kategorier: Praktisk elektronikk, Alt om lysdioder
Antall visninger: 146268
Kommentarer til artikkelen: 3
Noen enkle LED-strømordninger
Til tross for det brede utvalget i butikker med LED-lommelykter med forskjellige design, utvikler skinker sine egne alternativer for å drive hvite superlyse LED-er. I utgangspunktet koker oppgaven til hvordan du kan tømme LED fra bare ett batteri eller akkumulator for å utføre praktisk forskning.
Etter at et positivt resultat er oppnådd, blir ordningen demontert, detaljene lagt i en boks, eksperimentet er fullført, moralsk tilfredshet følger. Ofte stopper studier ved dette, men noen ganger blir opplevelsen av å sette sammen en bestemt samling på en brettplate til en virkelig design, laget i henhold til alle kunstens regler. Følgende er noen enkle kretser utviklet av ham-radiooperatører.
I noen tilfeller er det veldig vanskelig å fastslå hvem som er forfatteren av ordningen, siden den samme ordningen vises på forskjellige nettsteder og i forskjellige artikler. Ofte skriver forfattere av artikler ærlig at denne artikkelen ble funnet på Internett, men som publiserte denne ordningen for første gang er ukjent. Mange ordninger er ganske enkelt kopiert fra tavlene til de samme kinesiske lyktene.
Forfatteren av artikkelen du leser, hevder heller ikke å være forfatteren av kretsene; dette er bare et lite utvalg av kretsløp om “LED” -emnet.
Hvorfor trenger vi omformere
Saken er at et direkte spenningsfall går på LEDsom regel ikke mindre enn 2,4 ... 3,4V, så fra et enkelt batteri med en spenning på 1,5V, og enda mer av et batteri med en spenning på 1,2V, er det ganske enkelt umulig å tenne på en LED. Det er to veier ut. Enten bruk et batteri på tre eller flere galvaniske celler, eller bygg i det minste det enkleste DC-DC omformer.
Det er omformeren som lar deg drive lommelykten med bare ett batteri. Denne løsningen reduserer kostnadene for strømforsyninger, og lar deg i tillegg bruke mer ladning av en galvanisk celle: mange invertere jobber med dyp batteriutladning opp til 0,7V! Bruk av en omformer reduserer også lommelyktens størrelse.
Den enkleste kretsen for å slå på en LED
Kretsen er en blokkeringsgenerator. Dette er en av de klassiske elektroniske kretsløpene, derfor, med riktig montering og reparasjonsbare deler, begynner den å fungere umiddelbart. Det viktigste i denne kretsen er å vikle transformatoren Tr1 riktig, ikke å forvirre fasingen av viklingene.
Som kjerne for transformatoren kan du bruke en ferritring fra brettet fra det ubrukelige energisparende lysrør. Det er nok å vikle flere svinger av en isolert ledning og koble viklingene, som vist på figuren nedenfor.
Transformatoren kan vikles med en viklingstråd av PEV eller PEL-typen med en diameter på ikke mer enn 0,3 mm, noe som vil tillate å legge litt flere svinger, minst 10 ... 15, på ringen, noe som vil forbedre kretsens drift litt.
Viklinger skal vikles i to ledninger, og koble deretter endene på viklingene, som vist på figuren. Begynnelsen på viklingene i diagrammet indikeres med en prikk. Som en transistor du kan bruke hvilken som helst lav-effekt transistor n-p-n konduktivitet: KT315, KT503 og lignende. Det er nå lettere å finne en importert transistor, for eksempel BC547.
Hvis transistoren til n-p-n-strukturen ikke er tilgjengelig, kan du søke pnp konduktivitetstransistorfor eksempel KT361 eller KT502. I dette tilfellet må du imidlertid endre polariteten på batteriet.
Motstand R1 velges i henhold til LED-lysets beste glød, selv om kretsen fungerer selv om den bare erstattes av en genser. Ovennevnte skjema er bare ment for sjelen, for å gjennomføre eksperimenter. Så etter åtte timers kontinuerlig drift på en LED, setter batteriet fra 1,5V “seg ned” til 1,42V. Vi kan si at den nesten ikke er utladet.
For å studere belastningskapasiteten til kretsen, kan du prøve å koble til flere LED-er parallelt. For eksempel, med fire lysdioder, fortsetter kretsen å fungere ganske stabilt, med seks lysdioder begynner transistoren å varme opp, med åtte lysdioder reduseres lysstyrken merkbart, transistoren blir veldig sterk. Men ordningen fortsetter likevel å fungere. Men dette er bare i størrelsesorden vitenskapelig forskning, siden transistoren i denne modusen ikke vil fungere på lenge.
Omformer med likeretter
Hvis du planlegger å lage en enkel lommelykt på grunnlag av denne ordningen, må du legge til et par flere detaljer, noe som vil gi en lysere lysdiode.
Det er lett å se at LED i denne kretsen ikke drives av pulserende, men med likestrøm. Naturligvis, i dette tilfellet, vil glødens lysstyrke være litt høyere, og pulsasjonsnivået til det utsendte lyset vil være mye mindre. Som en diode, hvilken som helst høyfrekvens, for eksempel KD521 (prinsippet om drift av en halvlederdiode).
Choke omformere
Et annet enkleste diagram er vist på figuren nedenfor. Det er noe mer komplisert enn diagrammet på figuren. 1, inneholder 2 transistorer, men i stedet for en transformator med to viklinger, har den bare en induktor L1. En slik choke kan vikles på ringen alle fra den samme energisparende lampen, som du bare trenger å svinge 15 svinger av en viklingstråd med en diameter på 0,3 ... 0,5 mm.
Med den angitte gassparameteren på lysdioden er det mulig å få en spenning på opptil 3,8 V (direkte spenningsfall på 5730 3,4 V LED), som er nok til å drive en 1W LED. Oppsettet av kretsen består i å velge kondensator C1 i området ± 50% i henhold til maksimal lysstyrke på LED. Kretsen kan brukes når forsyningsspenningen reduseres til 0,7V, noe som sikrer maksimal bruk av batterikapasiteten.
Hvis vi supplerer den betraktede kretsen med en likeretter på dioden D1, et filter på kondensatoren C1, og en zenerdiode D2, får vi en lav strømforsyning som kan brukes til å strømkretser på op-forsterkeren eller andre elektroniske komponenter. I dette tilfellet blir induktansen til induktoren valgt innen 200 ... 350 μH, dioden D1 med en Schottky barriere, zenerdioden D2 er valgt i henhold til spenningen til den medfølgende kretsen.
Med en god kombinasjon av omstendigheter, ved å bruke en slik omformer, kan du få en spenning på 7 ... 12 V ved utgangen. Hvis du planlegger å bruke omformeren til å kun drive LED-lampene, kan Zener-dioden D2 utelukkes fra kretsen.
Alle de betraktede kretsene er de enkleste spenningskildene: strømbegrensning gjennom LED utføres omtrent på samme måte som i forskjellige tastaturer eller i lightere med LED.
LED gjennom strømknappen, uten begrensende motstand, drives av 3 ... 4 små diskbatterier, hvis indre motstand begrenser strømmen gjennom lysdioden til et sikkert nivå.
Aktuelle tilbakemeldingskretser
Og LED er likevel en aktuell enhet. Det er ikke for ingenting at likestrømmen er indikert i dokumentasjonen for lysdioder. Derfor inneholder disse ordningene for å tømme LED-er strømtilbakemelding: så snart strømmen gjennom LED-en når en viss verdi, kobles utgangstrinnet fra strømkilden.
Spenningsstabilisatorer fungerer også nøyaktig, bare det er spenningstilbakemelding. Nedenfor er et diagram for å tømme strøm-tilbakemeldings-LED.
En nøye undersøkelse viser at grunnlaget for kretsen er den samme blokkeringsgeneratoren som er satt sammen på transistoren VT2. Transistor VT1 er kontrollen i tilbakemeldingskretsen. Tilbakemeldinger i denne kretsen fungerer som følger.
Lysdioder drives av en spenning som bygger seg opp på den elektrolytiske kondensatoren. Kondensatoren lades gjennom dioden av pulsspenningen fra samleren til transistoren VT2. Rektifisert spenning brukes til å drive lysdiodene.
Strømmen gjennom lysdiodene går langs følgende bane: pluss kondensator, lysdioder med grensemotstander, strømtilbakemotstand (sensor) Roc, minus elektrolytisk kondensator.
I dette tilfellet opprettes et spenningsfall Uoc = I * Roc på tilbakemeldingsmotstanden, der jeg er strømmen gjennom lysdiodene. Med økende spenning på elektrolytisk kondensator (generatoren fungerer likevel og lader kondensatoren), strømmen gjennom lysdiodene øker, og følgelig øker spenningen over tilbakemeldingsmotstanden Roc også.
Når Uoc når 0,6V, åpnes transistor VT1, og lukker base-emitter-krysset til transistor VT2. Transistor VT2 lukkes, blokkeringsgeneratoren stopper, og slutter å lade den elektrolytiske kondensatoren. Under påvirkning av lasten tømmer kondensatoren ut, spenningen over kondensatoren synker.
En reduksjon i spenningen over kondensatoren fører til en nedgang i strømmen gjennom lysdiodene, og som et resultat en reduksjon i tilbakemeldingsspenningen Uoc. Derfor er transistoren VT1 lukket og forstyrrer ikke driften av blokkeringsgeneratoren. Generatoren starter, og hele syklusen gjentas om og om igjen.
Ved å endre motstanden til tilbakemeldingsmotstanden, er det mulig å variere strømmen mye gjennom lysdiodene. Slike kretser kalles pulserende strømstabilisatorer.
Integrerte strømregulatorer
For øyeblikket er strømstabilisatorer for LED tilgjengelig i integrert design. Som eksempler kan spesialiserte mikrokretser ZXLD381, ZXSC300 siteres. Diagrammene vist nedenfor er hentet fra databladene til disse mikrokretsene.
Figuren viser enhetsbrikken ZXLD381. Den inneholder en PWM-generator (Pulse Control), en strømføler (Rsense) og en utgangstransistor. Det er bare to vedlegg. Dette er en LED-LED og en L1-induktor. Et typisk koblingsskjema er vist i den følgende figuren. Brikken er tilgjengelig i SOT23-pakken. Generasjonsfrekvensen på 350KHz er satt av interne kondensatorer, det er umulig å endre den. Effektiviteten til enheten er 85%, start under belastning er allerede mulig med en forsyningsspenning på 0,8V.
Fremadspenningen til LEDen skal ikke være mer enn 3,5V, som indikert i bunnlinjen under figuren. Strømmen gjennom LED reguleres ved å endre induktansen til induktoren, som vist i tabellen på høyre side av figuren. I den midtre kolonnen indikeres toppstrøm, i den siste kolonnen, gjennomsnittsstrøm gjennom lysdioden. For å redusere krusningsnivået og øke glødens lysstyrke, er det mulig å bruke en likeretter med et filter.
Her brukes en LED med en direkte spenning på 3,5 V, en høyfrekvent diode D1 med en Schottky-barriere, en C1-kondensator, fortrinnsvis med en lav verdi av ekvivalent seriemotstand (lav ESR). Disse kravene er nødvendige for å øke enhetens totale effektivitet, for å varme opp dioden og kondensatoren så lite som mulig. Utgangsstrømmen velges ved å velge induktansen til induktoren avhengig av LED-effekten.
Chip ZXSC300
Det skiller seg fra ZXLD381 ved at den ikke har en intern utgangstransistor og en motstandstrømsensor. Denne løsningen lar deg øke enhetens utgangsstrøm betydelig, og derfor påføre en lysdiode med større effekt.
En ekstern motstand R1 brukes som en strømføler ved å endre verdien som det er mulig å stille inn ønsket strøm avhengig av LED-type. Beregningen av denne motstanden blir utført i henhold til formlene gitt i databladet på ZXSC300-brikken. Vi vil ikke gi disse formlene her; om nødvendig er det lett å finne et datablad og spionformler derfra. Utgangsstrømmen er bare begrenset av parametrene til utgangstransistoren.
Når du slår på alle kretsene som er beskrevet for første gang, anbefales det å koble batteriet gjennom en 10Ω-motstand. Dette vil bidra til å unngå transistorens død hvis for eksempel transformatorviklingene er feil koblet. Hvis LED lyser med denne motstanden, kan motstanden fjernes og ytterligere innstillinger gjøres.
Boris Aladyshkin
Se også på elektrohomepro.com
: