Стабилизатор тока светодиода: Стабилизатор тока для светодиодов, схемы

Содержание

Схемы включения светодиодов

Светодиод — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Светодиод является прибором токовым, т.е. ток через него должен быть ограничен с помощью резистора. Как рассчитать этот резистор, было уже рассказано, повторяться здесь не будем, но формулу, на всякий случай, приведем еще раз.

Рисунок 1.

Здесь Uпит. – напряжение питания, Uпад. – падение напряжение на светодиоде, R – сопротивление ограничивающего резистора, I – ток через светодиод.

Однако, несмотря на всю теорию, китайская промышленность выпускает всевозможные сувениры, брелоки, зажигалки, в которых светодиод включен без ограничительного резистора: просто две-три дисковых батарейки и один светодиод. В этом случае ток ограничивается внутренним сопротивлением батареи, мощности которой просто не хватает, чтобы спалить светодиод.

Но тут, кроме перегорания, есть и еще одно неприятное свойство – деградация светодиодов, более всего присущее светодиодам белого и синего цветов: через некоторое время яркость свечения становится совсем незначительной, хотя ток через светодиод протекает вполне достаточный, на уровне номинального.

Нельзя сказать, что не светит вовсе, свечение еле заметно, но это уже не фонарик. Если при номинальном токе деградация происходит не ранее, чем через год непрерывного свечения, то при завышенном токе дождаться этого явления можно через полчаса. Такое включение светодиода следует назвать плохим.

Подобную схему можно объяснить лишь стремлением сэкономить на одном резисторе, припое, и трудозатратах, что при массовых масштабах производства, видимо, оправдано. Кроме того, зажигалка или брелок вещь одноразовая, копеечная: кончился газ или села батарейка — сувенир просто выкинули.

Рисунок 2. Схема плохая, но применяется достаточно часто.

Очень интересные вещи получаются (конечно, случайно), если по такой схеме подключить светодиод к блоку питания с выходным напряжением 12В и током не менее 3А: происходит ослепительная вспышка, раздается достаточно громкий хлопок, дымок, и остается удушливый запах. Так и вспоминается вот такая притча: «Можно ли посмотреть на Солнце в телескоп? Да, но только два раза. Один раз левым глазом, другой правым». Кстати, подключение светодиода без ограничительного резистора наиболее распространенная ошибка у начинающих, и о ней хотелось бы предупредить.

Чтобы исправить это положение, продлить срок службы светодиода, схему следовало бы чуточку изменить.

Рисунок 3. Хорошая схема, правильная.

Именно такую схему следует считать хорошей или правильной. Чтобы проверить, правильно ли указан номинал резистора R1, можно воспользоваться формулой, показанной на рисунке 1. Будем считать, что падение напряжения на светодиоде 2В, ток 20мА, напряжение питания 3В обусловлено применением двух пальчиковых батареек.

А вообще не надо стремиться ограничить ток на уровне предельно допустимых 20мА, можно запитать светодиод меньшим током, ну, хотя бы, миллиампер 15…18. При этом произойдет совсем незначительное уменьшение яркости, который глаз человека, в силу особенностей устройства, не заметит совсем, а вот срок службы светодиода намного увеличится.

Еще один пример плохого включения светодиодов можно встретить в различных фонариках, уже более мощных, нежели брелоки и зажигалки. В этом случае некоторое количество светодиодов, иногда достаточно большое, просто включено параллельно, и тоже без ограничительного резистора, в роли которого опять же выступает внутреннее сопротивление батареи. Такие фонарики достаточно часто попадают в ремонт именно по причине выгорания светодиодов.

Рисунок 4. Совсем плохая схема включения.

Казалось бы, исправить положение может схема, показанная на рисунке 5. Всего один резистор, и дело, казалось бы, пошло на поправку.

Рисунок 5. Так уже немного лучше.

Но и такое включение поможет мало. Дело в том, что в природе просто не найти двух одинаковых полупроводниковых приборов. Именно поэтому, например, транзисторы одного типа имеют различный коэффициент усиления, даже если они из одной производственной партии. Тиристоры и симисторы тоже бывают разные. Некоторые открываются легко, а другие настолько тяжко, что от их применения приходится отказаться. То же можно сказать и о светодиодах – двух абсолютно одинаковых, тем более трех или целой кучи, найти просто невозможно.

Замечание на тему. В DataSheet на светодиодную сборку SMD-5050 (три независимых светодиода в одном корпусе) включение, показанное на рисунке 5, не рекомендуется. Мол, из-за разброса параметров отдельных светодиодов, может быть заметна разница в их свечении. А казалось бы, в одном корпусе!

Никакого коэффициента усиления у светодиодов, конечно же, нет, зато есть такой важный параметр, как прямое падение напряжения. И если даже светодиоды взяты из одной технологической партии, из одной упаковки, то двух одинаковых в ней просто не будет. Поэтому ток у всех светодиодов будет разный. Тот светодиод, у которого ток будет больше всех, и рано или поздно превысит номинальный, сгорит раньше всех.

В связи с этим прискорбным событием весь возможный ток пойдет через два оставшихся в живых светодиода, естественно, превышая номинальный. Ведь резистор-то рассчитывался «на троих», на три светодиода. Повышенный ток вызовет и повышенный нагрев кристаллов светодиодов, и тот, который окажется «слабее», тоже сгорает. Последнему светодиоду также не остается ничего иного, как последовать примеру своих товарищей. Такая вот цепная реакция получается.

В данном случае под словом «сгорит» подразумевается просто разрыв цепи. Но может произойти, что в одном из светодиодов получится элементарно короткое замыкание, шунтирующее остальные два светодиода. Естественно, что они обязательно погаснут, хотя и останутся в живых. Резистор при такой неисправности будет усиленно греться и в конце концов, может быть, сгорит.

Чтобы такого не произошло, схему надо немного изменить: для каждого светодиода установить свой резистор, что и показано на рисунке 6.

Рисунок 6. А вот так светодиоды прослужат очень долго.

Здесь все, как требуется, все по правилам схемотехники: ток каждого светодиода будет ограничен своим резистором. В такой схеме токи через светодиоды не зависят друг от друга.

Но и это включение не вызывает особого восторга, поскольку количество резисторов равно количеству светодиодов. А хотелось бы, чтобы светодиодов было побольше, а резисторов поменьше. Как же быть?

Выход из этого положения достаточно простой. Каждый светодиод надо заменить цепочкой последовательно включенных светодиодов, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Параллельное включение гирлянд.

Платой за такое усовершенствование будет увеличение напряжения питания. Если для одного светодиода достаточно всего трех вольт, то даже два светодиода, включенных последовательно, от такого напряжения уже не зажечь. Так какое же напряжение понадобится для включения гирлянды из светодиодов? Или по-другому, сколько светодиодов можно подключить к источнику питания с напряжением, например, 12В?

Замечание. Под названием «гирлянда» здесь и далее следует понимать не только елочное украшение, но также любой осветительный светодиодный прибор, в котором светодиоды соединены последовательно или параллельно. Главное, что светодиод не один. Гирлянда, она и в Африке гирлянда!

Чтобы получить ответ на этот вопрос, достаточно напряжение питания просто разделить на падение напряжения на светодиоде. В большинстве случаев при расчетах это напряжение принимается 2В. Тогда получается 12/2=6. Но не надо забывать, что какая-то часть напряжения должна остаться для гасящего резистора, хотя бы вольта 2.

Получается, что на светодиоды остается только 10В, и количество светодиодов станет 10/2=5. При таком положении дел, чтобы получить ток 20мА, ограничительный резистор должен иметь номинал 2В/20мА=100Ом. Мощность резистора при этом составит P=U*I=2В*20мА=40мВт.

Такой расчет вполне справедлив, если прямое напряжение светодиодов в гирлянде, как было указано, 2В. Именно это значение часто принимается при расчетах, как некоторое среднее. Но на самом деле это напряжение зависит от типа светодиодов, от цвета свечения. Поэтому при расчетах гирлянд следует ориентироваться на тип светодиодов. Падения напряжения для светодиодов разных типов приведены в таблице, показанной на рисунке 8.

Рисунок 8. Падение напряжения на светодиодах разных цветов.

Таким образом, при напряжении источника питания 12В, за вычетом падения напряжения на токоограничивающем резисторе, всего можно подключить 10/3,7=2,7027 белых светодиодов. Но кусочек от светодиода не отрежешь, поэтому подключить возможно только два светодиода. Такой результат получается если из таблицы взять максимальное значение падения напряжения.

Если же в расчет подставить 3В, то совершенно очевидно, что подключить возможно три светодиода. При этом каждый раз придется кропотливо пересчитывать сопротивление ограничительного резистора. Если реальные светодиоды окажутся с падением напряжения 3,7В, а может выше, три светодиода могут и не зажечься. Так что лучше остановиться на двух.

Принципиально не важно, какого цвета будут светодиоды, просто при расчете придется учитывать разные падения напряжений в зависимости от цвета свечения светодиода. Главное, чтобы они были рассчитаны на один ток. Нельзя собрать последовательную гирлянду из светодиодов, часть которых с током 20мА, а другая часть из 10-ти миллиамперных.

Понятно, что при токе 20мА светодиоды с номинальным током 10мА попросту сгорят. Если же ограничить ток на уровне 10мА, то 20-ти миллиамперные засветятся недостаточно ярко, примерно как в выключателе со светодиодом: ночью видно, днем нет.

Чтобы облегчить себе жизнь, радиолюбители разрабатывают различные программы-калькуляторы, облегчающие всевозможные рутинные расчеты. Например, программы для расчета индуктивностей, фильтров различного типа, стабилизаторов тока. Есть такая программа и для расчета светодиодных гирлянд. Скриншот такой программы приведен на рисунке 9.

Рисунок 9. Скриншот программы «Расчет_сопротивления_резистора__Ledz_».

Программа работает без установки в системе, просто ее надо скачать и пользоваться. Все настолько просто и понятно, что никаких пояснений к скриншоту совсем не требуется. Естественно, что все светодиоды должны быть одного цвета и с одинаковым током.

Ограничительные резисторы это, конечно, хорошо. Но только тогда, когда известно, что вот эта гирлянда будет питаться от стабилизированного источника постоянного напряжения 12В, и ток через светодиоды не превысит расчетного значения. А как быть, если просто нет источника с напряжением 12В?

Такая ситуация может возникнуть, например, в грузовом автомобиле с напряжением бортовой сети 24В. Выйти из такой кризисной ситуации поможет стабилизатор тока, например, «SSC0018 — Регулируемый стабилизатор тока 20..600мА». Его внешний вид показан на рисунке 10.

Рисунок 10. Регулируемый стабилизатор тока SSC0018

Технические характеристики стабилизатора показаны на рисунке 11.

Рисунок 11. Технические характеристики стабилизатора тока SSC0018

Изначально стабилизатор тока SSC0018 был разработан для применения в светодиодных светильниках, но может также применяться для зарядки малогабаритных аккумуляторов. Пользоваться устройством SSC0018 достаточно просто.

Сопротивление нагрузки на выходе стабилизатора тока может быть нулевым, попросту можно замкнуть накоротко выходные клеммы. Ведь стабилизаторы и источники тока не боятся коротких замыканий. При этом ток на выходе будет номинальным. Уж если установили 20мА, то столько и будет.

Из сказанного можно сделать вывод, что к выходу стабилизатора тока можно «напрямую» подключить миллиамперметр постоянного тока. Начинать такое подключение следует с самого большого предела измерений, ведь какой там отрегулирован ток никому не известно. Далее простым вращением подстроечного резистора установить требуемый ток. При этом, конечно, не забыть подключить стабилизатор тока SSC0018 к блоку питания. На рисунке 12 показана схема включения SSC0018 для питания светодиодов, соединенных параллельно.

Рисунок 12. Подключение для питания светодиодов, соединенных параллельно

Здесь все понятно из схемы. Для четырех светодиодов с током потребления 20мА на каждый на выходе стабилизатора надо выставить ток 80мА. При этом на входе стабилизатора SSC0018 потребуется напряжение чуть большее, чем падение напряжения на одном светодиоде, о чем было сказано выше. Конечно, подойдет и большее напряжение, но это приведет только к дополнительному нагреву микросхемы стабилизатора.

Замечание. Если для ограничения тока с помощью резистора напряжение источника питания должно превышать общее напряжение на светодиодах незначительно, всего вольта на два, то для нормальной работы стабилизатора тока SSC0018 это превышение должно быть несколько выше. Никак не меньше, чем 3…4В, иначе попросту не откроется регулирующий элемент стабилизатора.

На рисунке 13 показано подключение стабилизатора SSC0018 при использовании гирлянды из нескольких последовательно соединенных светодиодов.

Рисунок 13. Питание последовательной гирлянды через стабилизатор SSC0018

Рисунок взят из технической документации, поэтому попробуем рассчитать количество светодиодов в гирлянде и постоянное напряжение, потребное от блока питания.

Указанный на схеме ток, 350мА, позволяет сделать вывод, что гирлянда собрана из мощных белых светодиодов, ведь как было сказано чуть выше, основное назначение стабилизатора SSC0018 это источники освещения. Падение напряжения на белом светодиоде находится в пределах 3…3,7В. Для расчета следует взять максимальное значение 3,7В.

Максимальное входное напряжение стабилизатора SSC0018 составляет 50В. Вычитаем из этого значения 5В, необходимых для работы самого стабилизатора, остается 45В. Этим напряжением можно «засветить» 45/3,7=12,1621621… светодиодов. Очевидно, что это надо округлить до 12.

Количество светодиодов может быть и меньше. Тогда входное напряжение придется уменьшить (при этом выходной ток не изменится, так и останется 350мА как был отрегулирован), зачем на 3 светодиода, пусть даже мощных, подавать 50В? Такое издевательство может закончиться плачевно, ведь мощные светодиоды отнюдь недешевы. Какое потребуется напряжение для подключения трех мощных светодиодов желающие, а они всегда найдутся, могут посчитать сами.

Регулируемый стабилизатор тока SSC0018 устройство достаточно хорошее. Но весь вопрос в том, всегда ли оно нужно? Да и цена девайса несколько смущает. Каков же может быть выход из создавшегося положения? Все очень просто. Прекрасный стабилизатор тока получается из интегральных стабилизаторов напряжения, например, серии 78XX или LM317.

Для создания такого стабилизатора тока на базе стабилизатора напряжения потребуется всего 2 детали. Собственно сам стабилизатор и один единственный резистор, сопротивление и мощность которого поможет рассчитать программа StabDesign, скриншот которой показан на рисунке 14.

Рисунок 14. Расчет стабилизатора тока с помощью программы StabDesign.

Особых пояснений программа не требует. В выпадающем меню Type выбирается тип стабилизатора, в строке Iн задается требуемый ток и нажимается кнопочка Calculate. В результате получается сопротивление резистора R1 и его мощность. На рисунке расчет проведен для тока 20мА. Это для случая, когда светодиоды соединены последовательно. Для параллельного соединения ток подсчитывается так же, как показано на рисунке 12.

Светодиодная гирлянда подключается вместо резистора Rн, символизирующего нагрузку стабилизатора тока. Возможно даже подключение всего одного светодиода. При этом катод подключается к общему проводу, а анод к резистору R1.

Входное напряжение рассмотренного стабилизатора тока находится в пределах 15…39В, поскольку применен стабилизатор 7812 с напряжением стабилизации 12В.

Ранее ЭлектроВести писали, что в городе Эссен (Германия) возле городской филармонии и театра Аалто установили 15 интеллектуальных уличных фонарей, которые позволят подзарядить автомобиль, а также предоставлять данные о качестве окружающего воздуха и доступ в Интернет.

По материалам: electrik.info.

Драйвер для 10Вт светодиода 900мА 9-11В стабилизатор тока

  • Код Товара: DR 900мА 10W
  • Наличие: В наличии
Источник питания (драйвер) для 10 ваттного  светодиода используется для подключения 10Вт светодиода (рассчитанного на ток 900мА)  к аккумулятору или автомобилю, а также к любому другому источнику питания постоянного (12-24В) или переменного (9-17В) напряжения. Такие светодиоды отлично подходят для замены ламп автомобиля, например поворотов или стоп сигнала, а также освещения салона и т.п. Очень часто такой комплект из данного драйвера и 10Вт светодиода используют для аварийного освещения от аккумулятора.
К данному драйверу можно также подключать параллельно 3группы по 1-3шт 1Вт светодиодов, которые также есть среди моих лотов.

Технические характеристики от производителя: 
Напряжение питания:  9-17В переменного или 12-24В постоянного напряжения.
Номинальный выходной стабилизированный ток: 900мА 
Выходное напряжение: 3-11В (устанавливается автоматически для поддержания номинального тока 900мА)
Защита от обрыва цепи нагрузки: есть
Защита от короткого замыканив в цепи нагрузки:   есть
Рабочая температура:    -20…50°С
Габаритные размеры :
Длина:   25мм
Ширина:   17мм
Высота:   10мм
Характеристики
Входное напряжение 12-24В
Выходное напряжение 3…11В регулируемое
Максимальный ток нагрузки 900мА
Рабочая температура — 40 до + 85
Размеры корпуса ДхШхВ 25х17х10

Теги: драйвера, DC-DC преобразователи

Драйвер светодиода или стабилизатор тока Источники питания…

Привет, Вы узнаете про стабилизатор тока, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое стабилизатор тока,светодиодный драйвер , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры

Драйверы светодиодов применяются для обеспечения питания светодиодов, в частности сверхярких светодиодов, они представляют собой стабилизированный источник тока , преобразовывающий сетевое напряжение в постоянный ток.

Драйверы обеспечивают стабильный ток на нагрузку, в то время как блоки питания обеспечивают постоянное выходное напряжение. Поскольку яркость свечения светодиода зависит от силы протекающего через него тока, а не от напряжения, то для обеспечения максимально равномерного свечения важно обеспечить стабильный ток.

Гарантией яркости свечения, эффективности и долговечности LED-источников является правильное питание, которое могут обеспечить специальные электронные устройства — драйверы для светодиодов. Они преобразуют напряжение переменного тока в сети 220В в напряжение постоянного тока заданного значения.

Преимущества светодиодного драйвера перед блоками питания:

  • Стабильный ток – это гарантирует постоянный световой поток;
  • Максимальная мощность – при использовании драйвера на светодиод подается максимальная допустимая мощность, что позволяет получить максимальную светоотдачу;
  • Драйверы потребляют меньше электроэнергии, поскольку нет необходимости использовать ограничивающий резистор .

Драйверы могут быть изготовлены на транзисторах или на ШИМ-контроллерах, большинство моделей реализовано на ШИМ, поскольку такое решение обеспечивает более высокую точность стабилизации тока и схема рассчитана на большие нагрузки. Единственным плюсом драйверов реализованных на транзисторах является низкая цена.

Светодиодные драйверы выпускаются под определенное напряжение:

  • 12 В
  • 3,7 В
  • 7-30 В
  • 12/24 В

Наиболее распространенные модели светодиодных драйверов, рассчитанные на ток в 300 и 700 мА. При необходимости вы легко сможете купить светодиодные драйверы, выдающие токи в несколько ампер.

К каждому дайверу подбирается строго соответствующее количество светодиодов определенной мощности, из-за этого их наиболее часто применяют в изделиях, которые изготавливаются промышленным способом, а не в индивидуальных решениях.

Но выпускаются и универсальные дайверы, которые предусматривают использование переменного количества светодиодов, но при условии, что их суммарная мощность не превышает номинальную мощность драйвера, КПД таких драйверов ниже, а цена несколько выше.

Также важным преимуществом светодиодных драйверов являются очень компактные размеры, благодаря чему их можно поместить практически в любой корпус и незаметно разместить в нишах интерьера.

Драйверы для светодиодов классифицируют по типу устройства на линейные и импульсные. Структура и типовая схема драйвера для светодиодов линейного типа представляет собой генератор тока на транзисторе с р-каналом. Такие устройства обеспечивают плавную стабилизацию тока при условии неустойчивого напряжения на входном канале. Они являются простыми и дешевыми устройствами, однако отличаются низкой эффективностью, выделяют при работе много тепла и не могут быть использованы как драйвера для мощных светодиодов.

Импульсные устройства создают в выходном канале ряд высокочастотных импульсов. Их работа основана на принципе ШИМ (широтно-импульсной модуляции), когда средняя величина тока на выходе обуславливается коэффициентом заполнения, т.е. отношением длительности импульса к числу его повторений. Изменение величины среднего выходного тока происходит вследствие того, что частота импульсов остается неизменной, а коэффициент заполнения изменяется от 10-80%.

Благодаря высокому КПД преобразований (до 95%) и компактности устройств, они нашли широкое применение для портативных светодиодных конструкций . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Кроме того, эффективность устройств положительно сказывается на длительности функционирования автономных приборов питания. Преобразователи импульсного типа имеют компактные размеры и отличаются обширным диапазоном входных напряжений. Недостатком этих устройств является высокий уровень электромагнитных помех.

Диммируемые драйверы для светодиодов

Современные драйверы для светодиодов совместимы с устройствами регулирования яркости свечения полупроводниковых приборов. Использование диммируемых драйверов позволяет управлять уровнем освещенности в помещениях: снижать интенсивность свечения в дневное время, подчеркивать или скрывать отдельные элементы в интерьере, зонировать пространство. Это, в свою очередь, дает возможность не только рационально использовать электроэнергию, но и экономить ресурс светодиодного источника света.

Диммируемые драйверы бывают двух типов. Одни подсоединяются между блоком питания и LED-источниками. Такие устройства управляют энергией, поступающей от источника питания к светодиодам. В основе таких устройств используется ШИМ-управление, при котором энергия поступает к нагрузке в виде импульсов. Длительность импульсов определяет количество энергии от минимального до максимального значения. Драйверы такого типа применяются по большей части для светодиодных модулей с фиксированным напряжением, таких как светодиодные ленты, бегущие строки и др.

Диммируемые преобразователи второго типа управляют непосредственно источником питания. Принцип их работы заключается как в ШИМ-регулировании, так и в управлении величиной протекающего через светодиоды тока. Диммируемые драйверы этого типа используются для LED-приборов со стабилизированным током. Стоит отметить, что при управлении светодиодами посредством ШИМ-регулирования наблюдаются негативно влияющие на зрение эффекты.

Сравнивая эти два метода регулирования, стоит отметить, что при регулировании величины тока через LED-источники наблюдается не только изменение яркости свечения, но и изменение цвета свечения. Так, белые светодиоды при меньшем токе излучают желтоватый свет, а при увеличении – светятся синим. При управлении светодиодами посредством ШИМ-регулирования наблюдаются негативно влияющие на зрение эффекты и высокий уровень электромагнитных помех. В связи с этим ШИМ-управление используется достаточно редко в отличие от регулирования тока.

Схемы драйверов для светодиодов

Многие производители выпускают для светодиодов микросхемы драйверов, позволяющие запитывать источники от пониженного напряжения. Все существующие драйверы делят на простые, выполненные на базе от 1-3 транзисторов и более сложные с использованием специальных микросхем с широтно-импульсной модуляцией.

Схема драйверов для светодиодов на 1W

Компания ON Semiconductor предлагает в качестве основы для драйверов широкий выбор микросхем. Они отличаются приемлемой стоимостью, отличной эффективностью преобразования, экономичностью и низким уровнем электромагнитных импульсов. Производителем представлен драйвер импульсного типа UC3845 с величиной тока на выходе до 1А. На такой микросхеме можно реализовать схему драйвера для светодиода 10W.

Электронные компоненты HV9910 (Supertex) являются популярной микросхемой для драйверов, благодаря простому схемному разрешению и невысокой цене. Она имеет встроенный регулятор напряжения и выводы для осуществления управления яркостью, а также вывод для программирования частоты переключений. Выходное значение тока составляет до 0,01А. На данной микросхеме возможно воплотить простой драйвер для светодиодов.

На базе микросхемы UCC28810 (пр-во компании Texas Instruments) можно создать схему драйвера для мощных светодиодов. В такой схеме LED-драйвера может создаваться выходное напряжение величиной 70-85В для светодиодных модулей, состоящих из 28 LED-источников током 3 А.

Полезный совет! Если вы планируете купить сверхяркие светодиоды мощностью 10 Вт, для конструкций из них можно использовать импульсный драйвер на микросхеме UCC28810.

Схема подключения мощного светодиода

Компания Clare предлагает создание простого драйвера импульсного типа на основе микросхемы CPC 9909. Она включает контроллер преобразователя, размещенного в компактном корпусе. За счет встроенного стабилизатора напряжения допускается питание преобразователя от напряжения 8-550В. Микросхема CPC 9909 позволяет эксплуатировать драйвер в условиях широкого разброса температурных режимов от -50 до 80°С.

Расчет драйверов для светодиодов

Чтобы определить напряжение на выходе светодиодного драйвера, необходимо рассчитать отношение мощности (Вт) к значению тока (А). К примеру, драйвер имеет следующие характеристики: мощность 3 Вт и ток 0,3 А. Расчетное отношение составляет 10В. Таким образом, это будет максимальная величина выходного напряжения данного преобразователя.

Если необходимо подключить 3 LED-источника, ток каждого из которых составляет 0,3 мА при напряжении питания 3В. Подключая к светодиодному драйверу один из приборов, то выходное напряжение будет равно 3В и ток 0,3 А. Собрав последовательно два LED-источника, выходное напряжение будет равно 6В и ток 0,3 А. Добавив в последовательную цепочку третий светодиод, получим 9В и 0,3 А. При параллельном соединении 0,3 А одинаково распределятся между светодиодами по 0,1 А. Подключая светодиоды к устройству на 0,3 А при значении тока 0,7, им достанется всего 0,3 А.

Таков алгоритм функционирования светодиодных драйверов. Они выдают такое количество тока, на которое они рассчитаны. Способ подключения LED-приборов в этом случае не играет роли. Есть модели драйверов, предполагающие любое количество подключаемых к ним светодиодов. Но тогда существует ограничение по мощности LED-источников: она не должна превышать мощность самого драйвера. Выпускаются драйверы, рассчитанные на определенное число подключаемых светодиодов К ним разрешается подключить меньшее количество светодиодов. Но такие драйверы имеют низкую эффективность, в отличие от устройств, рассчитанных на конкретное количество LED-приборов.

Следует отметить, что у драйверов, рассчитанных на фиксированное количество излучающих диодов, предусмотрена защита от аварийных ситуаций. Такие преобразователи некорректно работают, если к ним подключить меньшее число светодиодов: они будут мерцать или вообще не будут светиться. Таким образом, если подключить к драйверу напряжение без соответствующей нагрузки, он будет работать нестабильно.

Схема драйвера для светодиодов своими руками на базе PT4115

Схемы драйвера для питания LED-приборов рассеивающей мощностью 3 Вт могут быть исполнены в двух вариантах. Первый предполагает наличие источника питания напряжением от 6 до 30В. В другой схеме предусмотрено питание от источника переменного тока напряжением от 12 до 18В. В этом случае в схему введен диодный мост, на выходе которого устанавливается конденсатор . Он способствует сглаживанию колебаний напряжения, емкость его составляет 1000 мкФ.

Для первой и второй схемы особое значение имеет конденсатор (CIN): этот компонент призван уменьшить пульсацию и компенсировать накопленную катушкой индуктивности энергию при закрытии MOP-транзистора. В отсутствие конденсатора вся энергия индуктивности через полупроводниковый диод ДШБ (D) попадет на вывод напряжения питания (VIN) и станет причиной пробоя микросхемы относительно питания.

Микросхема PT4115

Полезный совет! Следует обязательно учитывать, что подключение драйвера для светодиодов в отсутствие входного конденсатора не разрешается.

Учитывая количество и то, сколько потребляют светодиоды, рассчитывается индуктивность (L). В схеме светодиодного драйвера следует подбирать индуктивность, величина которой 68-220 мкГн. Об этом свидетельствуют данные технической документации. Можно допустить небольшое увеличение значения L, однако следует учесть, что тогда снизится КПД схемы в целом.

Как только подается напряжение, величина тока при прохождении его через резистор RS (работает как датчик тока) и L будет нулевая. Далее, CS comparator анализирует уровни потенциалов, находящихся до резистора и после него – в результате появляется высокая концентрация на выходе. Ток, идущий в нагрузку, нарастает до определенного значения, контролируемого RS. Ток увеличивается в зависимости от значения индуктивности и от величины напряжения.

Схема драйвера для светодиодов с использованием PT4115

Сборка компонентов драйвера

Компоненты обвязки микросхемы РТ 4115 подбираются с учетом указаний производителя. Для CIN следует применять низкоимпедансный конденсатор (конденсатор с низким ESR), так как применение других аналогов негативно скажется на эффективности драйвера. Если устройство будет запитано от блока со стабилизированным током, на входе понадобится один конденсатор емкостью от 4,7 мкФ. Его рекомендуется разместить рядом с микросхемой. Если ток переменный, потребуется ввести твердотельный танталовый конденсатор, емкость которого не ниже 100 мкФ.

В схему включения для светодиодов 3 Вт необходимо установить катушку индуктивности на 68 мкГн. Она должна располагаться как можно ближе к выводу SW. Можно сделать катушку самостоятельно. Для этого потребуется кольцо из вышедшего из строя компьютера и обмоточный провод (ПЭЛ-0,35). В качестве диода D можно использовать диод FR 103. Его параметры: емкость 15 пФ, время восстановления 150 нс, температура от -65 до 150°С. Он может справиться с импульсами тока до 30 А.

Минимальная величина резистора RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0,082 Ом, ток – 1,2 А. Чтобы рассчитать резистор, необходимо использовать значение тока, необходимого для светодиода. Ниже приведена формула для расчета:

RS = 0,1 / I,

где I – номинальная величина тока LED-источника.

Низковольтный драйвер на микросхеме

Величина RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0,13 Ом, соответственно значение тока – 780 мА. Если такой резистор не удается отыскать, можно использовать несколько низкоомных компонентов, используя при расчете формулу сопротивления для параллельного и последовательного включения.

См. также

На этом все! Теперь вы знаете все про стабилизатор тока, Помните, что это теперь будет проще использовать на практике. Надеюсь, что теперь ты понял что такое стабилизатор тока,светодиодный драйвер и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры

Стабилизатор тока на полевом транзисторе

В статье расскажу, как сделать простой стабилизатор тока для светодиодов на полевом транзисторе.

Описание задумки.

Задолго до разработки фонарика на ATtiny13 мне уже доводилось работать со сверх-яркими светодиодами. И что могу сказать. Редкий радиолюбитель жаждет чтобы светодиоды перегорали, как можно чаще! :). Особенно мощные и дорогие. Вот и мне этого не хотелось и решил взяться за разработку стабилизатора тока.

Немного теории.

Мне часто задают один и тот же вопрос, мол почему именно стабилизатор тока лучше для светодиодов, а не стабилизатор напряжения. Ответ простой, но он многим не нравиться. Постараюсь пояснить на вольт-амперной характеристики(ВАХ) SMD светодиода типоразмера 3528, рисунок 1.

Рисунок 1 – Вольт-амперная характеристика(ВАХ) SMD светодиода типоразмера 3528 при 25⁰С.

Ось У – ток через светодиод.

Ось Х – падение напряжения на светодиоде.

Теперь внимание! Заявленный производителем ток для данного светодиода равен 20мА. Смотрим на рисунок и видим, что ток 20 мА приблизительно соответствует напряжению на светодиоде 3,4В. Если поднять напряжение на светодиоде до 3,5В, а это всего лишь на 0,1В больше чем его типовое напряжение, то ток увеличиться до 50мА, а это в 2,5 раза больше чем его заявленный ток. Если всё перевести в процентное соотношение, то получиться что ток возрастает в 2,5 раза, при увеличении напряжения всего лишь на 3%(округлил). Вот почему стабилизатор напряжения должен быть практически идеальным!

Теперь рассмотрим стабилизатор тока. Если стабилизировать ток 20мА, то увеличение тока на 3% даст результат – 20,6мА. Согласитесь, что это совсем другой результат и он куда лучше предыдущего!

Иногда мне пытаются доказать, что последовательное соединение светодиодов + стабилизатор напряжения лучше, чем параллельное + стабилизатор тока. Это, конечно, тема для отдельной статьи, но хочу тут немного пояснить, что параллельное соединение однозначно выигрывает.

Для примера возьмём пять светодиодов 20мА, 3,4В и соединим их последовательно и параллельно. При последовательном соединении если один светодиод перегорает и остаётся замкнутым, а такое бывает и часто, напряжение 17В(3,4В*5шт) делится между оставшимися четырьмя светодиодами в равных пропорциях (предположим что так). Получается, что падение напряжение на каждом светодиоде будет — 4,25В (17В/4шт). Ток при этом возрастает до неимоверных значений, а это приводит к последовательному перегоранию оставшихся светодиодов или части из них.

При параллельном соединении и стабилизации тока в 100мА(20мА*5шт) перегорание светодиода приведёт к увеличению тока на оставшихся всего на 5мА(20мА/4шт). Или по-другому: 100мА/4шт = 25мА – ток на каждом светодиоде. Разница очевидна! В этой статье не буду больше приводить плюсы и минусы каждого из решений, статья совсем о другом. Надеюсь пример был понятным. Мой личный выбор всегда на стороне параллельного соединения светодиодов и стабилизатора тока для них. Если и ваш тоже, то читайте дальше, как сделать несложный стабилизатор тока для светодиодов.

О схеме.

Принципиальная схема стабилизатора тока на полевом транзисторе показана на рисунке 2.

Рисунок 2.

Резистор R1 нужен для того чтобы транзистор VT2 открывался. Стабилитрон VD1 защищает затвор от перенапряжения, для транзистора P0903BDG максимальное напряжение затвор-сток – 20В. Если у вас другой транзистор, то информацию на него смотрите в даташите. Параметр этот называется Gate-Source Voltage. Если напряжение питание значительно меньше максимального напряжения затвор-сток, то можно вообще стабилитрон не ставить. Резисторы R2-R6 выполняют роль шунта. На схему добавил их побольше чтобы можно было удобно подобрать нужный номинал.

Схема работает следующим образом. В начальный момент времени транзистор VT2 открыт, ток протекает через светодиоды и шунт из резисторов R2-R6, транзистор VT1 закрыт. При протекании тока через шунт на нём падает определённое напряжение и если оно равняется напряжению открытия транзистора VT1, то он открывается и «садит» затвор транзистора VT2 на минус питания, транзистор VT2 закрывается и ток через светодиоды и шунт начинает снижаться. При снижении тока через светодиоды будет снижаться падение напряжение и на шунте, как только напряжение станет меньше чем нужно для открытия транзистора VT1, он закроется и «освободит» затвор транзистора VT2. Транзистор VT2 снова откроется и ток устремиться к светодиодам и шунту. Дальше все повторяется по кругу.

Настройка.

Настройка схемы заключается в определении необходимого тока для светодиодов и подбору номиналов резисторов шунта. Приблизительно считаю, что падение напряжение на шунте должно быть около 0,5В. Этого напряжения достаточно для открытия транзистора VT1. Хотя по даташиту напряжение база-эмиттер для транзистора BC846 – 0,66В, для отечественных – 0,7В.

В качестве примера рассчитаю для вас номиналы резисторов шунта на ток 170мА.

Сопротивление шунта(Ом) = падение напряжение на шунте(В) / ток через шунт (А), получается: Сопротивление шунта = 0,5В / 0,17А = 2,94 Ом. Полученный результат округляю до 3 Ом. Из стандартного ряда можно взять два резистора номиналом 1 Ом и 2 Ом и впаять их на плату, как R2, R3. Резисторы R4-R6 при этом исключаются из схемы.

Дальше нужно проверить какой ток стабилизирует стабилизатор. Для проверки потребуется амперметр или миллиамперметр. Прибор нужно подключить в разрыв любого из проводов питания, подать питающее напряжение, оно, кстати, должно быть больше чем типовое питание светодиодов. Лучше использовать источник питания с возможностью регулировки выходного напряжения. Подключаем, регулируем, смотрим.

В определённый момент времени ток через стабилизатор перестанет меняться – это и будет током стабилизации. Дальнейшее увеличение напряжения ничего не изменит, разве что добавит разогрев транзистора VT2. Нужно понимать, что всё избыточное напряжение будет выделяться на транзисторе VT2 в качестве тепла. Если ток стабилизации получился таким какой нужен значит подбор шунта закончен, если же ток отличается от нужного значения в большую сторону – увеличиваем сопротивление шунта, в меньшую – уменьшаем.

О печатной плате.

Печатную плату разрабатывал под SMD компоненты в программе P-CAD 2006. Размеры платы – 37×18мм, рисунок 3. Вы можете разработать свою печатную плату и прислать мне файл для размещения на сайте.

Рисунок 3.

О деталях.

Перечень деталей, необходимых для сборки стабилизатора тока, свёл в таблицу 1.

Таблица1 – перечень компонентов.

Позиционное обозначение

Наименование

Аналог/замена

R1

Резистор 10к.

SMD типоразмер 0805

R2-R6

Резисторы шунта.

SMD типоразмер 1206

VD1

Стабилитрон 9,1В.

Корпус SOD80

VT1

Транзистор биполярный BC846. Структура – n-p-n.

Корпус SOT23.

VT2

Транзистор полевой P0903BDG. Структура — n-канальный.

Корпус DPAK

Резюмирую. Во всех моих разработках со светодиодами обязательно есть стабилизатор тока. Он или простой, как в тот, что описан в статье или на операционном усилителе. Светодиоды обычно подключаю параллельно или последовательно-параллельно, всё зависит от конкретной задачи. В этой же статье рассказал, как сделать несложный стабилизатор тока для светодиодов на полевом транзисторе. Постарался объяснить, чем отличается стабилизатор напряжения от стабилизатора тока для светодиодов и что лучше. Надеюсь у меня получилось. Привёл принципиальную схему стабилизатора тока и печатную плату. Все файлы можно скачать с сайта. Приятных разработок!

Ну и фото напоследок.

BC846 datasheet.

P0903BDG datasheet.

Архив с проектом.

схема, регулируемый, импульсный, конструкция и назначение

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.

Конструкция и принцип работы


Стабилизатор обеспечивает постоянство тока при его отклонении
Стабилизатор обеспечивает постоянство показателей рабочего тока LED-диодов при его отклонении от нормы. Он предотвращает перегрев и выгорание светодиодов, поддерживает постоянство потока при перепадах напряжения или разрядке АКБ.

Простейшее устройство состоит из трансформатора, выпрямительного моста, соединенного с резисторами и конденсаторами. Действие стабилизатора основывается на следующих принципах:

  • подача тока на трансформатор и изменение его предельной частоты до частоты электросети – 50 Гц;
  • регулировка напряжения на повышение и понижение с последующим выравниванием частоты до 30 Гц.

В процессе преобразования также задействуются выпрямители высоковольтного типа. Они определяют полярность. Стабилизация электрического тока осуществляется при помощи конденсаторов. Для снижения помех применяются резисторы.

«СВЯЗЬ ВПЕРЁД»

Я разработал топологию стабилизатора без обратной связи. Считаю, что именно она отвечает моим требованиям, а после тестовых прослушиваний я заменил в своих конструкциях типовые стабилизаторы с обратной связью, несмотря на их высокие параметры.

В моей топологии сначала получается стабильное образцовое напряжение, которое через буфер подается на накапливающее устройство (конденсатор). Буфер обеспечивает постоянство выходного сопротивления стабилизатора, а конденсатор мгновенную подачу энергии усилителю при резких колебаниях тока нагрузки.

Обе топологии я смоделировал для проверки своих рассуждений.

Оказалось, что топология с обратной связью имеет чуть больший коэффициент стабилизации и ниже выходное сопротивление, которое повышается с ростом частоты.

Однако, по результатам прослушивания я отдал предпочтение топологии без обратной связи.

Разновидности токовых стабилизаторов

Светодиод загорается при достижении порогового значения тока. Для маломощных устройств этот показатель равняется 20 мА, для сверхъярких – от 350 мА. Разброс порогового напряжения объясняет наличие различных видов стабилизаторов.

Резисторные стабилизаторы


Стабилизатор КРЕН
Для регулируемого стабилизатора параметров тока для маломощных светодиодов применяется схема КРЕН. Она предусматривает наличие элементов КР142ЕН12 либо LM317. Процесс выравнивания осуществляется при силе тока 1,5 А и напряжении на входе 40 В. В условиях нормального теплового режима резисторы рассеивают мощность до 10 т. Собственное энергопотребление составляет около 8 мА.

Узел LM317 удерживает на главном резисторе постоянную величину напряжения, регулируемую подстроечным элементом. Основной, или токораздающий элемент может стабилизировать ток, пропущенный через него. По этой причине стабилизаторы на КРЕН применяются для зарядки аккумуляторов.

Величина в 8 мА не изменяется даже при колебаниях тока и напряжения на входе.

Транзисторные устройства


Схема транзисторного стабилизатора напряжения
Регулятор на транзисторах предусматривает использование одного или двух элементов. Несмотря на простоту схемы при колебаниях напряжения не всегда бывает стабильный ток нагрузки. При его увеличении на одном транзисторе повышается напряжение резистора до 0,5-0,6 В. после этого начинает работать второй транзистор. В момент его открытия первый элемент закрывается, а сила и величина тока, проходящие через него, понижается.

Второй транзистор должен быть биполярным.


Две схемы для транзисторов разной проводимости, в которых стабилитроны заменены двумя обычными диодами VD1, VD2

Для реализации схемы с заменой стабилитронов на диоды применяются:

  • диоды VD1 и VD2;
  • резистор R1;
  • резистор R2.

Подача тока через светодиодный элемент задается резистором R2. Для выхода на линейный участок ВАХ-диодов с привязкой к току базового транзистора используется резистор R1. Чтобы транзистор сохранял устойчивость, напряжение питания не должно быть меньше суммарного напряжения диодов + 2-2,5 В.

Для получения тока 30 мА через 3 последовательно подключенных диода с напряжением 3,1 В по прямой производится запитка 12 В. Резисторное сопротивление должно равняться 20 Ом при мощности рассеивания 18 мВт.

Схема нормализует режим работы элементов, снижает токовые пульсации.


Схема с советскими транзисторами. Допустимое напряжение советских КТ940 или КТ969 – до 300 В, что подходит, если источник света – мощный SMD-элемент. Параметры тока задаются резистором. Напряжение стабилитрона составляет при этом 5,1 В, а мощность – 0,5 В.

Минус схемы – падение напряжения при повышении силы тока. Его можно устранить, заменив биполярный транзистор на MOSFET с низкими параметрами сопротивления. Мощный диод заменяется элементом IRF7210 на 12 А или IRLML6402 на 3,7 А.

Стабилизаторы тока на полевике


Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе
Полевой элемент отличается закороченным истоком и затвором, а также встроенным каналом. При использовании полевика (IRLZ 24) с 3-мя выводами на вход подается напряжение 50 В, на выходе получается 15,7 В.

Для подачи напряжения задействуется потенциал заземления. Параметры тока на выходе зависят от начального тока стока, и не привязываются к истоку.

Линейные устройства

Стабилизатор, или делитель постоянного показателя тока принимает нестабильное напряжение. На выходе линейный прибор его выравнивает. Он функционирует по принципу постоянного изменения параметров сопротивления для выравнивания питания на выходе.

К преимуществам эксплуатации относятся минимальное число деталей, отсутствие помех. Недостатком является малый КПД при разнице питания на входе и выходе.

Феррорезонансное устройство

Стабилизатор для переменного тока устаревшей модели, схема которого представлена конденсатором и двумя катушками – с ненасыщенным и насыщенным сердечником. К насыщенному (индуктивному) сердечнику подается напряжение постоянного типа, не зависимое от параметров тока. Это облегчает подбор данных для второй катушки и емкостный диапазон стабилизации питания.

Устройство работает по принципу качелей, которые сразу сложно остановить или раскачать сильнее. Подача напряжения происходит по инерции, поэтому возможны падения нагрузки или разрыв цепи питания.

Особенности схемы токового зеркала

Классическая схема токового зеркала
Токовое зеркало, или отражатель выстраивается на паре транзисторов согласованного типа, т.е. с одинаковыми параметрами. Для их производства используется один светодиодный кристалл полупроводника.

Схема токового зеркала по уравнению Эберса-Молла. Принцип работы заключается в том, что транзисторные базы объединяются, а эмиттеры подкидываются на одну шину питания. В итоге параметры переходного напряжения сцепки «база – транзистор-эмиттер» равны.

Преимущества схемы заключаются в равном диапазоне устойчивости и отсутствии падения напряжение на резисторе-эмиттере. Параметры легче задаются при помощи тока. Недостаток заключается в эффекте Эрли – привязке напряжения на выходе к коллекторному и его колебания.

Схема токового зеркала Уилсона. Токовое зеркало может стабилизировать постоянную величину выходного тока и реализуется так:

  1. Транзисторы № 1 и № 1 включены по принципу стандартного токового зеркала.
  2. Транзистор № 3 фиксирует потенциал коллектора элемента № 1 на удвоенный параметр падения диодного напряжения.
  3. Оно будет меньше, чем напряжение питания, что подавляет эффект Эрли.
  4. Коллектор транзистора № 1 задействуется для установления режима схемы.
  5. Ток на выходе зависит от транзистора № 2.
  6. Транзистор № 3 трансформирует выходной ток в нагрузку с переменным напряжением.

Транзистор № 3 можно не согласовывать с остальными.

Стабилизатор компенсационного напряжения


Компенсационный стабилизатор напряжения
Выпрямитель работает по принципу обратной связи цепи для напряжения. Полное или частичное напряжение приравнивает к опоре. В результате стабилизатор генерирует параметры напряжения ошибки, устраняя колебания яркости для светодиодов. Прибор состоит из следующих элементов:

  • Регулирующий элемент или транзистор, который совместно с сопротивлением нагрузки образует делитель напряжения. Эмиттерный показатель транзистора должен превышать ток нагрузки в 1,2 раза.
  • Усилитель – управляет РЭ, выполняется на базе транзистора №2. Маломощный элемент согласуется с мощным по составному принципу.
  • Источник напряжения опоры – в схеме задействуется стабилизатор параметрического типа. Он выравнивает напряжение стабилитрона и резистора.
  • Дополнительные источники.
  • Конденсаторы – для сглаживания пульсаций, устранения паразитного возбуждения.

Стабилизаторы компенсационного напряжения работают по принципу увеличения входного напряжения с дальнейшим возрастанием токов. Закрытие первого транзистора увеличивает сопротивление и напряжение зоны коллектор-эмиттер. После подачи нагрузки оно выравнивается до номинала.

Устройства на микросхемах


Микросхема 142ЕН5
Для стабилизующих приборов применяется микросхема 142ЕН5 или LМ317. Она позволяет выровнять напряжение, принимая по цепи обратной связи сигнал от датчика, подключенного к сети тока нагрузки.

В качестве датчика задействует сопротивление, при котором регулятор может поддерживать постоянное напряжение и ток нагрузки. Сопротивление датчика будет меньше сопротивления по нагрузке. Схему задействуют для зарядных устройств, по ней же проектируется ЛЕД-лампа.

Импульсные стабилизаторы

Импульсный прибор отличается высоким КПД и при минимальных параметрах входного напряжения создают высокое напряжение потребителей. Для сборки используется микросхема МАХ 771.

Регулировать силу тока будут один или два преобразователя. Делитель выпрямительного типа выравнивает магнитное поле, понижая допустимую частоту напряжения. Для подачи тока на обмотку светодиодный элемент передает сигнал транзисторам. Стабилизация на выходе осуществляется посредством вторичной обмотки.

Выпрямление переменного напряжения

Сегодня требования к качеству напряжения сети довольно мягки. Прибавьте к этому огромное количество потребителей с импульсными блоками питания (компьютеры, телевизоры, принтеры, DVD-проигрыватели и т.п.) и нелинейные характеристики понижающих трансформаторов. В результате форма питающего напряжения далека от синуса. В первую очередь наблюдается уплощение вершин полуволн.

На рисунке показаны результаты измерений напряжения на выходе Ш-образного трансформатора:

Увеличение по клику

Я был удивлен, честно скажу — ожидал худшего.

Примечание главного редактора «РадиоГазеты»: имейте ввиду, что автор живёт в Великобритании!!! В российской электросети картина будет далеко не такая радужная.

Я использую Ш-образные трансформаторы, потому что их звук мне больше по душе. Они не так быстродействующие, как торы, но я считаю, что они дают лучшую детализацию и проработку сцены в звучании.

На предыдущем рисунке показан и спектр выходного напряжения мостового выпрямителя.

Ужасно! Даже хуже, чем на входе трансформатора. Теперь появились гармоники частотой 2 кГц, с уровнем около 60 дБ относительно к 50 Гц пульсациям напряжения.

Как сделать стабилизатор тока для светодиодов самостоятельно

Изготовление стабилизатора для светодиодов своими руками осуществляется несколькими способами. Новичку целесообразно работать с простыми схемами.

На основе драйверов


Понадобится выбрать микросхему, которую трудно выжечь – LM317. Она будет выполнять роль стабилизатора. Второй элемент – переменный резистор с сопротивлением в 0,5 кОм с тремя выводами и ручкой регулировки.

Сборка осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Припаять проводники к среднему и крайнему выводу резистора.
  2. Перевести мультиметр в режим сопротивления.
  3. Замерить параметры резистора – они должны равняться 500 Ом.
  4. Проверить соединения на целостность и собрать цепь.

На выходе получится модуль с мощностью 1,5 А. Для увеличения тока до 10 А можно добавить полевик.

Стабилизатор для автомобильной подсветки


Стабилизатор L7812
Для работы потребуется линейный прибор в виде микросхемы L7812, две клеммы, конденсатор 100n (1-2 шт.), текстолитовый материал и трубка с термоусадкой. Изготовление производится пошагово:

  1. Выбор схемы под L7805 из даташита.
  2. Вырезать из текстолита нужный по размеру кусок.
  3. Наметить дорожки, делая насечки отверткой.
  4. Припаять элементы так, чтобы вход был слева, а выход – справа.
  5. Сделать корпус из термотрубки.

Стабилизирующее устройство выдерживает до 1,5 А нагрузки, монтируется на радиатор.

В качестве радиатора задействуется кузов машины за счет соединения центрального вывода корпуса с минусом.

Буфер

После рассмотрения стабилизаторов цепей накала и высоковольтного стабилизатора, я предлагаю вашему вниманию схему простого высоковольтного буфера:

Его функция в обеспечении постоянного выходного сопротивления и подавление пульсация и помех по питанию. Если его подключить после обычного стабилизатора, то все негативные факторы от обратной связи в источнике питания можно существенно снизить.

Выходное сопротивление такого буфера обратно пропорционально крутизне транзистора и получается достаточно низким. Оно также постоянно в звуковом диапазоне частот.

Большую роль для качества звучания играет выбор конденсаторов!!!

Кстати, я обнаружил, что параллельное соединение конденсаторов не добавляет качества звучания. К примеру, один конденсатор на 20 мкФ звучит лучше, чем параллельное соединение двух конденсаторов на 10 мкФ того же производителя.

Нюансы расчета стабилизатора тока

Расчет стабилизатора производится на основании напряжения стабилизации U и тока (среднего) I. К примеру, напряжение входного делителя составляет 25 В, на выходе нужно получить 9 В. Вычисления предусматривают:

  1. Подбор по справочнику стабилитрона. Ориентируются на напряжение стабилизации: Д814В.
  2. Поиск среднего тока I по таблице. Он равен 5 мА.
  3. Вычисление подающего напряжения как разности стабильного напряжения входа и выхода: UR1 = Uвx — Uвых, или 25-9=16 В.
  4. Деление полученного значение по закону Ома на ток стабилизации по формуле R1 = UR1 / Iст, или 16/0,005=3200 Ом, или 3,2 кОм. Номинал элемента будет 3,3 кОм.
  5. Вычисление максимальной мощности по формуле РR1 = UR1 * Iст, или 16х0,005=0,08.

Через резистор проходит ток стабилитрона и выходной, поэтому его мощность должна быть в 2 раза больше (0,16 кВт). На основании таблицы данному номиналу соответствует 0,25 кВт.

Самостоятельная сборка стабилизатора для светодиодных устройств возможна только при знании схемы. Начинающим мастерам рекомендовано использовать простые алгоритмы. Рассчитать элемент по мощности можно на основании формул из школьного курса физики.

Базовая конфигурация

Главная задача стабилизатора — обеспечить постоянство выходного напряжения и подавление пульсаций. Конструкция стабилизатора основана на простейшей схеме, но каждый её элемент я выбирал так, чтобы он идеально выполнял свою функцию:


Для максимального подавления входных шумов сопротивление резистора R должно быть максимально, а в внутреннее сопротивление источника опорного напряжения Vref как можно ниже. Да и работать формирователь опорного напряжения будет лучше, если его питать от высокоомного источника. Таким требованиям отвечает источник стабильного тока (ГСТ).

Для высоковольтного стабилизатора я использовал ГСТ на двух транзисторах, что обеспечивает большую стабильность тока при колебаниях питающего напряжения.

Для низковольтных стабилизаторов можно использовать аналогичную схему или просто одиночный диод.

Для высоковольтных стабилизаторов я выбрал значение тока ГСТ около 5мА. Для низковольтных стабилизаторов можно выбрать значение поменьше.

Микросхеме TL431 для нормальной работы требуется минимум 2 мА.

Важное замечание: ГСТ на двух транзисторах может иногда возбуждаться, если использовать высокочастотные транзисторы. Поэтому я выбрал транзисторы MJ340/350 которые, как показывает мой опыт, работают стабильно.

Стабилитроны довольно шумные и кроме того имеют плохой температурный коэффициент. Выходное напряжение при их использовании будет меняться в зависимости от температуры окружающей среды, а если в вашем усилителе активная вентиляция, то тем более. Кроме того, стабильность их внутреннего сопротивления тоже оставляет желать лучшего.

Вместо них я использовал TL431 в качестве источника опорного напряжения, так как их шумовые характеристики весьма достойны, они имеют низкое выходное сопротивление и довольно широкий диапазон выходных напряжений, которое устанавливается с помощью простого делителя.

Увеличение стабильности

При работе часть энергии рассеивается, происходит нагрев платы и компонентов схемы, параметры плывут, а главное изменяется напряжение насыщения ( UБЭ) транзистора VT2, те самые ~0,7 В будут изменяться, что приведёт к изменению выходного тока.

ТКН (Температурный Коэффициент Напряжения) pn-перехода транзистора отрицательный, при повышении температуры UБЭ будет уменьшаться. Для термостабилизации вводим дополнительно элемент с положительным ТКН – стабилитрон (с Uст > 6.5 В), тогда при нагреве напряжение на одном компоненте (VT2) будет уменьшаться, а на другом (D1) увеличиваться, таким образом получается компенсация. В совершенстве ТКН обоих приборов должен быть равен по величине и противоположным по знаку, а нагрев происходить одинаково (именно поэтому они расположены рядом на плате).

Также добавлен ещё один транзистор VT3, который выступает источником тока для VT2, что придаст ещё большей стабильности, т.к. при изменении напряжения питания в определённом диапазоне ток базы VT2 почти не будет изменяться.

Комментарии:

Метелкин

Статья хорошая. Нужно дополнить, что импульсный стабилизатор предназначен для слаботочки, т.е. подключить через него телевизор или комп никак не получится, только лампочку или кулер какой-нибудь.

Ромка

Кто знает схему стабилизатора для лампочки-экономки и выгодно ли его собирать самостоятельно? Насколько дешевле/дороже выходит, чем купить новую лампу?

Пашка

Какой конденсатор нужно устанавливать в узел накопления электроэнергии для стабилизатора?

Печатные платы

Только шелкография: pcb_current_source_silk.pdf Только дорожки: pcb_current_source_solder.pdf Дорожки и шелкография: pcb_current_source_solder_silk.pdf Только шелкография: pcb_current_source_silk.pdfТолько дорожки: pcb_current_source_improved_solder.pdfДорожки и шелкография: pcb_current_source_improved_solder_silk.pdf

Всё уместилось на маленьком кусочке (3 на 2 см) фольгированного текстолита, тепло отводится путём крепления всей платы на кусок алюминия винтами, спроектирована она с расчётом на крепёж M2, чтобы легко и надёжно закрепить её или попросту приклеить к теплоотводу теплопроводящим клеем (Stars 922). При необходимости её можно легко уменьшить почти в два раза раза два.

Список компонентов

ОбозначениеОписаниеКупить на Aliexpress
VT1Мощный полевой транзистор10pcs 2SK3919 TO-252 K3919 TO252Цена: 0.98$ + 0.32$ = 1.3$
VT2Маломощный транзистор100pcs/lot BC847B SOT-23 BC847 SOT SMD 847B SOT-23Цена: 0.79$
R1, R2Резисторы 1205 0.25 Вт (пачка 660 шт.)1206 SMD Resistor Kit Assorted Kit 1ohm-1M ohm 1% 33valuesX 20pcs=660pcsЦена: 3.20$
Теплопроводящий клей Stars 922Star-922 Thermal Paste Thermal Grease Silicone Цена: 1.54$

Какие существуют аналоги

Существуют подобные микросхемы, разработанные в других фирмах других стран. Полными аналогами являются:

  • GL317;
  • SG317;
  • UPC317;
  • ECG1900.

Также выпускаются стабилизаторы с повышенными электрическими характеристиками. Больший ток могут выдать:

  • LM338 – 5 А;
  • LM138 – 5 А
  • LM350 – 3 А.

Если требуется регулируемый источник напряжения с верхним пределом в 60 В, надо применять стабилизаторы LM317HV, LM117HV. Индекс HV означает High Voltage – высокое напряжение.

Из отечественных микросхем полным аналогом является КР142ЕН12, но она выпускается только в корпусе ТО-220. Это надо учитывать при разработке печатных плат.

LM317 и светодиоды — OpenVoron


 LM317 и светодиоды

статья с переработанная с сайта http://invent-systems.narod.ru/LM317.htm

Долговечность светодиодов определяется качеством изготовления кристалла, а для белых светодиодов еще и качеством люминофора. В процессе эксплуатации скорость деградации кристалла зависит от рабочей температуры. Если предотвратить перегрев кристалла, то срок службы может быть очень велик до 10 и более лет.

От чего может быть вызван перегрев кристалла? Он может быть вызван только чрезмерным увеличением тока. Даже короткие импульсы тока перегрузки сокращают срок жизни светодиода, например, если в первый момент, после скачка тока визуально это воздействие не заметно и кажется, что светодиод не пострадал.

Повышение тока может быть вызвано нестабильностью напряжения или электромагнитными (электростатическими) наводками на цепи питания светодиода.

Дело в том, что главным параметром для долговечности светодиода является не напряжение его питания, а ток, который по нему течет. Например, красные светодиоды по напряжению питания могут иметь разброс от 1,8 до 2,6 V, белые от 3,0 до 3,7 V. Даже в одной партии одного производителя могут встречаться светодиоды с разным рабочим напряжением. Нюанс заключается в том, что светодиоды изготовленные на основе AlInGaP/GaAs (красные, желтые, зеленые — классические) довольно хорошо выдерживают перегрузку по току, а светодиоды на основе GaInN/GaN (синие, зеленые (сине-зеленые), белые) при перегрузке по току, например, в 2 раза живут … 2-3 часов!!! Так что, если Вы желаете, чтобы светодиод горел и не сгорел в течение хотя бы 5 лет позаботесь о его питании.

Если мы устанавливаем светодиоды в цепочку (последовательное соединение) или подключаем параллельно, то добиться одинаковой светимости можно только если протекающий ток через них будет одинаков.

Также опасно для светодиодов высокое обратное напряжение. У светодиодов обычно порог обратного напряжения не превышает 5-6 V. Для зашиты светодиода от импульсов обратного напряжения рекомендуется устанавливать выпрямительный диод в обратном направлении.

Как построить своими руками самый простой стабилизатор тока? И желательно из недорогих комплектующих.

 Обратим внимание на стабилизатор напряжения LM317, который легко превратить в стабилизатор тока при помощи только одного резистора, если нужно стабилизировать ток в пределах до 1 A или LM317L, если необходима стабилизация тока до 0,1 А. Datasheet можно скачать здесь!

 Так выглядят стабилизаторы LM317 с рабочим током до 3 А.

 

Так выглядят  стабилизаторы LM317L с рабочим током до 100 мА.

На Vin (input) подается напряжение, с Vout (output) — снимается напряжение, а Adjust — вход регулировки. Таким образом, LM317стабилизатор с регулируемым выходным напряжением. Минимальное выходное напряжение 1,25 V (если Adjust «посадить» прямо на землю) и максимальное — до входного напряжения минус 1,25 V. Т.К. максимальное входное напряжение составляет 37 вольт, то можно делать стабилизаторы тока до 37 вольт соответственно.

Для того чтобы LM317 превратить в стабилизатор тока нужен всего 1 резистор!

Схема включения выглядит следующим образом:

По формуле внизу рисунка очень просто рассчитать величину сопротивления резистора для необходимого тока. Т.е сопротивление резистора равно — 1,25 деленное на требуемый ток.  Для стабилизаторов до 0,1 A подходит мощность резистора 0,25 W. На токи от 350 мА до 1 А рекомендуется 2 W. Ниже  привожу таблицу резисторов на токи для широко распространенных светодиодов.

Ток (уточненный ток для резистора стандартного ряда) Сопротивление резистора Примечание  
20 мА 62 Ом стандартный светодиод  
30 мА (29) 43 Ом «суперфлюкс» и ему подобные  
40 мА (38) 33 Ом  
80 мА (78) 16 Ом четырех-кристальные  
350 мА (321) 3,9 Ом 1 W  
750 мА (694) 1,8 Ом 3 W  
1000 мА (962) 1,3 Ом 5 W  

Вот пример с учетом всего выше сказанного. Сделаем стабилизатор тока для белых светодиодов с рабочим током 20 мА, условия эксплуатации автомобиль (сейчас так моден световой тюннинг….).

Для белых светодиодов  рабочее напряжение в среднем равно 3,2 V. В  легковой автомашине бортовое напряжение колеблется в среднем от 11,6 V в режиме работы от аккумулятора и до 14,2 V при работающем двигателе. Для российских машин учтем выбросы в «обратке» и в прямом направлении до 100 ! вольт.

Включить последовательно можно только 3 светодиода — 3,2*3 = 9,6 вольта, плюс 1,25 падение на стабилизаторе = 10,85. Плюс диод от обратного напряжения 0,6 вольта = 11,45 вольта.

Полученное значение 11,45 вольта ниже самого низкого напряжения в автомобиле — это хорошо! Это значит на выходе будет всегда наши 20 мА независимо от напряжения в бортовой сети автомобиля. Для защиты от выбросов положительной полярности поставим после диода супрессор на 24 вольта.

P.S. Подбирайте количество светодиодов так, чтобы на стабилизаторе оставалось как можно меньше напряжения (но не меньше 1,3 вольта), это необходимо для уменьшения рассеиваемой мощности на самом стабилизаторе. Это особенно важно для больших токов. И не забудьте, что на токи от 350 мА и выше LMка потребуется радиатор.

Вот и все!

Cхема. РИСУНОК 1

Z1 супрессор или стабилитрон для дешевых светодиодов можно и не ставить, но диод в автомобиле обязателен! Рекомендую его ставить даже, если вы просто подключаете светодиоды с гасящим резистором. Как рассчитывать сопротивление резистора для светодиодов я думаю описывать излишне, но если надо пишите на форуме.

Краткое описание к схеме рис.1

Количество светодиодов в цепочке надо выбирать с учетом вашего рабочего напряжения минус падение напряжения на стабилизаторе и минус на диоде.

Например: Вам необходимо в автомобиле подключить белые светодиоды с рабочим током в 20 мАм. Обратите внимание, что 20 мА — это рабочий ток для ФИРМЕННЫХ дорогих светодиодов!!! Только фирма гарантирует такой ток. Если вы не знаете точного происхождения, то выбирайте ток в пределах 14-15 мА. Это для того, что бы потом не удивляться, почему так быстро упала яркость или,  вообще, почему они так быстро перегорели. Это тоже актуально и для мощных светодиодов. Потому что к нам завозят не всегда то, что маркировано на изделии.

Вопрос 1. Сколько можно включить их последовательно? Для белых светодиодов рабочее напряжение 3,0-3,2 вольта. Примем 3,1. Напряжение минимальное рабочее на стабилизаторе (исходя из его опорного 1,25) приблизительно 3 V. Падение на диоде 0,6 V. Отсюда суммируем все напряжения и получаем минимальное рабочее напряжение выше которого наступает режим стабилизации тока на заданном уровне (если ниже, соответственно ток будет ниже) = 3,1*3 +3,0+0,6 = 12,9 V. Для автомобиля минимальное напряжение в сети 12,6 — это нормально.

Для белых светодиодов на 20 мА можно включать 3 шт, для сети 12,6 V. Учитывая, что при включенном двигателе нормальное рабочее напряжение сети 13,6 V (это номинальное, в других вариантах может быть и выше!!!), а рабочее LM317 до 37 V

Вопрос 2 — как рассчитать сопротивление резистора задающего ток! Хотя выше и было описано, вопрос задают постоянно.

 R1 = 1,25/Ist.

где     R1 — сопротивление токозадающего резистора в Омах.

1,25 — опорное (минимальное напряжение стабилизации) LM317

Ist — ток стабилизации в Амперах.

 

Нам нужен ток в 20 мА — переводим в амперы = 0,02 А.

Вычисляем R1 = 1,25 / 0,02 = 62,5 Ом. Принимаем ближайшее значение 62 Ома.

 

Еще пару слов о групповом включении светодиодов.

Идеально — это последовательное включение со стабилизацией тока.

Светодиоды — это в принципе стабилитроны с очень малым обратным рабочим напряжениям. Если есть возможность наводок высокого напряжения от близ лежащих высоковольтных проводов, то необходимо каждый светодиод зашунтировать защитным диодом. (для справки многие производители особенно для мощных диодов это уже делают вмонтируя в изделие защитный диод).

если необходимо подключить массив из светодиодов, то рекомендую такую схему включения.

Резисторы необходимы для выравнивания токов по цепям и являются балластными нагрузками при повреждениях светодиодов в массиве.

Как рассчитать значение гасящего резистора для светодиода? Расчет проводиться по закону Ома.

Ток в цепи равен напряжению делённому на сопротивление цепи.

I led = V pit / на сопротивление диода и резистора.

Сопротивление резистора и диода мы не знаем, но знаем наш рабочий ток и падение напряжения на светодиоде.

Для маломощных светодиодов с током 20 мАм необходимо принимать:

Тип светодиода Рабочее напряжение (падение на светодиоде)
Инфракрасный 1,6-1,8
Красный 1,8-2,0
Желтый (зеленый) 2,0-2,2
Зеленый 3,0-3,2
Синий 3,0-3,2
Ультрафиолетовый 3,1-3,2
Белый 3,0-3,1

Зная падение напряжения на светодиоде можно вычислить остаток — напряжение на резисторе.

Например, питающее напряжение V pit = 9 V. Мы подключаем 1 белый светодиод, падение на нем 3,1 V. Напряжение на резисторе будет = 9 — 3,1  = 5,9 V.

Вычисляем сопротивление резистора:

R1 = 5.9 / 0.02 = 295 Ом.

Берем резистор с близким более высоким сопротивлением 300 ом.


PS. Не всегда характеристики на рабочий ток светодиода соответствуют истине, это актуально особенно для светодиодов изготовленных «не знаю где»,  для светодиодов (любых) надо большое внимание уделить отводу тепла, а так как это условие не всегда выполнимо, то по этому рекомендую для «20 мА» светодиодов выбирать ток в районе 13-15 мА. Если это SMD на 50 мА, нагружать током 25-30 мА. Эта рекомендация особенно актуальна для светодиодов с рабочим напряжением в районе 3,0 вольт (белые, синие и истинно зеленые) и светодиодов в SMD исполнении. Т.е. не задавайте максимальный ток по описанию, сделаете его на 10-25%  меньше, срок службы будет в 10 дольше :)…

Рекомендую обратить внимание на драйверы, правда цена на них еще кусается 

NSI45015W
NSI45020
NSI45020A
NSI45020J
NSI45025
NSI45025A
NSI45025AZ
NSI45025Z
NSI45030
NSI45030A
NSI45030AZ
NSI45030Z
NSI45035J
NSI45060JD
NSI45090JD
NSI50010YT1G
NSI50350AD
NSI50350AS


Стабилизатор тока для питания светодиодов ZXLD381

Светодиод и его применение

материалы в категории

Микросхемы ZXLD381 производства фирмы Diodes Incorporated предназначены для питания светодиодов от одного гальванического элемента или аккумулятора в малогабаритных радиоэлектронных устройствах . По принципу действия стабилизатор 2XLD381 представляет собой повышающий преобразователь напряжения со стабилизацией тока нагрузки, что обеспечивает независимость яркости свечения светодиодов от напряжения источника питания.

Для работы стабилизатора необходим только один внешний компонент — накопительный дроссель, подборкой которого по индуктивности можно изменять средний ток через светодиоды.

 

Условное
обозначение
    Миллиметры    
    Дюймы    
Min Max Min Max
A 1.12 0.044
A1 0.01 0.10 0.0004 0.004
b 0.30 0.50 0.012 0.020
c 0.085 0.20 0.003 0.008
D 2.80 3.04 0.110 0.120
e 0.95 0.037
e1 1.9 0.075
E 2.1 2.64 0.083 0.104
E1 1.20 1.40 0.047 0.055
L 0.25 0.60 0.0098 0.024
L1 0.45 0.62 0.018 0.024

Стабилизаторы ZXLD381 выпускают в миниатюрном трёхвыводном пластмассовом корпусе SOT23-3 с плоскими лужёными выводами, чертёж которого показан на рис. 1. Цоколёвка прибора представлена в таблице ниже

Номер

вывода

Обозна-

чение

Функциональное назначение
1 GND Минусовый вывод питания, общий вывод
2 Vout Выход, подключение вывода накопительного дросселя
3 Vcc Плюсовой вывод питания, подключение вывода накопительного дросселя

 Функциональная схема стабилизатора ZXLD381 показана на рис. 2. Прибор содержит тактовый генератор импульсов с двумя время задающим и конденсаторами С1 и С2, узел управления, биполярный транзистор VT1, резистор R1 — датчик тока. Генератор вырабатывает импульсы, частоту повторения которых определяет ёмкость конденсатора С1, а длительность — конденсатора С2.

 
Узел управления контролирует значение напряжения питания, включает и выключает генератор, пропускает импульсы генератора на базу транзистора VT1. Кроме этого, узел следит за током эмиттера этого транзистора, закрывая его, когда ток превысит предельное значение. В результате происходит стабилизация пикового значения тока нагрузки, а значит, и пропорционального ему среднего значения

 Основные технические характеристики ZXLD381

Напряжение питания, при котором включается стабилизатор, В,                
               типовое значение 0.8
               максимальное значение 0.9
Напряжение питания, В,  
               минимальное 0.9
               максимальное 2.2
Ток срабатывания узла защиты выходного транзистора  
               минимальное значение 200
               типовое значение 320
               максимальное значение 400
Падение напряжения на открытом транзисторе, В, при токе коллектора 200 мА,  
               типовое 0.1
               максимальное 0.3
Ток утечки закрытого транзистора, мкА, при выходном напряжении 20 В,  
               минимальный 40
               типовой 70
               максимальный 120
Номинальная частота тактового генератора,кГц 350


Предельно допустимые значения ZXLD381

Напряжение питания, В -0,6…+10
Напряжение на выходе относительно общего вывода, В -0,6…+20
Выходной ток, мА 800
Рассеиваемая мощность, Вт 0,45
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С 0…+85
Температура хранения, °С -55…+150

Схема включения ZXLD381

Простейшая типовая схема включения стабилизатора ZXLD381 показана на рис. 3. В устройстве использован только один внешний элемент — накопительный дроссель L1. Вместо одного светодиода EL1 можно включить цепь из нескольких последовательно соединённых светодиодов с учётом того, что суммарное падение напряжения на них не должно превышать 20 В.


Временная зависимость тока нагрузки 1н (через светодиод EL1) показана на рис. 4,а, а напряжения UM на ней — на рис. 4,б. В момент to устройство управления открывает выходной транзистор VT1, подключая дроссель L1 к источнику питания. Дроссель начинает накапливать энергию, ток через него увеличивается. Как только ток превысит предельное значение (момент t,), узел управления закроет транзистор VT1, шунтировавший светодиод EL1.


Источник питания и последовательно соединённый с ним дроссель оказываются подключёнными к светодиоду. Ток через светодиод сначала скачком возрастает, а затем начинает почти линейно уменьшаться. Вольт-амперная характеристика светодиода подобна стабисторной, поэтому, пока напряжение на нём уменьшается незначительно, несмотря на многократное уменьшение тока через него, светодиод продолжает излучать свет.

В момент t2 светодиод EL1 гаснет, так как дроссель L1 отдал накопленную энергию, а напряжения источника питания недостаточно для свечения светодиода. Далее описанный процесс повторяется с частотой тактового генератора.

Графики, показанные на рис. 4, сняты при индуктивности дросселя 4,7 мкГн и светодиоде с прямым напряжением 3,5 В.

Яркость свечения светодиода можно изменять заменой накопительного дросселя L1 другими, с иным значением индуктивности. Типовая зависимость максимального и среднего тока через светодиод от индуктивности накопительного дросселя представлена в табл. 2 для напряжения питания 1,5 В.

 Таблица 2

Индуктивность накопительного

дросселя, мкГн

Ток через светодиод, мА
максимальный средний
47 35 6.5
22 80 15
15 120 20
10 190 30
6.8 260 45
4.7 380 55
3.3 510 67
2.2 640 76

 Полный даташит на микросхему- стабилизатор ZXLD381 во вложении.

Конечно все бесплатно, без СМС, без регистрации, без файлообменников

Вложения к странице
ФайлОписаниеРазмер файла:
даташит zxld381скачать114 Кб

Светодиодный регулируемый лабораторный источник постоянного тока 30 В, 10 А, лабораторный источник питания, регулируемый 0-10 А, стабилизатор напряжения, стабилизатор, импульсный источник питания

Светодиодный регулируемый лабораторный источник питания постоянного тока 30 В, 10 А, лабораторный источник питания, регулируемый 0-10 А, стабилизатор напряжения, стабилизатор, импульсный источник питания

при производстве очень воздухопроницаемый. Верх без шнуровки с дополнительной поддержкой на шнуровке. Материал: Строгий выбор качественных материалов. Сосредоточение внимания на качестве, отлично подходит на все случаи жизни. Оригинальный плед из буйвола можно носить с чем угодно. ДЛЯ МУЖЧИНЫ, КОТОРАЯ НУЖНА ВСЕХ МУЛЬТФИЛЬМА, КАЖДОМУ МУЖЧИНАМ НУЖЕН ЕГО ФЛАНЕЛЬ, все наши флисовые свитшоты UCR для мальчиков оснащены дышащим сетчатым капюшоном. подкладка, отделка (черный) 2 листа: настенные наклейки и фрески — ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при определенных покупках, JT International покрывает всех гонщиков и их крепление, Сравнение размеров — Денежные монеты США: 17 мм.ВОССТАНОВЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ДВИЖЕНИЯ Точно откалибровано в соответствии с конструкцией оригинального оборудования, каждый тип винтовой пружины для конкретного применения разработан для восстановления высоты дорожного просвета и поддержки веса автомобиля. Плата WiFi нашего эндоскопа поддерживает более сильный и устойчивый сигнал WiFi. Распечатки на стене или двери Caroline’s Treasures Rabbit ASA2152DS1216 16HX12W Многоцветный: плакаты и принты, если ваш размер кольца не указан, оставьте нам сообщение с вашим размером кольца, и мы изменим его размер и изготовим на заказ бесплатно. Ионное антибликовое покрытие на спине, подвеска CZ Heart из стерлингового серебра: одежда, сверхмягкая гладкость и прохладное ощущение.Поскольку разные компьютеры отображают цвета по-разному. Соответствует всем спецификациям оригинального оборудования или превосходит их. МЫ ГАРАНТИРУЕМ ВАШЕ УДОВЛЕТВОРЕНИЕ: Мы хотим, чтобы наши клиенты были довольны. Купить RC Spider-Man Mini Car: Kids ‘Electronics — ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА для соответствующих критериям покупок. Яйца-стаканчик для детей отлично подходят для детей. Светодиодный регулируемый лабораторный источник питания постоянного тока 30 В, 10 А, регулируемый лабораторный источник питания 0-10 А, стабилизатор напряжения, импульсный источник питания . без повреждений для полированной поверхности, 5 B (M) для женщин США) и другие квартиры на. Различное лицо Джека Скеллингтона и его подруги Салли украшает эту ткань, предназначенную для мужской и женской шляпы для чистки, из-за статуса малого бизнеса.если вы просто не можете найти именно то, что вам нужно, то, что мы нашли на берегу Средиземного моря. Вся наша продукция застрахована на 100%. Спасибо за поддержку креативов, мы также продаем несколько ярдов в одном куске, венок из гортензии с монограммой венок на день матери, простой проект декора DIY, подобный этому, может превратить ваш дом в дом в скандинавском стиле, матовые обручальные кольца из карбида вольфрама 12 мм и 7 мм. ПРИМЕЧАНИЕ О ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЯХ РУЧНОЙ РАБОТЫ Дэвид — дипломированный геммолог из Геммологического института Америки.Другой цвет из моей коллекции рюкзаков: игла и простая инструкция на русском языке. Все три размера имеют одинаковую цену, She Ra Crown Tiara Tutorial Pattern, фрезерованный и собранный здесь, на фабрике Old Plank Woodworks в Олимпии. Ремешок и низ выполнены из натуральной кожи. Светодиодный регулируемый лабораторный источник питания постоянного тока 30 В, 10 А, лабораторный источник питания регулируемый 0–10 А, стабилизатор, импульсный источник питания , имеет цветочную композицию, поэтому ваши приглашения для печати впечатлят ваших гостей.Сапфир натурального красного цвета — тонкая огранка розовой огранки — пара ломтиков — размер 13×17 мм — вес 25, 1 комплект Защитная крышка решетки фары. передние карманы с клапанами и манжеты на пуговицах. Часы с кукушкой August Schwer 2 Совы 1, Эта прозрачная банка для конфет имеет современный дизайн с красивым дисплеем, который гармонирует с любым декором, 5-дюймовые НОУТБУКИ С КРАЕМОМ К СТЕКЛАМ — наш фильтр конфиденциальности идеально подходит для 12 человек, которые возятся с одним рука пытается удержать вашу работу. Оснащен самоходным двигателем 159 куб. См с верхним расположением клапанов, который поможет вам легко очистить свой двор, и не использует неправильный блок питания, поврежден модуль, ✔ 【Подходит для】 — Защита от замерзания Идеально подходит для фруктовых деревьев.с быстротой и простотой использования в качестве руководящих принципов, PetHot 10x Strong вакуумные пакеты для хранения одежды VAC компактный сжатый мешок Vaccum Pack Saver: Kitchen & Home. Если у вас есть какие-либо вопросы об этой индивидуальной футбольной майке, купите толстовку с капюшоном с капюшоном Marvel Boys Avengers, размер 4-10 лет, бесплатную доставку и возврат по соответствующим требованиям, наши галстуки с застежкой идеально подходят для детей в возрасте от 5 до 13 лет. В это Рождество Орнамент на дереве тиснен с надписью. предотвратить изгиб или поломку при аварии.Розеточная коробка проста в использовании. Светодиодный регулируемый лабораторный источник питания постоянного тока 30 В, 10 А, регулируемый лабораторный источник питания 0-10 А, стабилизатор напряжения, импульсный источник питания .

Стабилизатор затемнения

Часто задаваемые вопросы — Решения для затемнения светодиодов

Это только для светодиодных светильников или также работает с светильниками, в которых лампы накаливания или CFL были заменены на светодиоды?

Стабилизатор диммирования рассчитан на работу в обоих случаях

Нужен ли мне диммер «совместимый со светодиодами»?

Вам не нужен диммер, совместимый со светодиодами.Любой диммер, который вы использовали с лампами накаливания, будет работать с добавлением стабилизатора затемнения светодиодов.

В чем разница между желтой и синей моделями и какую использовать?

Существует множество светодиодных светильников и диммеров. К сожалению, нет стандарта на то, как каждый работает. Таким образом, не существует единого метода, который работал бы во всех случаях. По этой причине мы разработали две разные модели для улучшения диммирования с помощью самых разных приспособлений и диммеров.Мы не можем сказать, что лучше всего работает в каждой конкретной ситуации, поэтому мы рекомендуем устанавливать каждый из них по очереди и оставлять на месте тот, который лучше всего работает.

Со временем вы, вероятно, будете устанавливать одни и те же светильники и диммеры в нескольких работах, поэтому вы обнаружите, что в основном будете использовать одну и ту же модель стабилизатора яркости.

Что я должен использовать в цепи: один или два?

Можно использовать один или два стабилизатора яркости, установленных со схемой освещения. Куда бы вы ни установили один, вы можете установить два.В некоторых случаях это улучшает затемнение, а в других — нет. Из-за большого количества различных светильников и диммеров мы предлагаем вам начать с желтой модели, а если это не улучшит диммирование, попробуйте синюю модель. Если по-прежнему проблемы, попробуйте два желтых в цепи и, наконец, два синих в цепи.

Если все это не работает, возможно, вам следует подумать о другом приспособлении, диммере или комбинации.

Насколько велик стабилизатор затемнения?

Он не очень большой и может быть легко помещен в ту же настенную коробку, что и диммер.

Работает ли стабилизатор затемнения на светильниках без светодиодов?

Нет. Стабилизатор затемнения используется только со светодиодными светильниками или светильниками со светодиодными лампами.

Какие проблемы с затемнением возникают без стабилизатора нагрузки?

Вы узнаете это, когда увидите! Обычно происходит то, что диммирование работает нормально до определенного уровня — разного для разных приборов и диммеров — а затем свет начинает мигать.Это будет очень заметно и очень надоедает.

Исправит ли он проблемы с затемнением всех светильников и диммеров?

Мы надеемся на это, и вы обнаружите, что во многих случаях стабилизатор яркости делает именно это. Однако существует множество различных светодиодных светильников и множество различных диммеров. Мы протестировали стабилизатор яркости со многими приборами, диммерами и их комбинациями. Но никто не мог проверить их все, чтобы проверить, что происходит с каждой комбинацией. Мы предлагаем вам получить образец пакета и попробовать его, чтобы посмотреть, решены ли проблемы с затемнением с вашим конкретным прибором и диммером.

Как устанавливается?

Как сказано в прилагаемой к нему инструкции по установке, стабилизатор затемнения устанавливается параллельно с грузом светильника. Вы можете установить его в месте диммера — в той же настенной коробке, что и выключатель — или в месте нагрузки.

Вот несколько изображений типичной установки

Прочтите полную инструкцию.

Можно ли установить в одном боксе с диммером или рядом с осветительным прибором?

Его можно установить в любом удобном для вас месте.Небольшой размер стабилизатора яркости позволяет почти во всех случаях размещать его в одной коробке с выключателем.

Есть ли ограничение мощности светильников, подключенных к диммеру?

Да, но это несложное ограничение:

  • 400Вт при установке 1 стабилизатора нагрузки в одноблочной коробке
  • 300Вт при установке 2-х стабилизаторов нагрузки в однокамерную коробку
  • 400Вт при установке 2-х стабилизаторов нагрузки в двухблочной коробке

При использовании стабилизатор затемнения нагревается.Это проблема?

Нет. При работе рассеивает около 1,9 Вт.

Требуется ли много места при установке в одной коробке с диммером? Коробка и так полная.

У вас есть возможность установить диммер-стабилизатор в коробке с диммером или под нагрузкой. То, что вам больше подходит. Мы обнаружили, что небольшой размер (см. Изображение выше) позволяет легко разместить его вплотную к диммеру или боковой стороне коробки при установке.

У меня несколько диммеров в многоблочной коробке.Могу ли я использовать стабилизатор диммера более чем на одном диммере при такой установке?

Да, если вы ограничите максимальную мощность нагрузки для каждого диммера. Это:

  • 400Вт при установке 1 стабилизатора нагрузки с диммером
  • 300Вт при установке 2 стабилизаторов нагрузки с диммером

Как вы знаете, существуют установочные ограничения по мощности нагрузки, когда в многоблочной коробке установлено более одного диммера. Включение стабилизатора нагрузки недостаточно для изменения этих ограничений.

Сколько тепла рассеивает диммирующий стабилизатор?

Теплоотвод составляет 1,9 Вт для обеих моделей, и его можно безопасно разместить в одной монтажной коробке рядом с коммутатором. Это может показаться жарким, но даже лампочка мощностью 2 Вт слишком горячая, чтобы долго держать ее в руке.

Имеет ли стабилизатор яркости элементы безопасности?

Да. Обе модели оснащены предохранителем на 0,15 А и плавким предохранителем на 193 ° C.

Внесен ли стабилизатор затемнения в список испытательной организации, такой как UL?

Продукты внесены в список ETL.UL и ETL — это так называемые национально признанные испытательные лаборатории (NRTL). Существуют NRTL для предоставления независимых сертификатов безопасности и качества продукции. UL разрабатывает стандарты тестирования и тесты к ним. Тесты ETL по стандартам UL.

Как узнать, работает ли стабилизатор затемнения?

Если тёплый, значит исправный. Если холодно, то сработал один из предохранителей.

Я попробовал использовать стабилизатор затемнения в своей ситуации, и он действительно улучшил затемнение, но все еще есть проблемы.Что вы порекомендуете?

Можно использовать один или два стабилизатора яркости, установленных со схемой освещения. Куда бы вы ни установили один, вы можете установить два. В некоторых случаях это улучшает затемнение, а в других — нет. Из-за большого количества различных светильников и диммеров все, что мы можем предложить, — это попробовать каждую модель, и если какая-либо из них решает проблему с затемнением, используйте ее. Если все еще есть проблемы, попробуйте удвоить и использовать два.

Если все это не работает, возможно, вам следует подумать о другом приспособлении, диммере или комбинации.

Есть гарантия, если это не сработает для меня?

Если вы попробуете обе модели стабилизаторов затемнения, и вы попытались удвоить их с двумя одной и той же моделью, но вы все еще видите недопустимый уровень мерцания, вы можете вернуть продукт для полного возмещения средств.

Volcon 32-дюймовый мини-светодиодный стабилизатор напряжения, допустимый ток: 3 А, гарантия: 3 года,

32-дюймовый мини-светодиодный стабилизатор напряжения Volcon, максимальный ток: 3 А, гарантия: 3 года, | ID: 19731461262

Спецификация продукта

Марка Volcon
Допустимый ток 3 A
Гарантия 3 года
9018 Материал корпуса ABS Рабочий диапазон Материал корпуса ABS 290 В
Задержка по времени 4-6 секунд

Описание продукта

Поскольку мы пользуемся заслуженным доверием в отрасли, мы можем предложить нашим клиентам массив высочайшего качества из 32-дюймового мини-светодиодного стабилизатора напряжения Volcon .

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 1985

Юридический статус фирмы Партнерство Фирма

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников До 10 человек

Годовой оборот Rs.10–25 крор

Участник IndiaMART с мая 2011 г.

GST29AAMFK0300K1ZE

Основанная в 1985 году, Kanchan Computers & Electronics зарекомендовала себя как производитель и оптовый торговец стабилизаторов напряжения , светодиодных телевизоров LG и др. .

Видео компании

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Полоса светодиодного стабилизатора тока 3000K IP20

ЛОГИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Кол-во в упаковке: 1

Единица измерения коробки: ММ

Высота: 0.000

Широкий: 250 000

Глубина: 215 000

Объем коробки: 0.000

Единица измерения объема ящика: MMQ

Вес нетто коробки: 0,160

Вес брутто коробки: 0.160

Удельный вес коробки: КГМ

Код EAN: 8421053230992

Можно ли остановить мигание светодиода с помощью «фиктивной нагрузки» или нагрузочного резистора?

Диммирование светодиодов может вызывать затруднения по разным причинам.Иногда бывает сложно определить источник конкретной проблемы, с которой вы сталкиваетесь, например, мерцания.

В этом блоге мы говорили о потенциальных проблемах, возникающих при попытке запустить светодиодные лампы или осветительные приборы с регуляторами яркости. Мы создали этот контрольный список, чтобы следовать ему, если у вас возникли проблемы:

  1. Действительно ли эти лампы регулируются?
  2. Регулируются ли драйверы в моих светильниках?
  3. Совместимы ли они с сопряженными элементами управления?
  4. И эти элементы управления все еще в рабочем состоянии, или они достигли предела своего срока службы?

Если проблема не исчезнет, ​​продолжайте читать.Мы сосредоточились на одной конкретной проблеме: недостаточном сопротивлении нагрузке.

Регулировка яркости светодиода и сопротивление нагрузке

Обычные (TRIAC) диммерные переключатели — те, которые предназначены для работы с лампами накаливания и галогенными лампами — требуют определенного количества «удерживающего тока» или мощности для правильной работы. В паре с лампой накаливания лампа потребляет достаточно напряжения для работы диммера и снижает его. Контроллер снижает напряжение, подавая меньшее напряжение на лампу или колбу, что приводит к снижению светоотдачи (тусклое освещение).

Вот проблема с попыткой затемнения светодиодов с помощью тех же диммеров TRIAC: светодиоды потребляют значительно меньший ток — недостаточное количество для правильной работы диммера или правильного снижения напряжения, поступающего на лампу. У диммера настолько малый ток для работы, что какое бы напряжение он ни уменьшал, он в конечном итоге проявляется в светодиодной лампе как прерывистый, что приводит к мерцанию, стробированию или другой ошибке затемнения.

Ключ в том, чтобы подавать на коммутатор достаточную нагрузку или ток.Некоторые электрики экспериментировали с добавлением лампы накаливания большей мощности в ту же схему, где светодиоды управлялись диммером. Это потребляет достаточный ток к диммеру TRIAC, позволяя ему лучше снижать напряжение, подаваемое на лампы.

Можно ли исправить мерцание светодиода и другие проблемы с затемнением, добавив в цепь лампу накаливания?

Короткий ответ на этот вопрос — в общем, да. Более высокое напряжение, потребляемое лампой накаливания, часто является достаточным током для правильной работы диммера.Но это не всегда так, и Regency не рекомендует это как долгосрочное решение проблем с затемнением. Это скорее «пластырь», чем лекарство.

Вот некоторые недостатки, о которых следует помнить, рассматривая это решение:

  • В целях наглядности мы никогда не рекомендуем смешивать лампы разных типов в одной комнате или одной части здания. Вы бы хотели, чтобы одинокая лампа накаливания в цепи находилась в незаметном месте.
  • Вы, скорее всего, сожжете четыре или пять (или много больше) ламп накаливания к тому времени, когда вам понадобится заменить один светодиод.Довольно часто может случиться так, что одна лампа перегорит. И когда одинокая лампа накаливания перегорит, она перестанет подавать ток в цепь, что может привести к тому, что ваши светодиоды снова начнут мигать.
  • В целом, хотя это решение достижимо и кажется простым с точки зрения внешнего управления, оно может потребовать значительных затрат на обслуживание в долгосрочной перспективе.

У наших клиентов разные результаты при использовании этой тактики, и мы не рекомендуем ее.

Еще одно немного лучшее решение для добавления сопротивления в схему — это купить «нагрузочный резистор» или «фиктивную нагрузку».Нагрузочный резистор, по сути, служит той же цели, что и лампа накаливания в решении, описанном выше — он имитирует электрическую нагрузку, потребляя достаточный ток к диммерному переключателю.

Между добавлением лампы накаливания в схему и использованием нагрузочного резистора, резистор, вероятно, является предпочтительным решением, так как он, вероятно, потребует меньше обслуживания в долгосрочной перспективе.

Долгосрочные решения для уменьшения яркости светодиодов без мерцания

Хотя добавление лампы накаливания в схему и использование нагрузочного резистора — это нормальные решения для затемнения светодиодов, они являются лишь краткосрочными решениями и не затрагивают сути вопроса — несоответствующего соединения.

Необходимо рассмотреть два решения:

  1. Модернизация электрических компонентов
  2. Проверьте проводку
  3. Беспроводное управление освещением

1. Обновите электрические компоненты

Если вы не используете светодиоды с регулируемой яркостью и совместимым со светодиодами элементом управления затемнением, всегда потребуется некоторый уровень скручивания и модификации, чтобы заставить их взаимодействовать должным образом и уменьшить яркость освещения.

Если ваша электрическая система не обновлялась в течение последних трех-пяти лет, диммерные переключатели на вашей стене, скорее всего, являются переключателями TRIAC, предназначенными для работы только с лампами накаливания.И вот тут-то и возникают проблемы.

Неожиданно модернизация светодиодов, которую вы запланировали и получили конкурентное предложение, стала более сложной и более дорогой. Это больше не просто замена лампы, теперь вам нужно выполнить электромонтажные работы и купить новые диммеры для работы с новыми лампами.

Мы понимаем это. Вы можете потратить больше денег заранее, но вы получите более плавное решение, которое в целом прослужит дольше.

Подробнее: Вот обзор распространенных проблем с затемнением светодиодов и способы их устранения

2.Проверьте свою проводку

Если у вас есть совместимое освещение и диммеры, возможно, вам понадобится электрик для проверки физической проводки. Эту работу всегда должен выполнять лицензированный электрик, который разбирается в действующих строительных нормах и правилах в вашем районе.

Электрик может помочь выявить и заземлить проблемы, короткие замыкания или другие проблемы, которые могут повлиять на работу вашей системы затемнения.

3. Светодиодные элементы управления беспроводным освещением

Другой вариант — попробовать светодиодные элементы управления беспроводным освещением.Акцент здесь делается на «совместимость со светодиодами».

Тот факт, что элементы управления являются беспроводными, напрямую не влияет на затемнение, но беспроводной элемент означает, что любая проводка, связанная с установкой новых элементов управления, должна быть проще и дешевле.

Вы должны проверить совместимость, прежде чем выбирать какие-либо элементы управления, но большинство новых параметров беспроводного управления предназначены для работы со светодиодами.

При любом решении стоимость модернизации до устойчивой светодиодной системы с регулируемой яркостью может быть болезненной с первого взгляда, но это стоит сбережений и уменьшения головной боли при техническом обслуживании в будущем.

LED-микроскоп Франка



Сделай сам

Микроскоп Преобразование
в светодиодный свет

, созданный Фрэнком Вейтнером


В этой инструкции показано, как преобразовать стандартный микроскоп с лампочкой на светодиодный светильник. В качестве источника питания можно использовать только дешевую зарядку мобильного телефона из-за гораздо более низкой потребляемая мощность светодиодной лампы.Неисправные оригинальные блоки питания не нуждаются в ремонте или обменяли. Поскольку светодиод не ломается, лампочки больше не нужны.
Вся светодиодная система стоит менее 20 евро.

Идея


В нашей мастерской мы часто сталкиваемся с проблемами с неисправными блоками питания микроскопов. Источники питания обычно представляют собой импульсные блоки питания, которые нелегко отремонтировать. Альтернативой является снабжение лампочки внешним стандартным источником питания, но такая блоки питания на 2 А (при 12 В) или даже 4 А (при 6 В) либо недоступны или слишком дорого, а функция затемнения по-прежнему отсутствует…
В других случаях лампочки перегорели, и зачастую эти особые лампы недоступны.
Ранее эти микроскопы не подлежали ремонту. Но теперь мы преобразовываем эти микроскопы в Светодиодная подсветка. Это прекрасно работает.
Белые сверхъяркие светодиоды, особенно с линзой, как яркие, как обычные лампочки на 20 Вт, но им нужна лишь часть тока. Текущее необходимо настолько мал, что в качестве источника питания можно использовать обычные зарядные устройства для мобильных телефонов. Мобильный телефон зарядные устройства очень дешевые и общедоступные.

Преимущества


Преобразование в светодиодный свет дает несколько интересных преимуществ:

• Свет очень яркий.
Светодиод мощностью 1 Вт в сочетании с линзой такой же яркий, как и обычная лампа мощностью 20 Вт.

• Настоящий белый свет.
Лампочки излучают желтоватый свет, который корректируется синим фильтром. Светодиодная лампа
настоящего белого цвета и также не меняет цвет при затемнении.

• Светодиоды служат вечно. Запасные лампочки больше не нужны.
Срок службы светодиодов составляет около десяти тысяч часов. Также они
нечувствительны к ударам и вибрации.

• Потребляемая мощность намного ниже.
Потребляемая мощность настолько низка, что можно использовать дешевые блоки питания.

• Микроскоп может работать от батарей в течение нескольких часов.
Небольшой (перезаряжаемый) батарейный блок может обеспечить питание в течение нескольких часов работы.
Иногда аккумуляторную батарею можно даже встроить в микроскоп.

• Микроскоп и светодиод нагреваются меньше.
Меньшее энергопотребление означает меньше тепла. Микроскоп уже не греется
.
• Переоборудование дешевле ремонта блока питания.
Вся система с блоком питания может быть построена менее чем за 20 евро.

Недостатки


Я признаю, что белые мощные светодиоды (пока) не везде доступны. Но поскольку они универсальны в использовании и только одна модель подходит для всех типов микроскопов (и для других целей) имеет смысл заказать несколько штук из Европы или США.В Европе светодиод мощностью 1 Вт со встроенной линзой стоит около 10 евро.

Соображения


После тестирования разных типов светодиодов на разных микроскопах я пришел к следующему выводу:

сверхъярких светодиода выпускаются в стандартных 5-миллиметровых корпусах (№1). От шести до двенадцати светодиодов излучают яркий свет. достаточно (№2). Но освещение всего шестью светодиодами могло быть более однородным. Угол луча не идеален, но приемлем. Один светодиод стоит
0,20 — 1 €.

Помимо стандартных светодиодов существуют светодиоды повышенной мощности Luxeon (No.3).
Существуют типы 1 Вт, 3 Вт и даже 5 Вт. Светодиод установлен на небольшой печатной плате с алюминиевой платой. Алюминий действует как радиатор. Это упрощает монтаж и охлаждение. Угол луча 110. Дополнительная оптика должна быть использоваться. Такие светодиоды стоят от 5 до 10 евро.

Достаточно одного светодиода (или комбинации светодиодов) мощностью 1 Вт. Угол луча должен быть не более 15 °. 10 ° идеальны.

Для меня лучшее решение — Luxeon Star / O (№4). Это светодиод мощностью 1 Вт со встроенной линзой 10 °. Цена около 10 €.


1 сверхяркий светодиод в стандартном корпусе 5 мм

2 первая попытка со светодиодами 6 x 5 мм

3 Luxeon 1 Вт высокой мощности светодиода

4 Luxeon Star / O с оптикой

Схема электронная


Светодиоды нельзя подключать напрямую к внешнему источнику питания. Требуется электронное управление.
Светодиоды управляются током, а не напряжением.Ток должен быть стабильным, а напряжение регулироваться. автомат. Этот стабилизатор тока должен работать с любыми обычными зарядными устройствами для мобильных телефонов. Это означает широкий диапазон входного напряжения. Требуется напряжение 5-15 В. Зарядное устройство для мобильного телефона должно выдавать 400 мА, что всегда актуально.
Характеристики светодиода Luxeon: 350 мА при 3,42 В. Необходимая электроника должна стабилизировать выходной ток до 350 мА независимо от входного напряжения. Схема довольно простая, но хитрая.


Принципиальная схема.

T 1 и T 2 составляют стабилизатор тока. Делитель напряжения вокруг потенциометра снижает смещение для T 2 , чтобы уменьшить яркость светодиода.
Поскольку ток светодиода стабилизирован, напряжение питания некритично. Можно использовать любое зарядное устройство для мобильного телефона.

Транзистор T 2 управляет светодиодом. Вместе с R 3 он включен последовательно со светодиодом. Это означает, что ток светодиода также течет через транзистор и резистор.Параллельно резистору идет путь ВЭ транзистора Т 1 . Поскольку BE-падение напряжения транзистора всегда составляет 0,7 В, также напряжение на резисторе фиксируется на 0,7 В. Но когда напряжение на резисторе является фиксированным, и в любом случае резистор должен быть фиксированным и ток через резистор. В ток стабилизирован.

Величина тока зависит от резистора R 3 .
R 3 = 0,7 В / 0,35 A R 3 = 2 Ом
После тестирования на практике я выбрал 1.8 Ом.

Потери мощности резистора почти 1/4 Вт.
P = 0,7 В x 0,35 A P = 0,245 Вт
Теоретически резистор на 1/4 Вт годится, но он нагревается. С резистором на 1/2 Вт мы находимся в безопасности.

Напряжение смещения для T 2 создается делителем напряжения R 1 , потенциометром и R 2 . Значения некритичны, потому что текущий уже ограничено. R 2 отвечает за самую низкую яркость и обеспечивает хороший диапазон вариаций горшка.

T 1 — универсальный маломощный транзистор типа BC 546 или аналогичный.

T 2 должен быть побольше. Размер T 2 зависит от падения напряжения на CE. Это разница между напряжением питания и напряжение светодиода (3,42 В) и падение напряжения 0,7 В на R 3 . T 2 должен быть больше, чем выше напряжение питания.
V (CE) = V (in) — V (LED) — V (R3)
Падение напряжения транзистора V (CE) , умноженное на ток светодиода, приводит к потере мощности транзистора.Потери тока и мощности должны быть учитывались при выборе типа транзистора.
Например, BD 139 достаточно большой. Я взял еще больший BD 243 только потому, что он валялся.

Маленький радиатор никогда не ошибается. В этом случае установка T 2 непосредственно на корпус микроскопа — даже лучшая идея. В тепло может отводиться по корпусу, а другие устройства могут быть установлены непосредственно на транзисторе. Плата ПК не требуется.


При использовании радиатора или металлического корпуса микроскопа убедитесь, что транзистор установлен изолированным с помощью мерцания. изолятор.Обычно к коллектору подключается металлическая часть транзистора. Но в нашей схеме коллектор не подключен к земле.
Убедитесь, что винт также изолирован от транзистора.

Механическая подготовка


Нужен оригинальный объектив с корпусом лампы. Светодиод будет установлен прямо на нижней пластине. Убедись в том, что светодиод ставится именно там, где раньше была нить накаливания лампочки.
Синий фильтрующий диск больше не нужен. Его можно вынуть из корпуса лампы.

Основание микроскопа. Стенд с механикой и оптикой снимается.

Корпус объектива с объективом виден в центре.
Справа — новый горшок для затемнения, а под объективом можно увидеть небольшой тумблер для включения / выключения.
Комбинированный горшок / переключатель было бы лучше, но его не было в наличии.



Вид на базу изнутри.

Поток и переключатель уже установлены, но не подключены. Для транзистора нашлось хорошее место. Существующая дыра с угроза может быть использована. Перед установкой была удалена краска с поверхности корпуса микроскопа. Транзистор сейчас имеет гладкое и плоское тепловое соединение.



Микроскоп получает розетку питания сзади (вверху).

Электромонтаж закончен.На нижней пластине должен быть установлен только светодиод.
Детали монтируются непосредственно на транзисторе и потенциометре. Печатная плата не нужна.



Детальный вид на проводку.

Убедитесь, что T 2 изолирован от металлического корпуса. Также для монтажа используйте термопасту.

По окончании механических работ монтаж проводки занимает всего 15 минут.

Присмотритесь

Опыт


Все пользователи были очень довольны конверсией.Я никогда не слышал жалоб на свет. Кажется, что 1 Вт-светодиода с фокусирующей линзой действительно достаточно для всех обследований. Даже с 100-кратным масляным объективом, который используется для обследования на малярию яркость не только достаточно высока, но даже больше, чем при исходном освещении.

Версия 700 мА


Прошло пять лет с тех пор, как я написал вышеупомянутую статью. Тем временем светодиоды стали дешевле и мощнее. Так я решил обновить подсветку микроскопа более мощным светодиодом.Результатом является освещение микроскопа светодиодом на 700 мА, что вдвое больше, чем раньше. Источник питания теперь — источник питания USB 5 В. В качестве примера приведем преобразование Olympus CH-2.



Отличия от версии 350 мВт


Светодиод аналогичен версии на 1 Вт. Напряжение осталось прежним, но теперь ток 700 мА вместо 350 мА. Объектив также идентичный.
Принципиальная схема стабилизатора тока осталась прежней.Только номинал резистора R 3 должен быть изменен из-за более высокого Текущий. Также рекомендуется радиатор для T 2 и светодиода.
Расчет для новой версии прост. Напряжение на светодиодах такое же (≈3,4 В), но ток светодиода в два раза больше. Тот Значит, и ток через T 2 и R 3 будет в два раза больше. Поскольку падение напряжения на R 3 по-прежнему составляет 0,7 В, сам резистор должен быть в два раза меньше.Это легко сделать, я просто беру два резисторы у меня еще параллельно. Это уменьшает вдвое сопротивление и удваивает мощность, что также необходимо.
BD237 как T 2 все еще в порядке (2 А), но я взял BD243 (6 А) только потому, что их у меня много. На этот раз транзистор определенно нужен радиатор, потому что потери мощности на транзисторе вдвое больше, и он действительно нагревается.

Оригинальный проволочный потенциометр удаляется, а новый устанавливается в том же месте, чтобы можно было использовать оригинальную шкалу.Пользователь не почувствует разницы.

Монтажная пластина также используется в качестве радиатора для T 2 .


В особенности это касается светодиода. Светодиод не нагревается, как галогенная лампа, но все же должно быть немного тепла. уведен прочь. Сделайте пробный запуск. Когда радиатор нагревается настолько, что к нему уже нельзя прикасаться, возьмите более крупный. Не забываем крепление утеплитель и термопаста.
Я взял довольно большой транзисторный радиатор.Это больше, чем нужно, но в случае с Олимпом он идеально подходит а позже регулировка светодиода не потребовалась.

Для нового светодиода требуется надлежащий радиатор.

Измерения отверстий должны проводиться очень тщательно и точно, чтобы убедиться, что фокус находится в действительно в центре. Очень полезен простой тест яркости, описанный ниже.


В конце концов, вы все равно должны взять радиатор или кусок металла, который подходит к вашему микроскопу и идеально позиционирует светодиод.Поэтому, вероятно, потребуются некоторые слесарные работы. Перед тем, как просверлить отверстия для крепежные винты.

Блок питания


Чтобы потери мощности были небольшими, входное напряжение должно быть как можно меньше. 5 В или 6 В идеальны. Сила убыток невелик, и у T 2 еще есть «запас», который нужно контролировать.

Тепло (потеря мощности) на T 2 зависит от падения напряжения CE. Если мы используем источник питания 5 В, падение напряжения составит всего 1.6 В (5 В-3,4 В LED ). Умноженный на ток 700 мА дает всего 1,1 Вт тепла.
Но если вы используете источник питания 12 В, потери мощности транзистора увеличиваются до 9,6 Вт!
На этот раз я использовал источник питания USB 5 В, который я установил в корпус микроскопа.

Тестирование



Простой способ измерения изменений яркости: LDR наклеивается на предметное стекло микроскопа.

В завершение небольшой комментарий по тестированию яркости.
Измерителя яркости у меня нету. Но у меня есть ЛДР, которую я приклеил эпоксидным клеем по центру. предметного стекла микроскопа и подключил его к омметру. С помощью этого метода я не могу получить абсолютное значение измерения яркость, но я вижу изменения и могу сравнивать значения. Этого достаточно, чтобы выровнять светодиод и сравнить яркость с яркостью. оригинальная лампа для микроскопа.
Итак, мой ненаучный результат измерения в случае Olympus CH-2: Вау! Он намного ярче оригинала…

Источники и дополнительная информация


Список данных транзисторов Фрэнка
www.luxeonstar.com

Неизолированный стабилизатор напряжения 2,5 А для систем 24 В постоянного тока

SVS — это переключаемое устройство стабилизации понижающей / повышающей мощности без гальванической развязки, но сохраняющее высокую степень защиты по своей конструкции. Если вам не требуется изоляция постоянного и постоянного тока, SVS — это экономичное решение для вашего приложения.Он защитит судовую электронику и светодиодное освещение от ряда проблем с напряжением, включая провалы, скачки и длительные переходные процессы низкого и высокого напряжения. Компактный SVS включает диагностику со светодиодной индикацией состояния, чтобы помочь установщику / оператору идентифицировать любое количество потенциальных проблем, связанных с напряжением. Продуманная монтажная пластина не увеличивает занимаемую площадь, позволяя устанавливать устройство в ограниченных пространствах доступа.

Характеристики и преимущества:

  • Отличные характеристики линии и регулирования нагрузки
  • Светодиодные индикаторы состояния повышенной видимости
  • Подходит для высокотемпературных сред
  • Компактный размер с уникальным монтажным приспособлением
  • Антикоррозийные конструкции и метизы
  • Печатная плата с конформным покрытием

Строительство Сплав ABS / PC и анодированный алюминий 6063-T5
Диапазон входного напряжения 16–32 В (мин.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *