Uz pareizi pievienojiet gaismas diodes un nodrošināt viņiem nepieciešamo ilgstošu un produktīvu darbu stabils strāvas avots vai, kā viņi to sauc, LED draiveris. Kā izvēlēties gatavu vai salikt visvienkāršāko vadītājs savienot Gaismas diodes- šajā rakstā.
Galvenais parametrs plkst savienojošās gaismas diodes Tas nav stress, tas ir lielums strāva plūstot caur to. Ir diezgan daudz gadījumu, kad pēc gaismas diožu ieslēgšanas, īpaši “ķīniešu”, strāva caur tām lēnām turpina pieaugt (sasilstot) un pēc kāda laika var sasniegt vērtības, kas ievērojami pārsniedz nominālās. . Tas viss noved pie kristāla pārkaršanas, straujas degradācijas, mirkšķināšanas nāves krampjos un neizbēgamas neveiksmes.
Lai nodrošinātu vienādu strāvu, gaismas diodes ir savienotas ar strāvas stabilizatoru secīgi grupas.
Līnijas draiveris uz LM317
Apraksts un īpašības
Patiesībā, LM317 pārstāv Sprieguma regulators ko var iespējot un kā strāvas stabilizators. Šīs mikroshēmas draivera ķēde ir tikpat vienkārša kā mājas stūris: jums ir nepieciešama pati mikroshēma un ... viens atsauces rezistors - un viss! Visas detaļas var pielodēt ar virsmas montāžu, pieskrūvējot mikroshēmu tieši pie radiatora. Tā vienkāršības un pieejamības dēļ mikroshēmas izmaksas ir aptuveni 0,2 c.u., šī mikroshēma jau daudzus gadus ir bijusi ļoti populāra radioamatieru vidū. Viens no mikroshēmas analogiem ir populārais pašmāju "KREN-ka" KR142EN12.
Atkarībā no versijas LM317 var būt papildu indekss, kas raksturo mikroshēmas pakotni. Visizplatītākais variants ir LM317Tēkā TO-220 zem skrūves stiprināšanai tieši pie dzesēšanas radiatora. LM317D2Tēkā D2PAK paredzēts uzstādīšanai uz dēļa ar nelielu slodzes jaudu. 
Lineārais stabilizators IC LM317 / LM317T
Lineārā stabilizatora sprieguma / strāvas regulēšanas princips ir tāds, ka regulators mainās p-n pretestība pārejas izvade jaudīgs tranzistors(faktiski virknes rezistors ķēdē) un tādējādi adaptīvi nogriež “papildu” spriegumu vai slāpē “papildu” strāvu uz sevi. Pateicoties tam, nekādi augstfrekvences traucējumi netraucē barošanas spriegumu, jo tie principā nepastāv. Tomēr lineārajiem stabilizatoriem ir nopietns trūkums. Kā jūs zināt, kad strāva iet caur jebkuru rezistoru, jauda tajā tiek izkliedēta siltuma veidā. Tāpēc lineārais stabilizators ieslēgts LM317 tendence uz spēcīgu karstumu un, kā rezultātā, pietiekami zema efektivitāte.
Iekļaušanas shēmas un piemēri
Shēmas un piemēri strāvas stabilizatora ieslēgšanai uz LM317 Elektroinstalācijas shēma LM317 priekš strāvas stabilizatorsārkārtīgi vienkārši - vienkārši pievienojiet noteiktas vērtības atsauces rezistoru starp izejas kājām un regulējošo ieeju. Atsauces rezistora pretestības un jaudas vērtības var aprēķināt, izmantojot vienkāršotu formulu:
R= 1,25 / I out P= 1,25 ⋅ I ārā
Iegūtās vērtības tiek noapaļotas līdz tuvākajai pretestības vērtībai un līdz tuvākajam vairāk jaudas vērtības, piemēram, lai pievienotu pusvatu SMD 5730, mēs iegūstam 8,2 omu rezistoru ar jaudu 0,25 W un 1 W LED (300 mA) attiecīgi - 4,3 omi un 0,5 W. Var izrādīties, ka vajadzīgā reitinga rezistori nav pieejami, tad jūs varat apvienot kompozītmateriālu rezistoru no vairākiem identiskiem, savienojot tos paralēli. Šajā gadījumā šāda kompozītmateriāla rezistora kopējā pretestība būs vienāda ar katra rezistora pretestību sadalīts uz to skaitu, un jauda būs vienāda ar katra rezistora jaudu reizināts par viņu skaitu. Aprēķinu atvieglošanai tīmeklī ir daudz tiešsaistes kalkulatoru, piemēram, šis.
Strāvas stabilizatora darbībai uz LM317 sprieguma kritums ir vismaz 3 V- tas jāņem vērā, izvēloties ieejas spriegumu un sērijveidā pieslēgto gaismas diožu skaitu. Piemēram, SMD 5730 darba spriegums ir 3,3 ... 3,4 V. Tāpēc, ja grupā pievienojat 3 gaismas diodes, tad ieejas spriegumam jābūt no 13 V (veselīga transportlīdzekļa borta tīkla darba spriegumam ir 14 V).
Visai vienkāršībai ir ieslēgts lineārās strāvas stabilizators LM317 raksturo zema efektivitāte un nepieciešamība pēc papildu dzesēšanas.
Impulsu draiveris uz PT4115
Apraksts un īpašības
Bāzes strāvas stabilizators PT4115 attiecas uz “atslēgām” vai impulsa ierīcēm, t.i. strāvas regulēšana caur pievienoto slodzi tiek veikta nevis ierobežojot strāvu uz pusvadītājiem, kā tas tiek darīts lineārajos stabilizatoros LM317, bet gan ar izejas atslēgas augstfrekvences atvēršanu / aizvēršanu.
Impulsu stabilizatorā PT4115 līdzstrāva tiek pārveidota impulsa strāvā ar augsta frekvence, un pēc tam atkal nogludināta līdz nemainīgai vērtībai. Tieši tā, impulsu veidošanās brīdī strāvas vērtība tiek regulēta, samazinot vai palielinot paša impulsa ilgumu vai pauzes starp tiem (darba cikls). Tāpēc ka komutācijas regulators neko neierobežo, bet vienkārši aizver/atver ķēdi, tad nav jaudas krituma, kas nozīmē, ka komutācijas regulators nedaudz uzsilst un ir augsta efektivitāte(līdz 97%!). Tāpēc pārslēgšanas draiveris var būt ļoti mazs, un tam nav nepieciešama liela dzesēšana.
Pašreizējā stabilizatora darbībai ieslēgts PT4115 minimālās nepieciešamās detaļas. Turklāt PT4115 var darboties kā Dimmer: šim nolūkam īpašai ieejai tiek pievienots pastāvīgs spriegums diapazonā no 0,3 ... 2,5 V vai PWM signāls.
Iekļaušanas shēmas un piemēri
Shēmas un piemēri strāvas stabilizatora ieslēgšanai uz PT4115 Ķēde stabilam strāvas avotam, izmantojot PT4115, ir standarta un izmanto minimālu cauruļvadu skaitu. Papildus pašai mikroshēmai jums būs nepieciešams izlīdzinošs kondensators, kas iestata zemas pretestības rezistoru (visticamāk, kompozītmateriālu), Schottky diode un induktors (drosele). Pievienojot maiņstrāvas spriegumam, jums būs nepieciešams arī diodes tilts. Visas detaļas ir diezgan miniatūras un ļauj man salikt dēli piecu kapeiku lielumā.
Normālai stabilizatora darbībai kondensatora klātbūtne(vēlams tantals) strāvas ķēdē obligāti, pretējā gadījumā, ieslēdzot, mikroshēma neizbēgami neizdosies. Kondensators ne tikai izlīdzina jaudas viļņus, bet arī tā galvenais uzdevums ir pašindukcijas strāvas kompensācija kas rodas droselē, kad atslēga ir aizvērta. Bez kondensatora pašinduktīvā strāva caur Šotkija diodi izraisīs mikroshēmas bojājumu.
Atsauces parametri rezistors aprēķina pēc vienkāršotas formulas:
R= 0,1 / I out
Viena vata gaismas diodēm (300 mA) mēs iegūstam 0,33 omu rezistoru. Lai iegūtu šādu rezistoru, paralēli "sviestmaizi" varat pielodēt 3 SMD 1 Ohm rezistorus.
induktivitāte droseļvārsts nosaka atkarībā no slodzes strāvas saskaņā ar tabulu:
| Slodzes strāva | Induktivitāte, uH |
|---|---|
| I out > 1A | 27 … 47 |
| 0,8A< I out ≤ 1A | 33 … 82 |
| 0,4A< I out ≤ 0.8A | 47 … 100 |
| I ārā ≥ 0,4A | 68 … 220 |
Kad ķēde tiek barota no avota pastāvīgs spriegums pietiek ar vienu ievadi kondensators ar ietilpību vismaz 4,7 mikrofarādes. Kad ir izveidots savienojums ar Maiņstrāvas spriegums caur taisngrieža diodes tiltu ir nepieciešams tantala kondensators ar jaudu vismaz 100 μF. Kondensators un induktors ir jāsavieno pēc iespējas tuvāk mikroshēmai.
Sveicieni mani draugi!
Tā kā ir dažas domas par led tūningu, tad izmantoju internetu šajā virzienā.Uzgāju labu rakstu, un lai vienmēr būtu pieejama informācija, iekopēju savā blogā.Citādi grāmatzīmes utt. ne vienmēr pa rokai.Lai piedod šo no šejienes paņemto memuāru autors.
Tātad sāksim ar: LM317 un gaismas diodes
Gaismas diožu izturību nosaka kristāla kvalitāte, bet baltajām gaismas diodēm arī LED luminofora kvalitāte. Darbības laikā kristāla noārdīšanās ātrums ir atkarīgs no darba temperatūras. Ja tiek novērsta kristāla pārkaršana, kalpošanas laiks var būt ļoti ilgs, līdz 10 gadiem vai vairāk.
Kas var izraisīt kristāla pārkaršanu? To var izraisīt tikai pārmērīgs strāvas pieaugums. Pat īsi pārslodzes strāvas impulsi saīsina gaismas diodes kalpošanas laiku, piemēram, ja pirmajā brīdī pēc strāvas pārsprieguma šis efekts nav vizuāli pamanāms un šķiet, ka gaismas diode nav bojāta.
Strāvas palielināšanos var izraisīt sprieguma nestabilitāte vai elektromagnētiskie (elektrostatiskie) uztvērēji LED strāvas ķēdē.
Fakts ir tāds, ka galvenais LED izturības parametrs nav tā barošanas spriegums, bet gan strāva, kas plūst caur to. Piemēram, sarkanās gaismas diodes barošanas sprieguma ziņā var būt no 1,8 līdz 2,6 V, baltas no 3,0 līdz 3,7 V. Pat vienā ražotāja partijā var atrast gaismas diodes ar dažādu darba spriegumu. Nianse ir tāda, ka gaismas diodes, kuru pamatā ir AlInGaP / GaAs (sarkans, dzeltens, zaļš - klasisks), diezgan labi iztur strāvas pārslodzi, un gaismas diodes, kuru pamatā ir GaInN / GaN (zils, zaļš (zils-zaļš), balts), ar strāvas pārslodzi. piemēram, viņi dzīvo 2 reizes ... 2-3 stundas! Tātad, ja vēlaties, lai LED deg un neizdegtu vismaz 5 gadus, jums ir jārūpējas par tā barošanu.
Ja mēs uzstādām gaismas diodes ķēdē ( seriālais savienojums) vai savienoti paralēli, tad vienādu spilgtumu var panākt tikai tad, ja caur tiem plūstošā strāva ir vienāda.
Augsts pretējais spriegums ir bīstams arī gaismas diodēm. Gaismas diodēm reversā sprieguma slieksnis parasti nepārsniedz 5-6 V. Lai aizsargātu LED no apgrieztā sprieguma impulsiem, ieteicams uzstādīt taisngrieža diodi pretējā virzienā.
Kā ar savām rokām izveidot vienkāršāko strāvas stabilizatoru? Un vēlams no lētām sastāvdaļām.
Pievērsīsim uzmanību sprieguma regulatoram LM317, kuru ir viegli pārvērst par strāvas regulatoru tikai ar vienu rezistoru, ja nepieciešams stabilizēt strāvu līdz 1 A robežās vai LM317L, ja nepieciešams stabilizēt strāvu līdz 0,1 A.
Šādi izskatās stabilizatori LM317 ar darba strāvu līdz 3 A.
Šādi izskatās stabilizatori LM317L ar darba strāvu līdz 100 mA.
Spriegums tiek pievienots Vin (ieejai), spriegums tiek noņemts no Vout (izejas), un Adjust ir regulēšanas ieeja. Tādējādi LM317 ir stabilizators ar regulējamu izejas spriegumu. Minimālais izejas spriegums ir 1,25 V (ja Adjust ir “iestādīts” tieši zemē), un maksimālais ir līdz ieejas spriegumam mīnus 1,25 V. T.K. maksimālais ieejas spriegums ir 37 volti, tad jūs varat izgatavot strāvas stabilizatorus attiecīgi līdz 37 voltiem.
Lai pārvērstu LM317 par strāvas stabilizatoru, nepieciešams tikai 1 rezistors!
Pārslēgšanas shēma izskatās šādi:
Izmantojot formulu attēla apakšā, ir ļoti viegli aprēķināt rezistora pretestības vērtību vajadzīgajai strāvai. Tas ir, rezistora pretestība ir - 1,25 dalīta ar nepieciešamo strāvu. Stabilizatoriem līdz 0,1 A piemērota rezistoru jauda 0,25 W. Strāvām no 350 mA līdz 1 A ieteicama 2 W. Zemāk ir tabula ar rezistoru strāvām plaši izmantotajām gaismas diodēm.
Šeit ir piemērs ar visu iepriekš minēto. Izgatavosim strāvas stabilizatoru baltajām gaismas diodēm ar darba strāvu 20 mA, automašīnas darbības apstākļiem (gaismas regulēšana tagad ir tik moderna ...).
Baltajām gaismas diodēm darba spriegums ir vidēji 3,2 V. Vieglajā automašīnā borta spriegums svārstās vidēji no 11,6 V akumulatora režīmā līdz 14,2 V, kad dzinējs darbojas. Krievu automašīnām mēs ņemsim vērā izmešu daudzumu “atgriešanās virzienā” un virzienā uz priekšu līdz 100! volts.
Virknē var ieslēgt tikai 3 gaismas diodes - 3,2 * 3 \u003d 9,6 volti, plus 1,25 kritums uz stabilizatora \u003d 10,85. Plus reversā sprieguma diode 0,6 volti = 11,45 volti.
Iegūtā vērtība 11,45 volti ir zemāka par zemāko spriegumu automašīnā - tas ir labi! Tas nozīmē, ka izeja vienmēr būs mūsu 20 mA neatkarīgi no sprieguma automašīnas borta tīklā. Lai aizsargātu pret pozitīvas polaritātes pārspriegumiem, aiz diodes ievietojam 24 voltu slāpētāju.
P.S. Izvēlieties gaismas diožu skaitu tā, lai uz stabilizatora paliktu pēc iespējas mazāks spriegums (bet ne mazāks par 1,3 voltiem), tas ir nepieciešams, lai samazinātu paša stabilizatora jaudas izkliedi. Tas ir īpaši svarīgi lielām strāvām. Un neaizmirstiet, ka strāvām no 350 mA un virs LMka būs nepieciešams radiators.
Tas ir viss!
Shēma. 1. ATTĒLS
Z1 slāpētāju vai zenera diode lētām gaismas diodēm nevar uzstādīt, bet automašīnā ir nepieciešama diode! Es iesaku to instalēt pat tad, ja vienkārši pievienojat gaismas diodes ar dzēšanas rezistoru. Kā aprēķināt rezistora pretestību gaismas diodēm, manuprāt, tas ir lieki aprakstīt, bet, ja nepieciešams, rakstiet forumā.
Īss diagrammas apraksts 1. att
LED skaits ķēdē ir jāizvēlas, ņemot vērā jūsu darba spriegumu, no kura atņemts sprieguma kritums uz stabilizatora un mīnus uz diodes.
Piemēram: Automašīnā jāpievieno baltas gaismas diodes ar darba strāvu 20 mAm. Lūdzu, ņemiet vērā, ka 20 mA ir darba strāva dārgām ZĪMOLA LED diodēm! Tikai uzņēmums garantē šādu strāvu. Ja nezināt precīzu izcelsmi, izvēlieties strāvu 14-15 mA robežās. Tas tāpēc, lai vēlāk nebrīnītos, kāpēc tik ātri nokrita spilgtums vai vispār, kāpēc tie tik ātri izdega. Tas attiecas arī uz lieljaudas gaismas diodēm. Jo tas, kas ir marķēts uz preces, mums ne vienmēr tiek importēts.
Jautājums 1: Cik var savienot virknē? Baltajām gaismas diodēm darba spriegums ir 3,0-3,2 volti. Ņemsim 3.1. Minimālais darba spriegums uz stabilizatora (pamatojoties uz tā atsauci 1,25) ir aptuveni 3 V. Diodes kritums ir 0,6 V. No šejienes mēs apkopojam visus spriegumus un iegūstam minimālo darba spriegumu, virs kura notiek strāvas stabilizācijas režīms pie a. dotais līmenis (ja tas ir zemāks, strāva būs mazāka) \u003d 3,1 * 3 + 3,0 + 0,6 \u003d 12,9 V. Automašīnai minimālais tīkla spriegums 12,6 ir normāls.
Baltajām gaismas diodēm pie 20 mA var ieslēgt 3 gab, 12,6 V tīklam.Ņemot vērā, ka pie ieslēgta dzinēja normālais tīkla darba spriegums ir 13,6 V (tas ir nominālais, citos gadījumos var būt lielāks !), Un strādājošais LM317 ir līdz 37 V
R1 = 1,25/Ist.
kur R1 ir strāvas iestatīšanas rezistora pretestība omos.
1.25 - atsauce (minimālais stabilizācijas spriegums) LM317
Ist - stabilizācijas strāva ampēros.
Mums ir nepieciešama strāva 20 mA - mēs pārvēršam ampēros = 0,02 A.
Aprēķināt R1 = 1,25 / 0,02 = 62,5 omi. Mēs pieņemam tuvāko vērtību 62 omi.
Vēl daži vārdi par gaismas diožu iekļaušanu grupā.
Ideālā gadījumā tas ir virknes savienojums ar strāvas stabilizāciju.
Gaismas diodes- tās principā ir zenera diodes ar ļoti zemu reverso darba spriegumu. Ja ir iespējami augstsprieguma traucējumi no blakus esošajiem augstsprieguma vadiem, tad katrai gaismas diodei jābūt šuntai ar aizsargdiodi. (uzziņai daudzi ražotāji, īpaši lieljaudas diodēm, to jau dara, uzstādot izstrādājumā aizsargdiodi).
ja jums ir nepieciešams savienot LED masīvu, es iesaku šo savienojuma shēmu.
Rezistori ir nepieciešami, lai izlīdzinātu strāvas ķēdēs, un tie ir balasta slodzes, ja tiek bojātas masīva gaismas diodes.
Strāva ķēdē ir vienāda ar spriegumu, kas dalīts ar ķēdes pretestību.
Es vadīju \u003d V bedre / diodes un rezistora pretestībai.
Mēs nezinām rezistora un diodes pretestību, bet mēs zinām savu darba strāvu un sprieguma kritumu pāri LED.
Mazjaudas gaismas diodēm ar strāvu 20 mA ir nepieciešams:
Zinot sprieguma kritumu pāri LED, varat aprēķināt atlikušo daļu - spriegumu pāri rezistoram.
Piemēram, barošanas spriegums V bedre \u003d 9 V. Mēs pievienojam 1 baltu LED, kritums uz tā ir 3,1 V. Spriegums pāri rezistoram būs \u003d 9 - 3,1 \u003d 5,9 V.
Mēs aprēķinām rezistora pretestību:
R1 = 5,9 / 0,02 = 295 omi.
Mēs ņemam rezistoru ar tuvu augstāku pretestību 300 omi.
PS. Gaismas diodes darbības strāvas raksturlielumi ne vienmēr atbilst patiesībai, īpaši tas attiecas uz gaismas diodēm, kas izgatavotas “nezinu kur”, LED (jebkurām) liela uzmanība jāpievērš siltuma noņemšanai, un tā kā šis nosacījums ne vienmēr ir iespējams, tāpēc iesaku “20 mA” gaismas diodēm izvēlēties strāvu aptuveni 13-15 mA. Ja tas ir 50mA SMD, ielādējiet ar 25-30mA. Šis ieteikums īpaši attiecas uz gaismas diodēm ar darba spriegumu aptuveni 3,0 volti (balta, zila un patiesi zaļa) un SMD dizaina gaismas diodēm. Tie. nejautā maksimālā strāva pēc apraksta uztaisi par 10-25% mazāku, kalpošanas laiks būs par 10 garāks :) ...
Visu to labāko jums un gludus ceļus =)
Tam bieži ir nepieciešams papildu, tā teikt, nodrošinājums, piemēram, jaudīgām gaismas diodēm ir nepieciešams draiveris. Jūs varat to salikt pats.
Es vēlos šodien iepazīstināt jūs ar vienkāršāko draiveri 0,5-5W-x gaismas diodēm, kuru pamatā ir LM317 mikroshēma.
Kā jūs zināt, lai darbinātu lieljaudas gaismas diodes, ir nepieciešams strāvas stabilizators (vai, kā saka, gaismas diode tiek darbināta ar strāvu, nevis spriegumu), pretējā gadījumā LED nedarbosies ļoti ilgi un izdegs. Šiem nolūkiem tiek izmantots LED draiveris, kas paredzēts strāvas un citu funkciju stabilizēšanai (spilgtuma kontrole utt.). Ir specializētas mikroshēmas, un internets ir pilns ar draiveru shēmām.
Tomēr jūs varat salikt vienkāršāko LED draiveri populārajā LM317 mikroshēmā.
Šī mikroshēma ir universāla, uz tās var būvēt gan visa veida lineāros sprieguma stabilizatorus, gan strāvas ierobežotājus, uzlādes ierīce... Bet pakavēsimies pie strāvas ierobežotāja. Mikroshēma ierobežo strāvu, un diode ņem tik daudz sprieguma, cik nepieciešams. Ķēde ir ļoti vienkārša, tā sastāv tikai no divām daļām: pašas mikroshēmas un strāvas iestatīšanas rezistora.
Shematiska datu lapa.
Vai arī šeit ir saprotamāka bilde.
Minimālajam spriegumam jābūt vismaz par 2-4V lielākam par LED kristāla barošanas spriegumu. Ķēde ļauj ierobežot strāvu no 10mA līdz 1,5A ar maksimālo ieejas spriegumu 35V. Ar lielu sprieguma kritumu un (vai) lielām strāvām mikroshēma jānovieto uz radiatora. Ja ir nepieciešami lieli ieejas spriegumi vai strāva, vai ir nepieciešams samazināt zudumus, vai siltuma izkliedi, tad jau ir vērts izmantot pārslēgšanas draiveri.
Rezistoru aprēķina, izmantojot šādu formulu:
R1=1.25V/Iout, kur strāva tiek ņemta ampēros un pretestība omi.
Piemēram, mums ir LED 700 mA strāvai, R = 1,25/0,7 A = 1,785 vai 1,8 omi.
Neliela aprēķināta tabula.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka LM317 maksimālā strāva ir pusotrs ampērs. Tāpat neaizmirstiet tam izmantot radiatoru.
Protams, pašai ķēdei ir zema efektivitāte, taču jūs varat to ignorēt.
Es pats piebildīšu, ka, ja jūsu rokās ir barošanas bloks (barošanas avots) no datora un pāris šādas mikroshēmas un rezistori, jūs varat salikt labu gaismekli uz tā paša Cree vai Semileds. Vienai mikroshēmai var pieslēgt līdz 10 diodēm.
Šobrīd uz trim Cree XM-L t6 esmu samontējis draiveri lukturītim pēc šīs shēmas, kurā par barošanas avotu kalpo četri US18650GR (3.7v) akumulatori. Diožu strāva ir 1250 mA. Tas, protams, ir mazāk nekā vietējam draiverim (bija jau 3A), taču tas joprojām spīd lieliski.
Es arī atzīmēju, ka PSU no datora ir divas līnijas +12 un -12, tas ir, jūs varat ņemt 24v. Un tas jau ir ar pretestību 1,8 omi, var pieslēgt 6 gab. diodes katrā līnijā. Tas ir, jums vajag 4 mikroshēmas. Bet ir viena lieta: līnijā -12V strāva ir tikai 0,3A, tas ir, tas nedarbosies (es tikko paskatījos uz vienu no saviem barošanas blokiem).