Направи си сам източник за мощни светодиоди. Какво да използвам - регулатор на напрежение или ток при свързване на светодиоди? Токов стабилизатор за светодиоди - описание

Транзисторен токов стабилизатор. Стабилизатори на тока на веригата

Токови стабилизаторни вериги за светодиоди на транзистори и микросхеми

Известно е, че яркостта на светодиода е много зависима от тока, протичащ през него. В същото време светодиодният ток зависи много стръмно от захранващото напрежение. Оттук има забележими вълнички в яркостта дори при лека нестабилност на захранването.

Но пулсациите не са страшни, много по-лошо е, че най-малкото увеличаване на захранващото напрежение може да доведе до толкова силно нарастване на тока през светодиодите, че те просто ще изгорят.

За да се предотврати това, светодиодите (особено мощните) обикновено се захранват чрез специални вериги - драйвери, които по същество са стабилизатори на тока. Тази статия ще разгледа схемите на прости токови стабилизатори за светодиоди (на транзистори или общи микросхеми).

Известни решения могат да се използват за стабилизиране на тока чрез светодиоди:

Фигура 1 показва диаграма, чиято работа се основава на т.нар. последовател на излъчвателя. Включен по този начин транзистор има тенденция да поддържа напрежението в емитера точно същото като в основата (разликата ще бъде само в спада на напрежението в кръстовището база-емитер). По този начин, чрез фиксиране на базовото напрежение с ценеров диод, получаваме фиксирано напрежение в R1.

Конвенционалните диоди имат много слаба зависимост на напрежението напред от тока, така че могат да се използват вместо труднодостъпни ценерови диоди с ниско напрежение. Ето два варианта за схеми за транзистори с различна проводимост, при които ценеровите диоди се заменят с два конвенционални диода VD1, VD2:

Токът през светодиодите се настройва чрез избор на резистор R2. Резисторът R1 е избран по такъв начин, че да влезе в линейния участък на ВАХ характеристиката на диодите (като се вземе предвид базовият ток на транзистора). Захранващото напрежение на цялата верига трябва да бъде не по-малко от общото напрежение на всички светодиоди плюс около 2-2,5 волта отгоре за стабилна работа на транзистора.

Например, ако трябва да получите ток от 30 mA чрез 3 последователно свързани светодиода с директно напрежение 3,1 V, тогава веригата трябва да се захранва с напрежение най-малко 12 волта. В този случай съпротивлението на резистора трябва да бъде около 20 ома, мощността на разсейване трябва да бъде 18 mW. Транзисторът трябва да бъде избран с максимално напрежение Uke не по-ниско от захранващото напрежение, например общия S9014 (n-p-n).

Съпротивлението R1 ще зависи от коефициента. усилване на транзистора hfe и CVC на диодите. За диодите S9014 и 1N4148 ще са достатъчни 10 kΩ.

Нека приложим описания стабилизатор, за да подобрим едно от LED осветителните тела, описани в тази статия. Подобрената схема ще изглежда така:

Това усъвършенстване може значително да намали пулсационния ток и следователно яркостта на светодиодите. Но основното предимство на веригата е да нормализира режима на работа на светодиодите и да ги предпази от скокове на напрежението по време на включване. Това води до значително увеличаване на живота на LED лампата.

От осцилограмите се вижда, че добавяйки стабилизатор на тока за светодиода на транзистор и ценеров диод към веригата, ние веднага намалихме амплитудата на пулсациите няколко пъти:

С номиналните стойности, посочени на диаграмата, разсейваната мощност на транзистора е малко повече от 0,5 W, което прави възможно без радиатор. Ако капацитетът на баластния кондензатор се увеличи до 1,2 μF, тогава ~ 23 волта ще спаднат през транзистора и мощността ще бъде около 1 W. В този случай не можете да правите без радиатор, но пулсациите ще спаднат почти до нула.

Вместо транзистора 2CS4544, посочен на диаграмата, можете да вземете 2SC2482 или подобен с ток на колектора над 100 mA и допустимо напрежение Uke от поне 300 V (например старите съветски KT940, KT969 са подходящи).

Желаният ток се настройва както обикновено от резистора R *. Ценеровият диод е предназначен за 5.1 V и 0.5 W. Като светодиоди се използват обичайни smd-светодиоди от китайска крушка (или дори по-добре, вземете готова лампа и добавете липсващите компоненти към нея).

Сега нека разгледаме схемата, показана на фигура 2. Ето я отделно:

Токовият сензор тук е резистор, чието съпротивление се изчислява по формулата 0.6 / Iload. С увеличаване на тока през светодиодите, транзисторът VT2 започва да се отваря по-силно, което води до по-силно заключване на транзистора VT1. Токът намалява. По този начин изходният ток се стабилизира.

Предимствата на схемата са нейната простота. Като недостатък можете да напишете доста голям спад на напрежението (и следователно мощност) през транзистора VT1. Това не е критично при ниски токове (десетки и стотици милиампера), но по-нататъшното увеличаване на тока през светодиодите ще изисква инсталирането на този транзистор върху радиатора.

Този недостатък може да бъде отстранен чрез използване на p-канален MOSFET с ниско съпротивление на източника на източване вместо биполярен транзистор:

Необходимият ток, както и преди, се настройва чрез избиране на резистора R1. VT1 - всяка ниска мощност. Вместо мощния IRL3705N можете да вземете например IRF7210 (12A, 12V) или IRLML6402 (3.7A, 20V). Вижте сами какви течения са ви необходими.

Най-простата схема за стабилизатор на ток за светодиоди на полеви транзистор се състои само от един транзистор с късо съединение и източник:

Вместо KP303E, например, BF245C или подобен с вграден канал ще свърши работа. Принципът на действие е подобен на схемата на фигура 1, като потенциалът "земя" се използва като еталонно напрежение. Стойността на изходния ток се определя изключително от първоначалния ток на източване (взето от листа с данни) и практически не зависи от напрежението източник източник Usi. Това се вижда ясно от графиката на изходните характеристики:

На диаграмата на фигура 3 към веригата на източника е добавен резистор R1, който задава някакво отклонение на обратната порта и по този начин ви позволява да промените тока на източване (и следователно тока на натоварване).

Пример за най-простия текущ драйвер за светодиод е показан по-долу:

Той използва BSS229 изолиран транзистор с полеви ефект с интегриран канал n-тип. Точната стойност на изходния ток ще зависи от характеристиките на конкретния образец и съпротивлението R1.

Това са като цяло всички начини за превръщане на транзистор в стабилизатор на тока. Има и така нареченото текущо огледало, но не е подходящо за LED лампи. Затова нека преминем към микросхеми.

Токови стабилизатори на микросхеми

Микросхемите ви позволяват да постигнете много по-висока производителност от транзисторите. Най-често за сглобяване на токов стабилизатор за светодиоди със собствени ръце се използват прецизни термостабилни източници на референтно напрежение (TL431, LM317 и други).

TL431

Типична схема на токов регулатор за светодиоди на TL431 изглежда така:

Тъй като микросхемата се държи по такъв начин, че да поддържа фиксирано напрежение от 2,5 V през резистора R2, токът през този резистор винаги ще бъде 2,5 / R2. И ако пренебрегнем базовия ток, тогава можем да приемем, че IRn \u003d IR2. И колкото по-голяма е печалбата на транзистора hfe, толкова повече тези токове ще съвпадат.

R1 е оразмерен, за да осигури минимален работен ток от 1mA.

И ето пример за практическо приложение на TL431 в LED лампа:

Транзисторът пада около 20-30 V, разсейването на мощността е по-малко от 1,5 W. В допълнение към 2SC4544, посочен на диаграмата, можете да използвате BD711 или стария съветски KT940A. Транзисторите в пакет TO-220 не изискват монтаж на радиатор до 1,5-2 W включително.

Резисторът R3 служи за ограничаване на импулса за зареждане на кондензатора при включване на захранването. Токът през товара се задава от резистора R2.

90 бели LED2835 чип светодиода действат като товар Rн. Максималната мощност при ток 60mA е 0.2W (24Lm), спадът на напрежението е 3.2V.

За да се увеличи експлоатационният живот, мощността на диодите е специално подценена с 20% (0,16 W, ток 45 mA), съответно общата мощност на всички светодиоди е 14 W.

Разбира се, дадената схема на токовия стабилизатор за 220 V светодиоди може да бъде преизчислена за всеки необходим ток и / или друг брой налични светодиоди.

Като се вземе предвид допустимото разпръскване на напрежението от 220 волта (вж. GOST 29322-2014), изправеното напрежение на кондензатора C1 ще бъде в диапазона от 293 до 358 V, така че трябва да бъде проектирано за напрежение най-малко 400 V.

Въз основа на обхвата на захранващите напрежения се изчисляват параметрите на останалите елементи на веригата.

Например резисторът, който задава режима на работа на микросхемата DA1, трябва да осигурява ток от най-малко 0,5 mA при напрежение на C1 \u003d 293 V. Максималният брой светодиоди не трябва да надвишава 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 ...

Всеки интегриран регулатор на напрежение може да се превърне в регулатор на ток, като се добави само един резистор в съответствие с диаграмата:

Само трябва да се има предвид, че с това включване входното напрежение трябва да бъде по-голямо от стабилизационното напрежение на микросхемата с определено количество (спад на напрежението на самия стабилизатор). Обикновено това е някъде около 2-2,5 волта. Е, разбира се, добавете напрежение към товара.

Ето например конкретен пример за текущ стабилизатор за светодиоди на LM7812:

Параметрите на веригата са проектирани за 10 5730 smd диода с напрежение напред от 3.3 волта всеки. Консумационен ток (ток през светодиоди) - 300 mA. Мощност на лампата ~ 10 вата.

Тъй като когато светодиодите са свързани последователно, общото напрежение ще бъде равно на сумата от напреженията на всеки от светодиодите, минималното захранващо напрежение за веригата трябва да бъде: Usup \u003d 2,5 + 12 + (3,3 x 10) \u003d 47,5 волта.

Можете да изчислите съпротивлението и мощността на резистор за други текущи стойности, като използвате проста програма за проектиране на регулатор (изтегляне).

Очевидно е, че колкото по-високо е изходното напрежение на стабилизатора, толкова повече топлина ще се генерира върху текущия резистор за настройка и следователно, толкова по-лоша е ефективността. Следователно за нашите цели LM7805 е по-подходящ от LM7812.

LM317

Не по-малко ефективен е линейният токов стабилизатор за светодиоди, базиран на LM317. Типична схема на свързване:

Най-простата LM317 комутационна верига за светодиоди, която ви позволява да сглобите мощно осветително тяло, се състои от токоизправител с капацитивен филтър, токов стабилизатор и 93 SMD 5630 светодиода.Тук MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3.1 V, 400 mW, 5.3 x3 mm).

Ако не е необходим такъв голям гирлянд от светодиоди, тогава към драйвера LM317 ще трябва да се добави баластен резистор или кондензатор за захранване на светодиодите (за гасене на излишното напрежение). В тази статия обсъдихме много подробно как да направим това.

Недостатъкът на такава настояща схема на драйвер за светодиоди е, че когато напрежението в мрежата се повиши над 235 волта, LM317 ще бъде извън проектния режим на работа, а когато намалее до ~ 208 волта и по-долу, микросхемата напълно престава да се стабилизира и дълбочината на пулсациите ще зависи напълно и напълно от капацитет C1.

Следователно е необходимо да се използва такава лампа, където напрежението е повече или по-малко стабилно. И не си струва да спестявате от капацитета на този кондензатор. Диодният мост може да се вземе готов (например миниатюрен MB6S) или да се сглоби от подходящи диоди (Urev най-малко 400 V, преден ток\u003e \u003d 100 mA).

Вместо заключение

Недостатъците на схемите, дадени в статията, включват ниска ефективност поради безполезна загуба на мощност върху регулиращите елементи. Това обаче е типично за всички стабилизатори на линейния ток.

Ниската ефективност е неприемлива за устройства, захранвани от автономни източници на енергия (лампи, фенерчета и др.). Значително увеличение на ефективността (90% или повече) може да се постигне чрез използване на импулсни стабилизатори на тока.

electro-shema.ru

Когато се сглоби първото захранване, се взема най-простата схема - така че всичко да работи със сигурност. Когато успеете да го стартирате и да получите до 12 регулирани волта и ток под половин ампер, радиолюбителят е пропит със значението на фразата "И ще бъдете щастливи!" Само това щастие не трае много дълго и скоро става съвсем очевидно, че захранването трябва непременно да има способността да регулира изходния ток. Това е постижимо чрез модифициране на съществуващ блок за захранване, но малко обезпокоително - по-добре е да се събере друг, по-„усъвършенстван“. Има интересна опция. За захранване с ниска мощност можете да направите префикс за регулиране на тока в диапазона от 20 mA и до максимума, който може да даде, тук според тази схема:

Сглобих такова устройство преди почти година.

Настоящият стабилизатор наистина е правилното нещо. Например, това ще помогне за зареждане на всяка батерия, предназначена за напрежение до 9 волта включително, и отбелязвам, че може да се зарежда ефективно. Ето само измервателна глава, която явно й липсва. Решавам да надстроя и разглобя моя домашен продукт на съставните му части, където може би най-значимият компонент е променливият резистор PPB-15E с максимално съпротивление от 33 Ohm.

Новият калъф е фокусиран изключително върху размерите на индикатора от магнетофона, който ще действа като милиамперметър.

За целта от него се „изтегля” нова скала (избрах тока на пълното отклонение на стрелката при 150 mA, но може да се направи максимално).

След това на циферблата се поставя шунт.

Шунтът е направен от нихромова нагревателна намотка с диаметър 0,5 mm. Транзисторът KT818 трябва да се постави върху охлаждащия радиатор.

Свързването (артикулация) на приставката с захранването се осъществява с помощта на импровизиран щепсел, интегриран в корпуса, чиито щифтове са взети от конвенционален захранващ щепсел, в единия от краищата на който се нарязва резба М4, с помощта на която всеки от тях се завинтва към тялото с две гайки.

Окончателният образ на случилото се. Определено излезе по-съвършено творение. Светодиодът изпълнява не само функцията за индикация, но отчасти и осветяване на текущата скала на стабилизатора. С най-добри пожелания, Бабай.

el-shema.ru

Токови стабилизатори. Видове и устройство. Работа и приложение

Токови стабилизатори са предназначени за стабилизиране на тока върху товара. Напрежението в товара зависи от неговото съпротивление. Стабилизаторите са необходими за функционирането на различни електронни устройства, като газоразрядни лампи.

За висококачествено зареждане на батерията са необходими и стабилизатори на тока. Те се използват в микросхеми за регулиране на тока на етапите на преобразуване и усилване. В микросхемите те играят ролята на токов генератор. Винаги има различни видове смущения в електрическите вериги. Те влияят неблагоприятно върху работата на уредите и електрическите устройства. Настоящите стабилизатори могат лесно да се справят с този проблем.

Отличителна черта на токовите стабилизатори е техният значителен изходен импеданс. Това дава възможност да се изключи влиянието на напрежението на входа и съпротивлението на товара върху стойността на тока на изхода на устройството. Токови стабилизатори поддържат изходния ток в определен диапазон, като същевременно променят напрежението, така че токът, преминаващ през товара, да остане постоянен.

Устройство и принцип на действие

Нестабилността на товарния ток се влияе от стойността на съпротивлението и напрежението на входа. Помислете за пример, в който съпротивлението на натоварването е постоянно и входното напрежение се повишава. Токът на натоварване също се увеличава.

В резултат на това токът и напрежението на съпротивленията R1 и R2 ще се увеличат. Напрежението на ценеровия диод ще стане равно на сумата от напреженията на съпротивленията R1, R2 и на кръстовището на база-емитер VT1: Uvd1 \u003d UR1 + UR2 + UVT1 (b / e)

Напрежението при VD1 не се променя с промяна на входното напрежение. В резултат на това токът на кръстовището база-емитер ще намалее и съпротивлението между клемите емитер-колектор ще се увеличи. Силата на тока в кръстовището колектор-емитер и съпротивлението на натоварване ще започнат да намаляват, т.е. преминават към първоначалната стойност. По този начин токът се изравнява и се поддържа на същото ниво.

Помислете за елементарна схема, използваща полеви транзистор.

Токът на товара протича през R1. Токът във веригата: "+" на източника на напрежение, дренажна врата VT1, съпротивление на натоварване, отрицателен полюс на източника е много незначителен, тъй като дренажната порта е пристрастна в обратна посока.

Напрежението на R1 е положително: отляво "-", отдясно напрежението е равно на напрежението на дясното рамо на съпротивлението. Следователно напрежението на портата спрямо източника е отрицателно. С намаляването на съпротивлението на натоварването токът се увеличава. Следователно напрежението на портата има още по-голяма разлика в сравнение с напрежението на източника. В резултат на това транзисторът се затваря по-силно.

При по-голямо затваряне на транзистора токът на натоварване ще намалее и ще се върне към първоначалната си стойност.

Видове стабилизатори на ток

Има много различни видове стабилизатори, в зависимост от тяхното предназначение и принцип на действие. Нека разгледаме по-подробно основните от тези устройства.

Резисторни стабилизатори

В елементарния случай токовият генератор може да бъде верига, състояща се от захранване и съпротивление. Подобна схема често се използва за свързване на светодиод, който действа като индикатор.

Сред недостатъците на такава схема може да се отбележи необходимостта от използване на източник на високо напрежение. Само при това условие може да се използва резистор с високо съпротивление и да се получи добра стабилност на тока. Съпротивлението разсейва мощността P \u003d I 2 x R.

Транзисторни стабилизатори

Сглобените на транзистори стабилизатори функционират много по-добре.

Можете да регулирате спада на напрежението така, че да е много малък. Това прави възможно намаляването на загубите с добра стабилност на изходния ток. На изхода на транзистора съпротивлението е много голямо. Тази схема се използва за свързване на светодиоди или зареждане на батерии с ниска мощност.

Напрежението на транзистора се определя от ценеровия диод VD1. R2 действа като токов сензор и определя тока на изхода на стабилизатора. С увеличаване на тока спадът на напрежението в този резистор става по-голям. Напрежението се прилага към излъчвателя на транзистора. В резултат на това напрежението на кръстовището база-емитер, което е равно на разликата между базовото напрежение и емитерното напрежение, намалява и токът се връща към определената стойност.

Текуща огледална верига

Токовите генератори функционират по подобен начин. Популярна схема за такива генератори е "текущо огледало", при което вместо ценеров диод се използва биполярен транзистор или по-скоро емитерна връзка. Вместо съпротивление R2 се използва съпротивление на емитер.

Стабилизатори на терена

Схемата, използваща полеви транзистори, е по-проста. В него потенциалът на земята може да се използва като стабилизатор на напрежението.

Устройства на чип

Миналите диаграми имат елементи за сравнение и корекция. Подобна структура на веригата се използва при проектирането на устройства за изравняване на напрежението. Разликата между устройствата, които стабилизират тока и напрежението, е, че сигналът идва към веригата за обратна връзка от сензора за ток, който е свързан към веригата на тока на товара. Следователно за създаване на стабилизатори на ток се използват популярните микросхеми 142 EH 5 или LM 317.

Тук ролята на токовия сензор се играе от съпротивлението R1, на което стабилизаторът поддържа постоянно напрежение и ток на натоварване. Стойността на съпротивлението на сензора е значително по-ниска от съпротивлението на натоварване. Намаляването на напрежението на сензора влияе върху напрежението на изхода на стабилизатора. Подобна схема върви добре със зарядни устройства, светодиоди.

Импулсен стабилизатор

Превключващите регулатори, базирани на превключватели, имат висока ефективност. Те са в състояние да създадат високо напрежение на потребителя при ниско входно напрежение. Такава схема е сглобена на микросхема MAX 771.

Резисторите R1 и R2 действат като разделители на напрежението на изхода на микросхемата. Ако напрежението на изхода на микросхемата стане по-високо от референтната стойност, тогава микросхемата намалява изходното напрежение и обратно.

Ако веригата се промени по такъв начин, че микросхемата реагира и регулира изходния ток, тогава ще се получи стабилизиран източник на ток.

Когато напрежението на R3 падне под 1,5 V, веригата работи като регулатор на напрежението. Веднага след като токът на товара се повиши до определено ниво, тогава спадът на напрежението в резистора R3 става по-голям и веригата действа като стабилизатор на тока.

Съпротивлението R8 е свързано по схемата, когато напрежението се повиши над 16,5 V. Съпротивлението R3 задава тока. Отрицателният аспект на тази схема е значителен спад на напрежението в измервателното съпротивление R3. Този проблем може да бъде решен чрез свързване на операционен усилвател за усилване на сигнала от съпротивление R3.

Токови стабилизатори за светодиоди

Можете сами да направите такова устройство, като използвате микросхемата LM 317. За това просто трябва да изберете резистор. Препоръчително е да използвате захранването за стабилизатора, както следва:

Блок от 32 V принтер.
19 V блок за лаптоп.
Всяко 12V захранване.

Предимството на такова устройство е неговата ниска цена, простота на дизайна и повишена надеждност. Няма смисъл сами да сглобявате сложна схема, по-лесно е да я закупите.

Свързани теми:

electrosam.ru

Верига на токовия регулатор

Съдържание:

Релейни стабилизатори на тока
Триак стабилизатор
Високочестотен стабилизатор на тока
Устройства с широчина на импулса
Резонансен токов стабилизатор
AC стабилизатор
Стабилизиращи устройства за LED
Регулируем стабилизатор на тока
DC стабилизатори
Прост регулатор на ток от два транзистора

В работещите електрически мрежи постоянно присъстват различни смущения, които имат отрицателен ефект върху работата на устройствата и оборудването. Верига на токов регулатор помага ефективно да се справи с този проблем. Стабилизиращите устройства се различават по технически характеристики и зависят от захранванията. Ако у дома стабилизацията на тока не е основна задача, тогава при използване на измервателно оборудване индикаторите на тока трябва да са стабилни. Полевите транзисторни устройства са особено точни. Липсата на смущения ви позволява да получите най-надеждни резултати след измервания.

Общо устройство и принцип на действие

Основният елемент на всеки стабилизатор е трансформатор. Най-простата схема се състои от мост на токоизправител, свързан към кондензатори и резистори. Всяка схема използва елементи от различни видове, с индивидуален капацитет и максимално съпротивление.

Принципът на действие на стабилизатора е съвсем прост. Когато ток влезе в трансформатора, неговата ограничаваща честота се променя. На входа този параметър съвпада с мрежовата честота и е 50 Hz. След извършване на текущото преобразуване, стойността на ограничаващата честота на изхода вече ще бъде 30 Hz. По време на работа на токоизправители с високо напрежение се определя полярността на напрежението. Токът се стабилизира от работата на кондензаторите, а намаляването на шума се извършва от резисторите. В крайна сметка изходът отново образува постоянно напрежение, което влиза в трансформатора с честота не по-голяма от 30 Hz.

Видове стабилизатори на ток

В съответствие с предвидената употреба са разработени голям брой различни видове стабилизиращи устройства.

Релейни стабилизатори на тока. Тяхната схема се състои от типични елементи, включително компенсационни кондензатори. В този случай мостовите токоизправители са инсталирани в началото на веригата. Трябва да се вземе предвид и такъв фактор като наличието на две двойки транзистори в стабилизатора. Първата двойка е инсталирана пред кондензатора. Поради това граничната честота се повишава.

В стабилизатор от този тип изходното напрежение ще бъде около 5 ампера. Поддържа се определено ниво на номинално съпротивление с помощта на резистори. Простите модели използват двуканални елементи. Те имат дълъг процес на преобразуване, но имат малък коефициент на разсейване.

Триак стабилизатор LM317. Този модел се използва широко в различни области. Основният му елемент е триак, с помощта на който максималното напрежение в устройството се увеличава значително. Този индикатор на изхода има стойност около 12 V. Системата е в състояние да издържи външно съпротивление до 3 ома. Изглаждащият фактор се увеличава при използване на многоканални кондензатори. Отворените транзистори се използват само в устройства с високо напрежение.

Контролът на промяната на позицията се извършва чрез промяна на изходния номинален ток. Токовият стабилизатор LM317 може да издържи диференциално съпротивление до 5 ома. В случай на използване на измервателни уреди, тази стойност трябва да бъде най-малко 6 ома. Мощен трансформатор осигурява непрекъснат токов режим на индуктор. В конвенционална схема той е инсталиран непосредствено зад токоизправителя. В 12-волтови приемници се използва баластен тип резистор, поради което трептенията във веригата намаляват.

Високочестотен токов стабилизатор. Основният му елемент е транзисторът KK20, който се характеризира с ускорен процес на преобразуване. Това се улеснява от промяна в полярността на изхода. Кондензаторите за настройка на честотата са инсталирани по двойки във веригата. Импулсният фронт в този случай не трябва да надвишава 2 μs, в противен случай това ще доведе до значителни динамични загуби.

В някои вериги се използват поне три мощни усилвателя за насищане на резисторите. За намаляване на топлинните загуби се използват кондензаторни кондензатори. Стойността на характеристиките на скоростта на ключовия транзистор зависи изцяло от параметрите на разделителя.

Стабилизатори с широчина на импулса. Стабилизаторите от този тип имат доста значителна индуктивност на дросела поради бързата смяна на разделителя. Тази схема използва двуканални резистори, които носят ток в различни посоки, както и капацитивни кондензатори. Всички тези елементи позволяват да се поддържа стойността на ограничаващото съпротивление на изхода в рамките на 4 ома. Максималното натоварване, което могат да издържат такива стабилизатори, е 3 А. Тези модели рядко се използват в измервателни уреди. Ограничаващото разсейване на захранващите устройства в този случай не трябва да надвишава 5 волта, което ви позволява да поддържате стандартната стойност на разсейващия фактор.

В настоящите стабилизатори от този тип ключовите транзистори нямат много високи скоростни характеристики. Причината е ниската способност на резисторите да блокират тока от токоизправителя. В резултат на това шумът с висока амплитуда причинява значителни топлинни загуби. Неутрализацията на свойствата на трансформатора е намалена и води до пулсиране. Преобразуването на ток се извършва само благодарение на работата на баластен резистор, монтиран непосредствено зад токоизправителния мост. Регулаторът на ширината на импулса много рядко използва полупроводникови диоди, тъй като импулсният фронт във веригата е не повече от 1 μs.

Резонансен токов стабилизатор. Състои се от малки кондензатори и резистори с различно съпротивление. Трансформаторите са неразделна част от такива усилватели. Повишаването на ефективността на устройството се постига чрез използването на голям брой предпазители. Това води до увеличаване на динамичните характеристики на резисторите. Инсталирането на нискочестотни транзистори се извършва непосредствено зад токоизправителите. Осигурявайки добра токова проводимост, работата на кондензаторите става възможна при различни честоти.

AC стабилизатор. Като правило се използва в захранващи устройства с напрежение до 15 волта и е неразделна част от тях. Максималната стойност на външното съпротивление, възприемано от устройствата, е 4 ома. Средното променливо входно напрежение ще бъде в рамките на 13 V. В този случай контролът върху нивото на изглаждащия фактор се извършва с отворени кондензатори. Резисторната схема има пряко въздействие върху нивото на пулсации, създадени на изхода.

Максималният линеен ток за такива стабилизатори е 5 ампера. Съответно диференциалното съпротивление ще бъде 5 ома. Максимално допустимата мощност на разсейване е 2 W. Това показва сериозен проблем с водещите регулатори на променлив ток. Намаляването на техните трептения е възможно само с помощта на мостови токоизправители. Предпазителите могат значително да намалят топлинните загуби.

Стабилизиращи устройства за светодиода. В този случай стабилизаторите не трябва да имат твърде много мощност. Основната задача на настоящия стабилизатор е да намали максимално прага на разсейване. За да направите такъв стабилизатор със собствените си ръце, се използват две основни схеми. Първата опция се изпълнява с помощта на конвертори. Това прави възможно постигането на всички етапи на ограничаваща честота от не повече от 4 Hz, като по този начин значително увеличава производителността на устройството.

Във втория случай се използват подсилващи елементи. Основната задача е да неутрализира променливия ток. Възможно е да се намалят динамичните загуби чрез използване на транзистори с високо напрежение. Прекомерното насищане на елементите се преодолява от кондензатори от отворен тип. Скоростта на трансформаторите се осигурява от ключови резистори. Разположението им във веригата е стандартно - непосредствено зад изправителния мост.

Регулируем стабилизатор на тока. Търси се главно в областта на индустриалното производство. Регулируем стабилизатор дава възможност за конфигуриране на устройства и оборудване чрез промяна на тока и напрежението. Много модели могат да бъдат дистанционно управлявани с помощта на специални контролери, монтирани вътре в кардана. За такива устройства границата на променливотоково напрежение е приблизително 12 V. В този случай нивото на стабилизация трябва да бъде най-малко 14 W. Праговото напрежение е пряко свързано с честотата на устройството.

За да се промени фактора на изглаждане, в регулируемия стабилизатор са монтирани кондензатори с капацитет. Тези устройства имат добра производителност: максимален ток 4 A, диференциално съпротивление - 6 Ohm. Непрекъснатият режим на дросела се осигурява от трансформатори от ключов тип. Напрежението се подава към първичната намотка през катода, изходният ток се блокира в зависимост от вида на кондензаторите. Предпазителите, най-често, не участват в стабилизирането на процеса.

DC стабилизатори. Тяхната работа се основава на принципа на двойната интеграция. Специални конвертори са отговорни за този процес. Динамичните характеристики на стабилизаторите се увеличават с помощта на двуканални транзистори. Значителният капацитет на кондензаторите минимизира топлинните загуби. Стойностите за изправяне се определят чрез прецизни изчисления. Изходното напрежение на постоянен ток от 12А съответства на максималната гранична стойност от 5 волта при честота на устройството от 30 Hz.

electric-220.ru

cxema.org - Три вериги от прости токови регулатори

Три вериги от прости токови регулатори

В мрежата има много схеми на регулатора на напрежение за различни цели, но нещата стоят по-различно при регулаторите на ток. И искам да запълня малко тази празнина, като ви представя три прости схеми за регулатор на постоянен ток, които си струва да се вземат на борда, тъй като са многофункционални и могат да бъдат използвани в много DIY дизайни.

Теоретичните регулатори на теория не се различават много от регулаторите на напрежение. Моля, не бъркайте регулаторите на ток със стабилизаторите на тока, за разлика от първите, те поддържат стабилен изходен ток независимо от входното напрежение и изходното натоварване.

Токовият стабилизатор е неразделна част от всяко нормално лабораторно захранване или зарядно устройство, той е проектиран да ограничава подавания ток към товара. В тази статия ще разгледаме няколко регулатора и един регулатор с общо предназначение.

И в трите версии, шунтовете се използват като токов сензор, всъщност резистори с ниско съпротивление. За да увеличите изходния ток на някоя от горните вериги, ще трябва да намалите съпротивлението на шунта. Необходимата стойност на тока се задава ръчно, обикновено чрез завъртане на променлив резистор. И трите вериги работят в линеен режим, което означава, че силовият транзистор ще се нагрее много при големи натоварвания.

Първата схема се характеризира с максимална простота и наличност на компоненти. Има само два транзистора, единият от тях е управляващ, вторият е мощност, през който протича основният ток.

Токовият датчик е резистор с тел с ниско съпротивление. Когато изходният товар е свързан, на този резистор се образува определен спад на напрежението, колкото по-мощен е товарът, толкова по-голям е спадът. Този спад на напрежението е достатъчен, за да работи управляващият транзистор; колкото по-голям е спадът, толкова повече транзисторът е леко отворен. Резисторът R1 задава напрежението на отклонение за силовия транзистор, благодарение на него основният транзистор е в отворено състояние. Ограничението на тока възниква поради факта, че напрежението в основата на силовия транзистор, което се формира от резистора R1, е грубо демпфирано или затворено към масата на захранващото устройство чрез отворения кръстовище на транзистора с малка мощност, това ще затвори силовия транзистор, следователно токът, протичащ през него, намалява до пълна нула ...

Резисторът R1 по същество е обикновен делител на напрежението, с който можем да зададем, както се казва, степента на отваряне на управляващия транзистор и следователно да управляваме силовия транзистор, като ограничим тока, преминаващ през него.

Втората схема е базирана на операционен усилвател. Използвано е много пъти в зарядни устройства за автомобили. За разлика от първия вариант, тази схема е стабилизатор на тока.

Както в първата верига, има и сензор за ток (шунт), операционният усилвател записва спада на напрежението през този шунт, всичко по схемата, която вече ни е позната. Операционният усилвател сравнява напрежението в шунта с еталонното, което се задава от ценеровия диод. С променлив резистор ние изкуствено променяме еталонното напрежение. Операционният усилвател от своя страна ще се опита да балансира напрежението на входовете чрез промяна на изходното напрежение.

Изходът на операционния усилвател задвижва мощен полеви транзистор. Тоест принципът на работа не се различава много от първата верига, освен че има референтен източник на напрежение, направен на ценеров диод.

Тази схема също работи в линеен режим и силовият транзистор ще се нагрее много при големи натоварвания.

Последната схема е базирана на популярната стабилизаторна интегрална схема LM317. Това е линеен регулатор на напрежението, но е възможно да се използва микросхемата като стабилизатор на тока.

Необходимият ток се задава от променлив резистор. Недостатъкът на веригата е, че основният ток протича точно през посочения преди това резистор и, естествено, човек се нуждае от мощен, много е желателно да се използват жични резистори.

Максималният допустим ток за микросхемата LM317 е 1,5 ампера, може да се увеличи с допълнителен силов транзистор. В този случай микросхемата вече ще бъде контролната, така че няма да се нагрее, вместо това транзисторът ще се нагрее и няма как да се измъкнете от него.

Малко видео

Печатни платки

< Назад
Напред\u003e

vip-cxema.org

Токови стабилизатори

Съдържание:

Общо устройство и принцип на действие
Диоден токов стабилизатор
Токов стабилизатор на два транзистора
Видео: DIY LM2576 стабилизатор

Във всяка електрическа мрежа периодично възникват смущения, които влияят отрицателно на стандартните параметри на тока и напрежението. Този проблем се решава успешно с помощта на различни устройства, сред които текущите стабилизатори са много популярни и ефективни. Те имат различни технически характеристики, което прави възможно използването им във връзка с всякакви домакински електрически уреди и оборудване. Специални изисквания се прилагат за измервателно оборудване, изискващо стабилно напрежение.

Общо устройство и принцип на действие на стабилизаторите на тока

Познаването на основните принципи на текущите стабилизатори допринася за най-ефективното използване на тези устройства. Електрическите мрежи са буквално наситени с различни смущения, които влияят негативно на работата на домакинските уреди и електрическото оборудване. За преодоляване на отрицателните влияния се използва проста верига на стабилизатора на напрежение и ток.

Всеки стабилизатор има основен елемент - трансформатор, който осигурява работата на цялата система. Най-простата схема включва токоизправителен мост, свързан към различни видове кондензатори и резистори. Основните им параметри са индивидуален капацитет и максимално съпротивление.

Самият текущ регулатор работи по много прост начин. Когато токът тече към трансформатор, граничната му честота се променя. На входа той ще съвпада с честотата на електрическата мрежа и ще бъде 50 Hz. След като бъдат извършени всички текущи преобразувания, граничната честота на изхода ще падне до 30 Hz. Схемата за преобразуване включва изправители с високо напрежение, с които се определя полярността на напрежението. Кондензаторите участват пряко в стабилизирането на тока, а резисторите намаляват шума.

Диоден токов стабилизатор

Много дизайни на осветителни тела включват диодни стабилизатори, по-известни като LED стабилизатори на тока. Както всички видове диоди, светодиодите имат нелинейна характеристика на токовото напрежение. Тоест, когато напрежението на светодиода се промени, възниква непропорционална промяна в тока.

С увеличаване на напрежението първоначално се наблюдава много бавно нарастване на тока, в резултат на което светодиодът не свети. След това, когато напрежението достигне праговата стойност, започва излъчването на светлина и токът се повишава много бързо. По-нататъшното увеличаване на напрежението води до катастрофално нарастване на тока и прегаряне на светодиода. Стойността на праговото напрежение е отразена в спецификациите на LED източниците на светлина.

Светодиодите с висока мощност изискват радиатор, тъй като генерират много топлина. Освен това те изискват достатъчно мощен стабилизатор на тока. Правилната работа на светодиодите се осигурява и от стабилизиращи устройства. Това се дължи на силните вариации в праговото напрежение дори за същия тип източници на светлина. Ако два такива светодиода са свързани паралелно към един и същ източник на напрежение, през тях ще текат различни токове. Разликата може да бъде толкова значителна, че един от светодиодите веднага ще изгори.

Поради това не се препоръчва включването на LED източници на светлина без стабилизатори. Тези устройства задават тока на зададена стойност, без да вземат предвид напрежението, приложено към веригата. Повечето съвременни устройства включват двуоловен LED стабилизатор за евтини решения за управление на LED. Включва полеви транзистор, лентови части и други радиоелементи.

Токови стабилизаторни вериги на KREN

Тази схема работи стабилно, като използва елементи като KR142EN12 или LM317. Те са регулируеми регулатори на напрежение с токове до 1,5А и входно напрежение до 40V. При нормални термични условия тези устройства са способни да разсейват мощност до 10W. Тези микросхеми имат ниска вътрешна консумация от приблизително 8 mA. Този индикатор остава непроменен дори при променящ се ток, преминаващ през KREN и промяна на входното напрежение.

Елементът LM317 е способен да поддържа постоянно напрежение в основния резистор, което се регулира в определени граници с помощта на резистор за подрязване. Основният резистор с постоянно съпротивление осигурява стабилността на тока, преминаващ през него, поради което е известен и като резистор за настройка на тока.

KREN стабилизаторът е прост и може да се използва като електронен товар, зареждане на батерията и в други области.

Токов стабилизатор на два транзистора

Поради опростената си конструкция, двутранзисторните стабилизатори много често се използват в електронните схеми. Основният им недостатък се счита за не съвсем стабилен ток при товари с променливо напрежение. Ако не се изискват високи токови характеристики, това стабилизиращо устройство е напълно подходящо за решаване на много прости задачи.

В допълнение към два транзистора, в стабилизаторната верига присъства резистор за настройка на тока. Когато токът на един от транзисторите (VT2) се увеличи, напрежението в резистора за настройка на тока се увеличава. Под въздействието на това напрежение (0,5-0,6V) започва да се отваря друг транзистор (VT1). Когато този транзистор се отвори, друг транзистор - VT2 започва да се затваря. Съответно намалява и количеството на тока, преминаващ през него.

Като VT2 се използва биполярен транзистор, но при необходимост е възможно да се създаде регулируем токов стабилизатор на полеви транзистор MOSFET, използван като ценеров диод. Изборът му се основава на напрежение 8-15 волта. Този елемент се използва, когато напрежението на източника на захранване е твърде високо, под въздействието на което може да се счупи затворът в полевия транзистор. По-мощните ценерови диоди MOSFET са предназначени за по-високи напрежения - 20 волта или повече. Отварянето на такива ценерови диоди става при минимална стойност на напрежението на затвора от 2 волта. Съответно се получава увеличаване на напрежението, което осигурява нормалната работа на веригата на стабилизатора на тока.

Регулируем регулатор на постоянен ток

Понякога има нужда от токови стабилизатори с широк спектър от настройки. Някои вериги могат да използват резистор за настройка на намален ток. В този случай е необходимо да се използва усилвател за грешка, базиран на операционен усилвател.

С помощта на единия резистор за настройка на тока напрежението в другия резистор се усилва. Това състояние се нарича усилено напрежение на грешката. С помощта на еталонния усилвател се сравняват параметрите на еталонното напрежение и напрежението на грешката, след което се коригира състоянието на полевия транзистор.

Тази схема изисква отделно захранване, което се подава към отделен съединител. Захранващото напрежение трябва да осигурява нормалната работа на всички компоненти на веригата и да не надвишава ниво, достатъчно за повреда на полевия транзистор. Правилната настройка на веригата изисква настройка на плъзгача с променлив резистор в най-високото положение. Резисторът на тримера задава максималната стойност на тока. По този начин променливият резистор позволява регулиране на тока от нула до максималната стойност, зададена по време на процеса на настройка.

Мощен регулатор на импулсен ток

Широкият диапазон на захранващите токове и натоварвания не винаги е основното изискване за стабилизаторите. В някои случаи високата ефективност на устройството е от решаващо значение. Тази задача се решава успешно от импулсна регулаторна микросхема, която замества компенсаторните стабилизатори. Устройствата от този тип позволяват да се създаде високо напрежение в товара, дори при ниско входно напрежение.

Освен това има импулсен регулатор на увеличаващия се ток. Те се използват с товари, чието захранващо напрежение надвишава входното напрежение на стабилизиращото устройство. Като разделители на изходното напрежение се използват два резистора, които участват в микросхемата, с помощта на които входното и изходното напрежение последователно се намаляват или увеличават.

Стабилизатор на LM2576

electric-220.ru

Транзисторен токов стабилизатор

Съдържание:

Сглобяване на токов стабилизатор от два транзистора

По време на експлоатацията на електрическите мрежи постоянно възниква необходимостта от стабилизация на тока. Тази процедура се извършва с помощта на специални устройства, които включват транзисторен стабилизатор на тока. Те се използват широко в различни електронни устройства, както и при зареждане на всички видове батерии. Стабилизаторите се използват в интегрални схеми като генератори на ток, създавайки етапи на преобразуване и усилване.

Конвенционалните стабилизатори на ток имат висок изходен импеданс, като по този начин елиминират влиянието на съпротивлението на натоварване и факторите на входното напрежение върху изходния ток. Основният недостатък на тези устройства е необходимостта от захранване с високо напрежение. В този случай текущата стабилност се постига чрез използване на резистори с високо съпротивление. Следователно мощността, разсейвана от резистора (P \u003d I2 x R) при високи токове, може да стане неприемлива за нормална работа на системата. Токови стабилизатори на транзистори, които изпълняват своите функции, независимо от големината на входното напрежение, са се доказали много по-добре.

Прост транзисторен регулатор на тока

Най-простите устройства са диодни стабилизатори. Благодарение на тях електрическите вериги са значително опростени, което води до намаляване на общата цена на устройствата. Веригите стават по-стабилни и надеждни. Тези качества направиха диодните стабилизатори просто незаменими при осигуряването на захранване на светодиодите. Диапазонът на напрежението, в който те могат да функционират нормално, е 1,8-100 волта. Това прави възможно преодоляването на импулсивни и непрекъснати промени в напрежението.

Следователно сиянието на светодиодите може да бъде с различна яркост и нюанси, в зависимост от тока, протичащ във веригата. Няколко от тези лампи, свързани последователно, работят нормално с участието само на един диоден стабилизатор. Тази схема може лесно да се преобразува, в зависимост от броя на светодиодите и захранващото напрежение. Необходимият ток се задава от стабилизатори, свързани паралелно на LED веригата.

Такива стабилизатори са инсталирани в много дизайни на LED лампи, включително стабилизатор на ток, базиран на биполярен транзистор. Това се дължи на свойствата на светодиодите, които имат нелинейна характеристика на токовото напрежение. Тоест, когато напрежението на светодиода се промени, текущата промяна е непропорционална. При постепенно увеличаване на напрежението, в началото се наблюдава много бавно нарастване на тока и светодиодът не свети. След като напрежението достигне праговата стойност, се появява светлина и в същото време се наблюдава много бързо нарастване на тока.

Ако напрежението продължи да се увеличава, настъпва критично нарастване на тока, което води до изгаряне на светодиода. Следователно праговата стойност на напрежението винаги е посочена сред характеристиките на LED светлинните източници. Светодиодите с висока мощност генерират много топлина и трябва да бъдат свързани към специални радиатори.

Поради широките вариации в праговото напрежение, всички светодиоди трябва да бъдат свързани към захранването чрез стабилизатор. Дори светодиодите от един и същи тип могат да имат различни напрежения напред. Следователно, когато два източника на светлина са свързани паралелно, през тях ще текат различни токове. Разликата може да бъде толкова голяма, че един от светодиодите да се повреди преждевременно или да изгори веднага.

С помощта на регулатор светодиодът се настройва на зададената стойност на тока, независимо от напрежението, приложено към веригата. Когато напрежението надвиши праговото ниво, токът, достигнал желаната стойност, не се променя допълнително. С по-нататъшно увеличаване на напрежението то остава непроменено на светодиода и се увеличава само на стабилизатора.

Верига на токовия регулатор на полевия транзистор

Напреженията на тока много често водят до отказ на електрически уреди, устройства и друго оборудване. За да се предотврати появата на подобни ситуации, се използват различни стабилизиращи устройства. Сред тях са много популярни текущите стабилизатори на полевите транзистори, които осигуряват стабилна работа на електрическото оборудване. В ежедневието често се използва стабилизатор на постоянен ток „направи си сам“, чиято схема ви позволява да решавате основни проблеми.

Основната функция на тези устройства е да компенсират пренапреженията и пренапреженията в мрежата. Стабилизаторите автоматично поддържат точно определени текущи параметри. В допълнение към текущите пренапрежения, промените в мощността на товара и околната температура се компенсират. Например, ако мощността, консумирана от оборудването, се увеличи, тогава текущата консумация ще се увеличи съответно. Като правило това води до спад на напрежението в съпротивлението на проводниците и източника на ток.

Сред многото стабилизиращи устройства най-надеждна е веригата на стабилизатора на тока на полето, в която транзисторът е свързан последователно с устойчивост на натоварване. Това причинява само незначителни промени в тока на товара, докато стойността на входното напрежение постоянно се променя.

За да знаете как работят такива стабилизатори, трябва да знаете устройството и принципа на действие на полевите транзистори. Тези елементи се контролират от електрическо поле, поради което и възниква името им. Самото електрическо поле възниква под действието на приложеното напрежение, поради което всички полеви транзистори са полупроводникови устройства, работещи под контрола на напрежението, което отваря каналите на тези устройства.

Полевият транзистор се състои от три електрода - източник, дренаж и затвор. Заредените частици влизат през източника и излизат през канализацията. Затварянето или отварянето на потока от частици се извършва с помощта на затвор, който действа като клапан. Заредените частици ще текат само при условие на напрежение, което трябва да бъде приложено между канализацията и източника. Ако няма напрежение, тогава няма да има ток в канала. Следователно, колкото по-високо е приложеното напрежение, толкова повече се отваря крана. Поради това токът в канала между източника на източване се увеличава и съпротивлението на канала намалява. За захранванията е осигурена работата на полеви транзистори в ключов режим, което осигурява пълно отваряне или затваряне на канала.

Тези свойства правят възможно изчисляването на текущия стабилизатор на транзистора, което осигурява поддържането на текущите параметри на определено ниво. Използването на полеви транзистори също определя принципа на действие на такъв стабилизатор. Всеки знае, че всеки идеален източник на ток има ЕМП с тенденция към безкрайност и също така безкрайно голямо вътрешно съпротивление. Това ви позволява да получите ток с необходимите параметри, независимо от съпротивлението на натоварване.

В такъв идеален източник възниква ток, който остава на същото ниво въпреки промените в съпротивлението на натоварването. Поддържането на тока на постоянно ниво изисква постоянна промяна в стойността на ЕМП в диапазона над нулата и до безкрайност. Тоест, съпротивлението на натоварване и ЕМП трябва да се променят по такъв начин, че токът да остане стабилно на същото ниво.

На практика обаче такава идеална регулаторна микросхема няма да може да осигури всички необходими качества. Това се дължи на факта, че обхватът на напрежението в товара е много ограничен и не поддържа необходимото ниво на ток. В реалния живот източниците на ток и напрежение се използват заедно. Като пример можем да посочим конвенционална мрежа с напрежение 220 волта, както и други източници под формата на батерии, генератори, захранващи устройства и други устройства, които генерират електричество. Токови стабилизатори на полеви транзистори могат да бъдат свързани последователно към всеки от тях. Изходите на тези устройства са по същество източници на ток с необходимите параметри.

Направи си сам електрическо окабеляване в къщата

Как да проверите транзистор, без да запоявате от веригата с мултиметър

Как да проверите транзистор с мултицет, без да разпаявате от веригата

Узо обозначение на диаграмата

Токови стабилизатори, за разлика от стабилизаторите на напрежение, стабилизират тока... В този случай напрежението върху товара ще зависи от неговото съпротивление. Токовите стабилизатори са необходими за захранване на електронни устройства като светодиоди или разрядни лампи и могат да се използват в запояващи станции или топлинни стабилизатори за задаване на работната температура. В допълнение, настоящите стабилизатори са необходими за зареждане на различни видове батерии. Токови стабилизатори се използват широко като част от интегрални схеми за настройка на тока на усилващите и преобразуващите етапи. Там те обикновено се наричат \u200b\u200bгенератори на ток.

Характеристика на текущите стабилизатори е високият им изходен импеданс. Това елиминира влиянието на входното напрежение и съпротивлението на натоварване върху стойността на изходния ток. Разбира се, в най-простия случай източник на напрежение и резистор могат да служат като токов генератор. Тази схема често се използва за захранване на светодиоден индикатор. Подобна схема е показана на фигура 1.

Фигура 1. Верига на токов стабилизатор на резистор

Недостатъкът на тази схема е необходимостта от използване на захранване с високо напрежение. Само в този случай е възможно да се приложи достатъчно устойчив резистор и да се постигне приемлива стабилност на тока. В този случай мощността се освобождава върху резистора P \u003d I 2 × R , което при високи токове може да е неприемливо.

Текущите стабилизатори на транзисторите се доказаха много по-добре. Тук се възползваме от факта, че изходният импеданс на транзистора е много висок. Това се вижда ясно в изходните характеристики на транзистора. За илюстрация на фигура 2 е показано как да се определи изходният импеданс на транзистора от неговите изходни характеристики.

Фигура 2. Определяне на изходното съпротивление на транзистора по неговите изходни характеристики

В този случай спадът на напрежението може да бъде зададен малък, което ви позволява да получите малки загуби с висока стабилност на изходния ток. Това позволява тази схема да се използва за захранване на LED подсветки или за зареждане на батерии с ниска мощност. Схемата на токовия стабилизатор на биполярен транзистор е показана на фигура 3.

Фигура 3. Верига на токов стабилизатор на транзистор

В тази верига напрежението в основата на транзистора се задава от ценеровия диод VD1, резисторът R2 служи като токов сензор. Именно неговото съпротивление определя изходния ток на стабилизатора. С увеличаване на тока спадът на напрежението в него се увеличава. Прилага се към излъчвателя на транзистора. В резултат на това напрежението на базовия излъчвател, определено като разликата между постояннотоковото напрежение в основата и напрежението на излъчвателя, намалява и токът се връща към определената стойност.

Генераторите на ток работят по подобен начин, най-известният от които е веригата "текущо огледало". Той използва емитерното съединение на биполярен транзистор вместо ценеров диод, а вътрешното съпротивление на емитера на транзистора се използва като резистор R2. Схемата на текущото огледало е показана на фигура 4.

Фигура 4. Схема на "текущото огледало"

Токови стабилизатори, работещи съгласно принципа на действие на схемата, показана на фигура 3, сглобени на полеви транзистори, са още по-прости. Вместо стабилизатор на напрежение те могат да използват потенциала на земята. Токовата стабилизаторна верига, направена на полеви транзистор, е показана на фигура 5.

Фигура 5. Верига на стабилизатора на ток на полеви транзистор

Всички разгледани схеми съчетават контролен елемент и схема за сравнение. Подобна ситуация се наблюдава при разработването на компенсаторни стабилизатори на напрежението. Токови стабилизатори се различават от стабилизаторите на напрежение по това, че сигналът към веригата за обратна връзка идва от датчик за ток, свързан към веригата на тока на товара. Следователно за прилагането на текущите стабилизатори се използват такива често срещани микросхеми като 142EN5 (LM7805) или LM317. Фигура 6 показва диаграма на токов стабилизатор на микросхемата LM317.

Фигура 6. Верига на токовия регулатор на микросхемата LM317

Токовият сензор е резисторът R1 и стабилизаторът върху него поддържа постоянно напрежение и следователно тока в товара. Съпротивлението на токовия сензор е много по-малко от съпротивлението на товара. Спадът на напрежението на сензора съответства на изходното напрежение на компенсаторния регулатор. Схемата, показана на фигура 6, е идеална за захранване както на осветителни светодиоди, така и на зарядни устройства.

Като текущи стабилизатори и са перфектни. Те осигуряват по-голяма ефективност. в сравнение с компенсиращи стабилизатори. Именно тези схеми често се използват като драйвери в LED лампите.

Литература:

Сажнев А.М., Рогулина Л.Г., Абрамов С.С. „Захранване на комуникационни устройства и системи“: Учебник / GOU VPO SibGUTI. Новосибирск, 2008. - 112 с.
Алиев И.И. Електротехнически справочник. - 4-то изд. рев. - М.: IP Radio Soft, 2006. - 384s.
Е. Н. Гейтенко Източници на вторично захранване. Схеми и изчисления. Урок. - М., 2008. - 448 с.
Захранване на телекомуникационни устройства и системи: Учебник за университети / В. М. Бушуев, В. А. Deminsky, L.F. Захаров и др. - М., 2009. - 384 с.

Има и много подобни светодиоди - SMD 5730 (никой в \u200b\u200bимето). Те имат мощност само 0,5 W и максимален ток 0,18 A. Така че не бъркайте.

LM317

Най-простата LM317 комутационна схема за светодиоди, която ви позволява да сглобите мощна лампа, се състои от токоизправител с капацитивен филтър, токов стабилизатор и 93 светодиода SMD 5630... Тук се използват MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3.1 V, 400 mW, 5.3x3 mm).

Ако не е необходим такъв голям гирлянд от светодиоди, тогава към драйвера LM317 ще трябва да се добави баластен резистор или кондензатор за захранване на светодиодите (за гасене на излишното напрежение). Обсъдихме как да направим това много подробно в.

Следователно е необходимо да се използва такава лампа, където напрежението е повече или по-малко стабилно. И не си струва да спестявате от капацитета на този кондензатор. Диодният мост може да се вземе готов (например миниатюрен MB6S) или да се сглоби от подходящи диоди (U arr най-малко 400 V, ток напред\u003e \u003d 100 mA). Горните са страхотни. 1N4007.

Както можете да видите, веригата е много проста и не съдържа скъпи компоненти. Ето настоящите цени (и те вероятно ще спаднат още):

име	характеристики	цена
SMD 5630	LED, 3.3V, 0.15A, 0.5W	240 РУБЛИ / 1000бр.
LM317	1,25-37V,\u003e 1,5А	112 рубли / 10 броя.
MB6S	600V, 0,5A	67 РУБЛИ / 20бр.
120μF, 400V	18x30mm	560 рубли / 10 броя.

По този начин, като похарчите общо 1000 рубли, можете да сглобите дузина 30-ватови (!!!) немигащи (!!!) крушки. И тъй като светодиодите не работят с пълна мощност и единственият електролит не прегрява, тогава тези лампи ще бъдат практически вечни.

Вместо заключение

Ниската ефективност е неприемлива за устройства, захранвани от автономни източници на енергия (лампи, фенерчета и др.). Значително увеличение на ефективността (90% или повече) може да бъде постигнато чрез използване.

Токови стабилизатори са предназначени за стабилизиране на тока върху товара. Напрежението в товара зависи от неговото съпротивление. Стабилизаторите са необходими например за функционирането на различни електронни устройства.

Текуща огледална верига

Токови стабилизатори на полски работник

Схемата, използваща полеви транзистори, е по-проста.

Устройства на чип

Импулсен стабилизатор

Токови стабилизатори за светодиоди

Блок от 32 V принтер.
19 V блок за лаптоп.
Всяко 12V захранване.

LED подсветката се въвежда по-дълбоко в живота ни. Капризните крушки се провалят и красотата избледнява наведнъж. И всичко това, защото светодиодите не могат да работят само от включването им в електрическата мрежа. Те трябва да бъдат свързани чрез стабилизатори (драйвери). Последните предотвратяват спада на напрежението, повреда на компонентите, прегряване и др. За това и как да съберете проста верига със собствените си ръце и ще бъдат обсъдени в статията.

Избор на стабилизатор

В бордовата мрежа на автомобила работната мощност е приблизително от 13 V, докато повечето светодиоди са подходящи за 12 V. Следователно обикновено се инсталира стабилизатор на напрежение, чиято мощност е 12 V. По този начин се осигуряват нормални условия за работа на осветителното оборудване без аварийно и преждевременно повреда.

На този етап аматьорите са изправени пред проблема с избора: има много публикувани дизайни, но не всички работят добре. Трябва да изберете този, който е достоен за любимото ви превозно средство и в допълнение:

действително ще работи;
ще осигури безопасността и сигурността на осветителното оборудване.

Най-простият DIY регулатор на напрежение

Ако нямате желание да купувате готово устройство, тогава трябва да се научите как сами да направите обикновена конюшня. Трудно е да направите импулсен стабилизатор в кола със собствените си ръце. Ето защо си струва да разгледате по-отблизо селекция от любителски вериги и конструкции на линейни стабилизатори на напрежение. Най-простата и често срещана версия на конюшнята се състои от завършена микросхема и резистор (съпротивление).

Най-лесно е да направите токов стабилизатор за светодиоди със собствените си ръце върху микросхема. Сглобяването на части (вижте фигурата по-долу) се извършва върху перфориран панел или универсална печатна платка.

Схема на 5 ампер захранване с регулатор на напрежение от 1,5 до 12 V.

За самостоятелно сглобяване на такова устройство ще ви трябват подробности:

плато 35 * 20 мм ;
чип LD1084;
диоден мост RS407 или всеки малък диод за обратен ток;
захранващ блок, състоящ се от транзистор и две съпротивления. Проектиран да изключва пръстените при включване на дълги или къси светлини.

В този случай светодиодите (3 бр.) Са свързани последователно с резистор за ограничаване на тока, който балансира тока. Този комплект от своя страна е свързан паралелно със следващия комплект светодиоди.

Стабилизатор за светодиоди на чипа L7812 в кола

Светодиодният регулатор на тока може да бъде сглобен въз основа на 3-пинов регулатор на постояннотоково напрежение (серия L7812). Стенното устройство е чудесно за захранване както на LED ленти, така и на отделни крушки в автомобил.

Необходими компоненти за сглобяване на такава схема:

микросхема L7812;
кондензатор 330 uF 16 V;
кондензатор 100 μF 16 V;
токоизправител диод 1 ампер (1N4001, например, или подобен диод на Шотки);
жици;
термично свиване 3 мм.

Всъщност вариантите могат да бъдат много.

Схема на свързване въз основа на LM2940CT-12.0

Тялото на кардана може да бъде направено от почти всеки материал, с изключение на дърво. Когато използвате повече от десет светодиода, препоръчително е да прикрепите алуминиев радиатор към стабилността.

Може би някой е опитал и ще каже, че можете лесно да се справите без излишни проблеми, като директно свържете светодиодите. Но в този случай последните през по-голямата част от времето ще бъдат в неблагоприятни условия, следователно няма да продължат дълго или дори да изгорят. Но настройването на скъпи автомобили води до доста голяма сума.

А по отношение на описаните схеми основното им предимство е простотата. За производството не са необходими специални умения или способности. Ако обаче схемата е твърде сложна, тогава не е рационално да я сглобите със собствените си ръце.

Заключение

Идеалният вариант за свързване на светодиоди е през. Устройството балансира колебанията в мрежата, с неговото използване текущите скокове вече няма да бъдат ужасни. В този случай трябва да се спазват изискванията за захранването. Това ще ви позволи да настроите стабилизатора си към мрежата.

Устройството трябва да осигурява максимална надеждност, стабилност и стабилност, за предпочитане в продължение на много години. Цената на сглобените устройства зависи от това къде ще бъдат закупени всички необходими части.

Във видеото - за светодиоди.