Існує неправильна думка, що для світлодіода важливим показником є ​​напруга живлення. Однак, це не так. Для його справної роботи істотний прямий струм споживання (Iпотр.), Який зазвичай буває в районі 20 міліампер. Розмір номінального струму обумовлена ​​конструкцією LED, ефективністю тепловідведення.

А ось величина падіння напруги, здебільшого визначається матеріалом напівпровідника, з якого виготовлений світлодіод, може доходити від 1,8 до 3,5В.

Звідси випливає, що для нормальної роботи LED необхідний стабілізатор струму, а не напруги. У цій статті розглянемо стабілізатор струму на lm317 для світлодіодів.

Стабілізатор струму для світлодіодів.

Звичайно ж, найпростіший спосіб обмежити Iпотр. для LED є . Але слід зазначити, що даний спосіб малоефективний через великі енергетичні втрати, і підходить лише для слаботочних LED.

Формула розрахунку необхідного опору: Rд = (Uпит.-Uпад.) / Iпотр.

Приклад: Uпит. = 12В; Uпад. на світлодіоді = 1,5 В; Іпотр. світлодіода = 0,02А. Необхідно розрахувати додатковий опір Rд.

У разі Rд = (12,5В-1,5В)/0,02А= 550 Ом.

Але знову, а повторюся, цей метод стабілізації годиться тільки для малопотужних світлодіодів.

Наступний варіант стабілізатора струму набільш практичний. У наведеній нижче схемі, LM317 обмежує Iпотр. LED, що задається опором R.

Для стабільної роботи на LM317 вхідна напруга повинна перевищувати напругу живлення світлодіода на 2-4 вольти. Діапазон обмеження вихідного струму становить 0,01А ... 1,5А і з вихідною напругою до 35 вольт.

Формула для розрахунку опору резистора R: R = 1,25 / Iпотр.

Приклад: для LED з Iпотр. в 200мА, R = 1,25 / 0, 2А = 6,25 Ом.

Калькулятор стабілізатора струму на LM317

Для розрахунку опору та потужності резистора просто введіть необхідний струм:

Не забувайте, що максимальний безперервний струм, яким може керуватися LM317, становить 1,5 ампер з хорошим радіатором. Для більших струмів використовуйте , який розрахований на 5 ампер, а з добрим радіатором до 8 ампер.

Якщо необхідно регулювати яскравість світлодіоду, то в статті наведено приклад схеми з використанням стабілізатора напруги LM2941.

Стабілізатор струму на транзисторі. Стабілізатори струму схеми

Схеми стабілізаторів струму для світлодіодів на транзисторах та мікросхемах

Відомо, що яскравість світлодіода дуже сильно залежить від струму, що протікає через нього. У той же час струм світлодіода дуже круто залежить від напруги живлення. Звідси виникають помітні пульсації яскравості навіть за незначної нестабільності харчування.

Але пульсації - це не страшно, набагато гірше те, що найменше підвищення напруги живлення може призвести до настільки сильного збільшення струму через світлодіоди, що вони просто вигорять.

Щоб цього не допустити, світлодіоди (особливо потужні) зазвичай запитують через спеціальні схеми – драйвери, які по суті є стабілізаторами струму. У цій статті будуть розглянуті схеми простих стабілізаторів струму для світлодіодів (на транзисторах чи поширених мікросхемах).

Для стабілізації струму через світлодіоди можна застосувати добре відомі рішення:

На малюнку 1 представлено схему, робота якої заснована на т.зв. емітерному повторювачі. Транзистор, включений таким чином, прагне підтримувати напругу на емітері точно так само, як і на базі (різниця буде тільки в падінні напруги на переході база-емітер). Таким чином, зафіксувавши напругу бази за допомогою стабілітрону, ми отримуємо фіксовану напругу на R1.

Звичайні діоди мають дуже слабку залежність прямої напруги від струму, тому можливе їх застосування замість важкодоступних низьковольтних стабілітронів. Ось два варіанти схем для транзисторів різної провідності, в яких стабілітрони замінені двома звичайними діодами VD1, VD2:

Струм через світлодіоди задається підбором резистора R2. Резистор R1 вибирають таким чином, щоб вийти на лінійну ділянку ВАХ діодів (з урахуванням струму бази транзистора). Напруга живлення всієї схеми має бути не меншою, ніж сумарна напруга всіх світлодіодів плюс близько 2-2.5 вольт зверху для сталої роботи транзистора.

Наприклад, якщо потрібно отримати струм 30 мА через 3 послідовно включених світлодіодів з прямою напругою 3.1, то схему слід запитати напругою не нижче 12 Вольт. При цьому опір резистора має бути близько 20 Ом, потужність розсіювання – 18 мВт. Транзистор слід підібрати з максимальною напругою Uке не нижче напруги живлення, наприклад, поширений S9014 (n-p-n).

Опір R1 залежатиме від коеф. посилення транзистора hfe та ВАХ діодів. Для S9014 та діодів 1N4148 достатньо буде 10 ком.

Застосуємо описаний стабілізатор для вдосконалення одного зі світлодіодних світильників, описаного у цій статті. Поліпшена схема виглядатиме так:

Дана доробка дозволяє значно знизити пульсацію струму і, отже, яскравість світлодіодів. Але головний плюс схеми полягає у нормалізації режиму роботи світлодіодів та захист їх від кидків напруги під час включення. Це призводить до суттєвого продовження терміну служби світлодіодної лампи.

З осцилограм видно, що додавши в схему стабілізатор струму для світлодіода на транзисторі та стабілітроні, ми відразу зменшили амплітуду пульсацій у кілька разів:

При вказаних на схемі номіналах на транзисторі розсіюється потужність трохи більше 0.5 Вт, що дозволяє обійтися без радіатора. Якщо ємність баластного конденсатора збільшити до 1.2 мкФ, то на транзисторі падатиме ~23 Вольт, а потужність складе близько 1 Вт. У цьому випадку без радіатора не обійтися, зате пульсації знизяться мало не до нуля.

Замість зазначеного на схемі транзистора 2CS4544 можна взяти 2SC2482 або аналогічний зі струмом колектора більше 100 мА і допустимою напругою Uке не менше 300 В (підійдуть, наприклад, старі радянські КТ940, КТ969).

Бажаний струм, як завжди, визначається резистором R *. Стабілітрон розрахований на напругу 5.1 В та потужність 0.5 Вт. Як світлодіоди застосовані поширені smd-світлодіоди з китайської лампочки (а ще краще взяти готову лампу і додати в неї відсутні компоненти).

Тепер розглянемо схему, представлену малюнку 2. Ось вона окремо:

Токовим датчиком тут є резистор, опір якого розраховується за формулою 0.6/Інагр. При збільшенні струму через світлодіоди транзистор VT2 починає відкриватися сильніше, що призводить до більш сильного замикання транзистора VT1. Струм зменшується. Таким чином, відбувається стабілізація вихідного струму.

Переваги схеми – її простота. До недоліку можна записати досить велике падіння напруги (а отже, і потужності) на транзисторі VT1. Це не критично при невеликих струмах (десятки і сотні міліампер), проте подальше збільшення струму через світлодіоди вимагатиме встановлення цього транзистора на радіатор.

Цього недоліку можна позбутися, застосувавши замість біполярного транзистора p-канальний MOSFET з низьким опором сток-виток:

Потрібний струм, як і раніше, визначається підбором резистора R1. VT1 – будь-який малопотужний. Замість потужного IRL3705N можна взяти, наприклад, IRF7210 (12А, 12В) або IRLML6402 (3.7А, 20В). Дивіться самі, які струми вам потрібні.

Найпростіша схема стабілізатора струму для світлодіодів на польовому транзисторі складається лише з одного транзистора з закороченим коротко затвором і витоком:

Замість КП303Е підійде, наприклад, BF245C або аналогічний із вбудованим каналом. Принцип дії схожий зі схемою малюнку 1, лише як еталонного напруги використовується потенціал " землі " . Величина вихідного струму визначається виключно початковим струмом стоку (береться з даташита) і практично не залежить від напруги сток-витік Uсі. Це добре видно з графіка вихідної характеристики:

На схемі на малюнку 3 ланцюг витоку доданий резистор R1, що задає деяке зворотне зміщення затвора і дозволяє таким чином змінити струм стоку (а значить і струм навантаження).

Приклад найпростішого драйвера струму для світлодіода представлений нижче:

Тут застосований польовий транзистор із ізольованим затвором та вбудованим каналом n-типу BSS229. Точне значення вихідного струму залежатиме від характеристик конкретного екземпляра та опору R1.

Це, загалом, усі способи перетворити транзистор на стабілізатор струму. Є ще так зване струмове дзеркало, але стосовно світлодіодних світильників воно не підходить. Тому перейдемо до мікросхем.

Стабілізатори струму на мікросхемах

Мікросхеми дозволяють досягти набагато більш високих характеристик, ніж транзистори. Найчастіше для збирання стабілізатор струму для світлодіодів своїми руками використовують прецизійні термостабільні джерела опорної напруги (TL431, LM317 та інші).

TL431

Типова схема стабілізатора струму для світлодіодів на TL431 виглядає так:

Так як мікросхема поводиться так, щоб підтримувати на резисторі R2 фіксовану напругу 2.5, то струм через цей резистор завжди буде дорівнює 2.5/R2. Якщо ж знехтувати струмом бази, можна вважати, що IRн = IR2. І що вище буде коефіцієнт посилення транзистора hfe, то більше ці струми збігатимуться.

R1 розраховується таким чином, щоб забезпечити мінімальний робочий струм мікросхеми – 1 мА.

А ось приклад практичного застосування TL431 у світлодіодній лампі:

На транзисторі падає близько 20-30 В, потужність, що розсіюється, становить менше 1.5 Вт. Крім зазначеного на схемі 2SC4544, можна застосувати BD711 або старий радянський КТ940А. Транзистори в корпусі TO-220 не вимагають встановлення на радіатор потужністю 1.5-2 Вт включно.

Резистор R3 служить обмеження імпульсу зарядки конденсатора при включенні живлення. Струм через навантаження задається резистором R2.

Як навантаження Rн тут виступають 90 білих чіп-світлодіодів LED2835. Максимальна потужність при струмі 60 мА становить 0.2 Вт (24Lm), падіння напруги – 3.2 В.

Для збільшення терміну служби потужність діодів спеціально занижена на 20% (0.16 Вт, струм 45 мА) відповідно сумарна потужність всіх світлодіодів становить - 14 Вт.

Зрозуміло, наведену схему стабілізатора струму для світлодіодів на 220 можна перерахувати під будь-який необхідний струм і/або інша кількість наявних у розпорядженні світлодіодів.

З урахуванням допустимого розкиду напруги 220 Вольт (див. ГОСТ 29322-2014), випрямлену напругу на конденсаторі C1 перебуватиме в діапазоні від 293 до 358 В, тому він повинен бути розрахований на напругу не менше 400 В.

Виходячи з діапазону напруг живлення, розраховуються параметри інших елементів схеми.

Наприклад, резистор, що задає робочий режим мікросхеми DA1, повинен забезпечувати струм не менше 0.5 мА при напрузі на С1 = 293 В. Максимальна кількість світлодіодів не повинна перевищувати NLED< (358 - 6) / 3.2, причем, чем их больше, тем выше яркость светильника и тем меньшая мощность будет уходить в никуда (рассеиваться в виде тепла на транзисторе VT1). Максимальное напряжение Uкэ транзистора VT1 должно быть не ниже 358 - (ULED * NLED).

LM7805, LM7812...

Будь-який інтегральний стабілізатор напруги можна перетворити на стабілізатор струму, додавши всього один резистор відповідно до схеми:

Тільки треба враховувати, що при такому включенні вхідна напруга має бути більшою, ніж напруга стабілізації мікросхеми на деяку величину (падіння напруга на самому стабілізаторі). Зазвичай це десь 2-2.5 вольта. Ну і, ясна річ, додати напругу на навантаженні.

Ось, наприклад, конкретний приклад стабілізатора струму для світлодіодів на ЛМ7812:

Параметри схеми розраховані на 10 smd-діодів 5730 із прямою напругою 3.3 вольта на кожному. Споживаний струм (струм через світлодіоди) – 300 мА. Потужність світильника ~10 Ватт.

Так як при послідовному підключенні світлодіодів загальна напруга дорівнюватиме сумі напруг на кожному з світлодіодів, то мінімальна напруга живлення схеми повинна бути: Uпіт = 2.5 + 12 + (3.3 х 10) = 47.5 Вольт.

Розрахувати опір і потужність резистора під інші значення струму можна за допомогою простенької програми Regulator Design (завантажити).

Очевидно, що чим вища вихідна напруга стабілізатора, тим більше тепла виділятиметься на токозадавальному резисторі і, отже, тим гірше ККД. Тому для наших цілей краще підійде LM7805, ніж LM7812.

LM317

Не менш ефективним виходить лінійний стабілізатор струму світлодіодів на LM317. Типова схема включення:

Простейшая схема включения LM317 для светодиодов, позволяющая собрать мощный светильник, состоит из выпрямителя с емкостным фильтром, стабилизатора тока и 93 светодиодов SMD 5630. Здесь применены MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3.1 V, 400 mW, 5.3 x3 мм).

Якщо така велика гірлянда зі світлодіодів не потрібна, то до драйвера на LM317 для живлення світлодіодів доведеться додати баластний резистор або конденсатор (щоб загасити надмірну напругу). Як це зробити, ми дуже докладно розглядали в цій статті.

Недолік такої схеми струмового драйвера для світлодіодів у тому, що при підвищенні напруги в мережі вище 235 вольт, LM317 виявиться за межами розрахункового режиму роботи, а при зниженні до ~208 вольт і нижче, мікросхема зовсім перестає стабілізувати і глибина пульсацій повністю залежатиме. від ємності С1.

Тому використовувати такий світильник потрібно там, де напруга менш стабільна. І на ємності цього конденсатора не варто заощаджувати. Діодний міст можна взяти готовий (наприклад, мініатюрний MB6S) або зібрати з відповідних діодів (Uобр не менше 400 В, прямий струм > 100 мА).

Замість ув'язнення

До недоліків наведених у статті схем слід віднести низький ККД за рахунок марної витрати потужності на регулюючих елементах. Втім, це властиво всім лінійним стабілізаторам струму.

Низький коефіцієнт корисної дії неприйнятний для пристроїв, що живляться від автономних джерел струму (світильники, ліхтарики тощо). Істотного підвищення ККД (90% і більше) можна досягти застосуванням імпульсних стабілізаторів струму.

electro-shema.ru

Коли збирається перший блок живлення, схема береться найпростіша - щоб вийшло все напевно. Коли вдасться його запустити і отримати аж цілих 12 вольт і струму, що регулюються, під підлогу ампера радіоаматор переймається сенсом фрази «І буде тобі щастя!». Тільки щастя це триватиме не дуже довго і незабаром стає цілком очевидним, що в БП обов'язково має бути можливість регулювання сили струму на виході. Доробкою вже наявного блоку живлення це можна досягти, але дещо клопітно – краще вже зібрати ще один, більш «просунутий». Є цікавий варіант. До малопотужного блоку живлення можна виготовити приставку регулювання струму в інтервалі від 20 mA і до максимуму того, що він здатний дати, ось за цією схемою:

Такий пристрій зібрав майже рік тому.

Токовий стабілізатор справді потрібна річ. Наприклад, допоможе зарядити будь-який акумулятор, розрахований на напругу до 9 вольт включно, причому зауважу, зарядити якісно. Ось тільки вимірювальної головки у неї не вистачає. Зважуюсь на модернізацію та розбираю на складові свою саморобку, де, мабуть, найзначніший компонент це змінний резистор ППБ-15Е з максимальним опором 33 Ома.

Новий корпус зорієнтований виключно під розміри індикатора від магнітофона, який виконуватиме функції міліамперметра.

Для цього у нього «малюється» нова шкала (вибрав струм повного відхилення стрілки 150 mA, а можна зробити і по максимуму).

Потім на стрілочний прилад ставиться шунт.

Шунт зробив із ніхромової нагрівальної спіралі діаметром 0,5 мм. Транзистор КТ818 обов'язково поставте на радіатор охолодження.

З'єднання (зчленування) приставки з блоком живлення проводитися за допомогою, інтегрованої в корпус імпровізованої вилки, штирі якої взяті від звичайної мережевої вилки, на одному з кінців яких нарізане різьблення М4, за допомогою якої двох гайок кожен з них прикручений до корпусу.

Підсумкове зображення того, що вийшло. Однозначно сталося більш досконале творіння. Світлодіод виконує не тільки функцію індикації, але й освітлення шкали стабілізатора струму. З побажанням успіху, Babay.

el-shema.ru

Стабілізатори струму. Види та пристрій. Робота та застосування

Стабілізатори струму призначені для стабілізації струму на навантаженні. Напруга на навантаженні залежить від його опору. Стабілізатори необхідні для функціонування різних електронних приладів, наприклад, газорозрядні лампи.

Для якісного заряду акумуляторів також потрібні стабілізатори струму. Вони використовуються в мікросхемах для настроювання струму каскадів перетворення та посилення. У мікросхемах вони відіграють роль генератора струму. В електричних ланцюгах завжди є різні перешкоди. Вони негативно впливають на дію приладів та електричних пристроїв. З такою проблемою легко справляються стабілізатори струму.

Відмінною рисою стабілізаторів струму є їхній значний вихідний опір. Це дає можливість виключити вплив напруги на вході та опору навантаження на значення струму на виході пристрою. Стабілізатори струму підтримують вихідний струм у певних межах, змінюючи при цьому напруга таким чином, що струм, що протікає навантаження, залишається постійним.

Пристрій та принцип дії

На нестабільність навантажувального струму впливає значення опору та напруги на вході. Розглянемо приклад, у якому опір навантаження постійно, а напруга на вході підвищується. Струм навантаження при цьому також зростає.

В результаті цього підвищиться струм та напруга на опорах R1 та R2. Напруга стабілітрона стане рівною сумі напруг опорів R1, R2 і на переході VT1 база-емітер: Uvd1=UR1+UR2+UVT1(б/е)

Напруга на VD1 не змінюється при змінному вхідному напрузі. Внаслідок цього струм на переході база-емітер знизиться, і підвищиться опір між клемами емітер-колектор. Сила струму на переході колектор-емітер і навантажувальний опір стане знижуватися, тобто переходити до початкової величини. Так виконується вирівнювання струму та підтримка його на одному рівні.

Розглянемо елементарну схему із застосуванням польового транзистора.

Навантажувальний струм проходить через R1. Струм у ланцюзі: «+» джерела напруги, сток-затвор VТ1, опір навантаження, негативний полюс джерела – дуже незначний, так як сток-затвор має зсув у зворотний бік.

Напруга на R1 позитивна: зліва «-», праворуч напруга дорівнює напрузі правого плеча опору. Тому напруга затвора щодо витоку мінусова. При зниженні опору навантаження, струм підвищується. Тому напруга затвора проти витоком має ще більшу різницю. Внаслідок цього транзистор закривається сильніше.

При більшому закритті транзистора струм навантаження знизиться, і повернеться до початкової величини.

Види стабілізаторів струму

Існує безліч різних видів стабілізаторів залежно від їх призначення та принципу роботи. Розглянемо докладніше основні такі пристрої.

Стабілізатори на резисторі

В елементарному випадку генератором струму може бути схема, що складається з блоку живлення та опору. Подібна схема часто використовується для підключення світлодіода, що виконує функції індикатора.

З недоліків такої схеми можна назвати необхідність використання високовольтного джерела. Тільки за такої умови можна використовувати резистор, що має високий опір, та отримати хорошу стабільність струму. На опорі розсіюється потужність P = I 2 x R.

Стабілізатори на транзисторах

Значно функціонують стабілізатори, зібрані на транзисторах.

Можна налаштувати падіння напруги таким чином, що воно буде дуже маленьким. Це дає можливість зниження втрат за хорошої стабільності струму на виході. На виході транзистора опір дуже великий. Така схема застосовується для підключення світлодіодів або заряджання акумуляторних батарей малої потужності.

Напруга на транзисторі визначається стабілітроном VD1. R2 відіграє роль датчика струму та обумовлює струм на виході стабілізатора. При збільшенні струму падіння напруги на цьому резистори стає більше. Напруга надходить на емітер транзистора. У результаті напруга на переході база-емітер, яка дорівнює різниці напруги бази та емітерної напруги, знижується, і струм повертається до заданої величини.

Схема струмового дзеркала

Аналогічно функціонують генератори струму. Популярною схемою таких генераторів є «струмове дзеркало», в якій замість стабілітрону застосовується біполярний транзистор, а точніше, емітерний перехід. Замість опору R2 застосовується опір емітера.

Стабілізатори на полевику

Схема із застосуванням польових транзисторів простіша. У ній як стабілізатор напруги можна застосовувати потенціал землі.

Пристрої на мікросхемі

У попередніх схемах є елементи порівняння та регулювання. Аналогічна структура схеми застосовується під час проектування пристроїв, що вирівнюють напругу. Відмінність пристроїв, що стабілізують струм і напруга, полягає в тому, що ланцюг зворотного зв'язку сигнал приходить від датчика струму, який підключений до ланцюга навантажувального струму. Тому для створення стабілізаторів струму використовують популярні мікросхеми 142 ЕН 5 або LМ 317.

Тут роль датчика струму грає опір R1, на якому стабілізатор підтримує постійну напругу та струм навантаження. Величина опору датчика значно нижча, ніж опір навантаження. Зниження напруги на датчику впливає напругу виходу стабілізатора. Подібна схема добре поєднується із зарядними пристроями, світлодіодами.

Імпульсний стабілізатор

Високі ККД мають імпульсні стабілізатори, виконані на основі ключів. Вони здатні при незначній напрузі входу створювати високу напругу споживача. Така схема зібрана мікросхемі МАХ 771.

Опір R1 і R2 відіграють роль дільників напруги на виході мікросхеми. Якщо напруга на виході мікросхеми стає вищою за опорне значення, то мікросхема знижує вихідну напругу, і навпаки.

Якщо схему змінити таким чином, щоб мікросхема реагувала та регулювала струм на виході, то вийде стабілізоване джерело струму.

При падінні напруги на R3 нижче 1,5, схема працює в якості стабілізатора напруги. Як тільки навантажувальний струм підвищується до певного рівня, то на резисторі R3 падіння напруги стає більшим, і схема діє як стабілізатор струму.

Опір R8 підключається за схемою тоді, коли напруга стає вище 16,5 В. Опір R3 задає струм. Негативним моментом цієї схеми можна відзначити значне падіння напруги на струмовимірювальному опорі R3. Цю проблему можна вирішити шляхом підключення операційного підсилювача посилення сигналу з опору R3.

Стабілізатори струму для світлодіодів

Виготовити такий пристрій самостійно можна із застосуванням мікросхеми LМ 317. Для цього залишиться лише підібрати резистор. Живлення для стабілізатора доцільно застосовувати наступне:

• Блок від принтера на 32 ст.
• Блок від ноутбука на 19 ст.
• Будь-який блок живлення на 12 ст.

Перевагою такого пристрою є низька вартість, простота конструкції, підвищена надійність. Складну схему немає сенсу збирати самостійно, простіше її придбати.

Схожі теми:

electrosam.ru

Схема стабілізатора струму

Зміст:

1. Релейні стабілізатори струму
2. Сімісторний стабілізатор
3. Стабілізатор струму високої частоти
4. Широтно-імпульсні пристрої
5. Резонансний стабілізатор струму
6. Стабілізатор змінного струму
7. Стабілізуючі пристрої для світлодіоду
8. Регульований стабілізатор струму
9. Стабілізатори постійного струму
10. Простий стабілізатор струму із двох транзисторів

У електричних мережах, що діють, постійно присутні різні перешкоди, що надають негативний вплив на роботу приладів та обладнання. Ефективно впоратися із цією проблемою допомагає схема стабілізатора струму. Стабілізуючі пристрої різняться між собою за технічними характеристиками та залежать від джерел живлення. Якщо в домашніх умовах стабілізація струму не є першочерговим завданням, то при використанні вимірювального обладнання струмові показники обов'язково мають бути стабільними. Особливою точністю відрізняються пристрої на польовому транзисторі. Відсутність перешкод дозволяє отримувати найдостовірніші результати після проведення вимірювань.

Загальний пристрій та принцип роботи

Основним елементом кожного стабілізатора є трансформатор. Найбільш проста схема складається з випрямного моста, з'єднаного з конденсаторами та резисторами. У кожній схемі застосовуються елементи різних типів, з індивідуальною ємністю та граничним опором.

Принцип роботи стабілізатора є досить простим. При попаданні струму на трансформатор відбувається зміна його граничної частоти. На вході цей параметр збігається із частотою мережі та становить 50 Гц. Після виконання перетворення струму значення граничної частоти на виході буде вже 30 Гц. У процесі роботи високовольтних випрямлячів відбувається визначення полярності напруги. Стабілізація струму виконується з допомогою роботи конденсаторів, а зниження перешкод відбувається з допомогою резисторів. Зрештою, на виході знову утворюється постійна напруга, що надходить трансформатор з частотою, що не перевищує 30 Гц.

Типи стабілізаторів струму

Відповідно до призначення, розроблено велику кількість різних типів стабілізуючих пристроїв.

Релейні стабілізатори струму. Їхня схема складається з типових елементів, у тому числі і компенсаційних конденсаторів. У цьому випадку встановлення мостових випрямлячів проводиться на початку ланцюга. Слід враховувати такий чинник, як наявність у стабілізаторі двох пар транзисторів. Установка першої пари виконується перед конденсатором. Завдяки цьому піднімається гранична частота.

У стабілізаторі такого типу значення вихідної напруги становитиме близько 5 ампер. Підтримка певного рівня номінального опору провадиться за допомогою резисторів. У найпростіших моделях використовуються двоканальні елементи. Вони відрізняються тривалим процесом перетворення, проте вони мають невеликий коефіцієнт розсіювання.

Сімісторний стабілізатор LM317. Ця модель широко використовується у різних галузях. Її основним елементом служить симістор, за допомогою якого у пристрої значно зростає гранична напруга. Цей показник на виході має значення близько 12 Ст. Система здатна витримувати зовнішній опір до 3 Ом. Підвищення коефіцієнта згладжування здійснюється із використанням багатоканальних конденсаторів. Транзистори відкритого типу застосовуються лише у високовольтних пристроях.

Контроль над зміною положення здійснюється за рахунок вихідного номінального струму, що змінюється. Стабілізатор струму LM317 може витримати диференціальний опір розміром до 5 Ом. У разі використання вимірювальних приладів це значення має бути не менше 6 Ом. Потужний трансформатор забезпечує режим нерозривного струму дроселя. У звичайній схемі він встановлюється відразу за випрямлячем. У приймачах на 12 вольт застосовується баластний тип резисторів, за рахунок яких знижуються коливання ланцюга.

Стабілізатор струму високої частоти. Його основним елементом є транзистор КК20, що характеризується прискореним процесом перетворення. Цьому сприяє зміна полярності на виході. Конденсатори, що задають частоту, встановлюються попарно в схемі. Імпульсний фронт у цьому випадку не повинен бути більше 2 мкс, інакше це призведе до суттєвих динамічних втрат.

У деяких схемах для насичення резисторів використовуються потужні підсилювачі у кількості не менше трьох. Щоб зменшити теплові втрати, використовуються ємнісні конденсатори. Значення швидкісних характеристик ключового транзистора залежить від параметрів дільника.

Широтно-імпульсні стабілізатори. У стабілізаторів цього досить значна індуктивність дроселя, з допомогою швидкої зміни дільника. У цій схемі використовуються двоканальні резистори, що пропускають струм у різних напрямках, а також ємнісні конденсатори. Всі ці елементи дозволяють підтримувати на виході значення граничного опору не більше 4 Ом. Максимальне навантаження, яке витримують такі стабілізатори, становить 3 А. Дані моделі рідко використовуються у вимірювальних приладах. Граничне розсіювання джерел живлення у разі має бути не вище 5 вольт, що дозволяє підтримувати нормативне значення коефіцієнта розсіювання.

У стабілізаторах струму цього типу ключові транзистори мають не дуже високі швидкісні характеристики. Причина полягає в низькій здатності резисторів виконувати блокування струму, що надходить від випрямляча. В результаті перешкоди з високою амплітудою викликають суттєві теплові втрати. Нейтралізація властивостей трансформатора знижується та призводить до спадів імпульсів. Перетворення струму здійснюється лише за рахунок роботи баластового резистора, встановленого безпосередньо за випрямляючим мостом. Широтно-імпульсний стабілізатор дуже рідко використовує напівпровідникові діоди, оскільки фронт імпульсів у ланцюзі становить трохи більше 1 мкс.

Резонансний стабілізатор струму Складається з конденсаторів малої ємності та резисторів з різними опорами. Невід'ємною частиною таких підсилювачів є трансформатори. Збільшення коефіцієнта корисної дії приладу досягається за рахунок використання великої кількості запобіжників. Це призводить до зростання динамічних характеристик резисторів. Монтаж низькочастотних транзисторів здійснюється безпосередньо за випрямлячами. За умови хорошої провідності струму робота конденсаторів стає можливою при різних частотах.

Стабілізатор змінного струму. Як правило, використовується в джерелах живлення, напругою до 15 вольт і є їх невід'ємною складовою. Максимальне значення зовнішнього опору, що сприймається пристроями, становить 4 Ом. Середня напруга змінного струму, що входить, буде в межах 13 В. У цьому випадку контроль над рівнем коефіцієнта згладжування здійснюється за допомогою конденсаторів відкритого типу. Схема побудови резисторів безпосередньо впливає на рівень пульсації, створюваний на виході.

Максимальний лінійний струм таких стабілізаторів становить 5 ампер. Відповідно, диференціальний опір матиме значення 5 Ом. Розмір максимально допустимої потужності розсіювання становить середньому 2 Вт. Це свідчить про серйозні проблеми стабілізаторів змінного струму із фронтом імпульсів. Зниження їх коливань можливе лише з допомогою мостових випрямлячів. Запобіжники дають змогу значно знизити теплові втрати.

Стабілізуючі пристрої для світлодіодів. У цьому випадку стабілізатори не повинні мати надто великої потужності. Головним завданням стабілізатора струму є максимальне зниження порога розсіювання. Для виготовлення такого стабілізатора власноруч використовуються дві основні схеми. Перший варіант виконується з використанням перетворювачів. Це дозволяє досягти всіх етапах граничної частоти трохи більше 4 Гц, значно збільшуючи цим продуктивність пристрою.

У другому випадку застосовуються підсилювальні елементи. Основним завданням є нейтралізація змінного струму. Зменшити динамічні втрати можна за допомогою високовольтних транзисторів. Надмірне насичення елементів долається конденсаторами відкритого типу. Швидкодія трансформаторів забезпечується ключовими резисторами. Їхнє розташування у схемі стандартне – безпосередньо за випрямляючим мостом.

Регульований стабілізатор струму. Затребуваний переважно у сфері промислового виробництва. Регульований стабілізатор дає можливість виконувати налаштування приладів та обладнання за рахунок зміни струму та напруги. Багато моделей можуть керуватися дистанційно за допомогою спеціальних контролерів, змонтованих усередині стабілізатора. Для таких пристроїв значення граничної напруги змінного струму становить приблизно 12 В. У цьому випадку рівень стабілізації має бути не менше ніж 14 Вт. Порогова напруга знаходиться у прямій залежності з частотністю приладу.

Щоб змінити коефіцієнт згладжування, у регульованому стабілізаторі встановлені ємнісні конденсатори. Дані пристрої відрізняються гарною продуктивністю: максимальний струм 4 А, диференціальний опір – 6 Ом. Забезпечення нерозривного режиму дроселя здійснюється трансформаторами ключового типу. Подача напруги на первинну обмотку провадиться через катод, струм на виході блокується залежно від типу конденсаторів. Запобіжники найчастіше не беруть участь у стабілізації процесу.

Стабілізатори постійного струму. В основу їхньої роботи закладено принцип подвійного інтегрування. За цей процес відповідають спеціальні перетворювачі. Динамічні характеристики стабілізаторів збільшуються двоканальними транзисторами. Істотна ємність конденсаторів дозволяє мінімізувати теплові втрати. Показники випрямлення визначаються точними розрахунками. Вихідна напруга постійного струму 12А відповідає максимальному граничному значенню 5 вольт, при частоті пристрою 30 Гц.

electric-220.ru

cxema.org - Три схеми простих регуляторів струму

Три схеми простих регуляторів струму

У мережі дуже багато схем регуляторів напруги для різних цілей, а ось з регуляторами струму справи інакше. І я хочу трохи заповнити цю прогалину, і представити вам три прості схеми регуляторів постійного струму, які варто взяти на озброєння, оскільки вони універсальні і можуть бути використані в багатьох саморобних конструкціях.

Регулятори струму за ідеєю небагатьом відрізняється від регуляторів напруги. Прошу не плутати регулятори струму зі стабілізаторами струму, на відміну від перших вони підтримують стабільний вихідний струм незалежно від напруги на вході та вихідного навантаження.

Стабілізатор струму - невід'ємна частина будь-якого нормального лабораторного блоку живлення або зарядного пристрою, призначений він для обмеження струму, що подається на навантаження. У цій статті ми розглянемо пару стабілізаторів та один регулятор загального застосування.

У всіх трьох варіантах як датчик струму використані шунти, по суті низькоомні резистори. Для збільшення вихідного струму будь-якої з перерахованих схем потрібно буде знизити опір шунта. Потрібне значення струму виставляють вручну, зазвичай обертанням змінного резистора. Усі три схеми працюють у лінійному режимі, а отже силовий транзистор при великих навантаженнях сильно нагріватиметься.

Перша схема відрізняється максимальною простотою та доступністю компонентів. Всього два транзистори, один з них керуючий, другий є силовим, яким і протікає основний струм.

Датчик струму являє собою низькоомний дротяний резистор. При підключенні вихідного навантаження на цьому резистори утворюється деяке падіння напруги, чим потужніше навантаження, тим більше падіння. Такого падіння напруги достатньо для спрацьовування керуючого транзистора, чим більше падіння, тим більше відкритий транзистор. Резистор R1, що задає напругу зміщення для силового транзистора, саме завдяки йому основний транзистор знаходиться у відкритому стані. Обмеження струму відбувається за рахунок того, що напруга на базі силового транзистора, яка була утворена резистором R1 грубо кажучи затухається або замикається на масу живлення через відкритий перехід малопотужного транзистора, цим силовий транзистор буде закриватися, отже, струм протікає по ньому зменшується .

Резистор R1 по суті звичайний дільник напруги, яким ми можемо задати ступінь відкривання керуючого транзистора, а отже, керувати і силовим транзистором обмежуючи струм, що протікає по ньому.

Друга схема побудована з урахуванням операційного підсилювача. Її неодноразово використовував у зарядних пристроях для автомобільного акумулятора. На відміну від першого варіанта – ця схема є стабілізатором струму.

Як і в першій схемі тут є датчик струму (шунт), операційний підсилювач фіксує падіння напруги на цьому шунті, все за вже знайомою нам схемою. Операційний підсилювач порівнює напругу на шунті з опорним, яке задається стабілітроном. Змінним резистором ми штучно змінюємо опорну напругу. Операційний підсилювач у свою чергу намагатиметься збалансувати напругу на входах шляхом зміни вихідної напруги.

Вихід операційного підсилювача керує потужним польовим транзистором. Тобто принцип роботи мало чим відрізняється від першої схеми, за винятком того, що є джерело опорної напруги виконаний на стабілітроні.

Ця схема також працює в лінійному режимі і силовий транзистор при великих навантаженнях сильно нагріватиметься.

Остання схема побудована на основі популярної інтегральної мікросхеми стабілізатора LM317. Це лінійний стабілізатор напруги, але є можливість використовувати мікросхему як стабілізатор струму.

Потрібний струм визначається змінним резистором. Недоліком схеми є те, що основний струм протікає саме за вказаним раніше резистором і природно той потрібен потужний, дуже бажано використання дротяних резисторів.

Максимально допустимий струм мікросхеми LM317 1,5 ампера, збільшити його можна додатковим силовим транзистором. В цьому випадку мікросхема вже буде як керуюча, тому нагріватися не буде, натомість нагріватиметься транзистор і від цього нікуди не подінешся.

Невелике відео

Друкарські плати

• < Назад
• Вперед >

vip-cxema.org

Стабілізатори струму

Зміст:

1. Загальний пристрій та принцип роботи
2. Діодний стабілізатор струму
3. Стабілізатор струму на двох транзисторах
4. Відео: Зроби сам стабілізатор на LM2576

У кожній електричній мережі періодично виникають перешкоди, що негативно впливають на стандартні параметри струму та напруги. Ця проблема успішно вирішується за допомогою різних пристроїв, серед яких дуже популярні та ефективні стабілізатори струму. Вони мають різні технічні характеристики, що уможливлює їх використання спільно з будь-якими побутовими електроприладами та обладнанням. Особливі вимоги пред'являються до вимірювального обладнання, що потребує стабільної напруги.

Загальний пристрій та принцип роботи стабілізаторів струму

Знання основних принципів роботи стабілізаторів струму сприяє найефективнішому використанню цих пристроїв. Електричні мережі буквально насичені різними перешкодами, що негативно впливають на роботу побутових приладів та електроустаткування. Для подолання негативних впливів використовується схема простого стабілізатора напруги та струму.

У кожному стабілізаторі є основний елемент - трансформатор, що забезпечує роботу системи. Найпростіша схема включає у свій склад випрямний міст, з'єднаний з різними типами конденсаторів та резисторів. Їх основними параметрами вважаються індивідуальна ємність та граничний опір.

Сам стабілізатор струму працює за дуже простою схемою. Коли струм надходить трансформатор, його гранична частота змінюється. На вході вона співпадатиме з частотою електричної мережі і становитиме 50 Гц. Після того, як будуть виконані всі перетворення струму, гранична частота на виході знизиться до 30 Гц. У схемі перетворення беруть участь високовольтні випрямлячі, з допомогою яких визначається полярність напруги. Конденсатори безпосередньо беруть участь у стабілізації струму, а резистори знижують перешкоди.

Діодний стабілізатор струму

Багато конструкціях світильників є діодні стабілізатори, більш відомі як стабілізатори струму для світлодіодів. Як і всі типи діодів, світлодіоди мають нелінійну вольтамперну характеристику. Тобто, при змінному напрузі на світлодіоді, відбувається непропорційна зміна струму.

Зі зростанням напруги спочатку спостерігається дуже повільне зростання струму, в результаті свічення світлодіода відсутнє. Потім, коли напруга досягає порогового значення, починається випромінювання світла та дуже швидке зростання струму. Подальше зростання напруги призводить до катастрофічного збільшення струму та перегорання світлодіода. Значення порогової напруги відбивається у технічних характеристиках світлодіодних джерел світла.

Світлодіоди з високою потужністю вимагають встановлення тепловідведення, оскільки їхня робота супроводжується виділенням великої кількості тепла. Крім того, для них потрібний і досить потужний стабілізатор струму. Правильна робота світлодіодів також забезпечується стабілізуючими пристроями. Це з сильним розкидом порогового напруги навіть в однотипних джерел світла. Якщо два таких світлодіоди підключити паралельно до одного джерела напруги, по них проходитиме струм різної величини. Різниця може бути настільки суттєвою, що один із світлодіодів відразу ж згорить.

Таким чином, не рекомендується увімкнення світлодіодних джерел світла без стабілізаторів. Дані пристрої встановлюють струм заданого значення без урахування напруги, що додається до схеми. До найсучасніших приладів відноситься двовивідний стабілізатор для світлодіодів, що застосовується для створення недорогих рішень з управління світлодіодами. До його складу входить польовий транзистор, обв'язувальні деталі та інші радіоелементи.

Схеми стабілізаторів струму на КРЕН

Ця схема стабільно працює з використанням таких елементів, як КР142ЕН12 або LM317. Вони є регульованими стабілізаторами напруги, що працюють зі струмом до 1,5А та вхідною напругою до 40В. У нормальному тепловому режимі ці пристрої можуть розсіювати потужність до 10Вт. Ці мікросхеми мають низьке власне споживання, що становить приблизно 8мА. Даний показник залишається незмінним навіть при змінному струмі, що проходить через КРЕН і зміненому вхідному напрузі.

Елемент LM317 здатний утримувати на основному резисторі постійну напругу, що регулюється в певних межах за допомогою підстроювального резистора. Основний резистор з незмінним опором забезпечує стабільність струму, що проходить через нього, тому він відомий ще, як токозадавальний резистор.

Стабілізатор на КРЕН відрізняється простотою і може використовуватися як електронне навантаження, заряджання акумуляторів та в інших областях.

Стабілізатор струму на двох транзисторах

Завдяки своєму простому виконанню в електронних схемах дуже часто використовуються стабілізатори на двох транзисторах. Їх основним недоліком вважається не цілком стабільний струм у навантаженнях при напрузі, що змінюється. Якщо ж не потрібні високі струмові характеристики, то цей стабілізуючий пристрій цілком пригодиться для вирішення багатьох нескладних завдань.

Крім двох транзисторів у схемі стабілізатора присутній токозадавальний резистор. Коли одному з транзисторів (VT2) збільшується струм, зростає напруга на токозадающем резистори. Під впливом цієї напруги (0,5-0,6В) починає відкриватися інший транзистор (VT1). При відкритті цього транзистора інший транзистор – VT2 починає закриватися. Відповідно, зменшується і кількість струму, що протікає через нього.

Як VT2 використовується біполярний транзистор, однак у разі потреби можливо створити регульований стабілізатор струму на польовому транзисторі MOSFET, який використовується як стабілітрон. Його вибір здійснюється з напруги 8-15 вольт. Цей елемент використовується при надто високій напрузі джерела живлення, під дією якого затвор у польовому транзисторі може бути пробитий. Більш потужні стабілітрони MOSFET розраховані на вищу напругу - 20 вольт і більше. Відкриття таких стабілітронів відбувається за мінімального значення напруги на затворі 2 вольта. Відповідно відбувається і збільшення напруги, що забезпечує нормальну роботу схеми стабілізатора струму.

Регульований стабілізатор постійного струму

Іноді виникає потреба у стабілізаторах струму з можливістю регулювань у широкому діапазоні. У деяких схемах може використовуватися токозадавальний резистор зі зниженими характеристиками. У цьому випадку необхідно застосовувати підсилювач помилки, основою якого є операційний підсилювач.

За допомогою одного токозадаючого резистора відбувається посилення напруги в іншому резисторі. Цей стан називається посиленою напругою помилки. За допомогою опорного підсилювача порівнюються параметри опорної напруги та напруги помилки, після чого виконується регулювання стану польового транзистора.

Для такої схеми потрібне окреме харчування, яке подається до окремого гнізда. Напруга живлення повинна забезпечувати нормальну роботу всіх компонентів схеми і не перевищувати рівня, достатнього для пробою польового транзистора. Правильне налаштування схеми вимагає установки повзунка змінного резистора у верхнє положення. За допомогою підстроювального резистора виставляється максимальне значення струму. Таким чином, змінний резистор дозволяє виконувати регулювання струму від нуля до максимального значення, встановленого під час налаштування.

Потужний імпульсний стабілізатор струму

Широкий діапазон струмів і навантажень живлення не завжди є основною вимогою до стабілізаторів. У деяких випадках вирішальне значення приділяється високому коефіцієнту корисної дії приладу. Це завдання успішно вирішує мікросхема імпульсного стабілізатора струму, що замінює компенсаційні стабілізатори. Прилади цього типу дозволяють створювати високу напругу на навантаженні навіть за наявності невисокої вхідної напруги.

Крім того, існує стабілізатор струму імпульсного типу, що підвищує. Вони використовуються разом з навантаженнями, напруга живлення яких перевищує вхідну напругу стабілізуючого пристрою. Як дільники вихідної напруги використовуються два резистори, задіяні в мікросхемі, за допомогою якої вхідна та вихідна напруга по черзі зменшується або збільшується.

Стабілізатор на LM2576

electric-220.ru

Стабілізатор струму на транзисторі

Зміст:

1. Складання стабілізатора струму з двох транзисторів

У процесі роботи електричних мереж завжди виникає потреба у стабілізації струму. Ця процедура здійснюється за допомогою спеціальних приладів, до яких входить стабілізатор струму на транзисторі. Вони широко застосовуються в різних електронних пристроях, а також при зарядженні всіх типів акумуляторів. Стабілізатори використовуються в інтегральних мікросхемах як генератори струму, створюючи перетворювальні та підсилювальні каскади.

Звичайні стабілізатори струму мають великий вихідний опір, виключаючи тим самим вплив факторів опору навантаження і вхідної напруги на величину вихідного струму. Основним недоліком цих пристроїв є необхідність використання джерела живлення з високою напругою. У цьому випадку стабільність струму досягається застосуванням резисторів із великим опором. Тому потужність, що виділяється резистором (P = I2 x R), при великих значеннях струмів може стати неприйнятною для нормальної роботи системи. Набагато краще зарекомендували себе стабілізатори струму на транзисторах, які виконують свої функції незалежно від величини вхідної напруги.

Простий стабілізатор струму на транзисторі

Найбільш простими пристроями вважаються діодні стабілізатори. Завдяки їм електричні схеми значно спрощуються, що призводить до зниження загальної вартості приладів. Робота схем стає більш стійкою та надійною. Ці якості зробили діодні стабілізатори просто незамінними у забезпеченні живлення світлодіодів. Діапазон напруги, в якому вони можуть нормально функціонувати, становить 1,8-100 вольт. За рахунок цього стає можливим долати імпульсні та тривалі зміни напруги.

Тому світлодіодів може бути різної яскравості і відтінків, залежно від струму, що протікає в ланцюгу. Декілька таких світильників, включених послідовно, працюють у нормальному режимі за участю лише одного діодного стабілізатора. Дана схема може бути легко перетворена, в залежності від кількості світлодіодів і напруги живлення. Необхідний струм задається стабілізаторами, включеними паралельно до світлодіодного ланцюга.

Такі стабілізатори встановлені в багатьох конструкціях світлодіодних світильників, у тому числі застосовується стабілізатор струму на біполярному транзисторі. Це з властивостями світлодіодів, які мають нелінійної вольтамперной характеристикою. Тобто коли на світлодіоді змінюється напруга, зміна струму відбувається непропорційно. При поступовому збільшенні напруги спочатку спостерігається дуже повільне зростання струму і свічення світлодіода відсутня. Після досягнення напругою порогового значення світло з'являється і одночасно спостерігається дуже швидке зростання струму.

Якщо напруга продовжує збільшуватись, настає критичне зростання струму, що призводить до згоряння світлодіода. Тому значення порогової напруги завжди вказується серед характеристик світлодіодних джерел світла. Світлодіоди підвищеної потужності виділяють багато тепла і повинні підключатися до спеціальних тепловідводів.

У зв'язку з широким розкидом порогової напруги всі світлодіоди повинні підключатися до джерела живлення через стабілізатор. Навіть у однотипних світлодіодів може бути різна пряма напруга. Отже, при паралельному підключенні двох джерел світла через них проходитиме різний струм. Відмінність може бути настільки велика, що один із світлодіодів раніше вийде з ладу або відразу згорить.

За допомогою стабілізатора для світлодіода встановлюється значення заданого струму, незалежно від напруги, що додається до схеми. Коли напруга перевищує пороговий рівень, струм, досягнувши потрібного значення, далі не змінюється. При подальшому зростанні напруги воно залишається незмінним на світлодіоді, а зростає лише на стабілізаторі.

Стабілізатор струму на польовому транзисторі

Стрибки напруги мережі дуже часто призводять до виходу з ладу електроприладів, пристроїв та іншого обладнання. Для того щоб запобігти виникненню подібних ситуацій застосовуються різні стабілізуючі пристрої. Серед них популярністю користуються стабілізатори струму на польових транзисторах, що забезпечують стабільну роботу електрообладнання. У побуті часто використовується стабілізатор постійного струму своїми руками, схема якого дозволяє вирішувати основні завдання.

Основною функцією даних пристроїв є компенсація перепадів та стрибків напруги в мережі. Стабілізатори автоматично підтримують точно задані параметри струму. Крім стрибків струму, компенсується зміна потужності навантаження та температури навколишнього середовища. Наприклад, якщо потужність, споживана обладнанням, зросте, то відповідно збільшиться і струм, що споживається. Як правило, це призводить до падіння напруги на опорі проводів і джерела струму.

Серед багатьох пристроїв, що стабілізують, найбільш надійною вважається схема стабілізатора струму на полевику, в якій транзистор підключається послідовно з опором навантаження. Це викликає лише незначні зміни навантаження, тоді як значення вхідної напруги постійно змінюється.

Щоб знати, як працюють такі стабілізатори, потрібно знати пристрій і принцип дії польових транзисторів. Дані елементи управляються електричним полем, у зв'язку з цим і виникла їхня назва. Саме електричне поле виникає під дією прикладеної напруги, отже, всі польові транзистори є напівпровідниковими приладами, які працюють під керуванням напруги, що відкриває канали цих пристроїв.

Польовий транзистор складається з трьох електродів - витоку, стоку та затвора. Вхід заряджених частинок відбувається через витік, а вихід через стік. Закриття або відкриття потоку частинок здійснюється за допомогою затвора, що виконує функції крана. Заряджені частинки тектимуть лише за умови напруги, яка повинна бути прикладена між стоком та витоком. Якщо напруга відсутня, то струму в каналі не буде. Отже, чим вище напруга, що подається, тим більше відкривається кран. За рахунок цього струм у каналі між стоком-витоком збільшується, а опір каналу – зменшується. Для джерел живлення передбачено роботу польових транзисторів у режимі ключа, що забезпечує повне відкриття або закриття каналу.

Дані властивості дозволяють зробити розрахунок стабілізатора струму на транзисторі, що забезпечує підтримку струмових параметрів на певному рівні. Використання польових транзисторів визначає принцип дії такого стабілізатора. Всім відомо, що кожен ідеальний джерело струму має ЕРС, що прагне нескінченності і також нескінченно великим внутрішнім опором. Це дозволяє отримати струм із необхідними параметрами, незалежно від опору навантаження.

У такому ідеальному джерелі виникає струм, який залишається на тому самому рівні, незважаючи на зміни опору навантаження. Підтримка струму на постійному рівні вимагає постійної зміни величини ЕРС в діапазоні понад нуль і до нескінченності. Тобто опір навантаження та ЕРС повинні змінюватися таким чином, щоб струм при цьому стабільно залишався на тому ж рівні.

Однак на практиці така ідеальна мікросхема стабілізатора струму не зможе забезпечити всі необхідні якості. Це з тим, що діапазон напруги на навантаженні сильно обмежений і підтримує необхідного рівня струму. У реальних умовах джерела струму та напруги використовуються спільно. Як приклад можна навести звичайну мережу, напругою 220 вольт, а також інші джерела у вигляді акумуляторів, генераторів, блоків живлення та інших пристроїв, що виробляють електроенергію. До кожного їх можуть послідовно підключатися стабілізатори струму на польових транзисторах. Виходи цих пристроїв є джерелами струму з потрібними параметрами.

Електророзведення в будинку своїми руками схеми

Як перевірити транзистор не випаюючи зі схеми мультиметром

Як перевірити транзистор мультиметром не випаюючи зі схеми

Узо позначення на схемі

Щоразу, читаючи нові записи в блогах, я стикаюся з однією і тією ж помилкою - ставлять стабілізатор струмутам, де потрібний стабілізатор напругиі навпаки. Постараюся пояснити на пальцях, не заглиблюючись у нетрі термінів та формул. Особливо буде корисно тим, хто ставить драйвердля потужних світлодіодіві живить їм безліч малопотужних. Для вас – окремий абзац наприкінці статті.

Для початку розберемося з поняттями:

СТАБІЛІЗАТОР НАПРУГИ
Виходячи з назви – стабілізує напругу. Якщо написано, що стабілізатор 12В та 3А, то значить стабілізує саме на напругу 12В! А ось 3А – це максимальний струм, який може віддати стабілізатор. Максимальний! А не «завжди віддає 3 ампери». Тобто може віддавати і 3 міліампери, і 1 ампер, і два… Скільки ваша схема їсть, стільки і віддає. Але не більше трьох. Власне, це головне.

Колись вони були такі та підключали до них телевізори.

І тепер я перейду до опису видів стабілізаторів напруги:

Лінійні стабілізатори (ті ж КРЕН або LM7805/LM7809/LM7812 тощо)

Ось вона – LM7812. Наш радянський аналог - КРЕН8Б

Найпоширеніший вид. Вони можуть працювати на напрузі нижче, ніж зазначене в нього на череві. Тобто якщо LM7812 стабілізує напругу на 12 вольтах, то на вхід йому подати потрібно як мінімум приблизно на півтора вольта більше. Якщо буде менше, то значить і на виході стабілізатора буде менше 12 вольт. Не може він взяти відсутні вольти з нізвідки. Тому й погана це ідея - стабілізувати напругу в авто 12-вольтові КРЕНКИ. Як тільки на вході менше 13,5 вольт, вона починає і на виході давати менше 12ти.

Ще один мінус лінійних стабілізаторів- сильне нагрівання при хорошому такому навантаженні. Тобто сільською мовою - все що вище тих же 12-ти вольт, то перетворюється на тепло. І чим вища вхідна напруга, тим більше тепла. Аж до температури смаження яєчні. Трохи навантажили її більше, ніж пара дрібних світлодіодів і всі отримали відмінну праску.

Імпульсні стабілізатори - набагато крутіше, але й дорожче. Зазвичай для рядового покупця це вже виглядає як хустка з детальками.

Наприклад ось така хустка – імпульсний стабілізатор напруги.

Бувають трьох видів: знижувальні, що підвищують та всеїдні. Найкрутіші – всеїдні. Їм все одно, що на вході напруга нижче або вище за потрібне. Він сам автоматично перемикається в режим збільшення або зменшення напруги та тримає задане на виході. І якщо написано, що йому на вхід можна від 1 до 30 вольт і на виході буде стабільно 12, то воно і буде.

Але дорожче. Але крутіше. Але дорожче…
Не хочете праска з лінійного стабілізатора і величезний радіатор охолодження на додачу - ставте імпульсний.
Який висновок щодо стабілізаторів напруги?
ЗАДАЛИ ЖЕРСТКО ВОЛЬТИ - а струм може плавати як завгодно(У певних межах звичайно)

СТАБІЛІЗАТОР СТРУМУ
У застосуванні до світлодіодів саме їх називають «світлодіодний драйвер». Що теж буде правильно.

Ось, наприклад, готовий драйвер. Хоча сам драйвер - маленька чорна восьминога мікросхема, але зазвичай драйвером називають усю схему відразу.

Задає струм. Стабільно!Якщо написано, що на виході 350мА, то хоч ти трісну – буде саме так. А ось вольти у нього на виході можуть змінюватися в залежності від необхідної світлодіодів напруги. Тобто ви їх не регулюєте, драйвер зробить все за вас, виходячи з кількості світлодіодів.
Якщо дуже просто, то описати можу лише так. =)
А висновок?
ЗАДАЛИ ЖОРСТКО СТРУМ - а напруга може плавати.

Тепер – до світлодіодів. Адже весь сир-бор через них.

Світлодіод живиться СТРУМОМ. Немає у нього параметра НАПРУГ. Є параметр – падіння напруги! Тобто скільки на ньому губиться. Якщо написано на світлодіоді 20мА 3.4В, то це означає, що йому треба не більше 20 міліампер. І при цьому на ньому загубиться 3.4 вольта. Не для харчування потрібно 3.4 вольти, а просто на ньому «втратиться»!

Тобто ви можете живити його хоч від 1000 вольт тільки якщо подасте йому не більше 20мА. Він не згорить, не перегріється і світитиме як треба, але після нього залишиться вже на 3.4 вольта менше. Ось і вся наука. Обмежте йому струм - і він буде ситий і світитиме довго і щасливо.

Ось беремо найпоширеніший варіант з'єднання світлодіодів(Такий майже у всіх стрічках використовується) - послідовно з'єднані 3 світлодіоди і резистор. Живимо від 12 вольт. Резистором ми обмежуємо струм на світлодіоди, щоб вони не згоріли (про розрахунок не пишу, в інтернеті навалом калькуляторів). Після першого світлодіода залишається 12-3.4 = 8.6 вольт………Нам поки що вистачає. На другому загубиться ще 3.4 вольта, тобто залишиться 8.6-3.4 = 5.2 вольта. І для третього світлодіода вистачить. А після третього залишиться 5.2-3.4 = 1.8 вольта. І якщо захочете поставити четверте, то вже не вистачить. Ось якщо запитати не від 12В а від 15, тоді вистачить. Але треба врахувати, що й резистор також треба буде перерахувати. Ну от, власне, і прийшли плавно до…

Найпростіший обмежувач струму – резистор. Їх часто ставлять на ті самі стрічки та модулі. Але є мінуси - що нижча напруга, то менше буде і струм на світлодіоді. І навпаки. Тому якщо у вас в мережі напруга скаче, що коні через бар'єри на змаганнях з конкуру (а в автомобілях зазвичай так і є), то спочатку стабілізуємо напругу, а потім обмежуємо струм резистором до тих же 20мА. І все. Нам вже начхати на стрибки напруги (стабілізатор напруги працює), а світлодіод ситий і світить на радість усім.
Тобто - якщо ставимо резистор в автомобілі, потрібно стабілізувати напругу.

Можна і не стабілізувати, якщо ви розрахуєте резистор на максимально можливу напругу в мережі автомобіля, у вас нормальна бортова мережа (а не китайсько-російський тазопром) і зробите запас по струму хоча б у 10%.
Та й до того ж резистори можна ставити лише до певної величини струму. Після деякого порога резистори починають пекельно грітися і доводиться їх сильно збільшувати в розмірах (резистори 5Вт, 10Вт, 20Вт і тд). Плавно перетворюємося на велику праску.

Є ще варіант- поставити як обмежувач щось типу LM317 в режимі струмового стабілізатора.

LM317. Зовнішньо як і LM7812. Корпус один, сенс дещо різний. Але й вони теж гріються, бо це теж лінійний регулятор (пам'ятаєте я писав про КРЕН в абзаці про стабілізатори напруги?). І тоді створили…

Імпульсний стабілізатор струму (чи драйвер).

Ось саме те, про що я говорю. На картинці йдеться про 1Вт-світлодіоди, але і з будь-якими іншими картина та ж.
Саме це ми й бачимо у китайських модулях та кукурудзинах, які горять як сірники через тиждень/місяць роботи. Тому що світлодіоди мають пекельний розкид, а китайці на драйверах заощаджують крутіше, ніж будь-хто. Чому не горять фірмові модулі та лампи Osram, Philips тощо? Тому що вони роблять досить потужне відбраковування світлодіодів і від всієї дикій кількості випущених світлодіодів залишається 10-15%, які за параметрами практично ідентичні і з них можна зробити такий простий вигляд, який і намагаються зробити багато - один потужний драйвер і багато однакових ланцюжків світлодіодів без драйверів. Але тільки ось в умовах «купив світлодіоди на ринку і запаяв сам» зазвичай буде їм погано. Бо навіть у «некитаю» буде розкид. Може пощастити та працювати довго, а може й ні.

Запам'ятайте раз і назавжди! Я вас благаю! =)
Та й просто – зробити правильно і зробити «дивіться як я зекономив, а решта – дурні» – це дещо різні речі. Навіть дуже різні. Вчіться робити не як горезвісні китайці, вчитеся робити красиво і правильно. Це сказано здавна і не мною. Я лише спробував у сто тисяч п'ятсот раз пояснити великі істини. Вибачайте, якщо криво пояснював =)

Ось чудова ілюстрація. Хіба ви думаєте мені не хотілося заощадити і зменшити кількість драйверів в 3-4 рази? Але так - правильно, а значить працюватиме довго і щасливо.

Ну і насамкінець тим, кому навіть такий виклад був надто дивним.
Запам'ятайте наступне і намагайтеся дотримуватися цього (тут «ланцюжок» - це один світлодіод або кілька послідовно-з'єднаних світлодіодів):

1.-- КОЖНОМУ ланцюжку - свій обмежувач струму (резистор або драйвер ...)
2. - Маломощний ланцюжок до 300мА? Ставимо резистор і достатньо.
3. - Напруга нестабільна? Ставимо СТАБІЛІЗАТОР НАПРУГИ
4. - Струм більше 300мА? Ставимо на КОЖНИЙ ланцюжок ДРАЙВЕР (стабілізатор струму) без стабілізатора напруги.

Ось так буде правильно і найголовніше - працюватиме довго і світитиме яскраво! Ну і сподіваюся, що все вищенаписане вбереже багатьох від помилок і допоможе заощадити кошти та нерви.

Велика різноманітність електроніки на сучасному ринку сприяє формуванню високих вимог до електроживлення. Існує безліч готових модулів та електронних компонентів. Для світлодіодів часто використовуються спеціальні стабілізатори. Ця технологія використовується практично в кожному сучасному світлодіодному прожекторі, світильнику або лампі.

Серед користувачів, які хочуть зробити стабілізатор струму для світлодіодів своїми руками, найбільшою популярністю користується мікросхема LM317 (включно з її аналогами), що відноситься до підкласу лінійних стабілізаторів.

Такі пристрої поділяються на кілька видів:

1. Лінійний стабілізатор струму для світлодіодів, вхідна напруга якого не перевищує 40 при струмі 10 А.
2. Імпульсні пристрої, що відрізняються низькою вхідною напругою (наприклад, імпульсний ШІМ-контролер);
3. Імпульсний стабілізатор струму, для якого характерна висока вхідна напруга.

Вибір найбільш відповідного стабілізатора залежить від ККД та системи охолодження пристрою.

Підвищує та знижує стабілізатори

Підвищуючий стабілізатор перетворює низьку вхідну напругу більш високу на виході. Цей варіант застосовується для світлодіодів з блоком живлення на малу кількість вольт (наприклад, в автомобілі може знадобитися підвищити 12 вольт для світлодіодів до 19 або 45 В). Знижувальні стабілізатори навпаки знижують високу напругу до потрібного рівня. Усі модулі поділяються на універсальні та спеціалізовані. Універсальні зазвичай обладнуються двома змінними опорами для отримання потрібних параметрів струму і напруги на виході. У спеціалізованих пристроїв значення на виході найчастіше фіксовано.

Як стабілізатор світлодіодів використовується спеціальний стабілізатор струму, схеми якого можна у великій кількості знайти в інтернеті. Популярною моделлю тут є Lm2596. Світлодіоди часто підключаються до автомобільної мережі або акумулятора через резистор. При цьому напруга може коливатися імпульсами до 30 вольт, через що низькоякісні світлодіоди можуть виходити з ладу (миготливі ходові вогні з світлодіодами, що частково не працюють). Стабілізація струму у разі може здійснюватися з допомогою мініатюрного перетворювача.

Простий перетворювач струму

Складання мініатюрного перетворювача струму своїми руками вважається досить простим. Такі стабілізатори напруги зазвичай виготовляються як для стабілізації струму. При цьому не слід плутати максимальну напругу для всього блоку та максимальне навантаження на ШІМ-контролер. На блок може бути встановлена ​​система низьковольтних конденсаторів на 20, а імпульсна мікросхема може мати вхід до 35 В. Найбільш простий світлодіодний стабілізатор струму, виконаний своїми руками, - це варіант LM317. Потрібно лише розрахувати резистор для світлодіода за допомогою онлайн-калькулятора.

Для LM317 можна використовувати підручне живлення (наприклад, блок живлення на 19 В від ноутбука, на 24 або 32 В від принтера або на 9 або на 12 вольт від побутової електроніки). До переваг такого перетворювача відносять його низьку ціну, мінімальну кількість деталей, високу надійність та наявність у магазинах. Більш складну схему стабілізатора струму збирати власноруч не раціонально. Тому якщо ви не досвідчений радіоаматор, то імпульсний стабілізатор струму набагато простіше і швидше буде купити в готовому вигляді. При необхідності його можна доопрацювати до потрібних параметрів.

Зверніть увагу! Модулі не мають захисту від подачі високої напруги, здатної вивести пристрій з ладу. Тому доопрацювання модуля потрібно виконувати максимально уважно.

Щоб виконати збірку LM317, ніяких особливих знань та навичок з електроніки не знадобиться (у схемах кількість зовнішніх елементів мінімальна). Коштує такий простий стабілізатор струму дуже дешево, причому його можливості багаторазово перевірені на практиці.

Єдиний недолік полягає в тому, що LM317 може вимагати додаткового охолодження. Також варто побоюватися китайських мікросхем LM317 із нижчими параметрами. Вартість в будь-якому випадку більш ніж доступна, при цьому до ціни включена доставка. Китайські виробники виконують досить трудомістку роботу за ціною виробу 30-50 рублів за штуку. Непотрібні запчастини можна розпродати на Авіті або форумах в інтернеті.

Складання простого стабілізатора своїми руками

Світлодіод є напівпровідниковим приладом, для роботи якого необхідний струм. Увімкнення світлодіодів через стабілізатор вважається найбільш правильним. Тривалість без втрати яскравості залежить від режиму роботи. Головна перевага найпростіших стабілізаторів (драйверів), таких як мікросхема-стабілізатор LM317, – їх досить важко спалити. Схема підключення LM317 вимагає всього двох деталей: самої мікросхеми, що входить у режим стабілізації, і резистора.

1. Потрібно купити змінний резистор опором 0.5 кОм (має три виведення і ручку регулювання). Замовити його можна через інтернет або купити в «Радіолюбителі».
2. Провід припаюється до середнього висновку, а також до одного з крайніх.
3. За допомогою мультиметра, включеного в режимі виміру опору, вимірюється опір резистора. Потрібно досягти максимального показання в 500 Ом (щоб світлодіод не перегорів при низькому опорі резистора). Про те, як перевірити мультиметр сам світлодіод, написано .
4. Після уважної перевірки правильності з'єднань перед підключенням збирається ланцюг.

Максимальна потужність LM317 - 1.5 Ампер. Якщо ви хочете збільшити струм, то до схеми можна додати польовий або звичайний транзистор. В результаті, для пристрою на транзисторі на виході можна досягти подачі 10 А (задається низькоомним опором). Для цих цілей можна використовувати транзистор КТ825 або встановити аналог з найкращими технічними характеристиками та системою охолодження.

У будь-якому випадку, асортимент модулів і блоків, що продаються, досить широкий, тому пристрій з потрібними параметрами можна зібрати за мінімальний час. ККД залежить від різниці напруги входу та виходу, а також від режиму роботи.

Пристрої середньої складності

Середню складність виробництва мають драйвери для світлодіодів на 220В. Багато часу може зайняти їх налаштування, що потребує досвіду налагодження. Такий драйвер витягти можна із світлодіодних ламп, прожекторів та світильників з несправним світлодіодним ланцюгом. Більшість драйверів також можна доопрацювати, дізнавшись модель ШІМ-контролера перетворювача. Параметри на виході зазвичай задаються одним чи декількома резисторами. У данихзаписах вказується рівень опору, необхідний для отримання потрібного струму. Якщо встановити регульований резистор, то на виході кількість Ампер буде настроюваною (але без перевищення вказаної номінальної потужності).

Високою популярністю на китайських сайтах в 2016 році користувався універсальний модуль XL4015. За своїми характеристиками він підходить для підключення світлодіодів з високою потужністю (до 100 Ватт). Стандартний варіант корпусу даного модуля припаяний до плати, що виконує функції радіатора. Щоб покращити охолодження XL4015, схема стабілізатора струму має бути доопрацьована із встановленням радіатора на корпус пристрою.

Багато користувачів просто ставлять радіатор зверху, проте ефективність такої установки досить низька. Систему охолодження найкраще розташовувати внизу плати, навпроти паяння мікросхеми. Для оптимальної якості її можна відпаяти та встановити на повноцінний радіатор, використовуючи термопасту. Провід при цьому потрібно подовжити. Додаткове охолодження можна встановити і для діодів, що значно підвищить ефективність роботи усієї схеми.

Серед драйверів найбільш універсальним вважається драйвер, що регулюється. У ланцюзі у разі встановлюється змінний резистор, який задає кількість ампер на виході. Ці характеристики зазвичай вказуються у таких документах:

• у специфікації на мікросхему;
• у datasheet;
• у типовій схемі включення.

Без додаткового охолодження мікросхеми такі пристрої витримують 1-3 А (відповідно до моделі ШІМ-контролера). Слабке місце таких драйверів - нагрівання діода та дроселя. Вище 3 А знадобиться охолодження потужного діода та ШІМ-контролера. Дросель при цьому замінюють більш підходящим або перемотують товстим дротом.

Де замовити деталі?

Для пошуку якісних та одночасно доступних за ціною модулів можна скористатися сайтом Aliexpress. Вартість при цьому буде в 2-3 рази дешевша порівняно з іншими магазинами. Тому для тестування краще замовити одразу 2-3 штуки (наприклад, на 12 вольт) за мінімальною ціною. На сайті можна знайти будь-який стабілізатор струму у вільному продажу, включаючи вузькоспеціалізований. За наявності відповідного досвіду, всього за 10000 рублів можна виготовити спектрометр вартістю 100000 рублів. Різниця в 90% - це, як правило, накрутка за бренд (плюс дещо перероблений китайський софт).

Лідерські позиції щодо асортименту перетворювачів струму, блоків живлення та драйверів зайняли китайські інтернет-магазини. Замовлення надходять у 98% випадків. Ціни за DC-DC перетворювач починаються від 35 рублів. Більш дорогі версії можуть відрізнятися наявністю двох-трьох підстроювальних резисторів замість одного. Замовлення краще оформляти заздалегідь.

Щоб ефективно подолати різні перешкоди у мережі, необхідно використовувати прості стабілізатори струму. Сучасні виробники займаються промисловим виготовленням таких пристроїв, завдяки чому кожна модель відрізняється своїми функціональними та технічними характеристиками. У побутовій галузі немає великих вимог до стабілізаторів струму, але високоякісне вимірювальне обладнання завжди потребує стабільної напруги.

Короткий опис

Досвідчені майстри чудово знають, що найпростіші обмежувачі струму представлені у вигляді звичайних резисторів. Такі агрегати часто називають стабілізаторами, Що не є дійсністю, так як вони не здатні прибрати всі перешкоди при коливанні напруги на своєму вході. Використання резистора у схемі живлення того чи іншого приладу можливе лише у тому випадку, якщо вся вхідна напруга стабілізується.

В іншій ситуації навіть дрібні стрибки напруги сприймаються як підвищене навантаження, що негативно відбивається на роботі всього пристрою. Ефективність роботи резистивних обмежувачів струму є досить низькою, оскільки споживана ними енергія розсіюється як тепла.

Більш високим рівнем ККД мають ті конструкції, які виготовлені на базі готових інтегральних мікросхем лінійних стабілізаторів. Схеми таких пристроїв відрізняються мінімальним набором елементів, простотою налаштування та відсутністю перешкод. Щоб уникнути небажаного перегріву регулюючого елемента, відмінності між вхідною та вихідною напругою мають бути мінімальними. В іншому випадку корпус мікросхеми буде змушений розсіювати всю незатребувану енергію, що в кілька разів знижує підсумковий показник ККД.

Найбільшою ефективністю мають схеми з широтно-імпульсною модуляцією. Їх виробництво засноване на використанні універсальних мікросхем, де є ланцюг зворотного зв'язку та спеціальні захисні механізми, завдяки чому суттєво зростає надійність всього пристрою. Використання імпульсного трансформатора веде до утримання схеми, що позитивно впливає рівень ККД і тривалість експлуатаційного терміну. Такі стабілізатори майстра часто виготовляють своїми руками, використовуючи для цього спеціальні деталі.

Функціональні можливості

Тільки той майстер, який добре знає принцип роботи стабілізатора струму, зможе ефективно використовувати цей пристрій у різних сферах. Основна складність у тому, що електромережі насичені різними перешкодами, які негативно впливають на працездатність обладнання та приладів. Щоб ефективно подолати джерела негативного впливу, фахівці скрізь застосовують стабілізатори напруги та струму.

У кожному такому виробі є незамінний елемент – трансформаторщо забезпечує стабільну та безвідмовну роботу всієї системи. Навіть найпростіша схема обов'язково укомплектована універсальним випрямлювальним мостом, який з'єднаний з різними резисторами, а також конденсаторами. До основних експлуатаційних характеристик належать граничний рівень опору та індивідуальна ємність.

Кваліфіковані фахівці зазначають, що простий стабілізатор струму функціонує за елементарною схемою. Справа в тому, що електричний струм надходить на основний трансформатор, завдяки чому змінюється його гранична частота. На вході вона завжди збігається з цим показником електромережі, перебуваючи в межах 50 герц. Тільки після того, як відбулося перетворення струму, гранична частота буде знижена до оптимальної позначки.

Варто зазначити, що у традиційній схемі присутні потужні високовольтні випрямлячі, які допомагають визначити полярність напруги. А ось конденсатори беруть участь у якісній стабілізації струму, резистори усувають наявні перешкоди.

Виготовлення простого перетворювача для світлодіодів

Досвідчені майстри погодяться, що зібрати якісний та довговічний стабілізатор не так уже й складно. Головна особливість полягає в тому, що блок може бути встановлена ​​ціла система низьковольтних конденсаторів на 20 вольт, а імпульсна мікросхема може мати вхід до 35 В. Найбільш простий світлодіодний стабілізатор, виконаний своїми руками - це варіант LM317. Потрібно лише правильно розрахувати резистор для світлодіода за допомогою спеціалізованого онлайн-калькулятора.

Важливим фактом залишається те, що для злагодженої роботи такого агрегату відмінно підходить підручне харчування:

• Стандартний блок на 19 вольт від ноутбука.
• На 24 ст.
• Більш потужний агрегат на 32 вольти від звичайного принтера.
• Або на 9 або на 12 вольт від будь-якої побутової електроніки.

До основних переваг такого перетворювача завжди відносять його доступність, мінімальна кількість елементів, високий рівень надійності, а також наявність у магазинах. Збирати самостійно складнішу схему дуже нераціонально. Якщо майстер не має необхідного досвіду, тоді імпульсний стабілізатор струму краще купити в готовому вигляді. За потреби його завжди можна вдосконалити.

Тривалість роботи світлодіода без втрати яскравості залежить від режиму. Головна перевага найпростіших стабілізаторів (драйверів), таких як мікросхема-стабілізатор LM317, – їх досить важко спалити. Схема підключення LM317 вимагає всього двох деталей: самої мікросхеми, що входить у режим стабілізації, і резистора. Сам процес складання складається з кількох основних етапів:

1. Потрібно купити змінний резистор опором 0.5 кОм (має три виведення і ручку регулювання). Замовити його можна через інтернет або купити в «Радіолюбителі».
2. Провід припаюється до середнього висновку, а також до одного з крайніх.
3. За допомогою мультиметра, включеного в режим вимірювання опору, заміряється опір резистора. Потрібно досягти максимального показання в 500 Ом (щоб світлодіод не перегорів при низькому опорі резистора).
4. Після уважної перевірки правильності з'єднань перед підключенням збирається ланцюг.

Для будь-якого пристрою можна досягти подачі 10 А (задається низькоомним опором). Для цих цілей можна використовувати транзистор КТ825 або встановити аналог з найкращими технічними характеристиками та системою охолодження. Максимальна потужність LM317 – 1.5 ампер. Якщо є необхідність збільшити струм, то до схеми можна додати польовий або звичайний транзистор.

Універсальна регульована модель

Багато фахівців стикаються з необхідністю використання високоякісного стабілізатора, який дозволив би проводити налаштування мережі в широкому діапазоні. Деякі сучасні схеми відрізняються тим, що в них передбачено наявність резистора токозадаючого зі зниженими характеристиками. Самі спеціалісти відзначають, що такий пристрій дозволяє проводити посилення напруги в іншому резисторі. Цей стан прийнято називати посиленою напругою помилки.

Параметри опорної та помилкової напруги можна порівняти за допомогою опорного підсилювача, завдяки цьому майстер здійснює налаштування стану польового транзистора. Варто зазначити, що така схема потребує додаткового харчування, яке обов'язково має надходити до окремого роз'єму. Вся справа в тому, що напруга живлення повинна забезпечувати злагоджену роботу всіх компонентів використовуваної схеми. Допустимий рівень не повинен бути перевищений, оскільки це може призвести до передчасної поломки обладнання.

Щоб максимально правильно налаштувати роботу регульованого стабілізатора струму необхідно використовувати спеціальний повзунок. Саме підстроювальний резистор дозволяє майстру виставити максимальне значення струму. Налаштування мережі виходить більш гнучким, оскільки всі параметри можна самостійно коригувати залежно від інтенсивності експлуатації.

Багатофункціональний прилад

Середню складність виготовлення мають драйвери для світлодіодів на 220 В. Багато часу може зайняти їх налаштування, що потребує досвіду налагодження. Такий драйвер витягти можна із світлодіодних ламп, прожекторів та світильників з несправним світлодіодним ланцюгом. Більшість їх також можна доопрацювати, дізнавшись модель контролера перетворювача. Установки зазвичай задаються одним або декількома резисторами.

У данихзаписах вказується рівень опору, необхідний для отримання потрібного струму. Якщо встановити регульований резистор, кількість Ампер буде настроюваним (але без перевищення зазначеної номінальної потужності).

Ще нещодавно високою популярністю користувався універсальний модуль XL4015. За своїми характеристиками він підходить для підключення світлодіодів з високою потужністю (до 100 Ватт). Стандартний варіант корпусу припаяний до плати, що виконує функції радіатора. Щоб покращити охолодження XL4015, схема має бути доопрацьована із встановленням радіатора на коробку пристрою.

Багато користувачів просто ставлять його зверху, проте ефективність такої установки досить низька. Систему охолодження бажано розташовувати внизу плати, навпроти паяння мікросхеми. Для оптимальної якості її можна відпаяти та встановити на повноцінний радіатор, використовуючи термопасту. Провід потрібно подовжити. Додаткове охолодження можна монтувати і для діодів, що значно підвищить ефективність роботи усієї схеми.

Серед драйверів найбільш універсальним вважається регульований. Обов'язково встановлюється змінний резистор, який визначає кількість ампер. Ці характеристики зазвичай вказуються у таких документах:

• У супровідній документації до мікросхеми.
• У данихдодатків.
• У стандартній схемі включення.

Без додаткового охолодження мікросхеми такі пристрої витримують 1-3 А (відповідно до моделі контролера широтно-імпульсної модуляції). Головний недолік цих драйверів - надмірне нагрівання діода та дроселя. Вище 3 А знадобиться охолодження потужного діода та контролера. Дросель замінюють більш підходящим або перемотують товстим дротом.

Незамінний пристрій постійного струму

Навіть майстер-початківець знає, що такий агрегат працює за принципом подвійного інтегрування. Абсолютно у всіх моделях за цей процес відповідають перетворювачі. Універсальні двоканальні транзистори призначені збільшення існуючих динамічних характеристик. Важливо пам'ятати, що для усунення теплових втрат необхідно використовувати конденсатори з великою ємністю.

Зробити показник випрямлення можна завдяки точному розрахунку необхідного значення. Як показує практика, якщо при вихідному напрузі постійного струму виходить 12 ампер, то граничне значення має становити 5 В. Пристрій зможе стабільно підтримувати робочу частоту на 30 Гц. Щодо порогової напруги – все залежить від блокування сигналу, який надходить від трансформатора. Але фронт імпульсів має перевищувати 2 МКС.

Тільки якісне перетворення струму дозволяє забезпечити злагоджену роботу основних транзисторів. У цій схемі допускається використання виключно напівпровідникових діодів. Якщо резистори баластні, то це загрожує великими тепловими втратами. Саме тому коефіцієнт розсіювання суттєво збільшується. Майстер може побачити, що амплітуда коливань зросла, а індуктивності не відбувся.

Сучасна схема на базі КРЕН

Такий пристрій стабільно працюватиме тільки з елементами LM317 і КР142ЕН12. Це пов'язано з тим, що вони виступають як універсальні стабілізатори напруги, добре справляючись зі струмом до 1.5 А і вихідною напругою до 40 вольт. У класичному тепловому режимі ці елементи здатні якісно розсіювати потужність до 10 Ватів. Самі мікросхеми відрізняються низьким власним споживанням, оскільки цей показник становить лише 8 мА. Головне, що цей показник залишається незмінним навіть у тому випадку, якщо напруга коливається.

На окрему увагу заслуговує мікросхема LM317, яка здатна утримувати постійну напругу на основному резисторі. Цей агрегат з незмінним опором забезпечує максимальну стабільність струму, що проходить через нього, завдяки чому його часто називають токозадавальним резистором. Сучасні стабілізатори на КРЕН відрізняються від своїх аналогів відносною простотою, за рахунок чого активно експлуатуються як зарядка для акумуляторів і для електронного навантаження.