Į teisingai prijunkite šviesos diodus ir suteikti jiems reikalingą ilgą ir produktyvų darbą stabilus srovės šaltinis arba, kaip jie vadina, LED tvarkyklė. Kaip išsirinkti gatavą arba surinkti paprasčiausią vairuotojas Prisijungti šviesos diodai- šiame straipsnyje.
Pagrindinis parametras ties jungiantys šviesos diodai Tai ne stresas, o dydžio srovė teka per ją. Yra nemažai atvejų, kai įjungus šviesos diodus, ypač „kiniškus“, srovė per juos lėtai didėja (kai įkaista) ir po kurio laiko gali pasiekti vertes, kurios smarkiai viršija vardines. . Visa tai veda į kristalo perkaitimą, greitą degradaciją, mirksi mirtį ir neišvengiamą gedimą.
Kad būtų užtikrinta tokia pati srovė, šviesos diodai prijungiami prie srovės stabilizatoriaus paeiliui grupės.
Linijos tvarkyklė LM317
Aprašymas ir charakteristikos
Faktiškai, LM317 atstovauja Įtampos reguliatorius kurias galima įjungti ir kaip srovės stabilizatorius. Šio lusto tvarkyklės grandinė paprasta kaip namo kampas: jums reikia pačios mikroschemos ir... vieno atskaitos rezistoriaus – ir viskas! Visos dalys gali būti lituojamos paviršiniu montavimu, prisukant mikroschemą tiesiai prie radiatoriaus. Dėl savo paprastumo ir įperkamumo lusto kaina apie 0,2 c.u., šis lustas jau daugelį metų buvo labai populiarus tarp radijo mėgėjų. Vienas iš mikroschemos analogų yra populiarus buitinis „KREN-ka“ KR142EN12.
Priklausomai nuo versijos, LM317 gali turėti papildomą indeksą, apibūdinantį mikroschemų paketą. Dažniausias variantas yra LM317T pastate TO-220 po varžtu, skirtu tvirtinti tiesiai prie aušinimo radiatoriaus. LM317D2T pastate D2PAK skirtas montuoti ant lentos su maža apkrovos galia. 
Linijinis stabilizatorius IC LM317 / LM317T
Linijinio stabilizatoriaus įtampos / srovės reguliavimo principas yra tas, kad reguliatorius keičiasi p-n atsparumas perėjimo išvestis galingas tranzistorius(tiesą sakant, nuoseklus rezistorius grandinėje) ir taip adaptyviai atjungia „perteklinę“ įtampą arba slopina „perteklinę“ srovę. Dėl šios priežasties bet kokie aukšto dažnio trukdžiai netrukdo maitinimo įtampai, nes jų iš esmės nėra. Tačiau linijiniai stabilizatoriai turi rimtą trūkumą. Kaip žinote, kai srovė praeina per bet kurį rezistorių, galia jame išsisklaido šilumos pavidalu. Todėl linijinis stabilizatorius įjungtas LM317 polinkis į stiprų karštį ir dėl to pakankamai mažas efektyvumas.
Įtraukimo schemos ir pavyzdžiai
LM317 srovės stabilizatoriaus įjungimo schemos ir pavyzdžiai Elektros schema LM317 dėl srovės stabilizatorius labai paprasta - tiesiog prijunkite tam tikros vertės atskaitos rezistorių tarp išvesties kojelių ir reguliavimo įvesties. Etaloninio rezistoriaus varžos ir galios vertes galima apskaičiuoti naudojant supaprastintą formulę:
R= 1,25 / I out P= 1,25 ⋅ I out
Gautos vertės suapvalinamos iki artimiausios varžos vertės ir iki artimiausio daugiau galios vertės, pavyzdžiui, norint prijungti pusės vato SMD 5730, gauname 8,2 omų rezistorių, kurio galia yra 0,25 W, o 1 W (300 mA) šviesos diodams atitinkamai - 4,3 omo ir 0,5 W. Gali pasirodyti, kad reikiamo įvertinimo rezistorių nėra, tuomet galite sujungti sudėtinį rezistorių iš kelių vienodų, sujungdami juos lygiagrečiai. Tokiu atveju bendra tokio sudėtinio rezistoriaus varža bus lygi kiekvieno rezistoriaus varžai padalintas iki jų skaičiaus, o galia bus lygi kiekvieno rezistoriaus galiai padauginta už jų skaičių. Kad būtų lengviau apskaičiuoti, internete yra daug internetinių skaičiuoklių, pavyzdžiui, šis.
Kad LM317 veiktų srovės stabilizatorius, įtampos kritimas mažiausiai 3 V- į tai reikia atsižvelgti renkantis įėjimo įtampą ir nuosekliai sujungtų šviesos diodų skaičių. Pavyzdžiui, SMD 5730 darbinė įtampa yra 3,3 ... 3,4 V. Todėl, jei grupėje prijungiate 3 šviesos diodus, įėjimo įtampa turėtų būti nuo 13 V (veikiančio automobilio borto tinklo darbinė įtampa yra 14 V).
Dėl viso savo paprastumo įjungtas tiesinis srovės stabilizatorius LM317 pasižymi mažu efektyvumu ir papildomo aušinimo poreikiu.
Impulsų tvarkyklė PT4115
Aprašymas ir charakteristikos
Bazinės srovės stabilizatorius PT4115 reiškia „raktą“ arba impulsinius įrenginius, t.y. srovės kiekio reguliavimas per prijungtą apkrovą atliekamas ne ribojant puslaidininkių srovę, kaip tai daroma tiesiniuose stabilizatoriuose LM317, o aukšto dažnio atidarant / uždarant išvesties klavišą.
Impulsiniame stabilizatoriuje PT4115 nuolatinė srovė paverčiama impulsine srove su aukštas dažnis, o tada vėl išlygintas iki konstantos. Tiesiog impulsų susidarymo momentu srovės reikšmė koreguojama sumažinant arba padidinant paties impulso trukmę arba pauzes tarp jų (darbo ciklą). Nes perjungimo reguliatorius nieko neriboja, o tiesiog uždaro / atidaro grandinę, tada nėra galios kritimo, o tai reiškia, kad perjungimo reguliatorius šiek tiek įkaista ir turi didelis efektyvumas(iki 97 proc.!). Todėl perjungimo tvarkyklė gali būti labai maža ir nereikalauja didelio aušinimo.
Kad veiktų dabartinis stabilizatorius PT4115 reikalingos minimalios dalys. Be to, PT4115 gali veikti kaip Dimmer: tam į specialų įvestį įvedama pastovi 0,3 ... 2,5 V įtampa arba PWM signalas.
Įtraukimo schemos ir pavyzdžiai
Srovės stabilizatoriaus įjungimo PT4115 schemos ir pavyzdžiai Stabilios srovės šaltinio grandinė, naudojanti PT4115, yra standartinė ir naudoja mažiausiai vamzdžių. Be pačios mikroschemos, jums reikės išlyginimo kondensatoriaus, kuris nustato mažos varžos rezistorių (greičiausiai sudėtinį), Schottky diodą ir induktorių (droselį). Prijungus prie kintamosios srovės įtampos šaltinio, jums taip pat reikės diodinio tiltelio. Visos detalės gana miniatiūrinės ir galiu surinkti penkių kapeikų dydžio lentą.
Normaliam stabilizatoriaus veikimui kondensatoriaus buvimas(geriausia tantalo) maitinimo grandinėje būtinai, kitaip įjungus mikroschema neišvengiamai suges. Kondensatorius ne tik išlygina galios bangavimą, bet ir pagrindinė jo užduotis saviindukcijos srovės kompensavimas kuris atsiranda droselyje, kai raktas uždarytas. Be kondensatoriaus savaime indukcinė srovė per Schottky diodą sukels mikroschemos gedimą.
Pamatiniai parametrai rezistorius apskaičiuojama pagal supaprastintą formulę:
R= 0,1 / I out
Vieno vato šviesos diodams (300 mA) gauname 0,33 omo rezistorių. Norėdami gauti tokį rezistorių, lygiagrečiai su „sumuštiniu“ galite lituoti 3 SMD 1 Ohm rezistorius.
induktyvumas droselis nustatoma priklausomai nuo apkrovos srovės pagal lentelę:
| Apkrovos srovė | Induktyvumas, uH |
|---|---|
| I out > 1A | 27 … 47 |
| 0,8A< I out ≤ 1A | 33 … 82 |
| 0,4A< I out ≤ 0.8A | 47 … 100 |
| I out ≥ 0,4A | 68 … 220 |
Kai grandinė maitinama iš šaltinio nuolatinė įtampa pakanka vienos įvesties kondensatorius kurių talpa ne mažesnė kaip 4,7 mikrofaradų. Prisijungus prie kintamoji įtampa per lygintuvo diodinį tiltelį reikalingas ne mažesnės kaip 100 μF talpos tantalo kondensatorius. Kondensatorius ir induktorius turi būti prijungti kuo arčiau lusto.
Sveikinimai mano draugai!
Kadangi yra minčių apie led tiuningą, tai naudoju internetą šia linkme.Radau gerą straipsnį, o kad visada būtų prieiga prie informacijos nukopijavau į savo blogą.Kitu atveju žymės ir t.t. ne visada po ranka.Tegu atleidžia man šių iš čia paimtų atsiminimų autorius.
Taigi pradėkime nuo: LM317 ir šviesos diodai
Šviesos diodų ilgaamžiškumą lemia kristalo kokybė, o baltų šviesos diodų – taip pat ledo liuminoforo kokybė. Eksploatacijos metu kristalų skilimo greitis priklauso nuo darbinės temperatūros. Jei bus išvengta kristalo perkaitimo, jo tarnavimo laikas gali būti labai ilgas, iki 10 ar daugiau metų.
Dėl ko kristalas gali perkaisti? Tai gali sukelti tik per didelis srovės padidėjimas. Net trumpi perkrovos srovės šuoliai sutrumpina šviesos diodo tarnavimo laiką, pavyzdžiui, jei pirmą akimirką, po srovės viršįtampio, šis efektas vizualiai nepastebimas ir atrodo, kad šviesos diodas nepažeistas.
Srovės padidėjimą gali sukelti įtampos nestabilumas arba elektromagnetiniai (elektrostatiniai) šviesos diodų maitinimo grandinės paėmimai.
Faktas yra tas, kad pagrindinis šviesos diodo patvarumo parametras yra ne jo maitinimo įtampa, o per jį tekanti srovė. Pavyzdžiui, raudoni šviesos diodai pagal maitinimo įtampą gali turėti nuo 1,8 iki 2,6 V, balti šviesos diodai nuo 3,0 iki 3,7 V. Net ir toje pačioje vieno gamintojo partijoje galima rasti skirtingos darbinės įtampos šviesos diodų. Niuansas yra tas, kad šviesos diodai, pagrįsti AlInGaP / GaAs (raudona, geltona, žalia - klasikinė), gana gerai atlaiko srovės perkrovą, o šviesos diodai, kurių pagrindą sudaro GaInN / GaN (mėlyna, žalia (mėlyna-žalia), balta), esant perkrovai dėl srovės. pavyzdžiui, jie gyvena 2 kartus... 2-3 valandas! Taigi, jei norite, kad šviesos diodas degtų ir nedegtų bent 5 metus, turite pasirūpinti jo maitinimu.
Jei diegsime šviesos diodus grandinėje ( serijinis ryšys) arba sujungti lygiagrečiai, tada tą patį šviesumą galima pasiekti tik tuo atveju, jei per juos teka vienoda srovė.
Aukšta atvirkštinė įtampa taip pat pavojinga šviesos diodams. Šviesos diodams atvirkštinės įtampos slenkstis paprastai neviršija 5-6 V. Norint apsaugoti šviesos diodą nuo atvirkštinės įtampos impulsų, rekomenduojama sumontuoti priešingos krypties lygintuvo diodą.
Kaip savo rankomis sukurti paprasčiausią srovės stabilizatorių? Ir pageidautina iš nebrangių komponentų.
Atkreipkime dėmesį į įtampos reguliatorių LM317, kurį nesunku paversti srovės reguliatoriumi, turinčiu tik vieną rezistorių, jei reikia stabilizuoti srovę iki 1 A arba LM317L, jei reikia stabilizuoti srovę iki 0,1 A.
Taip atrodo LM317 stabilizatoriai, kurių darbinė srovė yra iki 3 A.
Taip atrodo LM317L stabilizatoriai, kurių darbinė srovė siekia iki 100 mA.
Įtampa taikoma Vin (įvestis), įtampa pašalinama iš Vout (išvesties), o Adjust yra reguliavimo įvestis. Taigi, LM317 yra stabilizatorius su reguliuojama išėjimo įtampa. Minimali išėjimo įtampa yra 1,25 V (jei Adjust „pasodinta“ tiesiai į žemę), o maksimali – iki įėjimo įtampos minus 1,25 V. T.K. maksimali įėjimo įtampa yra 37 voltai, tada galite pagaminti atitinkamai iki 37 voltų srovės stabilizatorius.
Norint paversti LM317 srovės stabilizatoriumi, jums reikia tik 1 rezistoriaus!
Perjungimo schema atrodo taip:
Naudojant paveikslo apačioje esančią formulę, labai lengva apskaičiuoti rezistoriaus varžos vertę reikiamai srovei. Tai yra, rezistoriaus varža yra - 1,25, padalinta iš reikiamos srovės. Stabilizatoriams iki 0,1 A tinka 0,25 W rezistoriaus galia. Srovėms nuo 350 mA iki 1 A rekomenduojama 2 W. Žemiau pateikiama plačiai naudojamų šviesos diodų srovių rezistorių lentelė.
Štai pavyzdys su visomis aukščiau išvardintais dalykais. Padarykime srovės stabilizatorių baltiems šviesos diodams, kurių darbinė srovė yra 20 mA, automobilio eksploatavimo sąlygos (dabar toks madingas šviesos derinimas ...).
Baltų šviesos diodų darbinė įtampa yra vidutiniškai 3,2 V. Lengvajame automobilyje borto įtampa vidutiniškai svyruoja nuo 11,6 V akumuliatoriaus režimu iki 14,2 V, kai variklis veikia. Rusiškiems automobiliams atsižvelgsime į išmetamųjų teršalų kiekį „grįžtant“ ir į priekį iki 100! voltų.
Galite įjungti tik 3 šviesos diodus nuosekliai - 3,2 * 3 \u003d 9,6 voltų, plius 1,25 kritimo ant stabilizatoriaus \u003d 10,85. Plius atvirkštinės įtampos diodas 0,6 volto = 11,45 volto.
Gauta 11,45 voltų vertė yra mažesnė už žemiausią automobilio įtampą – tai gerai! Tai reiškia, kad išėjimas visada bus mūsų 20 mA, nepriklausomai nuo įtampos automobilio borto tinkle. Norėdami apsisaugoti nuo teigiamo poliškumo viršįtampių, po diodo įdedame 24 voltų slopintuvą.
P.S. Šviesos diodų skaičių pasirinkite taip, kad ant stabilizatoriaus liktų kuo mažesnė įtampa (bet ne mažesnė nei 1,3 volto), tai būtina norint sumažinti paties stabilizatoriaus galios sklaidą. Tai ypač svarbu esant didelėms srovėms. Ir nepamirškite, kad srovėms nuo 350 mA ir daugiau LMka reikės radiatoriaus.
Tai viskas!
Schema. 1 PAVEIKSLAS
Z1 slopintuvo arba zenerio diodo pigiems šviesos diodams montuoti negalima, tačiau automobilyje būtinas diodas! Aš rekomenduoju jį įdiegti, net jei tik prijungiate šviesos diodus su gesinimo rezistoriumi. Kaip apskaičiuoti rezistoriaus varžą šviesos diodams, manau, nereikia aprašyti, bet jei reikia, parašykite forume.
Trumpas schemos aprašymas 1 pav
Šviesos diodų skaičius grandinėje turi būti parenkamas atsižvelgiant į jūsų darbinę įtampą, atėmus įtampos kritimą ant stabilizatoriaus ir minusą ant diodo.
Pavyzdžiui: Automobilyje reikia prijungti baltus šviesos diodus, kurių darbinė srovė yra 20 mAm. Atkreipkite dėmesį, kad 20 mA yra firminių brangių šviesos diodų veikimo srovė! Tokią srovę garantuoja tik įmonė. Jei nežinote tikslios kilmės, pasirinkite 14-15 mA srovę. Tai tam, kad vėliau nenustebtumėte, kodėl taip greitai sumažėjo ryškumas arba, apskritai, kodėl jie taip greitai perdegė. Tai pasakytina ir apie didelės galios šviesos diodus. Nes tai, kas pažymėta ant prekės, ne visada pas mus atvežama.
Klausimas 1: Kiek jų galima sujungti nuosekliai? Baltų šviesos diodų darbinė įtampa yra 3,0–3,2 voltai. Paimkime 3.1. Minimali stabilizatoriaus darbinė įtampa (remiantis jo atskaita 1,25) yra maždaug 3 V. Diodo kritimas yra 0,6 V. Iš čia apibendriname visas įtampas ir gauname mažiausią darbinę įtampą, kurią viršijus veikia srovės stabilizavimo režimas. nurodytas lygis (jei mažesnis, srovė bus mažesnė) \u003d 3,1 * 3 + 3,0 + 0,6 \u003d 12,9 V. Automobiliui minimali 12,6 tinklo įtampa yra normali.
20 mA baltos spalvos šviesos diodams galima įjungti 3 vnt, 12,6 V tinklui Atsižvelgiant į tai, kad įjungus variklį normali darbo tinklo įtampa yra 13,6 V (tai nominali, kitais atvejais gali būti ir didesnė! ), O veikiantis LM317 yra iki 37V
R1 = 1,25/Ist.
kur R1 yra srovės nustatymo rezistoriaus varža omais.
1.25 - atskaita (minimali stabilizavimo įtampa) LM317
Ist – stabilizavimo srovė amperais.
Mums reikia 20 mA srovės - mes paverčiame amperais = 0,02 A.
Apskaičiuoti R1 = 1,25 / 0,02 = 62,5 omo. Mes priimame artimiausią 62 omų vertę.
Dar keli žodžiai apie šviesos diodų grupinį įtraukimą.
Idealiu atveju tai yra serijinis ryšys su srovės stabilizavimu.
šviesos diodai- Tai iš esmės yra zenerio diodai su labai maža atvirkštine darbo įtampa. Jei yra didelės įtampos trikdžių iš netoliese esančių aukštos įtampos laidų tikimybė, kiekvienas šviesos diodas turi būti šuntuotas apsauginiu diodu. (pavyzdžiui, daugelis gamintojų, ypač didelės galios diodų, tai jau daro įtaisydami gaminyje apsauginį diodą).
Jei reikia prijungti LED masyvą, rekomenduoju šią prijungimo schemą.
Rezistoriai reikalingi, kad išlygintų sroves grandinėse ir yra balastinės apkrovos, kai pažeidžiami masyvo šviesos diodai.
Srovė grandinėje yra lygi įtampai, padalytai iš grandinės varžos.
Aš vedžiau \u003d V duobę / už diodo ir rezistoriaus varžą.
Mes nežinome rezistoriaus ir diodo varžos, bet žinome savo darbo srovę ir įtampos kritimą per šviesos diodą.
Mažos galios šviesos diodams, kurių srovė yra 20 mA, reikia:
Žinodami šviesos diodo įtampos kritimą, galite apskaičiuoti likusią dalį - įtampą per rezistorių.
Pavyzdžiui, maitinimo įtampa V duobė \u003d 9 V. Prijungiame 1 baltą šviesos diodą, kritimas ant jo yra 3,1 V. Rezistoriaus įtampa bus \u003d 9 - 3,1 \u003d 5,9 V.
Apskaičiuojame rezistoriaus varžą:
R1 = 5,9 / 0,02 = 295 omai.
Mes paimame rezistorių, kurio varža yra didesnė - 300 omų.
PS. Šviesos diodo veikimo srovės charakteristikos ne visada atitinka tiesą, tai ypač pasakytina apie šviesos diodus, pagamintus „nežinau kur“, šviesos diodams (bet kokiems) reikia skirti didelį dėmesį šilumos pašalinimui, o kadangi ši sąlyga ne visada įmanoma, todėl rekomenduoju „20 mA“ šviesos diodams pasirinkti 13–15 mA srovę. Jei tai 50 mA SMD, įkelkite 25–30 mA. Ši rekomendacija ypač aktuali šviesos diodams, kurių darbinė įtampa yra apie 3,0 voltų (balta, mėlyna ir tikrai žalia) ir SMD šviesos diodams. Tie. neklausk maksimali srovė pagal aprašymą padaryk 10-25% mažesnį, tarnavimo laikas bus 10 ilgesnis :) ...
Sėkmės jums ir sklandžių kelių =)
Jai dažnai reikia papildomo, taip sakant, aprūpinimo, pavyzdžiui, galingiems šviesos diodams reikalingas tvarkyklė. Galite surinkti patys.
Šiandien noriu jums pristatyti paprasčiausią 0,5-5W-x šviesos diodų tvarkyklę, pagrįstą LM317 lustu.
Kaip žinote, norint maitinti didelės galios šviesos diodus, reikia srovės stabilizatoriaus (arba, kaip sakoma, šviesos diodas maitinamas srove, o ne įtampa), kitaip šviesos diodas ilgai nelaikys ir perdegs. Šiems tikslams naudojama LED tvarkyklė, skirta stabilizuoti srovę ir kitas funkcijas (ryškumo valdymas ir kt.). Yra specializuotų mikroschemų, o tvarkyklių grandinių pilnas internetas.
Tačiau jūs galite surinkti paprasčiausią LED tvarkyklę populiariame LM317 luste.
Ši mikroschema yra universali, ant jos galima statyti ir visų rūšių linijinius įtampos stabilizatorius, ir srovės ribotuvus, įkrovimo įrenginys... Bet apsistokime ties srovės ribotuvu. Mikroschema riboja srovę, o diodas užima tiek įtampos, kiek reikia. Grandinė labai paprasta, susideda tik iš dviejų dalių: pačios mikroschemos ir srovės nustatymo rezistoriaus.
Scheminis duomenų lapas.
Arba čia suprantamesnis vaizdas.
Minimali įtampa turi būti bent 2–4 V didesnė nei LED kristalo maitinimo įtampa. Grandinė leidžia apriboti srovę nuo 10 mA iki 1,5 A, kai didžiausia įvesties įtampa yra 35 V. Esant dideliam įtampos kritimui ir (arba) didelėms srovėms, mikroschema turi būti dedama ant radiatoriaus. Jei reikia didelių įėjimo įtampų ar srovės, arba reikia sumažinti nuostolius, ar šilumos išsklaidymą, tuomet jau verta naudoti perjungimo tvarkyklę.
Rezistorius apskaičiuojamas pagal šią formulę:
R1=1.25V/Iout, kur srovė imama amperais, o varža omų.
Pavyzdžiui, mes turime šviesos diodą, kurio srovė yra 700 mA, R = 1,25 / 0,7 A = 1,785 arba 1,8 Ohm.
Maža apskaičiuota lentelė.
Atkreipkite dėmesį, kad didžiausia LM317 srovė yra pusantro ampero. Taip pat nepamirškite tam naudoti radiatorių.
Žinoma, pati grandinė turi mažą efektyvumą, tačiau galite to nepaisyti.
Savarankiškai pridursiu, kad jei jūsų rankose yra maitinimo blokas (maitinimas) iš kompiuterio ir pora tokių mikroschemų ir rezistorių, galite surinkti gerą šviestuvą ant tų pačių Cree ar Semileds. Prie vieno lusto galima prijungti iki 10 diodų.
Šiuo metu trijuose Cree XM-L t6 pagal šią schemą surinkau žibintuvėlio tvarkyklę, kurioje kaip maitinimo šaltinis tarnauja keturios US18650GR (3.7v) baterijos. Diodų srovė yra 1250 mA. Tai, žinoma, mažiau nei vietinis vairuotojas (jau buvo 3A), bet vis tiek puikiai šviečia.
Taip pat atkreipiu dėmesį, kad PSU iš kompiuterio turi dvi linijas +12 ir -12, tai yra, galite paimti 24v. Ir tai jau su 1,8 omo varža, galite prijungti 6 vnt. diodų vienoje eilutėje. Tai yra, jums reikia 4 žetonų. Tačiau yra vienas dalykas: -12 V linijoje srovė yra tik 0,3 A, tai yra, ji neveiks (aš ką tik pažiūrėjau į vieną iš savo maitinimo šaltinių).