляет не более 1$, а готовая схема драйвера не нуждается в наладке. Достаточно замерить мультиметром выходной ток, чтобы убедиться в его соответствии с расчётными данными.

К недостаткам ИМ lm317 можно отнести сильный нагрев корпуса при выходной мощности более 1 Вт и, как следствие, необходимость в отводе тепла.

Для этого в корпусе типа ТО-220 предусмотрено отверстие под болтовое соединение с радиатором. Также недостатком приведенной схемы можно считать максимальный выходной ток , не более 1,5 А, что устанавливает ограничение на количество светодиодов в нагрузке. Однако этого можно избежать путём параллельного включения нескольких стабилизаторов тока или использовать вместо lm317 микросхему lm338 или lm350, которые рассчитаны на более высокие токи нагрузки.

Стабилизатор на PT4115

PT4115 – унифицированная микросхема, разработанная компанией PowTech специально для построения драйверов для мощных светодиодов, которую можно использовать также и в автомобиле. Типовая схема включения PT4115 и формула расчета выходного тока приведены на рисунке ниже.

Стоит подчеркнуть важность наличия конденсатора на входе, без которого ИМ PT4115 при первом же включении выйдет из строя.

Понять, почему так происходит, а также ознакомиться с более детальным расчетом и выбором остальных элементов схемы можно здесь.

Известность микросхема получила, благодаря своей многофункциональности и минимальному набору деталей в обвязке. Чтобы зажечь светодиод мощностью от 1 до 10 Вт, автолюбителю нужно всего лишь рассчитать резистор и выбрать индуктивность из стандартного перечня.

PT4115 имеет вход DIM, который значительно расширяет её возможности. В простейшем варианте, когда нужно просто зажечь светодиод на заданную яркость, он не используется. Но если необходимо регулировать яркость светодиода, то на вход DIM подают либо сигнал с выхода частотного преобразователя, либо напряжение с выхода потенциометра. Существуют варианты задания определенного потенциала на выводе DIM с помощью МОП-транзистора. В этом случае в момент подачи питания светодиод светится на полную яркость, а при запуске МОП-транзистора светодиод уменьшает яркость наполовину.

К недостаткам драйвера светодиодов для авто на базе PT4115 можно отнести сложность подбора токозадающего резистора Rs из-за его очень малого сопротивления.

От точности его номинала напрямую зависит срок службы светодиода.

Обе рассмотренные микросхемы прекрасно зарекомендовали себя в конструировании драйверов для светодиодов в автомобиле своими руками. LM317 – давно известный проверенный линейный стабилизатор, в надежности которого нет сомнений. Драйвер на его основе подойдёт для организации подсветки салона и приборной панели, поворотов и прочих элементов светодиодного тюнинга в авто.

PT4115 – более новый интегральный стабилизатор с мощным MOSFET-транзистором на выходе, высоким КПД и возможностью диммирования.

Стабилизатор для светодиодов и ДХО

Почти все автомобилисты знакомы с такой проблемой, как быстрый выход из строя светодиодных ламп. Которые зачастую ставятся в габаритные огни, дневные ходовые огни (ДХО) или в другие фонари.
Как правило эти светодиодные лампы имеют малую мощность и ток потребления. Чем собственно говоря и обусловлен их выбор.
Сам по себе светодиод запросто служит в оптимальных условиях более 50000 часов, но в автомобиле, особенно в отечественном, его не хватает порой и на месяц.
Сначала светодиод начинает мерцать, а затем и вообще перегорает.

Чем это объясняется?


Производитель ламп пишет маркировку «12V». Это оптимальное напряжение, при котором светодиоды в лампе работают почти на максимуме. И если подать на эту лампу 12 В, то она прослужит на максимальной яркости очень долгое время.
Так почему же она перегорает в автомобиле? Изначально напряжение бортовой сети автомобиля – 12,6 В. Уже видно завышение от 12. А напряжение сети заведенного автомобиля может доходить до 14,5 В. Добавим ко всему этому различные скачки от переключения мощных ламп дальнего или ближнего света, мощные импульсы по напряжению и магнитные наводки при пуске двигателя от стартера. И получим не самую лучшую сеть для питания светодиодов, которые в отличии от ламп накаливания, очень чувствительны ко всем перепадам.
Так как зачастую в простеньких китайских лампах нет никаких ограничивающих элементов, кроме резистора – лампа выходит из строя от перенапряжения.
За свою практику я менял десятки таких ламп.
Большая часть из них не служила и года. В конечном итоге я устал и решил поискать выход попроще.

Простой стабилизатор напряжения для светодиодов


Чтобы обеспечить комфортную эксплуатацию для светодиодов я решил сделать простой стабилизатор. Абсолютно не сложный, его сможет повторить любой автомобилист.
Все что нам понадобиться:

Вроде все. Вся комплектация стоит копейки на Али экспресс – ссылки в списке.

Схема стабилизатора



Схема взята из даташита на микросхему L7805.

Все просто – слева вход, справа – выход. Такой стабилизатор может выдержать до 1,5 А нагрузки, при условии что будет установлен на радиатор. Естественно для маленьких лампочек никакого радиатора не нужно.

Сборка стабилизатора для светодиодов


Все что нужно это вырезать из текстолита нужный кусочек. Травить дорожки не нужно – я вырезал простые лини обычной отверткой.
Припаиваем все элементы и все готово. В настройке не нуждается.


В роли корпуса служит термообдувка.
Плюс схемы ещё в том, что в роли радиатора модно использовать кузов автомобиля, так как центральный вывод корпуса микросхемы соединен с минусом.

На этом все, светодиоды больше не выгорают. Езжу больше года и о данной проблеме забыл, чего советую и вам.

Смотрите видео сборки


Стабилизатор тока для светодиодов своими руками

В настоящее время трудно представить тюнинг автомобиля без светодиодных ламп. Но порой их установка осложнена тем, что они перегорают. Чтобы избежать этой ситуации, в сеть можно включить стабилизатор тока для светодиодов своими руками. В статье приводятся примеры микросхем, по которым можно его сделать.

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Всем известно, что светодиодным лампочкам необходимо питание двенадцать вольт. В сети авто это значение может доходить до 15 В. Светодиодные элементы очень чувствительны, на них такие скачки отражаются отрицательно. Светодиодные лампы могут перегореть либо некачественно светить (мигать, терять яркость и т.д.).

Чтобы светодиоды служили дольше, в электросеть автомобиля включаются драйвера (резисторы). При нестабильности в сети устанавливаются устройства, которые поддерживают постоянное значение. Существует несколько простых микросхем, по которым можно сделать стабилизатор напряжения своими руками. Все компоненты, входящие в цепь, можно приобрести в специализированных магазинах. Обладая начальными знаниями по электротехнике сделать приборы будет несложно.

На КРЕНке

Для того, чтобы сконструировать простейший стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками, понадобится микросхема с потреблением 12 В. В этом случае подойдет регулируемый стабилизатор напряжения 12 В LM317. Он может функционировать в электросети, где входной параметр составляет до 40 В. Чтобы прибор стабильно работал, необходимого обеспечивать охлаждение.

Крены для микросхем

Стабилизатор тока на LM317требует для работы небольшой ток до 8 мА, и данное значение обычно остается неизменным, даже при большом токе, протекающем через крен LM317, или при изменении входного значения. Это реализуется с помощью компоненты R3.

Можно применять элемент R2, но пределы при этом будут небольшими. При неизменном сопротивлении LM317 ток, идущий через прибор, будет также стабильным (автор видео — Создано в Гараже).

Входное значение для кренки LM317 может составлять до 8 мА и выше. Пользуясь этой микросхемой, можно придумать стабилизатор тока для ДХО. Это устройство может выступать нагрузкой в бортовой сети или источником электричества при подзарядке аккумуляторной батареи. Сделать простой стабилизатор напряжения LM317 не составляет труда.

На двух транзисторах

На сегодняшний момент пользуются популярностью стабилизирующие устройства для бортовой сети машины на 12 В, разработанные с использованием двух транзисторов. Данную микросхему используют как стабилизатор напряжения для ДХО.

Резистор R2 является токораздающим элементом. При возрастании тока в сети увеличивается напряжение. Если оно достигает значения от 0,5 до 0,6 В, открывается элемент VT1. Открытие компонента VT1 закрывает элемент VT2. В итоге, ток, проходящий через VT2, начинает снижаться. Можно вместе с VT2 применять полевой транзистор Мосфет.

Элемент VD1 включается в цепь, когда значения находится в пределах от 8 до 15 В и настолько велики, что транзистор может выйти из строя. При мощном транзисторе допустимы показания в бортовой сети около 20 В. Не стоит забывать о том, что транзистор Мосфет откроется, если показания на затворе будут 2 В.

Если применять универсальный выпрямитель как зарядку для АКБ или других задач, то достаточно использовать резистора R1 и транзистор.

На операционном усилителе (на ОУ)

Стабилизатор напряжения для светодиодов на основе ОУ собирается при необходимости создания устройства, которое будет работать в расширенном диапазоне. В рассматриваемом случае в качестве элемента, который будет задавать выпрямляемый ток, является R7. С помощью операционного усилителя DA2.2 можно увеличить уровень напряжения в токозадающем компоненте. Задачей компонента DA 2.1 является контроль опорного напряжения.

При создании схемы следует учесть, что она рассчитана на 3А, поэтому необходим больший ток, который должен поступать на разъем ХР2. Кроме того, следует обеспечивать работоспособность всех составляющих данного устройства.

Сделанный стабилизирующий прибор для автомобиля должен иметь генератор, роль которого выполняет REF198. Чтобы правильно настроить прибор, ползунок резистора R1 нужно установить в верхнее положение, а резистором R3 задавать необходимое значение выпрямленного тока 3А. Для погашения возможных возбуждений, используются элементы R,2 R4 и C2.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Если выпрямитель для автомобиля должен обеспечивать высокий КПД в сети, целесообразно использовать импульсные компоненты, создавая импульсный стабилизатор напряжения. Популярной является схема МАХ771.

Схема выпрямителя с импульсным выпрямителем

Импульсный стабилизатор тока характеризуется выходной мощностью 15 Вт. Элементы R1 и R2 делят показатели схемы на выходе. Если делимое напряжение превышает по показателям опорное, выпрямитель автоматически уменьшает выходное значение. В противном случае устройство будет увеличивать выходной параметр.

Сборка данного устройства целесообразна, если уровень превышает 16 В. Компоненты R3 являются токовыми. Для устранения высокого падения нагрузки на данном резисторе в схему следует включить ОУ.

Заключение

Нами были рассмотрены стабилизаторы напряжения на различных компонентах. Эти схемы можно усложнять, повышая быстродействие, улучшая другие показатели. Можно использовать готовые микросхемы, которые всегда можно усовершенствовать своими руками, создавая устройства, предназначенные для выполнения конкретных задач.

Фотогалерея «Микросхемы для самодельных выпрямителей»

1. Прибор на КРЕНке 2. На двух транзисторах 3. С операционным усилителем

Разработка микросхем для светодиодов в авто – трудоемкое и сложное дело, которое требует специальных знаний и опыта. При их отсутствии трудно будет достичь необходимого результата.

Но опыт можно приобрести, внимательно собирая несложный стабилизатор тока для светодиодов согласно приведенным схемам. Его можно использовать для дневных ходовых огней в своем автомобиле с установленными светодиодными лампами.

Видео «Выпрямитель для светодиодов своими руками»

Видео о том, как изготовить устройство, которое защитит светодиоды от перегорания (автор ролика — Яков TANK_OFF).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Стабилизаторы для светодиодов в авто


Nissan Qashqai Племенной › Бортжурнал › Стабилизатор напряжения 12В для светодиодов своими руками

Всем читателям ПРИВЕТ! В одной из своих записей я рассказал, что поставил на автомобиль ДХО. Однако, не успел поставить стабилизатор напряжения. Для чего нужен он, да все просто.
Итак, в бортовой сети автомобиля рабочее питание составляет от 12,8 до 14,7 Вольт (на разных машинах по своему), а вот светодиоды рассчитаны на 12 вольт. Поэтому приходится ставить стабилизатор, который на выходе всегда держит 12 вольт, не зависимо сколько у нас в борт сети автомобиля. Конечно можно подключить и без стабилизатора, но в этом случаи светодиоды прослужат не долго из-за перепадов напряжения автомобиля. Физику светодиодов можно почитать в интернете, информации полно!

Можно было заказать с АлиЭкспресс, но я решил делать сам. Опыт был уже.
Для изготовления стабилизатора мною были приобретены следующие компоненты:
1. Стабилизатор 2шт.
2. Конденсатор 100 мкФ 16V 2 шт.
3. Конденсатор 330 мкФ 16V 2 шт.
Итог: 70₽
Провода: взял от компьютера, так как они на концах уже изолированы и идеально подходят для купленных стабилизаторов.

Выбрал схему подключения (рисунок 1). Однако, в выбранной схеме исключил диод, так как он нужен грубо говоря, когда на выходе стабилизатора напряжение будет больше, чем на входе! Но такое бывает очень редко, можно сказать никогда!

Рисунок 1 — схема стабилизатора

Полный размер

Компоненты

Полный размер

Провода-доноры

Далее пошёл процесс пайки. Оговорюсь сразу, что я не профессионал в этом деле, а любитель. Поэтому многие могут сказать, что неаккуратно сделал. Уж извиняйте))) после того, как все спаял решил засунуть в какой-нибудь корпус. И тут меня осенило, что корпус для стабилизаторов можно сделать из киндер сюрприза, благо у сына этого добра хватает))) Сделал отверстия с каждой стороны пластикового яйца и просунул провода. Выглядит все это довольно приемлемо!
Утром на стоянке проверил мультиметром входное и выходное напряжение! Все ОК.

P.S. Уважаемые читатели, не судите строго за дизайн корпуса и пайку. Главное, чтобы ВЫ поняли, для того, чтобы светодиоды на ваших машинах работали долго, надо ставить стабилизаторы. Сделать их не сложно и недолго, цена — копейки!
В будущем хочу сделать стабилизатор в виде микросхемы!

Полный размер

Думаю, вы поймёте, почему выбрал провода от компьютера

Заизолировал контакты

Сделал общий минус

Итог пайки

Итог пайки — 2

Стабилизатор в корпусе

Полный размер

Готовые стабилизаторы

Проверка — входное напряжение на стабилизатор

Полный размер

Проверил работоспособность стабилизатора на старой светодиодной ленте — ОК

www.drive2.ru

Стабилизатор напряжения на 12 В для диодных ламп — KIA Ceed, 1.6 л., 2012 года на DRIVE2

Долго решался на какой остановиться схеме, очень много вариантов и у драйвоводов, и в инете. В итоге принял следующее:
Нам понадобится:
Стабилизатор, в народе "крен" L7812сv

Крен


Конденсатор 100 микрофарад 25 В (на вход)
Конденсатор 100 микрофарад 25 В (на выход)

Необходимо 2 шт


Диод 1N4007

Обязательно соблюдать полярность


Теперь собираем схему:
Необходимо спаять две минусовые ножки конденсаторов между собой

Спаяные конденсаторы


Припаять минусы конденсаторов к минусу стабилизатора

Припаять плюсы конденсаторов к плюсам стабилизатора

Припаять катод диода к плюсу стабилизатора (на вход)

В диоде обязательно соблюдать полярность


По скольку минус у стабилизатора общий необходимо спаять два провода между собой

Припаять два минусовых провода к минусу стабилизатора (средняя ножка крена)

Для удобства припаял с обратной стороны


Припаять плюсовой провод на плюс выхода стабилизатора

Припаять второй плюсовой провод на анод диода. Одеть на диод кембрик

Да, именно плюсовой провод на минусовую ножку диода


Изолируем ножки стабилизатора (крена)

Одеть разрезанный кембрик


Одеть термоусадочную трубку на всю схему

Все стабилизатор готов, идем проверять к машине.
При заглушенном двигателе напряжение в сети 12,75 В

Заводимся, напряжение в сети 14,83 В

Напряжение в сети через стабилизатор 12,11 В

Давал нагрузку включая и выключая разные потребители, напряжение остается стабильным без скачков (которых и боятся диодные лампы).
В верхнее отверстие стабилизатора можно прикрутить алюминиевую пластину, которая будет являться дополнительным радиатором для отвода тепла.
Такой стабилизатор напряжения нужен на каждую диодную лампочку.
Ссылки:
xn----7sbbil6bsrpx.xn--p1…B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD.html
www.drive2.ru/l/1897660/
www.drive2.ru/l/4899916394579178551/
Цена вопроса:
— стабилизатор (крен) 4 грн;
— конденсатор 100 мкф 0,35 грн х 2 шт=0,70 грн;
— диод 0,20 грн;
— провода 1 м на "+" и 1 м на "-". По 1,50 грн/м=3 грн.
Итого: 7,90 грн.
Всем удачи.

www.drive2.ru

Стабилизатор для светодиодов и ДХО

Почти все автомобилисты знакомы с такой проблемой, как быстрый выход из строя светодиодных ламп. Которые зачастую ставятся в габаритные огни, дневные ходовые огни (ДХО) или в другие фонари.
Как правило эти светодиодные лампы имеют малую мощность и ток потребления. Чем собственно говоря и обусловлен их выбор.
Сам по себе светодиод запросто служит в оптимальных условиях более 50000 часов, но в автомобиле, особенно в отечественном, его не хватает порой и на месяц. Сначала светодиод начинает мерцать, а затем и вообще перегорает.

Чем это объясняется?


Производитель ламп пишет маркировку «12V». Это оптимальное напряжение, при котором светодиоды в лампе работают почти на максимуме. И если подать на эту лампу 12 В, то она прослужит на максимальной яркости очень долгое время.
Так почему же она перегорает в автомобиле? Изначально напряжение бортовой сети автомобиля – 12,6 В. Уже видно завышение от 12. А напряжение сети заведенного автомобиля может доходить до 14,5 В. Добавим ко всему этому различные скачки от переключения мощных ламп дальнего или ближнего света, мощные импульсы по напряжению и магнитные наводки при пуске двигателя от стартера. И получим не самую лучшую сеть для питания светодиодов, которые в отличии от ламп накаливания, очень чувствительны ко всем перепадам.
Так как зачастую в простеньких китайских лампах нет никаких ограничивающих элементов, кроме резистора – лампа выходит из строя от перенапряжения.
За свою практику я менял десятки таких ламп. Большая часть из них не служила и года. В конечном итоге я устал и решил поискать выход попроще.

Простой стабилизатор напряжения для светодиодов


Чтобы обеспечить комфортную эксплуатацию для светодиодов я решил сделать простой стабилизатор. Абсолютно не сложный, его сможет повторить любой автомобилист.
Все что нам понадобиться:

Вроде все. Вся комплектация стоит копейки на Али экспресс – ссылки в списке.

Схема стабилизатора



Схема взята из даташита на микросхему L7805.

Все просто – слева вход, справа – выход. Такой стабилизатор может выдержать до 1,5 А нагрузки, при условии что будет установлен на радиатор. Естественно для маленьких лампочек никакого радиатора не нужно.

Сборка стабилизатора для светодиодов


Все что нужно это вырезать из текстолита нужный кусочек. Травить дорожки не нужно – я вырезал простые лини обычной отверткой.
Припаиваем все элементы и все готово. В настройке не нуждается.


В роли корпуса служит термообдувка.
Плюс схемы ещё в том, что в роли радиатора модно использовать кузов автомобиля, так как центральный вывод корпуса микросхемы соединен с минусом.

На этом все, светодиоды больше не выгорают. Езжу больше года и о данной проблеме забыл, чего советую и вам.

Смотрите видео сборки


sdelaysam-svoimirukami. ru

Hyundai Solaris Hatchback Tenebris › Бортжурнал › Решение проблемы перегорающих светодиодов. Стабилизация напряжения бортовой сети

Увы, бортовая сеть автомобилей B-класса редко подготовлена должным образом для светодиодного освещения. Изложенное ниже является еще одной возможной вариацией решения проблемы сгорающих светодиодных ламп.

Наверняка каждый автовладелец Hyundai Solaris если и не из личного опыта, то со слов других знаком с проблемой постоянно перегорающих светодиодных ламп. К сожалению, штатно нашему автомобилю не полагаются диодные лампы, а значит и бортовая сеть на них не рассчитана. Я лично столкнулся с этой проблемой после установки диодной подсветки заднего номера.

Суть проблемы
На рынке автоэлектрики уже довольно давно изобилуют светодиодные лампы самых разных мощностей под разные цоколи и цели, ассортимент постоянно расширяется, но, увы, это не сильно влияет на качество самих ламп и их адаптацию под автомобили с повышенным напряжением бортовой сети.

Выгоревшие и выгорающие светодиоды в лампе с цоколем T10 (габариты, задний ход, подсветка номера)

Основных причин, по которым светодиодные лампы сначала начинают мерцать, а потом и вовсе сгорают, три:
1. Некачественная пропайка контактов, что приводит к перегреву и выгоранию. Решить эту проблему можно самому подручными средствами (хотя зачастую перепаивание контактов оказывается лишь временной мерой) или просто искать более качественную продукцию от европейских производителей. Всё чаще на рынке встречаются светодиодные лампы с микроконтроллерами, стабилизирующими напряжение. Такие, например, я ставил себе в задний ход.
2. Повышенная температура окружающей среды. Высокая температура может быть вызвана особенностью расположение ламп в осветительном приборе и непосредственной близостью к источнику большого тепла, такого как, например, галогеновая лампа головного света или двигатель. Например, в нелинзованной фаре Hyundai Solaris габаритная лампа близко соседствует с бигалогеновой лампой головного света. При этом температура внутри фары вблизи лампы достигает 90 градусов, что губительно для диодов. Решением такой проблемы может стать только использование термостойких сравнительно дорогих COB-диодов или же термоизоляция от лампы головного света, что крайне сложно реализовать.
3. Повышенное напряжение бортовой сети. Как известно, чем свежее (новее) аккумулятор, тем выше на нём напряжение. На моём годовалом аккумуляторе напряжение 12,75 В, а при запущенном двигате

www.drive2.ru

Простой стабилизатор для светодиодов в авто – Поделки для авто

Светодиоды не любят колебания напряжения, это факт. Не любят они это по причине того, что светодиоды ведут себя не так как лампы или другие линейные приборы. Их ток меняется в зависимости от напряжения нелинейно, поэтому например двухкратное увеличение напряжения увеличивает ток через светодиоды далеко не в 2 раза. Из за чего они перегреваются, быстро деградируют и выходят из строя.

Большинство диодов, применяемых в автомобиле, имеют встроенное сопротивление, которое рассчитано на напряжение 12 вольт. Но напряжение бортовой сети автомобиля никогда не бывает 12 вольт (разве что с разряженным аккумулятором), плюс ко всему оно далеко не такое стабильное, как хотелось бы. Если использовать недорогие китайские диодные приборы в автомобиле без предварительной их стабилизации то они достаточно быстро начнут мигать а затем и вовсе перестанут светить.

Вот и я столкнулся с такой проблемой — светодиоды в габаритах начали мигать, так как я когда-то поленился их стабилизировать.

Существует множество готовых схем-стабилизаторов для 12-вольтовых приборов. Чаще всего на прилавках можно найти микросхему КР142ЕН8Б или подобные ей. Данная микросхема расчитана на ток до 1.5А, но для большего эффекта нужно включение с применением входных и выходных конденсаторов.

Стандартная схема предполагает применение 0.33 и 0.033мкФ конденсаторов (если память не изменяет). Но лично я решил сделать включение с применением 4-х конденсаторов: 470мкФ и 0.47мкФ на вход и соответственно в 10 раз меньшая емкость на выход. Я уже не помню, но где-то на форумах я встречал именно такое включение, решил его применить.

Чтобы все это можно было легко внедрить в авто, я решил напаять все элементы непосредственно на микросхему.

Микросхема с элементами

Микросхема с элементами

К микросхеме припаяны, помимо конденсаторов, два провода, соответственно вход и выход. Масса будет приходить через крепление микросхемы. Средняя нога микросхемы задействована только под ножки конденсаторов. Выводить провод от нее я не стал, так как она объединена с корпусом схемы.
Для прочности всей конструкции я решил залить все это клеем, затем завернуть в термоусадку.

Микросхемы

Микросхема и термоусадка

Готовые стабилизаторы

В автомобиле можно крепить через саморез к кузову.

Прикрепленный стабилизатор

Пост не претендует на что-то супер-мега технологичное, но мало ли кому может пригодиться 🙂

Схема включения

Вместо КР142ЕН8Б можно использовать L7812CV, схема включения аналогичная.  Если взглянуть на стандартную схему и сравнить с моей то возникают вопросы “зачем именно такие емкости?”.

Поясняю: штатная схема включения подразумевает только стабилизацию напряжения, но никак не спасает от просадки (кратковременной) напряжения, поэтому в схему были введены электролиты достаточно большой емкости для сглаживания таких просадок.

По идее конечно АКБ в машине должен выполнить роль фильтра просадок напряжения, но иногда случаются просадки, которые АКБ просто не успевает уловить. Например при подаче искры на свечу зажигания через катушку проходит нехилый ток, который отлично просаживает напряжение в бортсети.

Автор; Максим Ярошенко

Похожие статьи:

xn----7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai

Стабилизатор НАПРЯЖЕНИЯ для светодиодов — DRIVE2

Светодиод это полупроводниковый прибор достаточно нежный: при выходе за пределы номинальных значений практически любого из его параметров сокращается его жизнь или он выходит из строя. Основной и самый важный параметр светодиода это его номинальной рабочий ток. Если он ниже, то светодиод просто теряет в яркости до порога запирания, а вот если он больше номинального — то светодиод может выйти из строя.

В самом простом варианте для ограничения тока используют токоограничительные сопротивления — резисторы, но при работе от нестабильной по напряжению бортовой сети автомобиля добиться номинального тока через светодиод сложно. Если используется один или несколько светодиодов, то проблема решается просто подбором сопротивления под самое большое напряжение бортовой сети, а вот если их много… Для стабилизации в таких случаях многие применяют линейные стабилизаторы напряжения. Это один из вариантов стабилизации, помимо применение стабилизатора тока. И многие здесь делают ошибки.

У трехножечного стабилизатора есть основные условия нормальной работы: это падение напряжение между входом и выходом и ток. Если подключить 12-ти вольтовый стабилизатор, то нормально он работать не будет, ибо минимальное входное напряжение у него 14. 5 Вольта. Получится только ограничитель напряжения при скачках напряжения на входе. Если например гена не заряжает аккум, то напряжение на выходе будет далеко не 12 Вольт.

Оптимальный здесь будет применения стабилизатора на 8 Вольт. У него минимальное напряжение на входе 10.5 Вольта, что перекрывает весь рабочий диапазон напряжений борт. сети.

Если применять стабилизаторы на меньшее напряжение, то пропорционально уменьшению напряжения стабилизации на выходе увеличивается количество выделяемого тепла стабилизатором, что накладывает ограничение по току нагрузки. Короче говоря чем больше разница между входом и выходом стабилизатора, тем он больше греется при одном и том же токе нагрузки.

Лучше всего подходят для стабилизации напряжения ШИМ — DC-DC преобразователи напряжения, которые имеют высокий КПД и выделяют очень мало тепла, соответсвенно позволяют подключать намного большие токи нагрузки, чем простые стабилизаторы. Примеры таких стабилизаторов есть у krasherа

Ещё лучше использовать не стабилизатор напряжения а стабилизатор тока. Хотя я считаю, что стабилизатор тока актуален только при подключении единичных мощных светодиодов — без него никуда, а для стабилизации гирлянд мелких светодиодов стабилизатор напряжения ни чем не уступает стабилизатору тока.

Неправильная схема. Применять стабилизаторы тока или ещё хуже напряжения так нельзя! Любое отклонение падение напряжения одного из светодиодов приведет в нарушению токов во всех цепях. Например, если напряжение падения у светодиода LED2 уменьшится, то это вызовет большой протекающий ток через LED1,LED2,LED3, светодиоды этой цепи перегорят, что вызовет больший протекающий ток через остальные светодиоды.

Неправильная схема. Применять одно токоограничивающее сопротивление не рекомендуется. Будет перекос тока среди линий светодиодов, да и на резисторе будет выделяться много тепла. Схема на практике работать будет, но срок службы сократится однозначно.

Правильная схема. Токоограничительные сопр

www.drive2.ru

ЗАЗ 1103 Славуталёт › Бортжурнал › Стабилизаторы напряжения 12В в автомобиль для светодиодов, ДХО.

Решил я сделать стабилизаторы напряжения 12В для светодиодов, диодных лент, габаритов, ДХО(Дневных ходовых огней) в автомобиль.

Так они вглядят


Светодиоды не любят колебания напряжения. Их ток меняется в зависимости от напряжения нелинейно, двукратное увеличение напряжения увеличивает ток через светодиоды далеко не в 2 раза, из за чего они быстро выходят из строя.

ДХО

Большинство диодов, в автомобиле, имеют встроенное сопротивление, рассчитанное на 12 вольт. Напряжение бортовой сети автомобиля никогда не бывает 12 вольт (разве что с разряженным аккумулятором), оно далеко не такое стабильное, как хотелось бы. Если использовать китайские диодные приборы без предварительной стабилизации, то они быстро начнут мигать а затем перегорят.

Габариты

С данным стабилизатором напряжение в сети не будет подниматься выше 12В, что обеспечит долговечность китайских ходовых огней на светодиодах, китайских диодных лент, светодиодов габаритных, и обычных светодиодов. На данный момент я поставил на передние габариты и на подсветку под капотом один стабилизатор, один стабилизатор на освещение в салоне и один на освещение в багажном отделении!

Светодиодные ленты в салон и внешнее освещение авто.

Подключать много потребителей на один стабилизатор было бы не правильно! Чем больше потребителей и больше напряжение, тем больше он греется, далее я написал подробнее про установку и использование.
Кто не желает играться с пайкой или нет возможности достать детали для пайки и спаять по схемам из интернета, тот может заказать их просто у меня по цене 40 грн за штуку. Отправка УкрПочтой +10грн, НовойПочтой +25 грн.
Укр почтой конечно же будет дешевле, но доставка чуть дольше, чем Новой почтой, номер посылки отправляю, её можно отслеживать по Украине без проблем! При большом заказе цена на доставку понятное дело может немного возрасти. Делаю под заказ!
Установка:
устанавливать стабилизатор необходимо после предохранителей, жёлтым цветом на входящий плюс, красным(с уже стабилизированным напряжением не выше 12В) на провод идущий к диодам, и чёрным на массу автомобиля (минус аккумулятора. ). В процессе работы стабилизатор может нагреваться до 65 градусов. Его можно крепить на корпус автомобиля, причём тело крепления является массой(минусом) как и чёрный провод выходящий из стабилизатора! Не стоит крепить на легкоплавкие предметы, а так же в местах подверженных заливанию водой.
Характеристики:
Данный стабилизатор напряжения обладает максимальным током нагрузки в 1,5А.
Доставка осуществляется любыми транспортными компаниями по Украине. Перед покупкой уточните наличие товара. Цена указана за 1 штуку. Внешний вид товара может незначительно отличаться от того что на фото, по цвету термоусадок, цвету кабеля и т д. на работоспособность и выполнение обязанностей стабилизатора это не влияет.

www.drive2.ru

Как продлить ресурс автомобильных светодиодных ламп без применения стабилизаторов - Автоблоги

Всем привет!

Предупреждение: Будет много букв, но вроде все по делу. Статья рассчитана на новичков, умеющих пользоваться паяльником.

Часть 1. Предисловие

Наверное, многие из вас меняли штатные лампы накаливания в плафонах салона, в подсветке номера, в габаритных огнях, в приборной панели и т.д., на светодиодные лампы.

Как правило, при подобных заменах используются уже готовые автомобильные светодиодные лампы, рассчитанные на напряжение 12 вольт.

По сравнению с лампами накаливания, преимущества светодиодных ламп известны, это малое энергопотребление, большой выбор цветов свечения, меньший нагрев, а также существенно больший срок службы.

Однако, для долгой и счастливой жизни светодиода весьма важно, чтобы протекающий через него ток не превышал заданных производителем величин. При превышении максимально допустимого тока, происходит быстрая деградация кристаллов светодиодов, и лампа выходит из строя.

Поэтому, в "правильные" светодиодные лампы уже встроен стабилизатор тока (драйвер). Но такие лампы, как правило, стоят недешево. В связи с этим, в автолюбительской среде гораздо большее распространение получили дешевые светодиодные лампы, не имеющие встроенного стабилизатора. Примеры таких ламп на фото 1:

1. Дешевые автомобильные светодиодные лампы на 12 В.

Из-за отсутствия стабилизатора, такие лампы весьма чувствительны к скачкам напряжения в бортовой сети автомобиля. Кроме того, хитрые узкоглазые производители ламп рассчитывают их параметры, как правило, на максимальное напряжение 12В. Однако, как известно, при работе двигателя напряжение в бортсети составляет 13.5-14.5В. В итоге, светодиодные лампы, не имеющие стабилизатора, часто служат даже меньше, чем обычные лампы накаливания.Особенно это заметно при использовании светодиодных ламп в подсветке номера и в габаритных огнях, когда светодиоды работают в течение длительного времени. Месяц-другой, реже полгода, и лампа начинает мигать, а вскоре и совсем гаснет.

Один из способов продлить жизнь таким лампам — это подключение их через стабилизаторы напряжения, которые защитят лампы от скачков напряжения в бортовой сети автомобиля и подадут на лампы стабильные 12В. Однако, такой способ имеет ряд существенных недостатков:

Недостаток 1. Для установки стабилизаторов требуется вмешательство в электропроводку автомобиля, на что пойдет не каждый автовладелец, особенно в гарантийный период.

Недостаток 2. По схемотехнике, стабилизаторы делятся на линейные и импульсные. Линейные довольно сильно греются при относительно небольших токах, а импульсные генерируют высокочастотные помехи, которые влияют на качество приема радио.

Недостаток 3. Ламп в автомобиле много, и на каждую (пусть даже группу ламп) поставить стабилизатор проблематично.

Недостаток 4. Возврат к штатным лампам накаливания может потребовать демонтажа ранее установленных стабилизаторов.

Поэтому, в данной статье я предлагаю способ, как существенно продлить срок службы светодиодных ламп, без использования стабилизаторов. Речь пойдет о простой доработке самих светодиодных ламп.

Часть 2. Немного теории

Мне приходилось разбирать множество автомобильных светодиодных ламп. Несмотря на разный внешний вид, тип цоколя и габаритные размеры, практически все недорогие лампы конструктивно похожи, с небольшими вариациями, которые я отмечу далее.

Итак, среднестатистическая автомобильная светодиодная лампа выполнена по типовой схеме, представленной на рис. 2 (приведен пример для 9 светодиодов):

2. Типовая схема светодиодной лампы без стабилизатора, на 9 светодиодов

Обозначение элементов на схеме, слева направо:

R0: Резистор-обманка для систем контроля исправности ламп. О нем я, возможно, сделаю отдельный материал, здесь его пока не рассматриваем. Этот резистор может присутствовать, а может и нет. I0 — ток через резистор R0.

VDS1: Диодный мост. Так как для светодиодов важна полярность подключения, диодный мост позволяет подключать лампу как обычную лампу накаливания, не думая о полярности. Самые дешевые лампы не имеют диодного моста, но, в последнее время, он часто присутствует даже в малогабаритных бесцокольных лампах. Диодный мост установлен в лампу чисто для удобства пользователя.

R1-R3: Токоограничивающие резисторы для цепочек из трех светодиодов HL1.1-HL1.3 и т.д. Эти резисторы задают ток, протекающий через каждую из цепочек светодиодов. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше ток через светодиоды.

HL1.1-HL1.3: Цепочка из трех светодиодов. В разных по конструкции светодиодных лампах, количество цепочек и количество светодиодов в цепочке может быть различным, но часто используются именно цепочки из трех светодиодов. На данной схеме для примера показана лампа с тремя цепочками по три светодиода в каждой. Есть лампы, состоящие вообще из одного светодиода, но схемотехника у них такая же.

I1-I3: ток через цепочки, например, I1 — ток через цепочку R1-HL1-HL2-HL3 и т.д. Суммарный ток, потребляемый лампой, равен сумме токов Iобщ=I0+I1+I2+I3.

Чтобы повысить надежность работы лампы, правильно ставить на каждую из цепочек отдельный токоограничивающий резистор R1-R3. В этом случае выход из строя светодиодов в одной из цепочек не повлияет на ток через другие цепочки. Однако, в целях экономии, производители дешевых ламп ставят один общий резистор на все цепочки. Такие лампы менее надежны, но выяснить это суждено уже покупателю. Упрощенная схема лампы с одним токоограничивающим резистором приведена на схеме на рис. 3:

3. Упрощенная схема светодиодной лампы с одним токоограничивающим резистором

От теории перейдем к практике. Я не буду грузить вас сложными расчетами, просто покажу, что и как делать.

Часть 3. Доработка автомобильных светодиодных ламп, не имеющих встроенного стабилизатора тока

Для доработки ламп понадобятся:

1. Паяльные принадлежности — паяльник на 25-40 Вт, флюс, припой.
2. Наличие мультиметра и паяльного фена приветствуется.
3. Набор резисторов требуемой мощности и номиналов. Возможно, для определения типа и номиналов резисторов, придется предварительно разобрать одну лампу для изучения.

Пример 1: Цилиндрические лампы типа C5W или C10W

Отпаиваем металлические контактные колпачки, нагревая их феном или паяльником сбоку, в месте соприкосновения с платой. Под одним из колпачков видим резистор-обманку R0, о нем поговорим в следующей записи (фото 4):

4. Отпаиваем контактные колпачки

На фото 5 слева направо видим диодный мост VDS1, две цепочки светодиодов HL1-HL2 по три светодиода в каждой, и общий токоограничивающий резистор R1. Это означает, что данная лампа выполнена по упрощенной схеме с одним резистором (см. рис. 3).

5. Элементы светодиодной лампы

Для сравнения, на фото 6 приведена более "правильная" лампа, где используются три токоограничивающих резистора, по одному на каждую цепочку:

6. Внизу лампа с тремя токоограничивающими резисторами, вверху — с одним

На фото 7 показана светодиодная лампа со светодиодной матрицей (технология COB). Такие лампы легко отличить по внешнему виду, на них не видно отдельных светодиодов. Для матрицы COB используется один токоограничивающий резистор R1. В данном конкретном случае, это не удешевление:

7. Лампа с COB-матрицей

Доработка лампы очень простая и сводится к замене токоограничивающих резисторов на резисторы большего номинала. Тем самым мы уменьшаем ток через светодиоды, в результате они меньше греются и дольше служат.

Я провел ряд измерений на различных светодиодных лампах, и для себя сделал следующие выводы:

Вывод 1: Большинство дешевых ламп рассчитаны производителем на максимальное напряжение 12В, не более. При работе в реальных условиях, при напряжении в бортсети порядка 13.5-14.5В, светодиоды работают с перегрузкой и быстро выходят из строя.

Вывод 2: Увеличение номинала токоограничивающего резистора в 2-3 раза не сильно сказывается на яркости свечения лампы, но пропорционально снижает ток через светодиоды, чем существенно продлевает их ресурс.

Вывод 3: Даже при уменьшении тока в 3-5 раз по сравнению с исходным, светодиодные лампы светят ярче, чем аналогичные лампы накаливания.

Отпаяв колпачки и получив доступ плате, выпаиваем заводской резистор и вместо него впаиваем свой, с увеличенным сопротивлением.

На фото 8 заводской резистор сопротивлением 22 Ом заменен на резистор сопротивлением 100 Ом (почти в 5 раз больше):

8. Впаиваем резистор с увеличенным сопротивлением.

Подбором номинала резистора можно изготовить лампы для различных применений, например, для освещения салона сделать поярче, в подсветку номера — поменьше яркостью и т.д. Например, на фото 9, для подсветки номера, я поставил резисторы сопротивлением 150 Ом (в 7 раз больше штатного 22 Ом), яркость все равно осталась больше штатных ламп накаливания:

9. Для ламп подсветки номера, сопротивление штатного резистора увеличено в 7 раз

Пример 2. Бесцокольные лампы T10 W5W

Отгибаем контактные усики и разбираем лампу (фото 10):

10. Светодиодная лампа T10 W5W с несколькими светодиодами SMD

Видим, что лампа имеет простейшую конструкцию, без диодного моста, питание на светодиоды подается через один токоограничивающий резистор (фото 11):

11. Примитивная конструкция с одним резистором

Еще одна распространенная разновидность лампы W5W, с одним мощным светодиодом. Разбирается аналогично предыдущему примеру (фото 12):

12. Лампа T10 W5W с одним мощным светодиодом

Здесь в конструкции питание подается через два последовательно включенных резистора. Это сделано для того, чтобы резисторы поменьше грелись (фото 13):

13. Для меньшего нагрева, использовано два резистора вместо одного

Пример 3. Малогабаритные лампы T5 для приборной панели

Как правило, из-за ограниченного размера, в конструкции таких ламп оставлен лишь один светодиод и один токоограничивающий резистор. Разбираются аналогично лампам W5W, путем отгибания усиков (фото 14-15):

14. Лампы для приборной панели

15. Один светодиод и один резистор

Все рассмотренные лампы дорабатываем аналогично, просто заменяем штатные резисторы на свои, с увеличенным в 2-3-5 раз номиналом. Сопротивление резистора подбираем, в зависимости от требуемой яркости свечения.

Часть 4. Некоторые практические советы

Совет 1. В лампах различного размера и конструкции, могут использоваться различные по типу и размеру элементы. Как правило, компоновка деталей лампы довольно плотная, поэтому запаять вместо штатных другие типоразмеры часто бывает затруднительно, из-за ограниченного свободного места. Поэтому, заранее подбирайте подходящие детали, но при этом чтобы мощность нового резистора не была меньше мощности штатного (фото 16):

16. Запаять деталь другого размера не всегда возможно

Совет 2. При работе с паяльным феном, легко повредить горячим воздухом соседние детали, например, светодиоды. Поэтому, перепаивая резисторы, закрывайте другие детали от воздействия горячего воздуха. Я, например, просто прикрывал светодиоды пинцетом (фото 17):

17. При работе феном, прикрывайте соседние детали от горячего воздуха

Совет 3. При выпаивании колпачков ламп C5W и C10W, часть припоя может вытечь. При сборке лампы, для надежной пайки колпачков, можно заранее добавить припоя на контактные пятачки платы, тогда при нагреве припой надежно соединит плату и колпачок.

18. Для более надежной пайки колпачков, можно добавить припой на контактные пятачки

Совет 4. Некоторые лампы со светодиодными матрицами COB, для красоты прикрыты декоративными пластиковыми стеклами. Эти стекла ухудшают теплоотвод, рекомендую их снять, на внешний вид подсветки по факту это никак не влияет, а охлаждаться лампа будет лучше (фото 19):

19. Рекомендую удалить декоративные стекла с матриц COB

И в завершение, небольшой прикол. Интересно, откуда на лампе взялась надпись "КОЛЯ", нанесенная промышленным способом? (фото 20):

20. И в Китае есть свои Коли 🙂

Данная простая доработка позволяет существенно продлить ресурс автомобильных светодиодных ламп, даже без использования стабилизаторов тока или напряжения.

Источник

auto.mirtesen.ru

Линейный стабилизатор для светодиодных ламп на авто

Итак, почему же так быстро перегорают габаритные, светодиодные лампочки или другие светодиодные лампочки, которые стоят в автомобиле, потому что в них используется в качестве драйвера обычный токоограничивающий резистор.

Как правило, светодиодные световые приборы, мощностью от 10 Вт и выше используют уже качественный импульсный стабилизатор — драйвер и такой болезнью не страдают в отличие от габаритных, дешевых светодиодных ламп.

Сначала эти лампочки начинают мерцать, то есть это уже первые признаки деградация кристалла, ну и потом они попросту перегорают. В среднем простой, светодиодной лампочки продолжительность жизни составляет один год, где-то меньше, где-то чуть больше.

Почему же так происходит?

А происходит это потому, что данный токоограничивающий резистор рассчитывается по специализированной формуле, (таких калькуляторов онлайн много в интернете) и подключается на соответствующие напряжение.

И вот тут производитель очень хитро делает, на некоторых цоколях написано 12 вольт,то есть токоограничивающий резистор для данной лампочки заточен под 12 вольт. А в автомобильной цепи, как мы знаем напряжение бывает не только 12 вольт, а доходит и до 14. 5 вольт. То есть из этого делаем вывод, что светодиодная лампочка при 12 вольтах уже работает на максимальной мощности, а уже более 12 вольт идёт сильный износ кристалла светодиода, одним словом сильный перегруз.

Так, как же сделать так, чтобы они у нас не перегорали, я тоже в своё время замучился их менять, поэтому и решил этот вопрос изучить досконально и сделать преобразователь при котором светодиодная лампочка становилась практически вечной.

Есть конечно на али экспрессе такие преобразователи, которые уже рассчитаны для этих целей, но есть одно НО…. они выдают высокочастотные импульсные помехи, но это присуще всем импульсным источникам питания. Это даёт большие наводки, например, при использовании FM модуляторов, особенно при прослушивании радио, да даже просто наводки в акустическую систему, с этой точки зрения нужно стараться, как можно меньше наполнять свой автомобиль импульсными источниками питания.

Поэтому мы будем с вами делать линейный стабилизатор с фиксированным напряжением, который имеет большие преимущества. Первое достоинство — он стоит сущие копейки по сравнению с импульсными. Второе, то что стабилизатор линейный и не даёт вообще никаких помех и высокочастотных наводок.

Для этого нам понадобится, сам стабилизатор L7812cv,он у нас будет рассчитан на 1.5 Ампера и пара конденсаторов на 100 n.

Сама схема довольно простая, я даже сказал бы очень простая и собрать ее сможет любой автолюбитель.Левая нога — это плюсовой вход (от 12 до 30 вольт), а правая уже стабильный плюсовой 12-ти вольтовый выход. Минус общий. То есть стабилизатор можно подключать в разрыв плюсового провода, который идёт к лампочке или ДХО.

Два конденсатора, которые стоят в схеме, это своеобразный фильтр, если вы никогда этим не занимались, то ими можно пренебречь, то есть попросту не ставить.

Вот готовый вариант как это сделал я.Запаял всё на плате и засунул в термоусадку, чтобы ничего нигде не замыкало, получилась практически вечная конструкция.

Были у меня остатки заготовок от печатных плат, из этих отходов и собрал.

Да.., сам стабилизатор закрепил через термоскотч на плату,если у вас нет термоскотча, советую стабилизатор поставить на радиатор, чтобы он не перегревался, так надёжней.
Вот такой я использовал термоскотч, очень хорошая и полезная вещь, чтобы не заморачиваться со всякими термопастами и так далее. Для тех, кто захочет приобрести вот ссылка http://ali.pub/27tn5c.

—Также даю ссылку на сам стабилизатор http://ali.pub/27tmdj
—И контактные колодки http://ali.pub/27tnev.

Вы соответственно монтаж сделаете как вам будет угодно, на макетной плате или навесным монтажом, от этого качество стабилизатора не пострадает.

Сделали один раз, поставили и не будет у вас теперь проблем с перегоревшими или мигающими светодиодными лампами. Всего вам доброго.

xn--100--j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Простой стабилизатор тока на 12В для светодиодов в авто

Важнейшим параметром питания любого светодиода является ток. При подключении светодиода в авто, необходимый ток можно задать с помощью резистора. В этом случае резистор рассчитывается исходя из максимального напряжения бортовой сети (14,5В). Отрицательной стороной данного подключения является свечение светодиода не на полную яркость при напряжении в бортовой сети автомобиля ниже максимального значения.

Более правильным способом является подключение светодиода через стабилизатор тока (драйвер). По сравнению с токоограничивающим резистором, стабилизатор тока обладает более высоким КПД и способен обеспечить светодиод необходимым током как при максимальном, так и при пониженном напряжении в бортовой сети автомобиля. Наиболее надежными и простыми в сборке являются стабилизаторы на базе специализированных интегральных микросхем (ИМ).

Стабилизатор на LM317

Трёхвыводной регулируемый стабилизатор lm317 идеально подходит для конструирования несложных источников питания, которые применяются в самых разнообразных устройствах. Простейшая схема включения lm317 в качестве стабилизатора тока имеет высокую надежность и небольшую обвязку. Типовая схема токового драйвера на lm317 для автомобиля представлена на рисунке ниже и содержит всего два электронных компонента: микросхему и резистор. Помимо данной схемы, существует множество других, более сложных схемотехнических решений для построения драйверов с применением множества электронных компонентов. Детальное описание, принцип действия, расчеты и выбор элементов двух самых популярных схем на lm317 можно найти в данной статье.

Главные достоинства линейных стабилизаторов, построенных на базе lm317, простота сборки и дешевизна используемых в обвязке компонентов. Розничная цена самого ИС составляет не более 1$, а готовая схема драйвера не нуждается в наладке. Достаточно замерить мультиметром выходной ток, чтобы убедиться в его соответствии с расчётными данными.

К недостаткам ИМ lm317 можно отнести сильный нагрев корпуса при выходной мощности более 1 Вт и, как следствие, необходимость в отводе тепла. Для этого в корпусе типа ТО-220 предусмотрено отверстие под болтовое соединение с радиатором. Также недостатком приведенной схемы можно считать максимальный выходной ток , не более 1,5 А, что устанавливает ограничение на количество светодиодов в нагрузке. Однако этого можно избежать путём параллельного включения нескольких стабилизаторов тока или использовать вместо lm317 микросхему lm338 или lm350, которые рассчитаны на более высокие токи нагрузки.

Стабилизатор на PT4115

PT4115 – унифицированная микросхема, разработанная компанией PowTech специально для построения драйверов для мощных светодиодов, которую можно использовать также и в автомобиле. Типовая схема включения PT4115 и формула расчета выходного тока приведены на рисунке ниже.

Стоит подчеркнуть важность наличия конденсатора на входе, без которого ИМ PT4115 при первом же включении выйдет из строя.

Понять, почему так происходит, а также ознакомиться с более детальным расчетом и выбором остальных элементов схемы можно здесь. Известность микросхема получила, благодаря своей многофункциональности и минимальному набору деталей в обвязке. Чтобы зажечь светодиод мощностью от 1 до 10 Вт, автолюбителю нужно всего лишь рассчитать резистор и выбрать индуктивность из стандартного перечня.

PT4115 имеет вход DIM, который значительно расширяет её возможности. В простейшем варианте, когда нужно просто зажечь светодиод на заданную яркость, он не используется. Но если необходимо регулировать яркость светодиода, то на вход DIM подают либо сигнал с выхода частотного преобразователя, либо напряжение с выхода потенциометра. Существуют варианты задания определенного потенциала на выводе DIM с помощью МОП-транзистора. В этом случае в момент подачи питания светодиод светится на полную яркость, а при запуске МОП-транзистора светодиод уменьшает яркость наполовину.

К недостаткам драйвера светодиодов для авто на базе PT4115 можно отнести сложность подбора токозадающего резистора Rs из-за его очень малого сопротивления. От точности его номинала напрямую зависит срок службы светодиода.

Обе рассмотренные микросхемы прекрасно зарекомендовали себя в конструировании драйверов для светодиодов в автомобиле своими руками. LM317 – давно известный проверенный линейный стабилизатор, в надежности которого нет сомнений. Драйвер на его основе подойдёт для организации подсветки салона и приборной панели, поворотов и прочих элементов светодиодного тюнинга в авто.

PT4115 – более новый интегральный стабилизатор с мощным MOSFET-транзистором на выходе, высоким КПД и возможностью диммирования.

ledjournal.info

Стабилизатор напряжения для светодиодов в авто своими руками

Задумался я о том, чтобы установить на задние фары светодиоды. И решил сделать стабилизатор для светодиодов. Но главное – хотел «габарит» и «стоп-сигнал» совместить в один рабочий модуль. Тогда при работе габаритов он горел бы в половинную силу, а в режиме «стоп» – светился со всей яркостью.

Оптимальным вариантом для своей задумки посчитал создание схемы на базе простого стабилизатора напряжения, с микросхемой LM 2596.

Ниже на фото видите стабилизатор и его схему.

Как сделать стабилизатор двухрежимным:

— доработать схему стабилизатора, как показано на картинке. — Разработать печатку. — Изготовить плату. Для этого использовать метод лут. — Сделать распечатку на листе бумаги, а затем перевести на фольгированный текстолит. — Протравить, напаять все необходимые детали. — Получили стабилизатор, работающий в двух режимах.

Осталось его настроить. Для этого следует включить стабилизатор в положение «габарит» и, используя резистор R1, отрегулировать яркость свечения.

Переключить во второе положение – «стоп», и повторить предыдущие действия, но при этом необходимо задействовать резистор R2.

Вот, как это выглядит.

Печатка; скачать…

Автор; Олег Шарин,   г.Пермь

xn--100--j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Стабилизатор тока светодиода, схемы

См. также:  Электронный балласт для светодиодной лампы. Схемотехника.

Статья-ликбез по стабилизаторам тока светодиодов и не только. Рассматриваются схемы линейных и импульсных стабилизаторов тока.

Стабилизатор тока для светодиода устанавливается во многие конструкции светильников. Светодиоды, как и все диоды имеют нелинейную вольт-амперную характеристику. Это означает, что при изменении напряжения на светодиоде, ток изменяется непропорционально. По мере увеличения напряжения, сначала ток растёт очень медленно, светодиод при этом не светится. Затем, при достижении порогового напряжения, светодиод начинает светиться и ток возрастает очень быстро. При дальнейшем увеличении напряжения, ток возрастает катастрофически и светодиод сгорает.

Пороговое напряжение указывается в характеристиках светодиодов, как прямое напряжение при номинальном токе. Номинальный ток для большинства маломощных светодиодов - 20 мА. Для мощных светодиодов освещения, номинальный ток может быть больше - 350 мА или более. Кстати, мощные светодиоды выделяют тепло и должны быть установлены на теплоотвод.

Для правильной работы светодиода, его надо питать через стабилизатор тока. Зачем? Дело в том, что пороговое напряжение светодиода имеет разброс. Разные типы светодиодов имеют разное прямое напряжение, даже однотипные светодиоды имеют разное прямое напряжение - это указано в характеристиках светодиода как минимальное и максимальное значения. Следовательно, два светодиода, подключенные к одному источнику напряжения по параллельной схеме будут пропускать разный ток. Этот ток может быть настолько разным, что светодиод может раньше выйти из строя или сгореть сразу. Кроме того, стабилизатор напряжения также имеет дрейф параметров (от уровня первичного питания, от нагрузки, от температуры, просто по времени). Следовательно, включать светодиоды без устройств выравнивания тока - нежелательно. Различные способы выравнивания тока рассмотрены отдельно. В этой статье рассматриваются устройства, устанавливающие вполне определённый, заданный ток - стабилизаторы тока.

Типы стабилизаторов тока

Стабилизатор тока устанавливает заданный ток через светодиод вне зависимости от приложенного к схеме напряжения. При увеличении напряжения на схеме выше порогового уровня, ток достигает установленного значения и далее не изменяется. При дальнейшем увеличении общего напряжения, напряжение на светодиоде перестаёт меняться, а напряжение на стабилизаторе тока растёт.

Поскольку напряжение на светодиоде определяется его параметрами и в общем случае неизменно, то стабилизатор тока можно назвать также стабилизатором мощности светодиода. В простейшем случае, выделяемая устройством активная мощность (тепло) распределяется между светодиодом и стабилизатором пропорционально напряжению на них. Такой стабилизатор называется линейным. Также существуют более экономичные устройства - стабилизаторы тока на базе импульсного преобразователя (ключевого преобразователя или конвертера). Они называются импульсными, поскольку внутри себя прокачивают мощность порциями - импульсами по мере необходимости для потребителя. Правильный импульсный преобразователь потребляет мощность непрерывно, внутри себя передаёт её импульсами от входной цепи к выходной и выдаёт мощность в нагрузку уже опять непрерывно.

Линейный стабилизатор тока

Линейный стабилизатор тока греется тем больше, чем больше приложено к нему напряжение. Это его основной недостаток. Однако, он имеет ряд преимуществ, например:

  • Линейный стабилизатор не создаёт электромагнитных помех
  • Прост по конструкции
  • Имеет низкую стоимость в большинстве применений

Поскольку импульсный преобразователь не бывает абсолютно эффективным, существуют приложения, когда линейный стабилизатор имеет сравнимую или даже большую эффективность - когда входное напряжение лишь немного превышает напряжение на светодиоде. Кстати, при питании от сети, часто используется трансформатор, на выходе которого устанавливается линейный стабилизатор тока. То есть, сначала напряжение снижается до уровня, сравнимого с напряжением на светодиоде, а затем, с помощью линейного стабилизатора устанавливается необходимый ток.

В другом случае, можно приблизить напряжение светодиода к напряжению питания - соединить светодиоды в последовательную цепочку. Напряжение на цепочке будет равняться сумме напряжений на каждом светодиоде.

Схемы линейных стабилизаторов тока

Самая простая схема стабилизатора тока - на одном транзисторе (схема "а"). Поскольку транзистор - это усилитель тока, то его выходной ток (ток коллектора) больше тока управления (ток базы) в h21 раз (коэффициент усиления). Ток базы можно установить с помощью батарейки и резистора, или с помощью стабилитрона и резистора (схема "б"). Однако такую схему трудно настраивать, полученный стабилизатор будет зависеть от температуры, кроме того, транзисторы имеют большой разброс параметров и при замене транзистора, ток придётся подбирать снова. Гораздо лучше работает схема с обратной связью "в" и "г". Резистор R в схеме выполняет роль обратной связи - при увеличении тока, напряжение на резисторе возрастает, тем самым запирает транзистор и ток снижается. Схема "г", при использовании однотипных транзисторов, имеет бóльшую температурную стабильность и возможность максимально уменьшить номинал резистора, что снижает минимальное напряжение стабилизатора и выделение мощности на резисторе R.

Стабилизатор тока можно выполнить на базе полевого транзистора с p-n переходом (схема "д"). Напряжение затвор-исток устанавливает ток стока. При нулевом напряжении затвор-исток, ток через транзистор равен начальному току стока, указанному в документации. Минимальное напряжение работы такого стабилизатора тока зависит от транзистора и достигает 3 вольт. Некоторые производители электронных компонентов выпускают специальные устройства - готовые стабилизаторы с фиксированным током, собранные по такой схеме - CRD (Current Regulating Devices) или CCR (Constant Current Regulator) . Некоторые называют его диодным стабилизатором, поскольку в обратном включении он работает как диод.

Компания On Semiconductor выпускает линейный стабилизатор серии NSIxxx, например NSIC2020B, который имеет два вывода и для увеличения надежности, имеет отрицательный температурный коэффициент - при увеличении температуры, ток через светодиоды снижается.

Импульсный стабилизатор тока

Стабилизатор тока на базе импульсного преобразователя по конструкции очень похож на стабилизатор напряжения на базе импульсного преобразователя, но контролирует не напряжение на нагрузке, а ток через нагрузку. При снижении тока в нагрузке, он подкачивает мощность, при увеличении - снижает. Наиболее распространённые схемы импульсных преобразователей имеют в своём составе реактивный элемент - дроссель, который с помощью коммутатора (ключа) подкачивается порциями энергии от входной цепи (от входной ёмкости) и в свою очередь передаёт её нагрузке. Кроме очевидного преимущества экономии энергии, импульсные преобразователи обладают рядом недостатков, с которыми приходится бороться различными схемотехническими и конструктивными решениями:

  • Импульсный конвертер производит электрические и электромагнитные помехи
  • Имеет как правило сложную конструкцию
  • Не обладает абсолютной эффективностью, то есть тратит энергию для собственной работы и греется
  • Имеет чаще всего бóльшую стоимость, по сравнению, например, с трансформаторными плюс линейными устройствами

Поскольку экономия энергии во многих приложениях является решающей, разработчики компонентов, схемотехники стараются снизить влияние этих недостатков, и, зачастую, преуспевают в этом.

Схемы импульсных преобразователей

Поскольку стабилизатор тока основан на импульсном преобразователе, рассмотрим основные схемы импульсных преобразователей. Каждый импульсный преобразователь имеет ключ, элемент, который может находиться только в двух состояниях - включенном и выключенном. В выключенном состоянии, ключ не проводит ток и, соответственно, на нём не выделяется мощность. Во включенном состоянии, ключ проводит ток, но имеет очень малое сопротивление (в идеале - равное нулю), соответственно на нём выделяется мощность, близкая к нулю. Таким образом, ключ может передавать порции энергии от входной цепи к выходной практически без потерь мощности. Однако, вместо стабильного тока, какой можно получить от линейного источника питания, на выходе такого ключа будет импульсное напряжение и ток. Для того, чтобы получить снова стабильные напряжение и ток, можно поставить фильтр.

С помощью обычного RC фильтра можно получить результат, однако, эффективность такого преобразователя не будет лучше линейного, поскольку вся избыточная мощность выделится на активном сопротивлении резистора. Но если использовать вместо RC - LC фильтр (схема "б"), то, благодаря "специфическим" свойствам индуктивности, потерь мощности можно избежать. Индуктивность обладает полезным реактивным свойством - ток через неё возрастает постепенно, подаваемая на него электрическая энергия преобразуется в магнитную и накапливается в сердечнике. После выключения ключа, ток в индуктивности не пропадает, напряжение на индуктивности меняет полярность и продолжает заряжать выходной конденсатор, индуктивность становится источником тока через обводной диод D. Такая индуктивность, предназначенная для передачи мощности, называется дросселем. Ток в дросселе правильно работающего устройства присутствует постоянно - так называемый неразрывный режим или режим непрерывного тока (в западной литературе такой режим называется Constant Current Mode - CCM). При снижении тока нагрузки, напряжение на таком преобразователе возрастает, энергия, накапливаемая в дросселе снижается и устройство может перейти в разрывный режим работы, когда ток в дросселе становится прерывистым. При таком режиме работы резко повышается уровень помех, создаваемых устройством. Некоторые преобразователи работают в пограничном режиме, когда ток через дроссель приближается к нулю (в западной литературе такой режим называется Border Current Mode - BCM). В любом случае, через дроссель течет значительный постоянный ток, что приводит к намагничиванию сердечника, в связи с чем, дроссель выполняется особой конструкции - с разрывом или с использованием специальных магнитных материалов.

Стабилизатор на базе импульсного преобразователя имеет устройство, регулирующее работу ключа, в зависимости от нагрузки. Стабилизатор напряжения регистрирует напряжение на нагрузке и изменяет работу ключа (схема "а"). Стабилизатор тока измеряет ток через нагрузку, например с помощью маленького измерительного сопротивления Ri (схема "б"), включенного последовательно с нагрузкой.

Ключ преобразователя, в зависимости от сигнала регулятора, включается с различной скважностью. Есть два распространённых способа управления ключом - широтно-импульсная модуляция (ШИМ) и токовый режим. В режиме ШИМ, сигнал ошибки управляет длительностью импульсов при сохранении частоты следования. В токовом режиме, измеряется пиковый ток в дросселе и изменяется интервал между импульсами.

В современных ключевых преобразователях в качестве ключа обычно используется MOSFET транзистор.

Понижающий преобразователь

Рассмотренный выше вариант преобразователя называется понижающим, поскольку напряжение на нагрузке всегда ниже напряжения источника питания.

Поскольку в дросселе постоянно течёт однонаправленный ток, требования к выходному конденсатору могут быть снижены, дроссель с выходным конденсатором играют роль эффективного LC фильтра. В некоторых схемах стабилизаторов тока, например для светодиодов, выходной конденсатор может отсутствовать вообще. В западной литературе понижающий преобразователь называется Buck converter.

Повышающий преобразователь

Схема импульсного стабилизатора, приведённая ниже, также работает на основе дросселя, однако дроссель всегда подключен к выходу источника питания. Когда ключ разомкнут, питание поступает через дроссель и диод на нагрузку. Когда ключ замыкается, дроссель накапливает энергию, когда ключ размыкается, возникающее на его выводах ЭДС добавляется к ЭДС источника питания и напряжение на нагрузке возрастает.

В отличие от предыдущей схемы, выходной конденсатор заряжается прерывистым током, следовательно выходной конденсатор должен быть большим, и, возможно, понадобится дополнительный фильтр. В западной литературе повышающе-понижающий преобразователь называется Boost converter.

Инвертирующий преобразователь

Еще одна схема импульсного преобразователя работает аналогично - когда ключ замыкается, дроссель накапливает энергию, когда ключ размыкается, возникающее на его выводах ЭДС будет иметь обратный знак и на нагрузке появится отрицательное напряжение.

Как и в предыдущей схеме, выходной конденсатор заряжается прерывистым током, следовательно выходной конденсатор должен быть большим, и, возможно, понадобится дополнительный фильтр. В западной литературе инвертирующий преобразователь называется Buck-Boost converter.

Прямоходовой и обратноходовой преобразователи

Наиболее часто блоки питания изготавливаются по схеме, использующей в своем составе трансформатор. Трансформатор обеспечивает гальваническую развязку вторичной цепи от источника питания, кроме того, эффективность блока питания на основе таких схем может достигать 98% и более. Прямоходовой преобразователь (схема "а") передаёт энергию от источника в нагрузку в момент включенного состояния ключа. Фактически - это модифицированный понижающий преобразователь. Обратноходовой преобразователь (схема "б") передаёт энергию от источника в нагрузку во время выключенного состояния.

В прямоходовом преобразователе трансформатор работает в обычном режиме и энергия накапливается в дросселе. Фактически - это генератор импульсов с LC фильтром на выходе. Обратноходовой преобразователь накапливает энергию в трансформаторе. То есть трансформатор совмещает свойства трансформатора и дросселя, что создаёт определённые сложности при выборе его конструкции.

В западной литературе прямоходовой преобразователь называется Forward converter. Обратноходовой - Flyback converter.

Применение импульсного конвертера в качестве стабилизатора тока

Большинство импульсных блоков питания выпускаются с стабилизацией выходного напряжения. Типичные схемы таких блоков питания, особенно мощных, кроме обратной связи по выходному напряжению, имеют схему контроля тока ключевого элемента, например резистор с малым сопротивлением. Такой контроль позволяет обеспечивать режим работы дросселя. Простейшие стабилизаторы тока используют этот элемент контроля для стабилизации выходного тока. Таким образом, стабилизатор тока оказывается даже проще стабилизатора напряжения.

Рассмотрим схему импульсного стабилизатора тока для светодиода на базе микросхемы NCL30100 от известного производителя электронных компонентов On Semiconductor:

Схема понижающего преобразователя работает в режиме неразрывного тока с внешним ключом. Схема выбрана из множества других, поскольку она показывает, насколько простой и эффективной может быть схема импульсного стабилизатора тока с внешним ключом. В приведённой схеме, управляющая микросхема IC1 управляет работой MOSFET ключа Q1. Поскольку преобразователь работает в режиме неразрывного тока, выходной конденсатор ставить необязательно. В многих схемах датчик тока устанавливается в цепи истока ключа, однако, это снижает скорость включения транзистора. В приведённой схеме датчик тока R4 установлен в цепи первичного питания, в результате схема получилась простой и эффективной. Ключ работает на частоте 700 кГц, что позволяет установить компактный дроссель. При выходной мощности 7 Ватт, входном напряжении 12 Вольт при работе на 700 мА (3 светодиода), эффективность устройства более 95%. Схема стабильно работает до 15 Ватт выходной мощности без применения дополнительных мер по отводу тепла.

Ещё более простая схема получается с использованием микросхем ключевых стабилизаторов с встроенным ключом. Например, схема ключевого стабилизатора тока светодиода на базе микросхемы CAV4201/CAT4201:

Для работы устройства мощностью до 7 Ватт необходимо всего 8 компонентов, включая саму микросхему. Импульсный стабилизатор работает в пограничном режиме тока и для его работы требуется небольшой выходной керамический конденсатор. Резистор R3 необходим при питании от 24 Вольт и выше для снижения скорости нарастания входного напряжения, хотя это несколько снижает эффективность устройства. Частота работы превышает 200 кГц и меняется в зависимости от нагрузки и входного напряжения. Это обусловлено методом регулирования - контролем пикового тока дросселя. Когда ток достигает максимального значения, ключ размыкается, когда ток снижается до нуля - включается. Эффективность устройства достигает 94%.

Назад к каталогу статей >>>

Ограничитель тока 12 вольт

Каждый раз, читая новые записи в блогах сообщества я сталкиваюсь с одной и той же ошибкой — ставят стабилизатор тока там, где нужен стабилизатор напряжения и наоборот. Постараюсь объяснить на пальцах, не углубляясь в дебри терминов и формул. Особенно будет полезно тем, кто ставит драйвер для мощных светодиодов и питает им множество маломощных. Для вас — отдельный абзац в конце статьи. =)

Сразу хочу извиниться перед всеми, чьи рисунки вдруг попадут в эту статью. Спасибо за труд, отмечайтесь в комментариях. Я добавлю авторство, если нужно.

Для начала разберемся с понятиями:

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Исходя из названия — стабилизирует напряжение.
Если написано, что стабилизатор 12В и 3А, то значит стабилизирует именно на напряжение 12В! А вот 3А — это максимальный ток, который может отдать стабилизатор. Максимальный! А не «всегда отдает 3 ампера». То есть от может отдавать и 3 миллиампера, и 1 ампер, и два… Сколько ваша схема кушает, столько и отдает. Но не больше трех.
Собственно это главное.

И теперь я перейду к описанию видов стабилизаторов напряжения:

Линейные стабилизаторы (те же КРЕН или LM7805/LM7809/LM7812 и тп)

Импульсные стабилизаторы — гораздо круче, но и дороже. Обычно для рядового покупателя это уже выглядит как некая платка с детальками.

СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
В применении к светодиодам именно их еще называют «светодиодный драйвер». Что тоже будет верно.

Теперь — к светодиодам. Ведь весь сыр-бор из-за них.

Светодиод питается ТОКОМ. Нет у него параметра НАПРЯЖЕНИЕ. Есть параметр — падение напряжения! То есть сколько на нем теряется.
Если написано на светодиоде 20мА 3.4В, то это значить что ему надо не больше 20 миллиампер. И при этом на нем потеряется 3.4 вольта.
Не для питания нужно 3.4 вольта, а просто на нем «потеряется»!
То есть вы можете питать его хоть от 1000 вольт, только если подадите ему не больше 20мА. Он не сгорит, не перегреется и будет светить как надо, но после него останется уже на 3.4 вольта меньше. Вот и вся наука.
Ограничьте ему ток — и он будет сыт и будет светить долго и счастливо.

Вот берем самый распространненый вариант соединения светодиодов (такой почти во всех лентах используется) — последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Питаем от 12 вольт.
Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели (про расчет не пишу, в интернете навалом калькуляторов).
После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.
Нам пока хватает.
На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.
И если захотите поставить четвертый, то уже не хватит.
Вот если запитать не от 12В а от 15, то тогда хватит. Но надо учесть, что и резистор тоже надо будет пересчитать. Ну вот собственно и пришли плавно к…

Простейший ограничитель тока — резистор. Их часто ставят на те же ленты и модули. Но есть минусы — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде. И наоборот. Поэтому если у вас в сети напряжение скачет, что кони через барьеры на соревнованиях по конкуру (а в автомобилях обычно так и есть), то сначала стабилизируем напряжение, а потом ограничиваем резистором ток до тех же 20мА. И все. Нам уже плевать на скачки напряжения (стабилизатор напряжения работает), а светодиод сыт и светит на радость всем.
То есть — если ставим резистор в автомобиле, то нужно стабилизировать напряжение.

Можно и не стабилизировать, если вы расчитаете резистор на максимально-возможное напряжение в сети автомобиля, у вас нормальная бортовая сеть (а не китайско-русский тазопром) и сделаете запас по току хотя бы в 10%.
Ну и к тому же резисторы можно ставить только до определенной величины тока. После некоторого порога резисторы начинают адски греться и приходится их сильно увеличивать в размерах (резисторы 5Вт, 10Вт, 20Вт и тд). Плавно превращаемся в большой утюг.

Есть еще вариант — поставить в качестве ограничителя что-нибудь типа LM317 в режиме токового стабилизатора.

Импульсный стабилизатор тока (или драйвер).

Ну а в заключении — к тому, что постоянно пытаюсь доказать в дискуссиях. И доказываю. Вот только каждому отдельно объяснять одно и то же — язык отвалится. Поэтому попробую еще раз в этой статье.

Постоянно наблюдаю такую картину — задают ток драйвером для мощных светодиодов (скажем — 350мА) и ставят несколько веток светодиодов без ограничительных резисторов и прочего. И ведь люди, то вроде бы и не самые ламеры, а совершают одну и ту же ошибку раз за разом. Рассказываю, почему это плохо и к чему может привести:

Из закона Ома для полной цепи:
Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил тока на ее параллельных участках.
Многие так и считают — «каждая ветка по 20мА, у меня 20 веток. Драйвер отдает 350мА, значит на каждую ветку придется даже меньше — по 17.5мА. Бинго!»
А вот и не Бинго!, а Жопа! Почему?

Сила тока в каждой ветке будет равна, если у вас идеальнейшие светодиоды с абсолютно одинаковыми параметрами. Тогда и ток будет во всех ветках одинаков, и никаких ограничителей тока не надо — взяли и поделили общий ток на количество одинаковых веток. Но такое — только в сказках.
Если параметры чуть-чуть отличаются — получили в одной ветке 19мА, в другой 17, в третьей 20…
Общее количество тока так и остается неизменным — 350мА, а вот в ветках творится безумная кака. На взгляд и не определишь, вроде светят одинаково… И вот у вас одна ветка, самая прожорливая, начинает греться сильнее остальных. И жрать больше. И греться еще сильнее. А потом раз — и потухла. И все эти ее миллиамперы разбежались по остальным веткам. И вот еще одна ветка, недавно вроде нормально горевшая берет и тухнет следом. И уже вдвое больший ток уходит на другие ветки, ведь общий ток жестко задан 350мА. Процесс лавинообразный и вот уже пришел кирдык всей этой схеме, потому что все 350мА усосались в оставшиеся светодиоды и никто-никто их не спас… А стояли бы, как полагается, по отдельному стабилизатору (хотя бы банальному резистору) на каждой ветка — работала бы и дальше.

Именно это мы и видим в китайских модулях и кукурузинах, которые горят как спички через неделю/месяц работы. Потому что светодиоды имеют адский разброс, а китайцы на драйверах экономят покруче, чем кто либо еще. Почему не горят фирменные модули и лампы Osram, Philips и тд? Потому что они делают довольно мощную отбраковку светодиодов и от всего дичайшего количества выпущенных светодиодов остается 10-15%, которые по параметрам практически идентичны и из них можно сделать такой простой вид, какой и пытаются сделать многие — один мощный драйвер и много одинаковых цепочек светодиодов без драйверов. Но только вот в условиях «купил светодиоды на рынке и запаял сам» как правило будет им нехорошо. Потому что даже у «некитая» будет разброс. Может повезти и работать долго, а может и нет.

Да и токовый драйвер по-сравнению со стабилизатором напряжения и копеечными резисторами как правило дороже. Ну нафига стрелять в мишень для мелкокалиберной винтовки из танка? Цель-то поразим, вопросов нет. Но вместе с ней еще и воронку оставим. =))

Да и просто — сделать правильно и сделать «смотрите как я сэкономил, а остальные — дураки» — это несколько разные вещи. Даже очень сильно разные. Учитесь делать не как пресловутые китайцы, учитесь делать красиво и правильно. Это сказано давно и не мной. Я лишь попробовал в стотыщпятьсотый раз объяснить прописные истины. Уж звиняйте, если криво объяснял =)

Ну и напоследок тем, кому даже такое изложение было слишком заумным.
Запомните следующее и старайтесь следовать этому (здесь «цепочка» — это один светодиод или несколько ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-соединенных светодиодов):
1. КАЖДОЙ цепочке — свой ограничитель тока (резистор или драйвер…)
2. Маломощная цепочка до 300мА? Ставим резистор и достаточно.
3. Напряжение нестабильно? Cтавим СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
4. Ток больше 300мА? Ставим на КАЖДУЮ цепочку ДРАЙВЕР (стабилизатор тока) без стабилизатора напряжения.

Вот так будет правильно и самое главное — будет работать долго и светить ярко!
Ну и надеюсь, что все вышенаписанное убережет многих от ошибок и поможет сэкономить средства и нервы.

Ну ладно, рябятке.
Нюансов еще очень много, а я и так уже немаленькую статью-то накатал. Пожалуй все остальное — в комментариях.
Засим откланиваюсь,
Всегда ваш — ЛедЗлыдень Борисыч.

PS: И да, для злопыхателей. Этот пост конечно же не о правильном подключении светодиодов, а тупо реклама моего личного блога. Вы как всегда правы, а я как всегда корыстен. Ага (шутка) =)))

Infineon IRF9540N

В. И. Иволгин, г. Тамбов

Любое электронное устройство имеет источник питания, за счет энергии которого оно выполняет свои функции. И неудивительно, что в печати значительное место отводится их описаниям, рекомендациям по конструированию, рассмотрению работы отдельных узлов, предложениям по их улучшению.

Следует отметить, что современные источники питания, как правило, обладают довольно низким выходным сопротивлением. И по этой причине в нештатных ситуациях, даже при низких напряжениях на их выходе, не исключены значительные токовые перегрузки, приводящие к повреждению источника или самого устройства. В связи с этим источники питания, как правило, снабжаются системами защиты. Они достаточно разнообразны, обладают большей или меньшей автономностью относительно конструкции самого источника.

Один из вариантов такого устройства, которое можно использовать в виде самостоятельного узла, предлагается в [1]. Его принцип действия основан на ограничении потребляемого тока, в качестве датчика которого применяется низкоомный резистор, включенный последовательно в один из проводов между источником питания и нагрузкой. Напряжение с датчика, пропорциональное потребляемому току, после усиления используется для управления проходным транзистором. Изменением в нужный момент режима его работы и выполняется непосредственная защита от перегрузки.

В указанной статье в качестве прототипа приводится хорошо известная структура на двух биполярных транзисторах (Рисунок 1). Основной недостаток устройства – значительное падение напряжения на нем, которое достигает максимального значения при предельном рабочем токе. По данным автора, оно составляет примерно 1.6 В, причем на проходном транзисторе VT1 падает около 1 В, а на токовом датчике Rs – остальные 0.6 В. В связи с чем автором предлагается другая схема, которая позволяет снизить падение напряжения на нем до 0.235 В при токе ограничения в 1.3 А. Это значение достаточно мало, правда достигается оно использованием более сложной схемы, содержащей около 20 элементов [1].

Рисунок 1. Принципиальная схема прототипа
ограничителя тока.

С другой стороны, эта конструкция, по сравнению с предложенной автором, привлекает своей простотой. И в связи с этим возникает вопрос: а можно ли, оставаясь в рамках такой простой структуры, добиться снижения падения напряжения на подобном предохранителе без ее заметного усложнения? И каким образом?

Как следует из приведенных числовых данных по прототипу, наибольшее падение напряжения приходится на проходной биполярный транзистор VT1. Анализ показывает, что при подобном включении добиться его насыщения, и тем самым достичь малых значений падения напряжения, невозможно без дополнительного источника питания. Но его введение только для этой цели было бы накладным. И хотя можно было бы, наверное, предложить и какие-то другие способы уменьшения этих потерь на VT1, будет рациональнее сразу произвести замену биполярного транзистора на полевой с низким значением сопротивления канала. Это позволит уменьшить как падение напряжения на регулирующем транзисторе, так и собственное потребление ограничителя за счет снижения токов управления. Кроме того, целесообразно изменить связи между транзисторами так, чтобы преобразовать ограничитель в систему двух усилительных каскадов, вместо лишь одного в исходной структуре. В конечном итоге принципиальная схема исследуемого ограничителя будет выглядеть уже так (Рисунок 2), которую можно рассматривать и как упрощенный вариант устройства, приведенного в [2].

Рисунок 2. Принципиальная схема преобразованного
ограничителя тока.

Проверка работоспособности предлагаемого ограничителя, а также выполнение измерений, проводились на макете, в котором использовались в качестве VT1 полевой транзистор IRF9540, установленный на радиаторе, VT2 – транзистор SS8550 с β ≈ 300, RS – резистор 1. 2 Ом, R1 – 4.2 кОм, а нагрузкой являлся набор переменных проволочных резисторов необходимой мощности. Напряжение на входе ограничителя составляло 12 В. Результаты измерений приведены на Рисунке 3.

Рисунок 3. Зависимость падений напряжения на датчике
тока RS и проходном транзисторе VT1 на
начальной стадии ограничения.

Испытание ограничителя коротким замыканием показало, что при выполнении этой манипуляции ток через проходной транзистор устанавливается на уровне 0.5 А при напряжении на токовом датчике 0.60 В. И, таким образом, подобный ограничитель тока вполне работоспособен. Можно также отметить его довольно высокое выходное сопротивление в режиме ограничения тока – при изменении напряжения на его выходе в интервале 0…11.3 В ток через нагрузку практически остается равным 0.5 А. Кроме того, в связи с известной зависимостью параметров транзисторов от температуры, была проконтролирована зависимость значения ограничения тока от нагрева VT2. Как оказалось, ее величина составила всего около –0.2% относительной погрешности на градус.

Из анализа графиков следует, что падение напряжения на проходном транзисторе этой конструкции уже достаточно мало и даже на краю токового диапазона не превышает 0.1 В. Можно так же отметить, что на графике зависимости падения напряжения на VT1 визуально можно выделить два интервала. На первом из них, при токах от 0 до 0.45 А, рост падения напряжения является его линейной функцией, что указывает на насыщение транзистора в этой части диапазона. И действительно, вычисленное по этим данным сопротивление канала транзистора составляет приблизительно 0.125 Ом, что практически совпадает с паспортными данными используемого транзистора VT1. При бóльших же токах, в интервале 0.45 – 0.5 А, происходит сначала медленный, а затем резкий нелинейный рост этой величины, связанный уже с включением механизма ограничения тока.

Таким образом, из приведенных выше данных следует, что общее падение напряжения на ограничителе заметно снизилось, и уже определяется в основном не падением напряжения на VT1, а напряжением датчика RS. Каким же образом можно уменьшить последнюю величину?

Ответ напрашивается сам собой – нужно уменьшить значение RS, как это и сделано в [1], а для компенсации снижения уровня сигнала датчика использовать дополнительный усилитель. Но с другой стороны, и в рассмотренной выше схеме (Рисунок 2) такой усилитель, выполненный на транзисторе VT2, уже есть. Тем не менее, его параметры не позволяют снизить падение напряжения RS до меньших значений, хотя он и обладает достаточно высоким коэффициентом усиления. В связи с этой проблемой рассмотрим подробнее особенности работы VT2 в роли предварительного усилителя сигнала с датчика тока.

Как следует из принципиальной схемы (Рисунок 2), ограничение тока через VT1 происходит за счет изменения напряжения на его затворе, возникающего при изменении коллекторного тока транзистора VT2. Управление же его режимом осуществляется напряжением с резистора датчика тока RS. И, как следует из данных последних измерений (Рисунок 3), выход устройства на полное ограничение тока происходит только при напряжениях около 0. 6 В на его базе относительно эмиттера. Этим обстоятельством и определяется величина сопротивления резистора RS.

Но характерно, что часть напряжения на датчике в диапазоне от 0 до 0.55 В можно считать «лишней», поскольку в этом интервале VT2 практически не «чувствует» его, а по настоящему «рабочим» для него будет только интервал 0.55 — 0.6 В. Сдвинув же нижнюю границу чувствительности усилителя, визуально составляющую 0.55 В, к нулю, можно будет решить проблему снижения значения RS.

Технически этого результата можно достичь, например, вводом в цепь между базой VT2 и правым выводом RS отдельного вспомогательного источника напряжением 0.55 В. Но удобнее сформировать его применением делителя из двух резисторов, включенных между общим проводом и эмиттером транзистора VT1 (резисторы R2, R3, Рисунок 4). И его параметры должны обеспечивать падение напряжения на R2, равное 0.55 В. Для меньшей зависимости этой величины от входного тока транзистора ток этого делителя желательно выдерживать в пределах 0. 5 — 1 мА. При этих условиях уже незначительное напряжение на RS переведет транзистор VT2 в активный режим начала ограничения, а полное ограничение тока произойдет при падения напряжения на RS всего лишь немногим более 0.05 В. Понятно, что изменением этих резисторов можно будет изменять порог ограничения тока. И это будет удобнее, чем подбирать величину RS.

Рисунок 4. Принципиальная схема ограничителя
тока со сниженным падением напряжения
на резистивном датчике.

Новая редакция принципиальной схемы ограничителя, уже с учетом изложенных соображений, представлена на Рисунке 4. Его макет для испытаний был выполнен с сохранением деталей устройства предыдущей версии с изменением сопротивления RS на 0.2 Ом, а установленные дополнительные резисторы R2 и R3 имеют значения, соответственно, 680 Ом и 15 кОм. Условия проведения испытаний и измерений сохранены теми же, что и ранее.

Основные результаты испытаний, как следует из представленных графиков (Рисунок 5), сводятся к следующему. Как и ранее, ток короткого замыкания устройства составляет 0.5 А. Точнее, реально при указанных значениях резисторов R2, R3, он составил 0.48 А, но это значение было скорректировано включением последовательно с R3 дополнительного переменного резистора. Что касается максимального значения падения напряжения на датчике RS, то оно упало пропорционально уменьшению величины установленного RS и составило всего около 0.1 В. График падения напряжения на регулирующем транзисторе, по сравнению с аналогичным параметром предыдущей схемы, в общем, сохранил свои черты, хотя и несколько изменился. Так, например, следует обратить внимание на то, что в этот раз область резко нелинейного роста падения напряжения на проходном транзисторе сместилась в диапазон 0.4 — 0.5 А, а в остальной – растет практически линейно. Из этого следует, что определенный резерв по снижению падения напряжения на датчике тока RS еще есть.

Рисунок 5. Зависимость падения напряжения на RS и
проходном транзисторе VT1.

Как уже отмечалось, незначительная коррекция тока ограничения в этой конструкции была проведена изменением сопротивления R3, но когда требуется его значительное изменение, удобнее пользоваться R2. При расчете его величины целесообразно предварительно задаться величиной максимального падения напряжения VSM на датчике тока RS в режиме ограничения. В принципе, это значение может быть любым из интервала от 0 до 0.6 В. Но нужно иметь в виду, что с его уменьшением ухудшается температурная стабильность предложенного решения. Так при VSM = 0.6 В температурный коэффициент зависимости изменения предела ограничения тока в области комнатных температур не превышает значения 0. 2% на градус, а при VSM = 0.1 В этот показатель возрастает уже до 1.5% . Эта величина в ряде случаев может оказаться еще приемлемой, и ее условно можно принять за нижнюю границу интервала допустимых значений VSM, верхняя же будет обусловлена максимальным падением напряжения на базе транзистора VT2 в режиме ограничения тока. Если для расчета выбрать VSM равным 0.15 В, то из этого условия при заданном токе ограничения IM, например, 1.5 А, определится величина

Далее, допустив, что в режиме ограничения сумма падений напряжения на RS и R2 будет равняться 0.6 В, как это следует из результатов предшествующих измерений (Рисунок 3), получим уравнение:

(1),

из которого следует, что

(2).

При VВХ = 12 В и R3 = 15 кОм получаем, что R2 = 0. 58 кОм.

При необходимости этим резистором, если его заменить на переменный, можно будет оперативно менять ток ограничения в значительных пределах, что, правда, будет сопровождаться изменением величины максимального падения напряжения VSM и соответствующего ему изменения температурного коэффициента нестабильности.

Подводя итог обсуждению вопроса о конструкции простого ограничителя тока (Рисунок 4), можно сделать вывод о том, что изменения, внесенные в структуру прототипа (Рисунок 1), в конечном итоге, позволили снизить потери напряжения на нем до десятых долей вольта. Следует также добавить, что его работа выборочно была проверена и в других режимах, не отраженных в статье. В частности, при токах ограничения в диапазоне от 10 мА до 5 А и входных напряжениях 7, 12 и 20 В. Для адаптации к этим условиям изменялись лишь значения RS ( 0.05, 0.2 и 1.2 Ом), а для задания тока ограничения в качестве R2 использовался переменный резистор на 1 кОм, сопротивление которого устанавливалось в соответствии с расчетом по (2). Все остальные элементы, включая и транзисторы, оставались прежними.

Каждый раз, читая новые записи в блогах я сталкиваюсь с одной и той же ошибкой — ставят стабилизатор тока там, где нужен стабилизатор напряжения и наоборот. Постараюсь объяснить на пальцах, не углубляясь в дебри терминов и формул. Особенно будет полезно тем, кто ставит драйвер для мощных светодиодов и питает им множество маломощных. Для вас — отдельный абзац в конце статьи.

Для начала разберемся с понятиями:

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Исходя из названия — стабилизирует напряжение. Если написано, что стабилизатор 12В и 3А, то значит стабилизирует именно на напряжение 12В! А вот 3А — это максимальный ток, который может отдать стабилизатор. Максимальный! А не «всегда отдает 3 ампера». То есть от может отдавать и 3 миллиампера, и 1 ампер, и два… Сколько ваша схема кушает, столько и отдает. Но не больше трех. Собственно это главное.

Когда-то они были такие и подключали к ним телевизоры…

И теперь я перейду к описанию видов стабилизаторов напряжения:

Линейные стабилизаторы (те же КРЕН или LM7805/LM7809/LM7812 и тп)

Самый распространенный вид. Они не могут работать на напряжении ниже, чем указанное у него на брюхе. То есть если LM7812 стабилизирует напряжение на 12ти вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум примерно на полтора вольта больше. Если будет меньше, то значит и на выходе стабилизатора будет меньше 12ти вольт. Не может он взять недостающие вольты из ниоткуда. Потому и плохая это идея — стабилизировать напряжение в авто 12-вольтовыми КРЕНками. Как только на входе меньше 13.5 вольт, она начинает и на выходе давать меньше 12ти.

Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при хорошей такой нагрузке. То есть деревенским языком — все что выше тех же 12ти вольт, то превращается в тепло. И чем выше входное напряжение, тем больше тепла. Вплоть до температуры жарки яичницы. Чуть нагрузили ее больше, чем пара мелких светодиодов и все — получили отличный утюг.

Импульсные стабилизаторы — гораздо круче, но и дороже. Обычно для рядового покупателя это уже выглядит как некая платка с детальками.

Бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Самые крутые — всеядные. Им все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим увеличения или уменьшения напряжения и держит заданное на выходе. И если написано, что ему на вход можно от 1 до 30 вольт и на выходе будет стабильно 12, то так оно и будет.

Но дороже. Но круче. Но дороже…
Не хотите утюг из линейного стабилизатора и огромный радиатор охлаждения впридачу — ставьте импульсный.
Какой вывод по стабилизаторам напряжения?
ЗАДАЛИ ЖЕСТКО ВОЛЬТЫ — а ток может плавать как угодно (в определенных пределах конечно)

СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
В применении к светодиодам именно их еще называют «светодиодный драйвер». Что тоже будет верно.

Задает ток. Стабильно! Если написано, что на выходе 350мА, то хоть ты тресни — будет именно так. А вот вольты у него на выходе могут меняться в зависимости от требуемого светодиодам напряжения. То есть вы их не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из количества светодиодов.
Если очень просто, то описать могу только так. =)
А вывод?
ЗАДАЛИ ЖЕСТКО ТОК — а напряжение может плавать.

Теперь — к светодиодам. Ведь весь сыр-бор из-за них.

Светодиод питается ТОКОМ. Нет у него параметра НАПРЯЖЕНИЕ. Есть параметр — падение напряжения! То есть сколько на нем теряется. Если написано на светодиоде 20мА 3.4В, то это значить что ему надо не больше 20 миллиампер. И при этом на нем потеряется 3.4 вольта. Не для питания нужно 3.4 вольта, а просто на нем «потеряется»!

То есть вы можете питать его хоть от 1000 вольт, только если подадите ему не больше 20мА. Он не сгорит, не перегреется и будет светить как надо, но после него останется уже на 3. 4 вольта меньше. Вот и вся наука. Ограничьте ему ток — и он будет сыт и будет светить долго и счастливо.

Вот берем самый распространненый вариант соединения светодиодов (такой почти во всех лентах используется) — последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Питаем от 12 вольт. Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели (про расчет не пишу, в интернете навалом калькуляторов). После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт………Нам пока хватает. На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта. И для третьего светодиода тоже хватит. А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта. И если захотите поставить четвертый, то уже не хватит. Вот если запитать не от 12В а от 15, то тогда хватит. Но надо учесть, что и резистор тоже надо будет пересчитать. Ну вот собственно и пришли плавно к…

Простейший ограничитель тока — резистор. Их часто ставят на те же ленты и модули. Но есть минусы — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде. И наоборот. Поэтому если у вас в сети напряжение скачет, что кони через барьеры на соревнованиях по конкуру (а в автомобилях обычно так и есть), то сначала стабилизируем напряжение, а потом ограничиваем резистором ток до тех же 20мА. И все. Нам уже плевать на скачки напряжения (стабилизатор напряжения работает), а светодиод сыт и светит на радость всем.
То есть — если ставим резистор в автомобиле, то нужно стабилизировать напряжение.

Можно и не стабилизировать, если вы расчитаете резистор на максимально-возможное напряжение в сети автомобиля, у вас нормальная бортовая сеть (а не китайско-русский тазопром) и сделаете запас по току хотя бы в 10%.
Ну и к тому же резисторы можно ставить только до определенной величины тока. После некоторого порога резисторы начинают адски греться и приходится их сильно увеличивать в размерах (резисторы 5Вт, 10Вт, 20Вт и тд). Плавно превращаемся в большой утюг.

Есть еще вариант — поставить в качестве ограничителя что-нибудь типа LM317 в режиме токового стабилизатора.

LM317. Внешне как и LM7812. Корпус один, смысл несколько разный. Но и они тоже греются, ибо это тоже линейный регулятор (помните я писал про КРЕН в абзаце о стабилизаторах напряжения?). И тогда создали…

Импульсный стабилизатор тока (или драйвер).


Вот такой маленький может быть драйвер.

Он в себе включает сразу все что надо. И почти не греется (только если дико перегрузить или неправильно собрана схема). Поэтому обычно и ставят их для светодиодов мощнее 0.5Вт. Самый греющийся элемент во всей схеме — это сам светодиод. Но ему на роду пока написано — греться. Главное не перегреваться выше определенной температуры. А то если перегреть, то дико начинает деградировать кристалл светодиода и он тускнеет, начинает менять цвет и тупо умирает (привет, китайские лампочки!).

Ну а в заключении — к тому, что постоянно пытаюсь доказать в дискуссиях. И доказываю. Вот только каждому отдельно объяснять одно и то же — язык отвалится. Поэтому попробую еще раз в этой статье.

Постоянно наблюдаю такую картину — задают ток драйвером для мощных светодиодов (скажем — 350мА) и ставят несколько веток светодиодов без ограничительных резисторов и прочего. И ведь люди, то вроде бы и не самые ламеры, а совершают одну и ту же ошибку раз за разом. Рассказываю, почему это плохо и к чему может привести:

Из закона Ома для полной цепи:
Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил тока на ее параллельных участках.
Многие так и считают — «каждая ветка по 20мА, у меня 20 веток. Драйвер отдает 350мА, значит на каждую ветку придется даже меньше — по 17.5мА. Бинго!»
А вот и не Бинго!, а Жопа! Почему?

Сила тока в каждой ветке будет равна, если у вас идеальнейшие светодиоды с абсолютно одинаковыми параметрами. Тогда и ток будет во всех ветках одинаков, и никаких ограничителей тока не надо — взяли и поделили общий ток на количество одинаковых веток. Но такое — только в сказках.

Если параметры чуть-чуть отличаются — получили в одной ветке 19мА, в другой 17, в третьей 20… Общее количество тока так и остается неизменным — 350мА, а вот в ветках творится безумная кака. На взгляд и не определишь, вроде светят одинаково… И вот у вас одна ветка, самая прожорливая, начинает греться сильнее остальных. И жрать больше. И греться еще сильнее. А потом раз — и потухла. И все эти ее миллиамперы разбежались по остальным веткам. И вот еще одна ветка, недавно вроде нормально горевшая берет и тухнет следом. И уже вдвое больший ток уходит на другие ветки, ведь общий ток жестко задан 350мА. Процесс лавинообразный и вот уже пришел кирдык всей этой схеме, потому что все 350мА усосались в оставшиеся светодиоды и никто-никто их не спас… А стояли бы, как полагается, по отдельному стабилизатору (хотя бы банальному резистору) на каждой ветка — работала бы и дальше.

Вот как раз то, о чем я говорю. На картинке речь о 1Вт-светодиодах, но и с любыми другими картина та же.
Именно это мы и видим в китайских модулях и кукурузинах, которые горят как спички через неделю/месяц работы. Потому что светодиоды имеют адский разброс, а китайцы на драйверах экономят покруче, чем кто либо еще. Почему не горят фирменные модули и лампы Osram, Philips и тд? Потому что они делают довольно мощную отбраковку светодиодов и от всего дичайшего количества выпущенных светодиодов остается 10-15%, которые по параметрам практически идентичны и из них можно сделать такой простой вид, какой и пытаются сделать многие — один мощный драйвер и много одинаковых цепочек светодиодов без драйверов. Но только вот в условиях «купил светодиоды на рынке и запаял сам» как правило будет им нехорошо. Потому что даже у «некитая» будет разброс. Может повезти и работать долго, а может и нет.


именно!

Да и токовый драйвер по-сравнению со стабилизатором напряжения и копеечными резисторами как правило дороже. Ну нафига стрелять в мишень для мелкокалиберной винтовки из танка? Цель-то поразим, вопросов нет. Но вместе с ней еще и воронку оставим. =))

Запомните раз и навсегда! Я вас умоляю! =)
Да и просто — сделать правильно и сделать «смотрите как я сэкономил, а остальные — дураки» — это несколько разные вещи. Даже очень сильно разные. Учитесь делать не как пресловутые китайцы, учитесь делать красиво и правильно. Это сказано давно и не мной. Я лишь попробовал в стотыщпятьсотый раз объяснить прописные истины. Уж извиняйте, если криво объяснял =)

Вот прекрасная иллюстрация. Разве вы думаете мне не хотелось сэкономить и уменьшить количество драйверов раза в 3-4? Но так — правильно, а значит будет работать долго и счастливо.

Ну и напоследок тем, кому даже такое изложение было слишком заумным.
Запомните следующее и старайтесь следовать этому (здесь «цепочка» — это один светодиод или несколько ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-соединенных светодиодов):

1.—- КАЖДОЙ цепочке — свой ограничитель тока (резистор или драйвер…)
2. — Маломощная цепочка до 300мА? Ставим резистор и достаточно.
3. — Напряжение нестабильно? Cтавим СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
4. — Ток больше 300мА? Ставим на КАЖДУЮ цепочку ДРАЙВЕР (стабилизатор тока) без стабилизатора напряжения.

Вот так будет правильно и самое главное — будет работать долго и светить ярко! Ну и надеюсь, что все вышенаписанное убережет многих от ошибок и поможет сэкономить средства и нервы.

Правильное подключение светодиодов

Применение светодиодов в автомобиле является сегодня привлекательным, популярным, и достаточно выгодным тюнингом. Они ярко светят и потребляют, при этом, очень мало энергии. Но чтобы светодиоды нормально работали в бортовой сети автомобиля, быстро не перегорали и не мерцали, их необходимо корректно подключать.

Характеристики светодиодов

Для начала следует твердо усвоить, как работает светодиод и какими ключевыми характеристиками обладает. Это упростит понимание нижеизложенного материала и исключит часто допускаемые автолюбителями ошибки.

Стандартный светодиод имеет всего два важных параметра:

1.       Падение напряжения (В).

2.       Ток питания (мА).

Первая характеристика указывает на то, какое напряжение будет падать на работающем светодиоде. Этот параметр никак не означает, что для его питания необходимо точно столько же вольт. Стандартный светодиод с падением напряжения 3,2 В вполне можно подключить и к 12 В и даже к 220 В, но не ниже, чем к 3,2 В. Светодиод напряжением не питается, а его параметр 3,2 В означает, что после него напряжение в сети понизится на 3,2 В.

Светится светодиод как раз благодаря тому, что через него протекает ток. И его сила обязательно должна быть в пределах указанного для конкретного изделия значения. Например, все тот же стандартный маломощный светодиод потребляет 20 мА. Это значит, что если ток, который через него проходит, будет значительно большим, то он выйдет из строя.

Следовательно, для нормальной работы светодиода необходимо обеспечить стабильный ток в известных пределах. А вот чтобы его свечение не было мерцающим, необходимо стабилизировать имеющееся в сети напряжение.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения предназначены для поддержки одного и того же напряжения в сети. Они бывают линейные и импульсные. Линейные стабилизаторы способны только понижать имеющееся напряжение и удерживать его на каком-то одном значении. Если на них подавать меньшее напряжение, чем то, на которое они рассчитаны, то и на выходе будем получать пропорционально меньше.


Импульсные стабилизаторы способны как понижать имеющееся в сети напряжение, так и повышать его до требуемого на выходе значения. Например, в бортовой сети автомобиля напряжение «скачет» от 12 В до 14,5 В. Соответственно, если нам нужно на выходе получать стабильные 13 В, то необходим именно импульсный стабилизатор.


Стабилизаторы и ограничители тока

Стабилизатор стабилизирует проходящий в цепи ток до одного нужного значения, ограничитель, соответственно, ограничивает его. Простейший ограничитель тока, который можно использовать для подключения светодиодов в автомобиле – это резистор. Его номинал рассчитывается индивидуально, исходя из характеристик и количества светодиодов и имеющегося в сети напряжения.


Стабилизатор работает автоматически. Он рассчитан на какое-то определенное значение стабилизации силы тока, которое он поддерживает независимо от скачков напряжения в сети. В отношении светодиодов такие приборы еще называются драйверами.


Порядок подключения светодиодов к бортовой сети автомобиля

Самый простой способ подключить светодиод к сети автомобиля – применение токоограничивающего резистора. Его номинал рассчитывается по приведенному ниже алгоритму с наглядным примером.

Допустим, необходимо подключить светодиод с падением напряжения 3,2 В и током питания 20 мА. Максимальное напряжение в сети автомобиля 14,5 В. Нам нужно получить ток 20 мА из разницы напряжений сети автомобиля и падения на светодиоде, что в примере соответствует 14,5-3,2=11,3 В. Согласно закону Ома необходимое сопротивление равно R=11,3/0,02=565 Ом. Где 0,02 – это ток 20 мА выраженный в амперах.

Для подключения двух или трех светодиодов последовательно падение напряжения на них суммируется и расчет выполняется аналогично. Более трех светодиодов последовательно в одну цепочку подключить не получится, так как не хватит напряжения бортовой сети.

Для подключения нескольких светодиодов или их групп параллельно необходимо рассчитывать и устанавливать токоограничивающие резисторы на каждую ветку.

Более простой способ – применение стабилизаторов тока или так называемых драйверов. Они подбираются в соответствии с напряжением бортовой сети и требуемой силы тока на выходе. При этом, не стоит использовать драйверы для мощных светодиодов, подключая к ним в параллель несколько веток маломощных светодиодов. Это вскоре приведет к выходу из строя одной из веток, и ток с нее добавится к другим веткам. Последствие – выход из строя остальных светодиодов.

В завершение стоит отметить, что даже при использовании драйвера для светодиодов последние будут постоянно изменять яркость свечения в зависимости от оборотов двигателя и от того, работает он или нет. Чтобы добиться одновременно и долговечной работы светодиодов, и равномерности их свечения, перед драйвером в цепь добавляется стабилизатор напряжения, желательно импульсный.

Цепей стабилизатора тока для питания светодиодов. Изготовление простого стабилизатора тока и напряжения. Драйвер питания светодиодов

Существует заблуждение, что напряжение питания является важным показателем для светодиода. Однако это не так. Для его правильной работы необходимо постоянное потребление тока (значки), которое обычно находится в районе 20 миллиампер. Значение номинального тока обусловлено конструкцией светодиода, эффективностью радиатора.

Но величина падения напряжения, по большей части, определяется полупроводниковым материалом, из которого изготовлен светодиод, может достигать от 1.От 8 до 3,5 В.

Отсюда следует, что для нормальной работы светодиода нужен стабилизатор тока, а не напряжения. В этой статье мы рассмотрим стабилизатор тока на lm317 для светодиодов .

Стабилизатор тока для светодиодов - описание

Конечно, самый простой способ ограничить Ипотр. для светодиода есть. Но следует отметить, что такой способ малоэффективен из-за больших потерь энергии и подходит только для слаботочных светодиодов.

Формула расчета необходимого сопротивления: Rd = (Упит.-Упад.) / Ipotr.

Пример: Usup. = 12В; Упад. на светодиоде = 1,5В; Я минусы. Светодиод = 0,02А. Необходимо рассчитать дополнительное сопротивление Rd.

В нашем случае Rd = (12,5В-1,5В) / 0,02А = 550 Ом.

Но еще раз повторюсь, этот способ стабилизации подходит только для маломощных светодиодов.

Следующий вариант стабилизатора тока на более практичный. На диаграмме ниже LM317 ограничивает Ipotr. Светодиод, который устанавливается сопротивлением R.

Для стабильной работы LM317 входное напряжение должно превышать напряжение питания светодиода на 2-4 вольта. Диапазон ограничения выходного тока составляет 0,01 ... 1,5 А при выходном напряжении до 35 В.

Формула расчета сопротивления резистора R: R = 1,25 / Иконки.

Пример: для светодиода с Ipotr. при 200мА, R = 1,25 / 0, 2А = 6,25 Ом.

Калькулятор стабилизатора тока для LM317

Чтобы рассчитать сопротивление и мощность резистора, просто введите требуемый ток.

Описание нюансов сборки стабилизатора напряжения 12 Вольт для автомобиля, список необходимых деталей, 3 варианта схем. + ТЕСТ для самотестирования. Разберем ТОП-5 вопросов по теме и ТОП-3 паяльников для плат.

ТЕСТ:

Чтобы понять, достаточно ли у вас информации о стабилизаторах для автомобиля, вам следует пройти небольшой тест:
  1. Зачем устанавливать стабилизатор на 12 В на свои автомобили? А) Автомобильная сеть дает переменное напряжение.Это зависит от уровня заряда аккумулятора. Напряжение колеблется от 11,5 до 14,5 вольт. Но для светодиодных ламп требуется всего 12 вольт. Подать необходимое напряжение и установить Ц.
    б) Светодиодные лампы работают от 18 Вольт. Чтобы они работали при подключении к автомобилю, необходимо приложить дополнительную нагрузку через стабилизатор.
  2. Почему светодиодные лампы часто перегорают без стабилизатора? А) Основная причина - некачественный производитель светодиодов.
    б) Из-за скачков напряжения на них.
  3. Когда к стабилизатору дополнительно подключат алюминиевый радиатор? А) Если на автомобиль будет установлено более 10 светодиодов.
    б) При установке на станке светодиодных ламп разного цвета.
  4. Как подключены светодиоды? А) 3 светодиода подключаются последовательно к резистору, а затем собранный набор подключается параллельно к следующим светодиодам.
    б) 3 светодиода подключаются параллельно резистору, а затем собранный набор подключается последовательно к следующим светодиодам.

Ответы:

  1. а) В зависимости от степени заряда аккумулятора на светодиодные лампы будет поступать колебательное напряжение - от 11.5 до 14,5. Именно поэтому к лампам подключают ЦЗ - для получения постоянного напряжения, равного 12 Вольт (такой индикатор нужен для светодиодов).
  2. б) Светодиоды не рассчитаны на скачки напряжения, исходящие от АКБ, поэтому без стабилизатора скоро перегорают.
  3. а) Если на автомобиле установлено более 10 светодиодов, то желательно оборудовать схему алюминиевым радиатором.
  4. б) Сначала к резистору последовательно подключаются 3 светодиода, а затем берут новый ответвитель и соединяют их параллельно друг другу.

Владельцы автомобилей часто устанавливают на свои автомобили светодиодные фонари. Но лампочки часто выходят из строя, и вся созданная красота сразу тускнеет. Это потому, что светодиодные лампочки не работают должным образом, если их просто включить в электрическую сеть ... Для них обязательно использовать специальные стабилизаторы. Только в этом случае лампы будут защищены от скачков напряжения, перегрева и повреждения важных узлов. Чтобы установить стабилизатор напряжения на свой автомобиль, необходимо подробно разобраться в этом вопросе и изучить простую схему, которую можно собрать своими руками.

Определение: CH 12 вольт для автомобиля - это небольшое устройство, предназначенное для гашения избыточного автомобильного напряжения, исходящего от аккумуляторной батареи. В результате подключенные светодиодные лампы получают постоянную нагрузку 12 вольт.

Выбор стабилизатора 12 В

Бортовая сеть автомобиля обеспечивает питание от 13 В, но для работы светодиодов нужно всего 12 В. Поэтому необходимо установить стабилизатор напряжения, на выходе которого ровно 12 В.

Установив такое оборудование, оно обеспечит нормальные условия для работы светодиодного освещения, которое не выйдет из строя долгое время.При выборе стабилизаторов автомобилисты сталкиваются с проблемами, так как конструкций очень много, и все они работают по-разному.

Стабилизатор следует выбрать такой:

  1. Он будет работать правильно.
  2. Обеспечивает надежную защиту и безопасность осветительного оборудования.

Простой стабилизатор напряжения на 12В своими руками

Если есть хотя бы небольшие навыки сборки электрической схемы, то стабилизатор напряжения не обязательно приобретать в готовом виде.На изготовление самодельного устройства люди тратят 50 рублей и меньше, готовая модель стоит немного дороже. Нет смысла переплачивать, в результате получится качественный аппарат, отвечающий всем необходимым требованиям.

Самый простой, но самый функциональный стабилизатор можно сделать своими руками без особых усилий. Импульсный прибор собрать очень сложно, особенно новичку, в связи с чем стоит рассмотреть для него линейные стабилизаторы и любительские схемы.

Самый простой регулятор напряжения на 12 вольт собран из схемы (готовой), а также резистора сопротивления.Желательно использовать микросхему LM317. Все детали будут прикреплены к перфорированной панели или универсальной печатной плате ... Если правильно собрать прибор и подключить к автомобилю, то можно обеспечить хорошее освещение - лампочки перестанут мигать.


CH 12V Список запчастей

Чтобы сделать стабилизатор напряжения своими руками, вам следует найти или купить следующие детали:

  1. Доска 35 х 20 мм.
  2. Чип LD 1084.
  3. Диодный мост RS407.Если это не так, то выбираем любой маленький диод, предназначенный для обратного тока.
  4. Блок питания с транзистором и двумя сопротивлениями. Это оборудование необходимо для того, чтобы отсоединить торец при включении ближнего или дальнего света фар.

Три светодиода должны быть соединены последовательно с токоограничивающим резистором, уравнивающим электричество ... Этот набор затем должен быть подключен параллельно к следующему набору лампочек.

Как сделать стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов в автомобиле на микросхеме L7812

Для построения качественного стабилизатора напряжения можно использовать трехконтактный стабилизатор постоянного тока, выпускаемый в серии L7812.Это устройство будет питать не только отдельные лампочки в автомобиле, но и целую полосу светодиодов.


L7812
Компоненты:
  1. Микросхема L7812.
  2. Конденсатор 330 мкФ 16 В.
  3. Конденсатор 100 мкФ 16 В.
  4. Выпрямительный диодный на 1 ампер. Можно использовать 1n4001 или диод Шоттки.
  5. Усадка 3 мм.
  6. Электропроводка соединительная.
Порядок сборки:
  1. Немного укорачиваем одну стойку стабилизатора.
  2. Используем припой.
  3. Добавьте к короткой ножке диод, а потом конденсаторы.
  4. Наносим термоусадку на проводку.
  5. Занимаемся пайкой проводов.
  6. Надеваем термоусадочную пленку, прижимаем строительным феном или зажигалкой. Важно не переборщить и не растопить термоусадку.
  7. Подаем питание на вход с левой стороны, справа будет выход на светодиодную ленту.
  8. Проводим тест - включаем освещение. Лента должна загореться, теперь срок ее службы увеличится.

Так делается стабилизатор напряжения на 12В своими руками.

Схема стабилизатора напряжения 12 вольт для светодиодов в авто своими руками на базе LM2940CT-12.0


Также для сборки качественного стабилизатора напряжения на автомобиль используйте схему LM2940CT-12.0. В качестве корпуса мы используем абсолютно любой материал, кроме дерева. Если в автомобиле планируется установить более 10 светодиодных ламп, то желательно прикрепить к стабилизатору алюминиевый радиатор.

Возможно, кто-то уже имел опыт работы с подобной техникой, и скажет, что в дополнительных деталях нет необходимости - сразу подключаем светодиоды напрямую и получаем удовольствие от работы. Это можно сделать, но в этом случае лампочки будут постоянно находиться в неблагоприятных условиях, а значит, скоро перегорят.

Плюсы всех вышеперечисленных схем стабилизатора напряжения 12В своими руками - простота сборки. Чтобы собрать стабилизатор, не нужно иметь никаких особых навыков и умений.Но если предоставленные рисунки вызывают только недоумение, то не стоит пытаться собрать схему своими руками.

Также важно знать 3 нюанса о том, как собрать регулятор напряжения на 12 вольт своими руками

  1. Светодиоды желательно подключать через стабилизатор тока. Таким образом удастся уравновесить колебания в электросети, а владелец автомобиля не будет беспокоиться о скачках тока.
  2. Также необходимо соблюдать требования к питанию, так как таким образом ваш самосборный стабилизатор можно правильно настроить на электрическую сеть.
  3. Желательно собрать такой агрегат, который обеспечит достойную устойчивость, надежность и устойчивость - стабилизатор должен продержаться долгие годы. Именно поэтому не стоит дешево покупать комплектующие - покупайте электронику в хороших магазинах.

Как избежать 3 ошибок при пайке схемы

  1. Перед тем, как начинать все паяльные работы, обязательно выберите наиболее подходящий паяльный аппарат для сборки микросхемы. Старый, который лежит дома или в гараже, подойдет только опытным людям, тогда как новичок испортит доску, не справившись с мощностью.Наиболее подходящий диапазон напряжений для подключения плат и разводки - 15-30 Вт. Мы не используем большую мощность, иначе плата перегорит и вам придется начинать все заново с новыми деталями.
  2. Перед пайкой частей убедитесь, что цепь хорошо очищена. Для качественной обработки используется простой состав - любое мыло смешивается с чистой водой. После этого в приготовленный раствор окунается чистая салфетка и доска очень эффективно протирается по всей поверхности.Если на металле остались следы мыла, аккуратно протрите их сухой тканью. На досках часто наблюдаются довольно плотные отложения. Чтобы избавиться от них, нужно сходить в магазин электротоваров и купить специальный чистящий состав. Продавцы проконсультируют вас по всему необходимому. Обработаем участок до появления легкого металлического блеска.
  3. Размещаем контакты на плате в правильной последовательности - сначала работаем с маленькими резисторами, а потом переходим к большим деталям. Если сначала закрепить все крупные детали, то мелкие станет очень неудобно крепить - большие детали будут мешать.

Не пренебрегайте советами. Они позволят вам создать лучшее соединение, а значит, и долговечность стабилизатора.

Паяльники ТОП-3 для плат

Для упрощения работы по пайке стабилизатора желательно купить качественный паяльник. В магазинах есть агрегаты от хороших и проверенных производителей, на которые стоит обратить внимание:

  1. Ersa - немецкая компания. Изделие очень хорошее и надежное, но дорогое, а потому позволить себе жилище может далеко не каждый.
  2. Китайская фирма Quick. Качество отличное, цена разумная.
  3. Лаки. Самый бюджетный вариант. Оставлять включенным прибор без присмотра нельзя - возможен пожар.

Паяльника мощностью 10 Вт достаточно для изготовления простой микроплаты. При покупке изучите ручку - она ​​не должна быстро нагреваться. Дерево идеально подходит. Пластик быстро нагревается, эбонит тяжелый, а потому с мелкими деталями сложно работать.

Жало желательно выбирать из меди - его легко очистить от нагара после работы.Укусы бывают разных форм и продаются наборами. Новичку это не пригодится, но опытным людям будет удобно использовать насадки разной конфигурации.

Стабилизаторы напряжения автомобильные

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов по пайке

  1. Как долго нужно удерживать нагретый наконечник на детали для хорошей фиксации? - 3 секунды хватит, если подержать дольше, плата сгорит.
  2. Сколько припоя добавить? - Убеждаемся, что он закрывает обрабатываемую деталь.Иногда бывает достаточно капли.
  3. Припой должен выглядеть блестящим или матовым? - Блестяще.
  4. Купить дополнительную защиту? - Только очки. Если вы подобрали хороший паяльник, то защищать руки не нужно.
  5. Какую температуру выдерживает микросхема? - 230 градусов.
Содержание:

Ни для кого не секрет, что светодиодные лампы периодически перегорают, несмотря на увеличенный гарантийный срок, установленный производителями.Многие люди просто не знают настоящих причин, по которым они терпят неудачу. Тем не менее особых сложностей здесь нет, просто такие лампы имеют определенные параметры, требующие обязательной стабилизации. Это ток в самой лампе и падение напряжения в питающей сети.

Для решения этой проблемы используется стабилизатор тока для светодиодов. Однако не все стабилизаторы могут эффективно решить эту проблему. Поэтому в некоторых случаях рекомендуется изготовить стабилизатор своими руками. Перед тем, как приступить к этому процессу, следует внимательно разобраться в назначении, устройстве и принципе работы стабилизатора, чтобы избежать ошибок при сборке схемы.

Назначение стабилизатора

Основная функция стабилизатора - уравновешивать ток независимо от перепадов напряжения в электрической сети. Всего существует два типа стабилизирующих устройств - линейные и импульсные. В первом случае все выходные параметры регулируются путем распределения мощности между нагрузкой и собственным сопротивлением. Второй вариант намного эффективнее, так как в этом случае на светодиоды подается только необходимое количество энергии. Работа таких стабилизаторов основана на принципе широтно-импульсной модуляции.

Он имеет более высокий КПД не менее 90%. Однако у них довольно сложная схема и соответственно высокая цена по сравнению с линейными устройствами. Следует отметить, что использование стабилизаторов LM317 допустимо только для линейных схем. Их нельзя подключать к цепям с большими токами. Вот почему эти устройства лучше всего подходят для использования со светодиодами.

Необходимость использования стабилизаторов объясняется характеристиками параметров светодиода. Они имеют нелинейную вольт-амперную характеристику, при которой изменение напряжения на светодиодах приводит к непропорциональному изменению тока.При повышении напряжения нарастание тока в самом начале происходит очень медленно, поэтому свечения не наблюдается. Далее, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света с одновременным быстрым увеличением тока. Если напряжение продолжает расти, в этом случае происходит еще большее увеличение тока, что приводит к сгоранию светодиода.

Характеристики светодиода

отражают значение порогового напряжения как прямое напряжение при номинальном токе. Номинальный ток для большинства светодиодов малой мощности составляет 20 мА.Для мощных светодиодов требуется более высокий номинальный ток - 350 мА или более. Они выделяют большое количество тепла и устанавливаются на специальные радиаторы.

Для обеспечения нормальной работы светодиодов к ним необходимо подключать питание через стабилизатор тока. Это связано с разбросом порогового напряжения. То есть светодиоды разных типов отличаются разным прямым напряжением. Даже лампы одного типа могут иметь не одинаковое прямое напряжение, и не только его минимальное, но и максимальное значение.

Таким образом, если к одному источнику, то они будут пропускать через себя совсем другой ток. Разница токов приводит к их преждевременному выходу из строя или мгновенному выгоранию. Во избежание таких ситуаций рекомендуется включать светодиоды вместе со стабилизаторами, предназначенными для выравнивания тока и доведения его до определенного заданного значения.

Стабилизаторы линейного типа

С помощью стабилизатора ток, проходящий через светодиод, устанавливается на заранее определенное значение, независимо от напряжения, приложенного к цепи. Если напряжение превышает пороговый уровень, ток останется прежним и не изменится. В дальнейшем при увеличении общего напряжения его рост будет происходить только на стабилизаторе тока, а на светодиоде он останется без изменений.

Таким образом, при постоянных параметрах светодиода стабилизатор тока можно назвать его стабилизатором мощности. Распределение активной мощности, генерируемой устройством в виде тепла, происходит между стабилизатором и светодиодом пропорционально напряжению на каждом из них.Этот тип стабилизатора называется линейным.

Нагрев линейного стабилизатора тока увеличивается с ростом приложенного к нему напряжения. Это его главный недостаток. Однако у этого устройства есть ряд преимуществ. Во время работы нет электромагнитных помех. Конструкция очень проста, что делает изделие довольно дешевым в большинстве схем.

Существуют приложения, в которых линейный стабилизатор тока для светодиодов 12 В становится более эффективным, чем импульсный преобразователь, особенно когда входное напряжение лишь немного выше, чем напряжение светодиода. Если питание осуществляется от сети, в схеме можно использовать трансформатор, к выходу которого подключен линейный стабилизатор.

Таким образом, сначала снижается напряжение до того же уровня, что и на светодиодах, после чего линейный регулятор устанавливает необходимое значение тока. Другой вариант предполагает приближение напряжения светодиода к напряжению питания. Для этого светодиоды соединены последовательно в общую цепочку. В результате общее напряжение в цепи является суммой напряжений каждого светодиода.

Некоторые стабилизаторы тока могут быть выполнены на полевом транзисторе с pn переходом. Ток стока устанавливается с помощью напряжения затвор-исток. Ток, проходящий через транзистор, такой же, как начальный ток стока, указанный в технической документации. Величина минимального рабочего напряжения такого устройства зависит от транзистора и составляет около 3 В.

Стабилизаторы тока импульсные

К более экономичным приборам относятся стабилизаторы тока, основанные на импульсном преобразователе. Этот элемент также известен как преобразователь ключей или преобразователь. Внутри преобразователя мощность накачивается определенными порциями в виде импульсов, что и определило его название. В нормально работающем устройстве мощность потребляется непрерывно. Он непрерывно передается между входной и выходной цепями, а также непрерывно подается на нагрузку.

В электрических схемах

IN стабилизатор тока и напряжения на основе импульсных преобразователей имеет практически такой же принцип действия. Единственное отличие - это контроль над током через нагрузку, а не над напряжением через нагрузку.Если ток в нагрузке уменьшается, регулятор увеличивает мощность. В случае увеличения мощность снижается. Это позволяет создавать стабилизаторы тока для мощных светодиодов.

В наиболее распространенных схемах дополнительно имеется реактивный элемент, называемый дросселем. От входной цепи к нему отдельными порциями поступает энергия, которая впоследствии передается нагрузке. Такая передача происходит через переключатель или ключ в двух основных состояниях - выключенном и включенном. В первом случае ток не течет, и мощность не выделяется.Во втором случае ключ проводит ток, имея при этом очень низкое сопротивление. Следовательно, выделенная мощность тоже близка к нулю. Таким образом, передача мощности происходит практически без потерь мощности. Однако импульсный ток считается нестабильным, и для его стабилизации используются специальные фильтры.

Импульсный преобразователь наряду с очевидными достоинствами имеет серьезные недостатки, устранение которых требует специфических конструктивных и технических решений ... Эти устройства сложны по конструкции и создают электромагнитные и электрические помехи.Они затрачивают определенное количество энергии на собственную работу и в результате нагреваются. Стоимость их значительно выше, чем у линейных стабилизаторов и трансформаторных устройств. Тем не менее, большинство недостатков успешно преодолеваются, поэтому импульсные регуляторы пользуются большой популярностью у потребителей.

Светодиодный драйвер питания

Светодиодные источники света получают все большее распространение, вытесняя других конкурентов, как в области применения дисплеев, так и в качестве мощных осветительных устройств.Стабильная и долговечная работа светодиодных источников требует соблюдения ряда требований.

Источник тока или напряжения?

Большинство знакомо с понятием стабилизатора напряжения, то есть устройства, обеспечивающего стабильное напряжение вне зависимости от условий: мощности нагрузки, температуры, значения входного напряжения. Для питания светодиодных источников освещения необходимо обеспечить стабильный ток через диод. Это связано с тем, что полупроводниковые элементы имеют нелинейную зависимость тока через p-n переход... Изменения внешних условий влияют на величину протекающего тока, которая может выходить за допустимые пределы. Поэтому идея стабилизатора напряжения для светодиодов не имеет смысла. Особенно важно обеспечить стабилизацию тока светодиодов в автомобилях, где напряжение нестабильно и диапазон температур очень широк.

Именно эти условия требуют использования источника тока. В простейшем случае можно довольствоваться простым ограничением максимального значения ограничивающим резистором, но это не обеспечивает стабильной яркости и неэффективно с точки зрения энергии.

На заметку. Блок питания со стабилизированным значением с использованием схемотехнических решений источников тока на основе малогабаритных электронных компонентов будет более рациональным.

Схематическое решение

Развитие современной микроэлектроники позволяет создавать устройства с заданными параметрами с использованием минимума элементов. Устройства генератора тока на интегральной схеме LM317 неплохо себя зарекомендовали. В целом данная микросхема представляет собой интегральный стабилизатор напряжения, но некоторые изменения в штатной схеме включения, кстати, указанные в технической документации, позволяют использовать эту ИМС в качестве источника тока, в том числе для питания светодиодов.

Параметры микросхемы следующие:

  • Напряжение - 1,2-37В;
  • Ток через микросхему составляет до 2А в случае использования LM317T.

Различные производители выпускают множество разновидностей этого стабилизатора, но разница в стоимости и габаритах для минимальной и максимальной мощности незначительна, поэтому имеет смысл использовать максимальную доступную мощность, подача которой никогда не помешает.

Важно! При использовании мощного стабилизатора тока для светодиодов при нагрузке, близкой к максимальной, в обязательном порядке необходимо использовать радиатор, который позволит отобрать выделяемое тепло интегральной схемы.

Итак, ниже представлен простейший, но надежно работающий стабилизатор тока на микросхеме lm317 для светодиодов.

В этой схеме микросхема имеет только один резистор во внешнем жгуте. Именно с его помощью устанавливается значение выходного параметра. Это делается по формуле:

Данный вариант стабилизатора работает в диапазоне значений от 0,01 до 1,5А. Верхний предел ограничен мощностью микросхемы.Мощность, рассеиваемая резистором, может составлять несколько ватт при максимальном токе. Точнее определяется из выражения:

Важно! При значениях выше 0,3А использование радиатора охлаждения микросхемы обязательно!

Добавив в схему всего два элемента: мощный транзистор и резистор, можно поднять выходной ток до 10А.

На приведенной выше схеме использован мощный составной транзистор КТ825 с любой буквой.Резистор R2 выполняет ту же функцию, что и в предыдущей схеме, и рассчитывается таким же образом. Поскольку через него протекает большой ток, а значение сопротивления невелико, следует использовать проволочную проволоку. Резистор R1 задает смещение на базе транзистора и должен иметь рассеиваемую мощность 0,25-0,5 Вт.

В обеих цепях напряжение питания (входное напряжение) может находиться в диапазоне от 3 В до 38 В. Чтобы поддерживать требуемый ток во всем диапазоне нагрузок, напряжение питания следует поддерживать близким к максимальному значению.

Пример. Пусть будет на 20мА. Тогда при подключении одного диода выходное напряжение будет примерно 2-3В (в зависимости от типа светодиода). Если включить два последовательных светодиода, то для обеспечения необходимого тока 20 мА схема выдаст ровно вдвое большее напряжение. Подобные расчеты можно произвести для любого количества элементов.

Требуемое входное напряжение можно получить с помощью понижающего трансформатора с мостовым выпрямителем и фильтрующим конденсатором.

Диоды должны быть рассчитаны на требуемый ток, а емкость конденсатора должна приниматься порядка нескольких тысяч микрофарад.

Важно! Рабочее напряжение конденсатора должно превышать напряжение питания примерно в полтора раза, то есть в данном случае оно должно быть не менее 50В.

В автомобиле напряжение бортовой сети не более 14В. Так как частота пульсаций здесь выше, чем в домашней сети, а амплитуда низкая, то емкость конденсатора может быть меньше. Также рабочее напряжение может составлять 25 В. Разумеется, выпрямительный мост здесь не нужен.

Как видите, сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками - не сложная задача. Важны аккуратность, уход и минимум навыков электроники.

Видео

Сегодня напишу о том, о чем давно надо было писать, так как хайлайтов и поделок светодиодов становится все больше, но иногда в них перегорают один-два светодиода, а уже красота отходит на второй план, так что чтобы этого не происходило, нужно поставить стабилизаторы на продукцию LED . Установив такие стабилизаторы один раз, мы добились долговечности и бесперебойной работы наших светодиодов.

Ни для кого не секрет, что светодиодных ламп , Используемые в автомобиле, как и большинство светодиодных лент, рассчитаны на постоянное напряжение 12 вольт. А также всем известно, что напряжение в бортовой сети может превышать 15 вольт, что может быть фатальным для чувствительных светодиодов. В результате резких скачков напряжения светодиоды могут выйти из строя (мигать, терять яркость, а чаще просто перегорать).

Бороться с этой проблемой можно и даже нужно, тем более что это не требует особых знаний и затрат. Как вы уже, наверное, догадались, для борьбы с повышенным (для светодиодов) напряжением необходимо приобрести и изготовить стабилизатор напряжения. Стабилизатор на 12 вольт без особого труда можно найти в любом магазине радиодеталей. Маркировка может быть разной, взял КРЕН 8В (15 руб.) И диод 1Н4007 (1 рубль). Диод необходим для предотвращения смены полярности и должен быть припаян ко входу стабилизатора.

Схема подключения

Заготовки

Приступил к подключению стабилизаторов для подсветки ног (уже сделал).Как видно на картинке, напряжение в бортовой сети при выключенном зажигании (напряжение аккумуляторной батареи) составляет 12,24 вольт, что для светодиодной ленты не страшно, а вот напряжение в бортовой сети при работающем двигателе угрожает. (для светодиодов) 14,44 вольт. Далее видим, что стабилизатор отлично справляется со своей задачей и выдает на выходе напряжение, никогда не превышающее 12 вольт, что не может не радовать.

Единственный пример в любом другом письме. цепочки ситуация аналогичная

Схема подключения

Дверь правая передняя

Водительская дверь

Ну вот и все, что осталось только хорошо все заизолировать, намотать подвод проводов и собрать обшивку двери.
За все время эксплуатации не перегорел не один светодиод и надеюсь, что подсветка будет радовать меня и окружающих очень долго.

Надеюсь кому-то пригодится ...

Автоматический регулятор напряжения цепи 12 вольт. Две простые, но надежные схемы стабилизатора тока для светодиодов в автомобилях

› Стабилизатор мощности для светодиодов 12В

Перегоревший светодиод (кукуруза) габаритами за 250 рублей стимулировал изучение данной темы.Установив эту хрень на машину, я столкнулся с тем, что они довольно быстро выходили из строя из-за некачественного питания.

Преамбула

Автомобильная бортовая сеть электроснабжения - довольно «грязная» среда с точки зрения всевозможных помех, просадок и скачков напряжения. При работе генератора наблюдаются импульсные шумы амплитудой до ста и более вольт, «шагающее» напряжение в зависимости от состояния АКБ и оборотов двигателя, сильные просадки при работе стартера.Плюс к этому вносятся помехи от некачественных потребителей внутри самого автомобиля, статические помехи от движущихся частей шасси и внешних источников, таких как трамвайные линии и линии электропередач и т. Д. Если штатные электронные компоненты автомобиля, как правило, имеют хорошую защиту и фильтрацию от таких проблем, то менее важные электрические цепи, такие как цепи освещения или цепи прикуривателя, практически не защищены от них. Это нужно учитывать при собственной модификации автомобиля.Набирающие популярность дневные ходовые огни и светодиодное освещение используют светодиоды (LED) в качестве светоизлучающих элементов. С точки зрения электричества светодиод - очень требовательный потребитель. Для работы в номинальном режиме, а значит для поддержания заявленного срока службы и светосилы, светодиоды требуют постоянного, строго дозированного тока питания, отсутствия импульсных помех, особенно обратной полярности по отношению к рабочей. Результат несоблюдения этих условий вы наверняка видели на любой оживленной улице, глядя на машину с дешевыми китайскими «кластерами» - одни светодиоды не горят, другие мерцают в такт генератору или еле тлеют.Печальное зрелище. Причина в том, что в таких кластерах в лучшем случае используются токоограничивающие резисторы и диоды для исключения излучения обратной полярности и защиты от обратной полярности, при этом не предусмотрена фильтрация или стабилизация. От такой простой схемы есть смысл только при питании стабилизированным и отфильтрованным напряжением (но даже в этом случае не учитывается температурный режим светодиодов). Таким образом, вся «грязь» от автомобильной бортовой сети падает прямо на тонкие кристаллы светодиодов, вызывая их преждевременную деградацию и разрушение.Очевидно, чтобы этого не произошло, следует запитать светодиоды через стабилизатор фильтра. В идеале это должен быть стабилизатор тока, но для питания заводских осветителей подойдет и стабилизатор напряжения, изначально рассчитанный на питание от 12 вольт.

(осторожно, мультибукаф)

Итак, наш ТЗ заключается в следующем: имея входное напряжение бортовой сети автомобиля со всеми его скачками, просадками и шумами, получить стабильные 12 вольт при токе нагрузки порядка 0,3-0,4 амперы на выходе.
Здесь мы столкнулись с первой трудностью - напряжение электросистемы в разных ситуациях может быть как выше, так и ниже 12 вольт. В среднем мы принимаем диапазон входного напряжения 8-16 вольт. Соответственно, схема стабилизатора в различных ситуациях должна будет работать как в повышенном, так и в нижнем режимах. Поэтому от такого простого варианта, как использование параметрического стабилизатора (отечественный МС КР12ЕН или зарубежный LM7812), можно сразу отказаться, так как эти микросхемы работают только на понижение, при работе подвержены нагреву и требуют входного напряжения не менее на пару вольт выше выходного напряжения.Очевидно, что лучшим выбором будет использование импульсного преобразователя напряжения, к тому же способного работать в режиме «вверх-вниз». Для построения этого преобразователя мы используем топологию SEPIC (несимметричный преобразователь первичной индуктивности, преобразователь с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью), а в качестве управляющей микросхемы мы используем дешевый и распространенный MC3x063, имеющий множество аналогов.
Более подробное описание архитектуры SEPIC и принципов работы преобразователей на ее основе можно найти в Интернете, просто введя строку «sepic converter» в поисковой системе.Эта тема хорошо разжевана, в том числе на русском много статей, поэтому подробно останавливаться на этом не будем. Но тот факт, что преобразователь sepic позволяет получить стабильное выходное напряжение при входном напряжении как выше, так и ниже выходного, для нас сейчас важнее. Находится отличная статья с описанием методики расчета параметров такого преобразователя и даже онлайн-калькулятор. По сути, рассмотренная в статье схема представляет собой переработанное под автомобильную специфику решение, доступное на том же сайте.
Сразу отметим, что поскольку в схеме присутствует несинхронный элемент - диод Шоттки, а микросхема управления имеет относительно низкую рабочую частоту, ее нагрузочная способность очень мала. На самом деле 1-1,5 ампера - разумный предел тока нагрузки, так как с его ростом увеличиваются и пиковые токи через переключатель, диод и катушки (которые в среднем в три раза превышают номинальный ток). Конечно, все это можно решить, применив более мощный транзистор и диод, применив внешний радиатор и обмотанные толстым проводом катушки, но габариты такого изделия, КПД и тепловые потери будут совершенно неприемлемыми.Для питания мощных потребителей, таких как ноутбук или автомобильный компьютер, лучше использовать другие схемотехнические решения, например схемы синхронного преобразователя на MC LTC3780 или БП с трансформаторной изоляцией. В нашем случае вполне подойдет рассмотренная ниже схема.
Вторая проблема - защита от помех. Решить относительно легко. На входе необходимо установить хороший LC-фильтр для подавления различных гармоник периодических помех и плавных скачков тока. Для защиты от импульсных помех используем супрессор или TVS-диод, в худшем случае подойдет двуханодный стабилитрон, хотя как такового смысла в этом почти нет.
Ниже приведены две принципиальные схемы, на одной из которых показан преобразователь напряжения, а на другой - преобразователь тока. Соответственно, первая выдает постоянное напряжение при изменении тока нагрузки в определенных пределах, что подходит для питания купленных в магазине готовых осветителей, так как они уже рассчитаны на 12 вольт. Второй вырабатывает постоянный ток при изменении напряжения в определенных пределах, в этом случае схема рассчитана на ток 20 мА - стандартный ток большинства распространенных светодиодов.Это позволяет подключить цепочку из десятка последовательно соединенных светодиодов непосредственно к стабилизатору, что может пригодиться, например, если вы сделали самодельное светодиодное освещение, такое как «ресницы» или «ангельские глазки» в фарах.
Разумеется, никто не потрудится пересчитать номиналы элементов схемы под ваши нужды.

Возможность диммирования не присуща, так как она нам не нужна. Готовое изделие имеет габариты порядка 70 на 20 мм, высоту 25 мм (из-за высокого электролита, но при желании его можно заменить на низкопрофильный или положить набок).Входные и выходные контактные площадки имеют стандартные размеры для установки клеммных колодок с винтовыми зажимами, что облегчает подключение и отключение проводов. Три монтажных отверстия для шурупов M3 позволяют закрепить доску в футляре или удобном месте для подводки. Внимание! Подложка, на которую монтируется плата, должна быть непроводящей, иначе все закоротит! Перед установкой в ​​автомобиль желательно покрыть плату защитным лаком в несколько слоев, чтобы минимизировать влияние перепадов температуры и влажности на схему.

Так выглядит готовый продукт в реальности:

При попытке воспроизвести продукт люди, не имеющие опыта пайки SMD компонентов, могут столкнуться с некоторыми трудностями, поэтому, если есть интерес к этой теме, я могу сделать макет платы для микруху в DIP пакете и традиционный вывод деталей. Габариты обязательно увеличатся, за что паять будет несложно. Схема
, плата в Spring Layot и спецификации в архиве по ссылке или здесь: Google-Disk.

За проделанную огромную работу спасибо Коста, он же Meta_Kot

Цена вопроса: 150 ₽ Пробег: 15000 км

Сегодня нетрудно заметить, что светодиодные элементы все чаще вводятся в нашу жизнь. Техник со светодиодами становится все больше, но бывает, что одна или несколько ламп перегорают и красота устройства отходит на второй план. Особенно это касается кустарных самодельных изделий, где часто преобладает ручной труд. Чтобы этого не произошло, необходимо ставить стабилизаторы на сборки со светодиодными элементами.

Хорошо известно, что лампы накаливания (светодиоды) рассчитаны максимум на 12 вольт, а также известно, что бортовое напряжение в автомобиле может превышать 15 вольт, что вредно для вышеуказанных ламп. Из-за таких резких скачков напряжения светодиоды могут выйти из строя - мигать, терять яркость и так далее.

Чтобы этого не случилось, необходимо только вставить в узел стабилизатор. Изготовление устойчивости, о которой пойдет речь далее, не требует особых навыков. Стабилизатор на 12 вольт легко найти в любом магазине радиодеталей.

Маркировка стабилизаторов может быть разной, в данном случае использовались КРЕН-8Б и диод 1N4007, что необходимо для предотвращения возможного переворота. Диод необходимо припаять ко входу стабилизатора.

Так как я уже делал подсветку для ног, соответственно сначала по этой схеме подключился стабилизатор. Напряжение при выключенном зажигании составляет 12,24 вольт - это напряжение аккумуляторной батареи - это напряжение не представляет угрозы для лампочек, и даже при работающем двигателе напряжение резко скачет до 14.44 вольт, что плохо для светодиодов.



При подключении стабилизатора можно легко заметить, что этот элемент явно выполняет свою работу.

Подключаем к подсветке днища дверей. Мне нужно снять обшивку двери.


Самый важный параметр мощности любого светодиода - это сила тока. При подключении светодиода в автомобиле необходимый ток можно выставить с помощью резистора. В этом случае резистор рассчитывается исходя из максимального напряжения бортовой сети (14.5В). Отрицательная сторона этого подключения - свечение светодиода не на полной яркости, когда напряжение в бортовой сети автомобиля ниже максимального значения.

Более правильный способ - подключить светодиод через стабилизатор тока (драйвер). По сравнению с токоограничивающим резистором стабилизатор тока имеет более высокий КПД и способен обеспечивать светодиод необходимым током как при максимальном, так и при низком напряжении в бортовой сети автомобиля. Самыми надежными и простыми в сборке считаются стабилизаторы на базе специализированных интегральных схем (ИС).

Стабилизатор на LM317

Трехконтактный регулируемый стабилизатор lm317 идеально подходит для разработки простых источников питания, которые используются в самых разных устройствах. Простейшая схема включения lm317 в качестве стабилизатора тока имеет высокую надежность и небольшую обвязку. Типовая схема драйвера тока для lm317 для автомобиля представлена ​​на рисунке ниже и содержит всего два электронных компонента: микросхему и резистор. В дополнение к этой схеме существует множество других, более сложных схемотехнических решений для построения драйверов с использованием многих электронных компонентов.Подробное описание, принцип работы, расчеты и подбор элементов двух самых популярных схем на lm317 можно найти.

Основными преимуществами линейных стабилизаторов на основе lm317 являются простота сборки и невысокая стоимость компонентов, используемых в обвязке. Розничная цена самого ИП составляет не более 1 доллара, а готовую схему драйвера не нужно настраивать. Достаточно измерить выходной ток мультиметром, чтобы убедиться, что он соответствует расчетным данным.

Недостатками IM lm317 являются сильный нагрев корпуса при выходной мощности более 1 Вт и, как следствие, необходимость отвода тепла. Для этого в корпусе типа ТО-220 предусмотрено отверстие для болтового соединения с радиатором. Также недостатком указанной схемы можно считать максимальный выходной ток, не более 1,5 А, который устанавливает ограничение на количество светодиодов в нагрузке. Однако этого можно избежать, подключив несколько стабилизаторов тока параллельно или используя микросхему lm338 или lm350 вместо lm317, которые рассчитаны на более высокие токи нагрузки.

Стабилизатор на PT4115

PT4115 - это унифицированный чип, разработанный PowTech специально для создания драйверов для мощных светодиодов, которые также можно использовать в автомобиле. Типичная схема переключения PT4115 и формула для расчета выходного тока показаны на рисунке ниже.

Следует подчеркнуть важность наличия конденсатора на входе, без которого PT4115 выйдет из строя при первом запуске.

Можно понять, почему так происходит, а также ознакомиться с более детальным расчетом и выбором остальных элементов схемы. Микросхема получила известность благодаря своей многофункциональности и минимальному набору деталей в жгуте. Чтобы зажечь светодиод мощностью от 1 до 10 Вт, автомобилисту достаточно рассчитать резистор и выбрать индуктивность из стандартного списка.

PT4115 имеет вход DIM, что значительно расширяет его возможности. В самом простом варианте, когда нужно просто зажечь светодиод заданной яркости, он не используется. Но если необходимо отрегулировать яркость светодиода, то на вход DIM подается либо сигнал с выхода преобразователя частоты, либо напряжение с выхода потенциометра.Есть варианты для установки определенного потенциала на выводе DIM с помощью МОП-транзистора. В этом случае при включении питания светодиод загорается на полную яркость, а при запуске МОП-транзистора светодиод снижает яркость вдвое.

К недостаткам драйвера светодиода для автомобилей на базе PT4115 можно отнести сложность выбора токозадающего резистора Rs из-за его очень низкого сопротивления. Срок службы светодиода напрямую зависит от точности его номинала.

Обе эти микросхемы зарекомендовали себя при создании драйверов для светодиодов в автомобиле своими руками.LM317 - хорошо известный проверенный линейный стабилизатор, надежность которого не вызывает сомнений. Драйвер на его основе подходит для организации внутреннего освещения и приборной панели, поворотов и других элементов светодиодного тюнинга в автомобиле.

PT4115 - это новый интегрированный стабилизатор с мощным выходным полевым МОП-транзистором, высоким КПД и возможностью регулирования яркости.

Читать то же

Светодиодные поделки

, а также различные виды подсветки сегодня все более распространены. Однако для того, чтобы перестать работать, стоит один светодиод, так как все впечатление от света исчезает.Для этого, чтобы не наступило разочарование, стоит использовать стабилизаторы, которые устанавливаются на светодиодные конструкции.

Самый простой стабилизатор своими руками

Если посмотреть причину, по которой перегорают светодиодные лампы, то все просто. Ни для кого не секрет, что все светодиодные элементы, которые так оригинально украшают автомобиль, рассчитаны на работу при постоянном напряжении с напряжением 12 вольт. Но напряжение, которое выдает бортовая сеть, вряд ли может обеспечить такой показатель.Как правило, это 15 вольт. В результате светодиоды начинают тускнеть, мигать или полностью перестают работать.

Для того, чтобы разобраться с такой проблемой, стоит использовать стабилизатор напряжения , который вы можете создать самостоятельно, потому что для этого не требуется специальных знаний.


Стабилизатор на 12 вольт можно купить практически в любом магазине, где продаются радиодетали. Вы можете выбрать совершенно другую маркировку. Самый простой вариант - CREN 8B, также стоит купить диод 1N4007.Последние следует использовать, чтобы исключить возможность появления переполюсовки. На создавая стабилизатор диод нужно припаять к входу. Когда диод встал на место, можно приступать к подключению стабилизаторов.

После работы можно проводить замеры. Замерив напряжение, которое бортовая сеть дает при неработающем зажигании, видим, что оно составляет 12,24 вольта. Светодиодные элементы могут на это не реагировать. Но если включить зажигание, то напряжение будет 14.44. После того, как стабилизаторы установлены, видно, что они полностью выполняют свою работу и напряжение выдается не более 12 вольт.

Думаю каждый, кто ставил светодиоды в машину, рано или поздно сталкивался с тем, что диоды перегорают. Это связано с тем, что в электропроводке исправного транспортного средства напряжение «ходит» в диапазоне от 11 до 15 вольт плюс различные скачки напряжения, шумы и импульсы обратного тока.
Во избежание этого необходимо установить стабилизатор тока.

Как показывает практика, лучше всего использовать микросхему LM317T.


Обратите внимание, что Uout находится не только на средней ножке, но и на радиаторе.

Простейшая схема подключения этой микросхемы выглядит так:



Обратите внимание, наши диоды не должны потреблять в сумме более 1,5А, иначе стабилизатор сгорит.

Оптимальная схема, конечно, посложнее и выглядит так:


Задача была такая: собрать стабилизатор так, чтобы на входе было 14.5В, а на выходе 12В.
Нам понадобится:
1. Микросхема LM317T - 2шт.
2. Диод 1N4007 - 2шт.
3. Конденсатор 1мкф 16В - 2шт.
4. Конденсатор 2.2мкф 16В - 2шт.
5. Доска для установки - 2 шт.
6. Термоусадочная трубка, подходящая к плате.
7. Паяльник (желательно паяльная станция).
8. Прямые руки.
Все это можно купить, например, в Chip and Deep или Quartz1 (в Москве).

Схема в моем случае получилась так:



Диод 1N4007 нужен для защиты от импульсов обратного тока, а конденсаторы для стабилизации напряжения при временном падении в автомобильной сети (например, при включении поворотников сигналы).

Схема справа со светодиодами - мои "ангельские глазки" - они неразборные, так что резисторы там заводские.

Получилось все так:



Плата покрыта термоусадочной пленкой для герметизации и залита по краям клеем-герметиком (ну электроника не любит воду). Слева - разъем для подключения к диодам (стабилизатор будет находиться вне фары).

В общем, как ни странно, штука все еще рабочая и, надеюсь, диодные кольца будут жить долго и счастливо =)

И хочу отметить один момент, есть такие современные грузовики, как JAC, очень практичные и удобны как в обслуживании, так и в эксплуатации.В ремонтном соотношении jac запчасти очень легко заказать и купить. Приобретая эту машину, вы делаете правильный выбор.


Применение светодиодных лент в автомобилях - повод для беспокойства

При использовании светодиодных лент в автомобилях или на лодках могут возникнуть проблемы с перенапряжением и резкими скачками напряжения. Это быстрые кратковременные электрические переходные процессы напряжения, которые происходят везде, где есть генератор переменного тока для зарядки аккумулятора и других компонентов, таких как вентиляторы, соленоиды и реле.В приложении с полосой 12 В перенапряжение и пики могут подавать слишком большую мощность на светодиоды. Это со временем снизит их выходную мощность и в некоторых случаях приведет к тепловому разгоне, который плохо кончается. Учитывая огромное количество забавных автомобильных светодиодных лент (например, автомобили, мотоциклы, квадроциклы и лодки), у нас есть несколько простых решений для вас, так что вы можете быть спокойны и быть уверены, что ваше напряжение останется на уровне 12 В и будет поддерживать эти светодиоды. полосы бегают хорошо.

Устранение перенапряжения


Самый простой вариант - использовать один резистор на 120 Ом (на фото выше), однако это не наш первый выбор.Это наименее затратное и трудоемкое исправление, которое фактически решает самую большую проблему (96% проблемы), поэтому мы признаем его допустимым вариантом. Для этого просто подключите один резистор на 120 Ом перед цепочкой светодиодов. Значение 120 Ом относится только к типу гибких светодиодных лент 12 В, которые мы несем, и будет поддерживать работу светодиодов на 100%. Однако это исправление не решает полностью проблему, поскольку все еще существует вероятность кратковременных скачков напряжения; эти пики могут варьироваться от 24 до 50 В и, как упоминалось ранее, приводят к разрушению ваших светодиодов.

Устранение скачков короткого напряжения

Для учета скачков напряжения схема требует регулятора напряжения. Мы рекомендуем LM317, разработанный Робертом С. Добкиным в 1976 году. Этот блок будет контролировать скачки напряжения, а также регулировать перенапряжение. Поскольку он решает обе проблемы, мы рассматриваем его как очевидный выбор. Дайте нам знать, если вам нужны пояснения в комментариях, и спасибо за чтение!

Как подключить светодиодные ленты в машине

Доступность и простота современного освещения позволяет установить его на автомобиль.Помимо внутреннего тюнинга и замены софита обычных ламп на светодиоды, в автомобиле используются светодиодные ленты для улучшения освещения в местах, где никогда не было света.

Как подключить светодиодные ленты к прикуривателю

Сеть бортового электромобиля официально рассчитана на 12 вольт. Но реальная мощность может достигать 14,5 В. Светодиодная лента рассчитана именно на 12 В, а 14,5 Вольт отрицательно скажутся на работе светодиодов.

Прямое подключение к прикуривателю рекомендую только в одном случае, если включить немного на заниженную мощность. Для занижения необходимо использовать силовой резистор, который рассчитывается исходя из энергопотребления диодной ленты. Проще говоря, штатный режим диода должен быть при повышенных напряжениях. Расчет, резистор 14,5В - 12В = 2,5В должен снизить мощность до 2,5 вольт, подключить подходящее сопротивление и измерить его падение вольт.

Самый лучший и более сложный вариант - подключить светодиодные ленты в автомате через стабилизатор.Схема несложная сделать самостоятельно, через нее можно запитать все дополнительные диодные источники.

Только не путайте драйвер и блок питания, источник тока блока драйвера. Источник напряжения светодиодной ленты для автомобиля подключает ее к блоку. Поэтому брать питание от микросхемы светодиодных ламп для автомобилей не рекомендуется.

Зарядить можно не только от прикуривателя, если он уже занят, но и от любого места освещения салона автомобиля.

Видео как подключить светодиодные ленты в автомобиле

Видео об установке и подключении трехцветной RGB-подсветки в двери автомобиля на Kia Ceed

Схема простого стабилизатора

Схема выполнена на микросхеме типа РОЛЛ 7812 фактически устарела.Единственный недостаток - горячий. Сейчас набирают популярность современные импульсные, они не требуют радиатора и мощные. Для лучшей стабилизации подключите конденсаторы по 100 мкФ на входе и выходе. Соблюдайте технику безопасности, очень желательно использовать предохранитель при подключении в автомобиле.

Простой драйвер диода

Сила тока рассчитывается по приведенной формуле и резистору.

Стабилизатор готовый

Не каждый может или хочет паять самому, так что можно купить на авто.

Характеристики:

  • входная мощность до 30В;
  • ток 1-5 Ампер, радиатор 20 квадратных сантиметров на Ампер;
  • ток 1 ампер - можно подключить 2 метра нормальную полосу SMD5050 60 led;
  • допустимое параллельное включение для увеличения выходной мощности;
  • можно использовать для дневных ходовых огней (ДХО), проработают намного дольше.

Современный импульс

Большой ассортимент продается китайцами на Алиэкспресс и стоит 1-2 доллара.Такой вариант лучше всего подходит для станка сразу и на 10 миниатюрных.

Ищем под заказ «LM2596 блоки питания постоянного тока». Они в основном сделаны на микросхеме LM2596, наверное лучше, чем чисто на ней.

Питание светодиодной ленты 12 В от постоянного тока 16 В

Обычные светодиодные ленты потребляют около 18 мА при 12 В на сегмент (обычно 3 светодиода). Они используются в автомобильных шинах на 12 В, что составляет 12 В номиналом , но может регулярно переходить на 14 В с более крупными шипами.

Если вы посмотрите на сегмент, вы заметите, что он имеет три светодиода и один резистор.Основываясь на цвете светодиода и законе сопротивления, вы можете определить его ток при любом заданном напряжении.

$$ I = \ frac {V_s - V_f} {R} $$

Предположим, что белый или синий светодиод с прямым падением напряжения ~ 3,2 В, который обычно соединен с резистором 120 Ом:

$$ \ приблизительно 18 мА = \ frac {12 В - (\ приблизительно 3,2 В \ times 3)} {120 Ом} $$

При 14 В вы получите:

$$ \ приблизительно 36 мА = \ frac {14 В - (\ приблизительно 3,2 В \ times 3)} {120 Ом} $$

Это не совсем так. Чем выше напряжение и ток источника, тем больше падение напряжения на светодиодах немного меняется.При ~ 36 мА светодиоды перегружаются, что немного сокращает их срок службы, поэтому вы не получите 1000 ~ 5000 часов, которые они должны дать при 20 мА. Но перегрузить их - это нормально. И они будут ярче при загрузке, поэтому вам может потребоваться меньше светодиодных сегментов.

А теперь давайте изменим напряжение источника на 16 В:

$$ \ приблизительно 53 мА = \ frac {16 В - (\ приблизительно 3,2 В \ times 3)} {120 Ом} $$

53 мА непрерывный - это почти 300% от типичного рекомендуемого тока 20 мА. Но при 53 мА прямое падение напряжения также возрастает, что усложняет математические вычисления.Срок службы светодиодов будет намного короче, и они значительно нагреются.

Решение: Как уже упоминалось, вы можете использовать кремниевые диоды для снижения напряжения источника. Вы можете использовать от 3 до 9 (снижение с 2,1 В до 6,3 В), в зависимости от того, насколько яркие светодиоды вам нужны, какой ток должна потреблять полоса, диапазон напряжения ваших батарей (4S Lipo - 14 В номинальное, 16,5 В при максимально безопасном. заряд, 11,5 В при минимальном безопасном разряженном напряжении).

Лучшее, что можно сделать, это взять один или два сегмента светодиодной ленты и ТЕСТИРОВАТЬ ИХ.Подключите один напрямую к заряженному напряжению 16 В и посмотрите, как долго он работает и насколько нагревается. Посмотрите на резистор и посчитайте. Затем начните добавлять кремниевые диоды и увидите разницу.

Подключение блока светодиодной ленты 12 В постоянного тока к автомобильной проводке?

Привет, ребята, здесь новенький и вопрос по подключению светодиодного блока управления к моей машине!

У меня в прошлом были супер дешевые светодиодные ленты и блок управления в моей машине в течение нескольких месяцев, затем коробка перестала работать, я полагаю, это потому, что она предпочитала 12 В, и способ, которым я ее подключал, вероятно, давал ей где-то от 12-15 вольт в зависимости от того, был ли двигатель автомобиля включен, ускорялся или нет.в любом случае я покупаю новую коробку с веб-сайта, и я хочу попытаться продлить ее срок службы на этот раз чуть дольше, чем на 6 месяцев . .

Я подключил его, выщелачивая проводку лампочки перчаточного ящика, так что он только включен когда ночью включены габаритные огни / фары. Я читал, что один человек использовал линейный 7812 для снижения напряжения, я знаю, что 7812 не защитит от больших скачков напряжения, но я полагаю, что эти случайные скачки - это не то, что убивало мою старую коробку, а просто постоянные 14,8 В во время вождения. .

так вот спецификации.

Насколько я понимаю, мой 1 метр фонарей, состоящих из 3 цветов, каждая цветная линия использует 300 мАч энергии, поэтому общее потребление света должно быть меньше 1 ампер, я считаю. Но коробка, которую я получаю, предположительно имеет следующие характеристики:

Напряжение: 12 В постоянного тока
- Выход: 3 CMOS выход с открытым стоком
- Статическая мощность: <1 Вт
- Максимальный выходной ток: 2А для каждого цвета
- Выходная мощность: 5 В <30 Вт; 12 В <72 Вт; 24V <144W

на изображении блока контроллера написано: «Output 12v 3 * 2A

Так что я не уверен, означает ли это, что этот блок управления будет потреблять 6 ампер, даже если мои конкретные светильники будут использовать только 900 мАч? или если блок управления будет потреблять только 900 мАч, что делает возможным использование 7812? Я понимаю, что если машина выключена, и я хотел бы включить свет, моя батарея будет обеспечивать около 13. 70-13,90 вольт, а 7812 может быть недостаточно для работы? (или свет будет просто тусклым?).

Я стараюсь не тратить кучу денег на это решение. Замена блока управления обошлась мне всего в 8 или 9 баксов, поэтому потратить 30 долларов на какой-то преобразователь / ограничитель / конденсатор напряжения для меня не очень привлекательный вариант. Черт возьми, я просто собирался вставить резистор в линию прямо перед коробкой, предполагая, что большую часть времени моя мощность будет на уровне 14,5 вольт, и надеюсь, что это сработает!

Я не публиковал никаких ссылок на настоящий ящик на случай, если он здесь не одобряется, но он от Dealextreme (китайский).

В любом случае любые советы или мысли по этому поводу были бы очень признательны!

Спасибо знающим народам!

Сделайте эту схему стабилизатора напряжения для вашего автомобиля

В этом посте мы узнаем о схеме стабилизатора напряжения в автомобиле, которую можно изготовить и установить во всех автомобилях для обеспечения идеально контролируемого и стабилизированного питания для соответствующей чувствительной электроники и устройств.

Общие сведения об электрооборудовании автомобиля

Электрооборудование автомобиля, вероятно, более изменчиво, чем электрическое в нашем доме, просто потому, что оно генерируется источником, называемым генератором переменного тока, выходная мощность которого значительно зависит от скорости транспортного средства.

Это означает, что если вы управляете автомобилем с резкими изменениями скорости или если вы часто используете тормоза, то, следовательно, на выходах генератора будут генерироваться различные напряжения.

Поскольку в наши дни наши автомобили и другие автомобильные салоны в значительной степени включают сложные электронные устройства, нестабильное напряжение может серьезно повлиять на их работу и срок службы.

Идея схемы была запрошена г-ном Хазиком, давайте узнаем больше о создании предлагаемой схемы (разработанной мной для приложения).

Сегодня в нашем распоряжении есть несколько замечательных микросхем, специально разработанных для приложений регулирования напряжения.

LM317 и LM338 - это пара из них, которые универсальны с их функциями регулирования напряжения, я подробно обсуждал их в некоторых моих предыдущих сообщениях.

LM317 может выдерживать до 1,5 ампер, в то время как его старший брат LM338 может выдерживать не более 5 ампер.

Однако эти значения довольно скудны по сравнению с огромными запросами на автомобили.

Тем не менее, изменяя конфигурации соответствующим образом, можно сделать так, чтобы ИС регулировала любые желаемые уровни токов.

В предлагаемую схему стабилизатора напряжения автомобиля мы включаем микросхему LM317 и модифицируем ее стандартную конструкцию таким образом, чтобы она обеспечивала электрическое питание автомобиля достаточной мощностью и в то же время ограничивала ее от всех возможных опасностей, таких как перегрузки, перегрузки по току, колебания напряжения и короткие замыкания, обеспечивая идеальные условия напряжения для салона автомобиля.

Работа схемы

На принципиальной схеме показана довольно простая конфигурация, в которой IC 317 был подключен в стандартном режиме регулятора напряжения.

R1 ограничивает импульсный ток, в то время как R2 определяет напряжение запуска для T1, если потребление тока пересекает отметку 1,5 А, T1 проводит и поддерживает IC, разделяя через нее избыточный ток.

P1 настроен на достижение около 13 вольт на C3.

R5 контролирует условия перегрузки и коротких замыканий. Если ток превышает 12 ампер, через R5 возникает ток, достаточный для запуска T2, который мгновенно отключает ИС, так что выходное напряжение падает и ограничивает ток ниже 12 ампер.

Идеальные характеристики:
  1. Постоянное напряжение = 13 В
  2. Предел тока = 12 А
  3. Защита от перегрузки = отключение свыше 12 А.
  4. Тепловая защита (если транзистор и ИС установлены на одном радиаторе с изоляцией из слюды)
  5. Защита от короткого замыкания (защита от возгорания)
Список деталей
  • R1 = 0,1 Ом, 100 Вт, изготовлен из железной проволоки толщиной 1 мм.
  • R2 = 2 Ом, 1 Вт,
  • R3 = 120 Ом, 1/4 Вт,
  • R4 = 0. 1 Ом, 20 Вт, как объяснено для R1 (этот резистор на самом деле не требуется, его можно заменить коротким проводом).
  • R5 = 0,05 Ом, 20 Вт, сделать как R1
  • T1 = MJ2955, установленный на большом ребристом типе радиатор
  • T2 = BC547,
  • C1 = 10,000 мкФ, 35 В
  • C2 = 1 мкФ / 50 В
  • C3 = 100 мкФ / 25 В
  • P1 = 4k7 предустановка,
  • IC1 = LM317
  • D1, D2 = диод 20 А (3nos. 6 ампер диодов, подключенных параллельно)
Упрощенная версия

Используя микросхему LM196, вышеуказанная конфигурация становится чрезвычайно простой. Вы можете обратиться к следующей схеме, которая иллюстрирует упрощенную версию предлагаемой схемы стабилизатора напряжения автомобильного генератора без минимум компонентов.

  • R3 = 240 Ом
  • D1, D2 = 15-амперные диоды
  • P1 = 10 кОм предустановлено
  • C1, C2, C3, как указано выше
  • IC1 = LM196
О Swagatam

Я инженер-электронщик ( dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *