Source d'alimentation DIY pour LED haute puissance. Quoi utiliser - régulateur de tension ou de courant lors de la connexion de LED? Stabilisateur de courant pour LED - description

Stabilisateur de courant de transistor. Stabilisateurs de courant de circuit

Circuits stabilisateurs de courant pour LED sur transistors et microcircuits

On sait que la luminosité d'une LED est très dépendante du courant qui la traverse. Dans le même temps, le courant de la LED dépend très fortement de la tension d'alimentation. Par conséquent, il y a des ondulations notables de la luminosité même avec une légère instabilité de puissance.

Mais l'ondulation n'est pas effrayante, bien pire, c'est que la moindre augmentation de la tension d'alimentation peut entraîner une telle augmentation du courant à travers les LED qu'elles vont simplement griller.

Pour éviter cela, les LED (en particulier les plus puissantes) sont généralement alimentées par des circuits spéciaux - des pilotes, qui sont essentiellement des stabilisateurs de courant. Cet article se penchera sur les circuits de simples stabilisateurs de courant pour LED (sur transistors ou microcircuits courants).

Des solutions bien connues peuvent être appliquées pour stabiliser le courant à travers les LED:

La figure 1 montre un schéma dont le travail est basé sur ce que l'on appelle. émetteur suiveur. Un transistor ainsi mis a tendance à maintenir la tension à l'émetteur exactement la même qu'à la base (la différence ne se fera que dans la chute de tension à la jonction base-émetteur). Ainsi, en fixant la tension de base avec une diode Zener, nous obtenons une tension fixe aux bornes de R1.

Les diodes conventionnelles ont une très faible dépendance de la tension directe sur le courant, de sorte qu'elles peuvent être utilisées à la place des diodes Zener basse tension difficiles à atteindre. Voici deux options pour les circuits pour transistors de conductivité différente, dans lesquels les diodes Zener sont remplacées par deux diodes conventionnelles VD1, VD2:

Le courant à travers les LED est réglé en sélectionnant la résistance R2. La résistance R1 est choisie de manière à atteindre la section linéaire de la caractéristique I - V des diodes (en tenant compte du courant de base du transistor). La tension d'alimentation de l'ensemble du circuit ne doit pas être inférieure à la tension totale de toutes les LED plus environ 2 à 2,5 volts par le haut pour un fonctionnement stable du transistor.

Par exemple, si vous avez besoin d'obtenir un courant de 30 mA à travers 3 LED connectées en série avec une tension continue de 3,1 V, le circuit doit être alimenté avec une tension d'au moins 12 volts. Dans ce cas, la résistance de la résistance doit être d'environ 20 ohms, la puissance de dissipation doit être de 18 mW. Le transistor doit être sélectionné avec une tension maximale Uke non inférieure à la tension d'alimentation, par exemple, le commun S9014 (n-p-n).

La résistance R1 dépendra du coeff. amplification du transistor hfe et du CVC des diodes. Pour les diodes S9014 et 1N4148, 10 kΩ suffiront.

Appliquons le stabilisateur décrit pour améliorer l'un des luminaires LED décrits dans cet article. Le circuit amélioré ressemblerait à ceci:

Ce raffinement permet de réduire considérablement le courant d'ondulation et donc la luminosité des LED. Mais le principal avantage du circuit est de normaliser le mode de fonctionnement des LED et de les protéger des surtensions lors de l'allumage. Cela conduit à une augmentation significative de la durée de vie de la lampe LED.

À partir des oscillogrammes, on peut voir qu'en ajoutant un stabilisateur de courant pour la LED sur un transistor et une diode Zener au circuit, nous avons immédiatement réduit plusieurs fois l'amplitude de l'ondulation:

Avec les puissances indiquées sur le schéma, la puissance dissipée sur le transistor est légèrement supérieure à 0,5 W, ce qui permet de se passer de radiateur. Si la capacité du condensateur de ballast est augmentée à 1,2 μF, alors ~ 23 volts chuteront à travers le transistor et la puissance sera d'environ 1 W. Dans ce cas, vous ne pouvez pas vous passer d'un radiateur, mais l'ondulation tombera presque à zéro.

Au lieu du transistor 2CS4544 indiqué dans le schéma, vous pouvez prendre 2SC2482 ou similaire avec un courant de collecteur de plus de 100 mA et une tension admissible Uke d'au moins 300 V (par exemple, les anciens soviétiques KT940, KT969 conviennent).

Le courant souhaité est réglé comme d'habitude par la résistance R *. La diode Zener est conçue pour 5,1 V et 0,5 W. En tant que LED, des smd-LED communes d'une ampoule chinoise sont utilisées (ou mieux, prenez une lampe finie et ajoutez-y les composants manquants).

Regardons maintenant le circuit illustré à la figure 2. Le voici séparément:

Le capteur de courant est ici une résistance dont la résistance est calculée par la formule 0,6 / Iload. Avec une augmentation du courant traversant les LED, le transistor VT2 commence à s'ouvrir plus fortement, ce qui conduit à un verrouillage plus fort du transistor VT1. Le courant diminue. Ainsi, le courant de sortie est stabilisé.

Les avantages du système sont sa simplicité. À l'inconvénient, vous pouvez écrire une chute de tension (et donc de puissance) assez importante aux bornes du transistor VT1. Ce n'est pas critique aux faibles courants (dizaines et centaines de milliampères), cependant, une nouvelle augmentation du courant à travers les LED nécessitera l'installation de ce transistor sur le radiateur.

Cet inconvénient peut être éliminé en utilisant un MOSFET à canal p avec une faible résistance drain-source au lieu d'un transistor bipolaire:

Le courant requis, comme précédemment, est défini en sélectionnant la résistance R1. VT1 - toute faible puissance. Au lieu d'un puissant IRL3705N, vous pouvez prendre, par exemple, IRF7210 (12A, 12V) ou IRLML6402 (3.7A, 20V). Voyez par vous-même de quels courants vous avez besoin.

Le circuit de régulation de courant le plus simple pour LED sur un transistor à effet de champ se compose d'un seul transistor avec une grille et une source court-circuitées:

Au lieu de KP303E, par exemple, BF245C ou similaire avec un canal intégré fera l'affaire. Le principe de fonctionnement est similaire au circuit de la figure 1, seul le potentiel de masse est utilisé comme tension de référence. La valeur du courant de sortie est déterminée exclusivement par le courant de drain initial (extrait de la fiche technique) et ne dépend pratiquement pas de la tension drain-source Usi. Cela ressort clairement du graphique des caractéristiques de sortie:

Dans le schéma de la figure 3, une résistance R1 est ajoutée au circuit source, ce qui définit une certaine polarisation de grille inversée et permet ainsi de modifier le courant de drain (et donc le courant de charge).

Un exemple du pilote actuel le plus simple pour une LED est illustré ci-dessous:

Il utilise un transistor à effet de champ à grille isolée BSS229 avec un canal intégré de type n. La valeur exacte du courant de sortie dépendra des caractéristiques de l'échantillon particulier et de la résistance R1.

Ce sont, en général, toutes les manières de transformer un transistor en stabilisateur de courant. Il existe également un miroir dit de courant, mais il ne convient pas aux lampes LED. Par conséquent, passons aux microcircuits.

Stabilisateurs de courant sur microcircuits

Les microcircuits vous permettent d'obtenir des performances bien supérieures à celles des transistors. Le plus souvent, pour assembler un stabilisateur de courant pour LED avec leurs propres mains, des sources de tension de référence thermostables de précision (TL431, LM317 et autres) sont utilisées.

TL431

Un circuit de régulateur de courant typique pour les LED du TL431 ressemble à ceci:

Etant donné que le microcircuit se comporte de manière à maintenir une tension fixe de 2,5 V aux bornes de la résistance R2, le courant traversant cette résistance sera toujours de 2,5 / R2. Et si nous négligeons le courant de base, alors nous pouvons supposer que IRn \u003d IR2. Et plus le gain du transistor hfe est élevé, plus ces courants coïncideront.

R1 est dimensionné pour fournir un courant de fonctionnement minimum de 1 mA.

Et voici un exemple d'application pratique du TL431 dans une lampe LED:

Le transistor chute d'environ 20-30 V, la dissipation de puissance est inférieure à 1,5 W. En plus du 2SC4544 indiqué dans le schéma, vous pouvez utiliser le BD711 ou l'ancien soviétique KT940A. Les transistors du boîtier TO-220 ne nécessitent pas d'installation sur un radiateur d'une puissance allant jusqu'à 1,5-2 W inclus.

La résistance R3 sert à limiter l'impulsion de charge du condensateur lors de la mise sous tension. Le courant traversant la charge est défini par la résistance R2.

90 LED blanches 2835 puces LED agissent comme une charge Rí. La puissance maximale à un courant de 60 mA est de 0,2 W (24 Lm), la chute de tension est de 3,2 V.

Pour augmenter la durée de vie, la puissance des diodes est spécialement sous-estimée de 20% (0,16 W, courant 45 mA), respectivement, la puissance totale de toutes les LED est de 14 W.

Bien entendu, le circuit donné du stabilisateur de courant pour les LED 220 V peut être recalculé pour tout courant requis et / ou tout autre nombre de LED disponibles.

En tenant compte de l'étalement de tension admissible de 220 volts (voir GOST 29322-2014), la tension redressée aux bornes du condensateur C1 sera comprise entre 293 et \u200b\u200b358 V, elle doit donc être conçue pour une tension d'au moins 400 V.

Sur la base de la plage de tensions d'alimentation, les paramètres des éléments restants du circuit sont calculés.

Par exemple, la résistance qui définit le mode de fonctionnement du microcircuit DA1 doit fournir un courant d'au moins 0,5 mA à une tension sur C1 \u003d 293 V. Le nombre maximum de LED ne doit pas dépasser 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 ...

Tout régulateur de tension intégré peut être transformé en régulateur de courant en ajoutant une seule résistance conformément au schéma:

Seulement, il faut garder à l'esprit que, avec cette inclusion, la tension d'entrée doit être supérieure à la tension de stabilisation du microcircuit d'une certaine quantité (chute de tension aux bornes du stabilisateur lui-même). Habituellement, cela se situe entre 2 et 2,5 volts. Eh bien, bien sûr, ajoutez de la tension à la charge.

Voici, par exemple, un exemple spécifique de stabilisateur de courant pour LED sur LM7812:

Les paramètres du circuit sont conçus pour 10 diodes smd 5730 avec une tension directe de 3,3 volts chacune. Courant de consommation (courant à travers les LED) - 300 mA. Puissance de la lampe ~ 10 Watt.

Puisque lorsque les LED sont connectées en série, la tension totale sera égale à la somme des tensions sur chacune des LED, la tension d'alimentation minimale pour le circuit doit être: Usup \u003d 2,5 + 12 + (3,3 x 10) \u003d 47,5 Volts.

Vous pouvez calculer la résistance et la puissance d'une résistance pour d'autres valeurs de courant à l'aide d'un simple programme de conception de régulateur (téléchargement).

Évidemment, plus la tension de sortie du stabilisateur est élevée, plus la chaleur sera générée sur la résistance de réglage de courant et, par conséquent, plus le rendement sera mauvais. Par conséquent, pour nos besoins, le LM7805 est mieux adapté que le LM7812.

LM317

Un stabilisateur de courant linéaire pour LED basé sur LM317 n'est pas moins efficace. Schéma de connexion typique:

Le circuit de commutation LM317 le plus simple pour LED, qui vous permet d'assembler un luminaire puissant, se compose d'un redresseur avec un filtre capacitif, un stabilisateur de courant et 93 LED SMD 5630. Ici MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3.1 V, 400 mW, 5.3 x3 mm).

Si une telle grande guirlande de LED n'est pas nécessaire, une résistance de ballast ou un condensateur devra être ajouté au pilote LM317 pour alimenter les LED (pour éteindre la tension excessive). Nous avons expliqué comment procéder en détail dans cet article.

L'inconvénient d'un tel circuit d'attaque de courant pour LED est que lorsque la tension dans le réseau dépasse 235 volts, le LM317 sera en dehors du mode de fonctionnement de conception, et lorsqu'il diminue à ~ 208 volts et moins, le microcircuit cesse complètement de se stabiliser et la profondeur d'ondulation dépendra complètement et complètement. à partir de la capacité C1.

Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser une telle lampe où la tension est plus ou moins stable. Et cela ne vaut pas la peine d'économiser sur la capacité de ce condensateur. Le pont de diodes peut être pris prêt à l'emploi (par exemple, un MB6S miniature) ou assemblé à partir de diodes appropriées (Urev au moins 400 V, courant direct\u003e \u003d 100 mA).

Au lieu d'une conclusion

Les inconvénients des schémas donnés dans l'article comprennent un faible rendement dû au gaspillage inutile d'énergie sur les éléments de régulation. Cependant, ceci est typique de tous les stabilisateurs de courant linéaires.

Un faible rendement est inacceptable pour les appareils alimentés par des sources d'alimentation autonomes (lampes, lampes de poche, etc.). Une augmentation significative de l'efficacité (90% ou plus) peut être obtenue en utilisant des stabilisateurs de courant d'impulsion.

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Lorsque le premier bloc d'alimentation est assemblé, le schéma le plus simple est pris - pour que tout fonctionne à coup sûr. Lorsque vous parvenez à le démarrer et à obtenir jusqu'à 12 volts régulés et un courant inférieur à un demi-ampère, le radioamateur est imprégné du sens de la phrase "Et vous serez heureux!" Seul ce bonheur ne dure pas très longtemps et il devient vite assez évident que l'alimentation doit nécessairement avoir la capacité de réguler le courant de sortie. C'est réalisable en modifiant un bloc d'alimentation existant, mais un peu gênant - il vaut mieux en assembler un autre, plus "avancé". Il existe une option intéressante. Pour une alimentation de faible puissance, vous pouvez créer un préfixe pour ajuster le courant dans la plage de 20 mA et jusqu'au maximum qu'il peut donner, selon ce schéma:

J'ai assemblé un tel appareil il y a presque un an.

Le stabilisateur actuel est vraiment la bonne chose. Par exemple, cela aidera à charger toute batterie conçue pour des tensions allant jusqu'à 9 volts inclus, et je note qu'elle se chargera efficacement. Voici juste une tête de mesure qui lui manque clairement. Je décide de mettre à niveau et de démonter mon produit fait maison en ses composants, où, peut-être, le composant le plus important est la résistance variable PPB-15E avec une résistance maximale de 33 Ohm.

Le nouveau boîtier se concentre exclusivement sur les dimensions de l'indicateur du magnétophone, qui agira comme un millimètre.

Pour ce faire, une nouvelle échelle est "tirée" de lui (j'ai choisi le courant de la déviation complète de la flèche à 150 mA, mais cela peut être fait au maximum).

Ensuite, un shunt est placé sur le comparateur à cadran.

Le shunt était constitué d'un serpentin chauffant en nichrome d'un diamètre de 0,5 mm. Le transistor KT818 doit être placé sur le radiateur de refroidissement.

La connexion (articulation) du décodeur avec l'alimentation est réalisée à l'aide d'une fiche impromptue intégrée dans le corps, dont les broches sont prélevées sur une fiche d'alimentation ordinaire, à l'une des extrémités de laquelle un filetage M4 est coupé, au moyen duquel chacun d'eux est vissé au corps avec deux écrous.

L'image finale de ce qui s'est passé. Une création plus parfaite est définitivement sortie. La LED remplit non seulement la fonction d'indication, mais aussi en partie l'éclairage de l'échelle de stabilisation actuelle. Meilleurs voeux, Babay.

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Stabilisateurs actuels. Types et appareil. Travail et application

Les stabilisateurs de courant sont conçus pour stabiliser le courant sur la charge. La tension aux bornes de la charge dépend de sa résistance. Les stabilisateurs sont nécessaires au fonctionnement de divers appareils électroniques, tels que les lampes à décharge.

Des stabilisateurs de courant sont également nécessaires pour une charge de batterie de haute qualité. Ils sont utilisés dans les microcircuits pour régler le courant des étages de conversion et d'amplification. Dans les microcircuits, ils jouent le rôle d'un générateur de courant. Il existe toujours différents types d'interférences dans les circuits électriques. Ils nuisent au fonctionnement des appareils et des appareils électriques. Les stabilisateurs actuels font facilement face à un tel problème.

Une caractéristique distinctive des stabilisateurs de courant est leur impédance de sortie significative. Cela permet d'exclure l'influence de la tension à l'entrée et de la résistance de charge sur la valeur du courant à la sortie de l'appareil. Les stabilisateurs de courant maintiennent le courant de sortie dans une certaine plage, tout en faisant varier la tension de sorte que le courant traversant la charge reste constant.

Appareil et principe de fonctionnement

L'instabilité du courant de charge est affectée par la valeur de la résistance et de la tension à l'entrée. Prenons un exemple dans lequel la résistance de charge est constante et la tension d'entrée augmente. Le courant de charge augmente également.

En conséquence, le courant et la tension aux bornes des résistances R1 et R2 augmenteront. La tension de la diode zener deviendra égale à la somme des tensions des résistances R1, R2 et à la jonction base-émetteur VT1: Uvd1 \u003d UR1 + UR2 + UVT1 (b / e)

La tension à VD1 ne change pas avec le changement de tension d'entrée. En conséquence, le courant à la jonction base-émetteur diminuera et la résistance entre les bornes émetteur-collecteur augmentera. L'intensité du courant à la jonction collecteur-émetteur et la résistance de charge commenceront à diminuer, c'est-à-dire à revenir à la valeur d'origine. C'est ainsi que le courant est égalisé et maintenu au même niveau.

Considérons un circuit élémentaire utilisant un transistor à effet de champ.

Le courant de charge traverse R1. Le courant dans le circuit: "+" de la source de tension, drain-grille VT1, résistance de charge, pôle négatif de la source est très insignifiant, car le drain-grille est polarisé dans le sens opposé.

La tension sur R1 est positive: à gauche "-", à droite la tension est égale à la tension de l'épaule droite de la résistance. Par conséquent, la tension de grille par rapport à la source est négative. Lorsque la résistance de charge diminue, le courant augmente. Par conséquent, la tension de grille a une différence encore plus grande par rapport à la tension de source. En conséquence, le transistor se ferme plus fortement.

Avec une plus grande fermeture du transistor, le courant de charge diminuera et reviendra à sa valeur initiale.

Types de stabilisateurs de courant

Il existe de nombreux types de stabilisateurs différents, en fonction de leur objectif et de leur principe de fonctionnement. Examinons plus en détail les principaux de ces appareils.

Stabilisateurs de résistance

Dans le cas élémentaire, le générateur de courant peut être un circuit constitué d'une alimentation et d'une résistance. Un circuit similaire est souvent utilisé pour connecter une LED qui agit comme un indicateur.

Parmi les inconvénients d'un tel schéma, on peut noter la nécessité d'utiliser une source haute tension. Ce n'est que dans ces conditions qu'une résistance à haute résistance peut être utilisée et une bonne stabilité de courant obtenue. La résistance dissipe la puissance P \u003d I 2 x R.

Stabilisateurs de transistors

Les stabilisateurs montés sur des transistors fonctionnent beaucoup mieux.

Vous pouvez régler la chute de tension pour qu'elle soit très faible. Cela permet de réduire les pertes avec une bonne stabilité du courant de sortie. A la sortie du transistor, la résistance est très élevée. Ce circuit est utilisé pour connecter des LED ou charger des batteries de faible puissance.

La tension aux bornes du transistor est déterminée par la diode Zener VD1. R2 agit comme un capteur de courant et détermine le courant à la sortie du stabilisateur. Avec l'augmentation du courant, la chute de tension aux bornes de cette résistance devient plus grande. La tension est appliquée à l'émetteur du transistor. En conséquence, la tension à la jonction base-émetteur, qui est égale à la différence entre la tension de base et la tension d'émetteur, diminue et le courant revient à la valeur spécifiée.

Circuit miroir de courant

Les générateurs actuels fonctionnent de la même manière. Un schéma populaire pour de tels générateurs est un "miroir de courant", dans lequel un transistor bipolaire, ou plutôt une jonction d'émetteur, est utilisé à la place d'une diode Zener. Au lieu de la résistance R2, une résistance d'émetteur est utilisée.

Stabilisateurs sur le terrain

Le circuit utilisant des transistors à effet de champ est plus simple. Dans celui-ci, le potentiel de terre peut être utilisé comme stabilisateur de tension.

Appareils sur puce

Les diagrammes antérieurs comportent des éléments de comparaison et d'ajustement. Une structure de circuit similaire est utilisée dans la conception des dispositifs d'égalisation de tension. La différence entre les appareils qui stabilisent le courant et la tension est que le signal arrive au circuit de retour du capteur de courant, qui est connecté au circuit de courant de charge. Par conséquent, pour créer des stabilisateurs de courant, les microcircuits 142 EH 5 ou LM 317 populaires sont utilisés.

Ici, le rôle du capteur de courant est joué par la résistance R1, sur laquelle le stabilisateur maintient une tension et un courant de charge constants. La valeur de résistance du capteur est nettement inférieure à la résistance de charge. La réduction de la tension aux bornes du capteur affecte la tension à la sortie du stabilisateur. Un schéma similaire va bien avec les chargeurs, les LED.

Stabilisateur d'impulsion

Les régulateurs de commutation basés sur des interrupteurs ont un rendement élevé. Ils sont capables de créer une tension élevée chez le consommateur à une tension d'entrée faible. Un tel circuit est monté sur un microcircuit MAX 771.

Les résistances R1 et R2 agissent comme des diviseurs de tension à la sortie du microcircuit. Si la tension à la sortie du microcircuit devient supérieure à la valeur de référence, alors le microcircuit réduit la tension de sortie, et vice versa.

Si le circuit est modifié de manière à ce que le microcircuit réagisse et régule le courant de sortie, une source de courant stabilisée se produira.

Lorsque la tension aux bornes de R3 tombe en dessous de 1,5 V, le circuit fonctionne comme un régulateur de tension. Dès que le courant de charge monte à un certain niveau, la chute de tension aux bornes de la résistance R3 devient plus importante et le circuit agit comme un stabilisateur de courant.

La résistance R8 est connectée selon le schéma lorsque la tension dépasse 16,5 V. La résistance R3 règle le courant. L'aspect négatif de ce circuit est une chute de tension significative à travers la résistance de mesure de courant R3. Ce problème peut être résolu en connectant un amplificateur opérationnel pour amplifier le signal de la résistance R3.

Stabilisateurs de courant pour LED

Vous pouvez fabriquer vous-même un tel appareil à l'aide du microcircuit LM 317. Pour ce faire, il vous suffit de choisir une résistance. Il est conseillé d'utiliser l'alimentation du stabilisateur comme suit:

Blocage depuis une imprimante 32 V.
Bloc ordinateur portable 19 V.
Toute alimentation 12V.

L'avantage d'un tel dispositif est son faible coût, sa simplicité de conception et sa fiabilité accrue. Cela n'a aucun sens d'assembler un circuit complexe vous-même, c'est plus facile de l'acheter.

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Circuit régulateur de courant

Contenu:

Stabilisateurs de courant de relais
Stabilisateur Triac
Stabilisateur de courant haute fréquence
Dispositifs de largeur d'impulsion
Stabilisateur de courant résonnant
Stabilisateur AC
Dispositifs de stabilisation pour LED
Stabilisateur de courant réglable
Stabilisateurs DC
Un simple régulateur de courant de deux transistors

Lors du fonctionnement des réseaux électriques, diverses interférences sont constamment présentes et ont un effet négatif sur le fonctionnement des appareils et des équipements. Un circuit régulateur de courant permet de faire face efficacement à ce problème. Les dispositifs de stabilisation diffèrent par leurs caractéristiques techniques et dépendent des alimentations. Si à la maison, la stabilisation du courant n'est pas une tâche principale, lors de l'utilisation d'un équipement de mesure, les indicateurs de courant doivent être stables. Les dispositifs à transistors à effet de champ sont particulièrement précis. L'absence d'interférence vous permet d'obtenir les résultats les plus fiables après les mesures.

Dispositif général et principe de fonctionnement

L'élément principal de chaque stabilisateur est un transformateur. Le circuit le plus simple consiste en un pont redresseur connecté à des condensateurs et des résistances. Chaque circuit utilise des éléments de différents types, avec une capacité individuelle et une résistance ultime.

Le principe de fonctionnement du stabilisateur est assez simple. Lorsque le courant entre dans le transformateur, sa fréquence limite change. A l'entrée, ce paramètre coïncide avec la fréquence du réseau et est de 50 Hz. Après avoir effectué la conversion de courant, la valeur de la fréquence limite à la sortie sera déjà de 30 Hz. Pendant le fonctionnement des redresseurs haute tension, la polarité de la tension est déterminée. Le courant est stabilisé par le fonctionnement des condensateurs et la réduction du bruit est réalisée par les résistances. En fin de compte, la sortie forme à nouveau une tension constante, qui entre dans le transformateur avec une fréquence ne dépassant pas 30 Hz.

Types de stabilisateurs de courant

Conformément à l'utilisation prévue, un grand nombre de types différents de dispositifs de stabilisation ont été développés.

Relais stabilisateurs de courant. Leur circuit se compose d'éléments typiques, y compris des condensateurs de compensation. Dans ce cas, les redresseurs en pont sont installés au début du circuit. Il faut également prendre en compte un facteur tel que la présence de deux paires de transistors dans le stabilisateur. La première paire est installée devant le condenseur. Pour cette raison, la fréquence limite augmente.

Dans un stabilisateur de ce type, la tension de sortie sera d'environ 5 ampères. Un certain niveau de résistance nominale est maintenu à l'aide de résistances. Les modèles simples utilisent des éléments à deux canaux. Ils ont un long processus de conversion, mais ils ont un petit facteur de dissipation.

Stabilisateur Triac LM317. Ce modèle est largement utilisé dans divers domaines. Son élément principal est un triac, à l'aide duquel la tension maximale dans l'appareil augmente considérablement. Cet indicateur en sortie a une valeur d'environ 12 V. Le système est capable de résister à une résistance externe jusqu'à 3 ohms. Le facteur de lissage est augmenté à l'aide de condensateurs multicanaux. Les transistors ouverts ne sont utilisés que dans les appareils haute tension.

La commande de changement de position est effectuée en faisant varier le courant nominal de sortie. Le stabilisateur de courant LM317 peut résister à une résistance différentielle allant jusqu'à 5 ohms. Dans le cas de l'utilisation d'instruments de mesure, cette valeur doit être d'au moins 6 ohms. Le transformateur puissant fournit un mode de courant d'inductance continu. Dans un circuit conventionnel, il est installé juste derrière le redresseur. Dans les récepteurs 12 volts, une résistance de type ballast est utilisée, grâce à laquelle les oscillations dans le circuit sont réduites.

Stabilisateur de courant haute fréquence. Son élément principal est le transistor KK20, qui se caractérise par un processus de conversion accéléré. Ceci est facilité par un changement de polarité en sortie. Les condensateurs de réglage de fréquence sont installés par paires dans le circuit. Le front d'impulsion dans ce cas ne doit pas être supérieur à 2 μs, sinon cela entraînera des pertes dynamiques importantes.

Dans certains circuits, au moins trois amplificateurs puissants sont utilisés pour saturer les résistances. Pour réduire les pertes de chaleur, des condensateurs capacitifs sont utilisés. La valeur des caractéristiques de vitesse du transistor de commutation dépend entièrement des paramètres du diviseur.

Stabilisateurs de largeur d'impulsion. Les stabilisateurs de ce type présentent une inductance du starter assez importante, du fait du changement rapide du diviseur. Ce circuit utilise des résistances à deux canaux qui transportent le courant dans différentes directions, ainsi que des condensateurs capacitifs. Tous ces éléments permettent de maintenir la valeur de la résistance de limitation en sortie à moins de 4 ohms. La charge maximale que ces stabilisateurs peuvent supporter est de 3 A. Ces modèles sont rarement utilisés dans les instruments de mesure. La dissipation limite des alimentations dans ce cas ne doit pas dépasser 5 volts, ce qui vous permet de maintenir la valeur standard du facteur de dissipation.

Dans les stabilisateurs de courant de ce type, les transistors clés n'ont pas de caractéristiques de vitesse très élevée. La raison en est la faible capacité des résistances à bloquer le courant du redresseur. En conséquence, un bruit de forte amplitude entraîne une perte de chaleur importante. La neutralisation des propriétés du transformateur est réduite et conduit à des baisses d'impulsions. La conversion de courant est effectuée uniquement en raison du fonctionnement d'une résistance de ballast installée directement derrière le pont redresseur. Le régulateur de largeur d'impulsion utilise très rarement des diodes semi-conductrices, car le front d'impulsion dans le circuit n'est pas supérieur à 1 μs.

Stabilisateur de courant résonnant. Se compose de petits condensateurs et de résistances avec différentes résistances. Les transformateurs font partie intégrante de ces amplificateurs. L'augmentation de l'efficacité de l'appareil est obtenue grâce à l'utilisation d'un grand nombre de fusibles. Cela conduit à une augmentation des caractéristiques dynamiques des résistances. L'installation des transistors basse fréquence est réalisée directement derrière les redresseurs. Offrant une bonne conductivité du courant, le fonctionnement des condensateurs devient possible à différentes fréquences.

Stabilisateur AC. En règle générale, il est utilisé dans les alimentations électriques avec une tension allant jusqu'à 15 volts et en fait partie intégrante. La valeur maximale de la résistance externe perçue par les appareils est de 4 ohms. La tension d'entrée CA moyenne sera de 13 V. Dans ce cas, le contrôle du niveau du facteur de lissage est effectué à l'aide de condensateurs ouverts. Le circuit de la résistance a un impact direct sur le niveau d'ondulation créé à la sortie.

Le courant de ligne maximal pour ces stabilisateurs est de 5 ampères. En conséquence, la résistance différentielle sera de 5 ohms. La puissance de dissipation maximale autorisée est de 2 W. Cela indique un problème sérieux avec les régulateurs CA de pointe. La réduction de leurs oscillations n'est possible qu'à l'aide de redresseurs en pont. Les fusibles peuvent réduire considérablement les pertes de chaleur.

Dispositifs de stabilisation de la LED. Dans ce cas, les stabilisateurs ne doivent pas avoir trop de puissance. La tâche principale du stabilisateur de courant est de réduire au maximum le seuil de dissipation. Pour fabriquer un tel stabilisateur de vos propres mains, deux schémas principaux sont utilisés. La première option est réalisée à l'aide de convertisseurs. Cela permet d'atteindre à tous les étages la fréquence limite de pas plus de 4 Hz, augmentant ainsi considérablement les performances du dispositif.

Dans le second cas, des éléments de renforcement sont utilisés. La tâche principale est de neutraliser le courant alternatif. Il est possible de réduire les pertes dynamiques en utilisant des transistors haute tension. Une saturation excessive des éléments est surmontée par des condensateurs de type ouvert. La vitesse des transformateurs est fournie par des résistances clés. Leur emplacement dans le circuit est standard - directement derrière le pont redresseur.

Stabilisateur de courant réglable. Il est en demande principalement dans le domaine de la production industrielle. Un stabilisateur réglable permet de configurer les appareils et équipements en changeant le courant et la tension. De nombreux modèles peuvent être contrôlés à distance à l'aide de contrôleurs dédiés montés à l'intérieur du cardan. Pour de tels appareils, la limite de tension alternative est d'environ 12 V. Dans ce cas, le niveau de stabilisation doit être d'au moins 14 W. La tension de seuil est directement liée à la fréquence de l'appareil.

Pour modifier le facteur de lissage, des condensateurs capacitifs sont installés dans le stabilisateur réglable. Ces appareils ont de bonnes performances: courant maximum 4 A, résistance différentielle - 6 Ohm. Le mode continu de l'inductance est assuré par des transformateurs de type clé. La tension est fournie à l'enroulement primaire à travers la cathode, le courant de sortie est bloqué en fonction du type de condensateurs. Les fusibles, le plus souvent, ne participent pas à la stabilisation du processus.

Stabilisateurs DC. Leur travail est basé sur le principe de la double intégration. Des convertisseurs spéciaux sont responsables de ce processus. Les caractéristiques dynamiques des stabilisateurs sont augmentées à l'aide de transistors à deux canaux. La capacité substantielle des condensateurs minimise les pertes de chaleur. Les valeurs de redressement sont déterminées par des calculs précis. La tension de sortie CC de 12A correspond à la valeur limite maximale de 5 volts, à une fréquence de l'appareil de 30 Hz.

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Trois circuits de régulateurs de courant simples

Il existe de nombreux circuits de régulation de tension dans le réseau à des fins diverses, mais les choses sont différentes avec les régulateurs de courant. Et je veux combler un peu cette lacune et vous présenter trois circuits de régulation CC simples qui valent la peine d'être pris en compte, car ils sont universels et peuvent être utilisés dans de nombreux modèles de bricolage.

Les régulateurs de courant ne sont, en théorie, pas très différents des régulateurs de tension. Veuillez ne pas confondre les régulateurs de courant avec les stabilisateurs de courant, contrairement aux premiers, ils maintiennent un courant de sortie stable indépendamment de la tension d'entrée et de la charge de sortie.

Le stabilisateur de courant fait partie intégrante de toute alimentation ou chargeur de laboratoire normal, il est conçu pour limiter le courant fourni à la charge. Dans cet article, nous examinerons quelques régulateurs et un régulateur à usage général.

Dans les trois versions, les shunts sont utilisés comme capteur de courant, en fait, des résistances à faible résistance. Pour augmenter le courant de sortie de l'un des circuits ci-dessus, vous devrez réduire la résistance de shunt. La valeur de courant requise est réglée manuellement, généralement en faisant tourner une résistance variable. Les trois circuits fonctionnent en mode linéaire, ce qui signifie que le transistor de puissance deviendra très chaud sous de lourdes charges.

Le premier schéma se caractérise par une simplicité et une disponibilité maximales des composants. Il n'y a que deux transistors, l'un d'eux est le contrôle, le second est l'alimentation, à travers lequel le courant principal circule.

Le capteur de courant est une résistance bobinée à faible résistance. Lorsque la charge de sortie est connectée, une certaine chute de tension se forme à travers cette résistance, plus la charge est puissante, plus la chute est importante. Une telle chute de tension suffit au fonctionnement du transistor de commande; plus la chute est importante, plus le transistor est ouvert. La résistance R1 règle la tension de polarisation du transistor de puissance, c'est grâce à lui que le transistor principal est à l'état ouvert. La limitation de courant se produit en raison du fait que la tension à la base du transistor de puissance, qui a été formée par la résistance R1, est grossièrement amortie ou fermée à la masse d'alimentation via la jonction ouverte du transistor de faible puissance, cela fermera le transistor de puissance, par conséquent, le courant qui le traverse diminue jusqu'à zéro. ...

La résistance R1 est essentiellement un diviseur de tension ordinaire, avec lequel on peut régler, pour ainsi dire, le degré d'ouverture du transistor de commande, et par conséquent, contrôler le transistor de puissance en limitant le courant qui le traverse.

Le deuxième circuit est basé sur un amplificateur opérationnel. Il a été utilisé à plusieurs reprises dans les chargeurs de batterie de voiture. Contrairement à la première option, ce circuit est un stabilisateur de courant.

Comme dans le premier circuit, il y a aussi un capteur de courant (shunt), l'amplificateur opérationnel enregistre la chute de tension aux bornes de ce shunt, le tout selon le schéma déjà familier à nous. L'amplificateur opérationnel compare la tension aux bornes du shunt avec la tension de référence, qui est définie par la diode Zener. Avec une résistance variable, nous modifions artificiellement la tension de référence. L'amplificateur opérationnel, à son tour, essaiera d'équilibrer la tension aux entrées en modifiant la tension de sortie.

La sortie de l'ampli-op pilote un puissant transistor à effet de champ. Autrement dit, le principe de fonctionnement n'est pas très différent du premier circuit, sauf qu'il y a une source de tension de référence réalisée sur une diode Zener.

Ce circuit fonctionne également en mode linéaire et le transistor de puissance deviendra très chaud sous de lourdes charges.

Le dernier circuit est basé sur le célèbre circuit intégré de stabilisation LM317. Il s'agit d'un régulateur de tension linéaire, mais il est possible d'utiliser le microcircuit comme stabilisateur de courant.

Le courant requis est réglé par une résistance variable. L'inconvénient du circuit est que le courant principal circule précisément à travers la résistance précédemment indiquée et, naturellement, il en faut une puissante, il est très souhaitable d'utiliser des résistances filaires.

Le courant maximum autorisé pour le microcircuit LM317 est de 1,5 ampère, il peut être augmenté avec un transistor de puissance supplémentaire. Dans ce cas, le microcircuit sera déjà celui de contrôle, donc il ne chauffera pas, le transistor chauffera à la place et vous ne pourrez pas vous en éloigner.

Petite vidéo

Cartes de circuits imprimés

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Stabilisateurs de courant

Contenu:

Dispositif général et principe de fonctionnement
Stabilisateur de courant de diode
Stabilisateur de courant sur deux transistors
Vidéo: Stabilisateur DIY LM2576

Des interférences se produisent périodiquement dans chaque réseau électrique, ce qui affecte négativement les paramètres standard de courant et de tension. Ce problème est résolu avec succès à l'aide de divers appareils, parmi lesquels les stabilisateurs de courant sont très populaires et efficaces. Ils ont des caractéristiques techniques différentes, ce qui permet de les utiliser avec tous les appareils et équipements électroménagers. Des exigences particulières s'appliquent aux équipements de mesure nécessitant une tension stable.

Dispositif général et principe de fonctionnement des stabilisateurs de courant

La connaissance des principes de base des stabilisateurs actuels contribue à l'utilisation la plus efficace de ces dispositifs. Les réseaux électriques sont littéralement saturés de diverses interférences qui affectent négativement le fonctionnement des appareils ménagers et des équipements électriques. Pour surmonter les influences négatives, un simple circuit stabilisateur de tension et de courant est utilisé.

Chaque stabilisateur a un élément principal - un transformateur, qui assure le fonctionnement de l'ensemble du système. Le circuit le plus simple comprend un pont redresseur connecté à divers types de condensateurs et de résistances. Leurs principaux paramètres sont la capacité individuelle et la résistance ultime.

Le régulateur de courant lui-même fonctionne d'une manière très simple. Lorsque le courant circule vers le transformateur, sa fréquence limite change. A l'entrée, il coïncidera avec la fréquence du réseau électrique et sera de 50 Hz. Une fois que toutes les conversions de courant ont été effectuées, la fréquence de coupure à la sortie chute à 30 Hz. Le circuit de conversion implique des redresseurs haute tension, avec lesquels la polarité de la tension est déterminée. Les condensateurs sont directement impliqués dans la stabilisation du courant et les résistances réduisent le bruit.

Stabilisateur de courant de diode

De nombreux modèles de luminaires incluent des stabilisateurs de diode, mieux connus sous le nom de stabilisateurs de courant LED. Comme tous les types de diodes, les LED ont une caractéristique courant-tension non linéaire. C'est-à-dire que lorsque la tension aux bornes de la LED change, un changement disproportionné de courant se produit.

Avec une augmentation de la tension, une augmentation très lente du courant est initialement observée, en conséquence, la LED ne brille pas. Ensuite, lorsque la tension atteint la valeur seuil, l'émission de lumière commence et le courant monte très rapidement. Une nouvelle augmentation de la tension entraîne une augmentation catastrophique du courant et un épuisement de la LED. La valeur de tension de seuil est reflétée dans les spécifications des sources lumineuses LED.

Les LED haute puissance nécessitent un dissipateur thermique car elles génèrent beaucoup de chaleur. De plus, ils nécessitent un stabilisateur de courant suffisamment puissant. Le bon fonctionnement des LED est également assuré par des dispositifs de stabilisation. Cela est dû à la forte variation de la tension de seuil même pour le même type de sources lumineuses. Si deux de ces LED sont connectées en parallèle à la même source de tension, des courants différents les traverseront. La différence peut être si importante que l'une des LED s'éteindra immédiatement.

Ainsi, il n'est pas recommandé d'allumer des sources lumineuses LED sans stabilisateurs. Ces appareils règlent le courant à une valeur définie sans prendre en compte la tension appliquée au circuit. La plupart des appareils modernes incluent un stabilisateur LED à double fil pour les solutions de conduite LED à faible coût. Il comprend un transistor à effet de champ, des pièces de cerclage et d'autres éléments radio.

Circuits stabilisateurs de courant sur KREN

Ce circuit fonctionne de manière stable en utilisant des éléments tels que KR142EN12 ou LM317. Ce sont des régulateurs de tension réglables avec des courants jusqu'à 1,5 A et des tensions d'entrée jusqu'à 40 V. Dans des conditions thermiques normales, ces appareils sont capables de dissiper une puissance jusqu'à 10W. Ces microcircuits ont une faible consommation intrinsèque d'environ 8 mA. Cet indicateur reste inchangé même avec un courant variable traversant le KREN et une tension d'entrée modifiée.

L'élément LM317 est capable de maintenir une tension constante aux bornes de la résistance principale, qui est régulée dans certaines limites à l'aide d'une résistance d'ajustement. La résistance principale à résistance constante assure la stabilité du courant qui la traverse, elle est donc également connue sous le nom de résistance de réglage de courant.

Le stabilisateur sur KREN est simple et peut être utilisé comme charge électronique, charge de batterie et dans d'autres domaines.

Stabilisateur de courant sur deux transistors

En raison de leur conception simple, les stabilisateurs à deux transistors sont très souvent utilisés dans les circuits électroniques. Leur principal inconvénient est considéré comme un courant peu stable dans des charges à tension variable. Si des caractéristiques de courant élevé ne sont pas nécessaires, ce dispositif de stabilisation est tout à fait approprié pour résoudre de nombreuses tâches simples.

En plus des deux transistors, une résistance de réglage de courant est présente dans le circuit stabilisateur. Lorsque le courant sur l'un des transistors (VT2) augmente, la tension aux bornes de la résistance de réglage de courant augmente. Sous l'influence de cette tension (0,5-0,6V), un autre transistor (VT1) commence à s'ouvrir. Lorsque ce transistor est ouvert, un autre transistor - VT2 commence à se fermer. En conséquence, la quantité de courant qui le traverse diminue également.

Un transistor bipolaire est utilisé comme VT2, cependant, si nécessaire, il est possible de créer un stabilisateur de courant réglable sur un transistor à effet de champ MOSFET utilisé comme diode Zener. Son choix est basé sur une tension de 8 à 15 volts. Cet élément est utilisé lorsque la tension d'alimentation est trop élevée, sous l'influence de laquelle la grille du transistor à effet de champ peut être coupée. Les MOSFET à diodes Zener plus puissants sont conçus pour des tensions plus élevées - 20 volts ou plus. L'ouverture de telles diodes Zener se produit à une valeur minimale de la tension de grille de 2 volts. En conséquence, une augmentation de tension se produit, ce qui garantit le fonctionnement normal du circuit stabilisateur de courant.

Régulateur de courant constant réglable

Parfois, il est nécessaire de disposer de stabilisateurs de courant capables de s'ajuster dans une large plage. Certains circuits peuvent utiliser une résistance de réglage de courant réduit. Dans ce cas, il est nécessaire d'utiliser un amplificateur d'erreur basé sur un amplificateur opérationnel.

À l'aide d'une résistance de réglage du courant, la tension de l'autre résistance est amplifiée. Cette condition est appelée tension d'erreur amplifiée. En utilisant l'amplificateur de référence, les paramètres de la tension de référence et de la tension d'erreur sont comparés, après quoi l'état du transistor à effet de champ est ajusté.

Ce circuit nécessite une alimentation séparée, qui est fournie à un connecteur séparé. La tension d'alimentation doit assurer le fonctionnement normal de tous les composants du circuit et ne pas dépasser un niveau suffisant pour le claquage du transistor à effet de champ. Une configuration correcte du circuit nécessite de régler le curseur de résistance variable sur la position la plus élevée. À l'aide d'une résistance de réglage, la valeur de courant maximale est définie. Ainsi, la résistance variable permet l'ajustement du courant de zéro à la valeur maximale fixée pendant le processus de réglage.

Régulateur de courant de commutation puissant

Une large gamme de courants d'alimentation et de charges n'est pas toujours la principale exigence des stabilisateurs. Dans certains cas, le rendement élevé de l'appareil est d'une importance décisive. Cette tâche est résolue avec succès par un microcircuit régulateur de courant pulsé, qui remplace les stabilisateurs de compensation. Les dispositifs de ce type permettent de créer une tension élevée aux bornes de la charge, même avec une tension d'entrée faible.

De plus, il existe un régulateur de courant élévateur à impulsions. Ils sont utilisés avec des charges dont la tension d'alimentation dépasse la tension d'entrée du dispositif de stabilisation. En tant que diviseurs de la tension de sortie, deux résistances sont utilisées, qui sont utilisées dans le microcircuit, à l'aide desquelles la tension d'entrée et de sortie diminue ou augmente alternativement.

Stabilisateur sur LM2576

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Stabilisateur de courant de transistor

Contenu:

Assemblage d'un stabilisateur de courant à partir de deux transistors

Lors de l'exploitation des réseaux électriques, le besoin de stabilisation du courant se fait constamment sentir. Cette procédure est effectuée à l'aide de dispositifs spéciaux, qui incluent un stabilisateur de courant sur un transistor. Ils sont largement utilisés dans divers appareils électroniques, ainsi que pour charger tous les types de batteries. Les stabilisateurs sont utilisés dans les circuits intégrés comme générateurs de courant, créant des étages de conversion et d'amplification.

Les stabilisateurs de courant conventionnels ont une impédance de sortie élevée, éliminant ainsi l'influence de la résistance de charge et des facteurs de tension d'entrée sur le courant de sortie. Le principal inconvénient de ces appareils est la nécessité d'une alimentation haute tension. Dans ce cas, la stabilité du courant est obtenue en utilisant des résistances à haute résistance. Par conséquent, la puissance dissipée par la résistance (P \u003d I2 x R) à des courants élevés peut devenir inacceptable pour le fonctionnement normal du système. Les stabilisateurs de courant sur les transistors, qui remplissent leurs fonctions, quelle que soit l'amplitude de la tension d'entrée, ont fait leurs preuves.

Régulateur de courant à transistor simple

Les dispositifs les plus simples sont les stabilisateurs de diode. Grâce à eux, les circuits électriques sont grandement simplifiés, ce qui entraîne une diminution du coût total des appareils. Les circuits sont de plus en plus stables et fiables. Ces qualités ont rendu les stabilisateurs de diodes tout simplement indispensables pour alimenter les LED. La plage de tension dans laquelle ils peuvent fonctionner normalement est de 1,8 à 100 volts. Cela permet de surmonter les changements de tension impulsifs et continus.

Par conséquent, la lueur des LED peut être de luminosité et de nuances différentes, en fonction du courant circulant dans le circuit. Plusieurs de ces lampes, connectées en série, fonctionnent normalement avec la participation d'un seul stabilisateur de diode. Ce circuit peut être facilement converti, en fonction du nombre de LED et de la tension d'alimentation. Le courant requis est réglé par des stabilisateurs connectés en parallèle au circuit LED.

De tels stabilisateurs sont installés dans de nombreuses conceptions de lampes LED, y compris un stabilisateur de courant basé sur un transistor bipolaire. Cela est dû aux propriétés des LED, qui ont une caractéristique courant-tension non linéaire. Autrement dit, lorsque la tension aux bornes de la LED change, le changement de courant est disproportionné. Avec une augmentation progressive de la tension, on observe d'abord une augmentation très lente du courant et la LED ne brille pas. Une fois que la tension a atteint la valeur seuil, une lumière apparaît et en même temps une augmentation très rapide du courant est observée.

Si la tension continue d'augmenter, une augmentation critique du courant se produit, ce qui fait griller la LED. Par conséquent, la valeur de tension de seuil est toujours indiquée parmi les caractéristiques des sources lumineuses LED. Les LED haute puissance génèrent beaucoup de chaleur et doivent être connectées à des dissipateurs thermiques dédiés.

En raison de la grande variation de la tension de seuil, toutes les LED doivent être connectées à l'alimentation via un stabilisateur. Même les LED du même type peuvent avoir des tensions directes différentes. Par conséquent, lorsque deux sources lumineuses sont connectées en parallèle, des courants différents les traversent. La différence peut être si grande que l'une des LED échouera prématurément ou s'éteindra immédiatement.

À l'aide d'un stabilisateur, la LED est réglée sur la valeur de courant définie, quelle que soit la tension appliquée au circuit. Lorsque la tension dépasse le niveau de seuil, le courant, ayant atteint la valeur souhaitée, ne change plus. Avec une nouvelle augmentation de tension, elle reste inchangée sur la LED, et n'augmente que sur le stabilisateur.

Circuit stabilisateur de courant à transistor à effet de champ

Les surtensions entraînent très souvent des pannes d'appareils électriques, d'appareils et d'autres équipements. Afin d'éviter l'apparition de telles situations, divers dispositifs de stabilisation sont utilisés. Parmi eux, les stabilisateurs de courant sur les transistors à effet de champ, qui assurent le fonctionnement stable des équipements électriques, sont très populaires. Dans la vie de tous les jours, un stabilisateur CC à faire soi-même est souvent utilisé, dont le circuit vous permet de résoudre des problèmes de base.

La fonction principale de ces appareils est de compenser les surtensions et les surtensions dans le réseau. Les stabilisateurs maintiennent automatiquement les paramètres actuels spécifiés avec précision. Outre les surtensions, les changements de puissance de charge et de température ambiante sont compensés. Par exemple, si la puissance consommée par l'équipement augmente, la consommation de courant augmentera en conséquence. En règle générale, cela conduit à une chute de tension à travers la résistance des fils et la source de courant.

Parmi les nombreux dispositifs de stabilisation, le plus fiable est un circuit de stabilisation du courant de champ, dans lequel un transistor est connecté en série avec une résistance de charge. Cela ne provoque que des changements mineurs dans le courant de charge, tandis que la valeur de la tension d'entrée change constamment.

Afin de savoir comment fonctionnent ces stabilisateurs, vous devez connaître le dispositif et le principe de fonctionnement des transistors à effet de champ. Ces éléments sont contrôlés par un champ électrique, c'est pourquoi leur nom est né. Le champ électrique lui-même se produit sous l'action de la tension appliquée, par conséquent, tous les transistors à effet de champ sont des dispositifs à semi-conducteurs fonctionnant sous le contrôle de la tension qui ouvre les canaux de ces dispositifs.

Le transistor à effet de champ se compose de trois électrodes - source, drain et grille. Les particules chargées entrent par la source et la sortie par le drain. La fermeture ou l'ouverture du flux de particules est réalisée à l'aide d'un obturateur faisant office de vanne. Les particules chargées ne circuleront que sous la condition d'une tension qui doit être appliquée entre le drain et la source. S'il n'y a pas de tension, il n'y aura pas de courant dans le canal. Par conséquent, plus la tension appliquée est élevée, plus le robinet s'ouvre. De ce fait, le courant dans le canal entre le drain-source augmente et la résistance du canal diminue. Pour les alimentations, le fonctionnement des transistors à effet de champ en mode clé est assuré, ce qui garantit l'ouverture ou la fermeture complète du canal.

Ces propriétés permettent de calculer le stabilisateur de courant sur le transistor, ce qui assure le maintien des paramètres de courant à un certain niveau. L'utilisation de transistors à effet de champ détermine également le principe de fonctionnement d'un tel stabilisateur. Tout le monde sait que chaque source de courant idéale a un CEM tendant à l'infini et aussi une résistance interne infiniment grande. Cela vous permet d'obtenir un courant avec les paramètres requis, quelle que soit la résistance de charge.

Dans une telle source idéale, il se produit un courant qui reste au même niveau malgré les changements de la résistance de charge. Le maintien du courant à un niveau constant nécessite un changement constant de la valeur de l'EMF dans la plage au-dessus de zéro et à l'infini. Autrement dit, la résistance de charge et la force électromagnétique doivent changer de telle sorte que le courant reste stable au même niveau.

Cependant, en pratique, un tel microcircuit régulateur de courant idéal ne pourra pas offrir toutes les qualités nécessaires. Cela est dû au fait que la plage de tension à travers la charge est très limitée et ne prend pas en charge le niveau de courant requis. Dans la vraie vie, les sources de courant et de tension sont utilisées ensemble. A titre d'exemple, on peut citer un réseau régulier avec une tension de 220 volts, ainsi que d'autres sources sous forme de batteries, générateurs, alimentations et autres appareils générateurs d'électricité. Les stabilisateurs de courant sur les transistors à effet de champ peuvent être connectés en série à chacun d'eux. Les sorties de ces appareils sont essentiellement des sources de courant avec les paramètres requis.

Câblage électrique à faire soi-même dans la maison

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Les stabilisateurs de courant, contrairement aux stabilisateurs de tension, stabilisent le courant... Dans ce cas, la tension aux bornes de la charge dépendra de sa résistance. Des stabilisateurs de courant sont nécessaires pour alimenter des dispositifs électroniques tels que des LED ou des lampes à décharge, et peuvent être utilisés dans des stations de soudage ou des stabilisateurs thermiques pour régler la température de fonctionnement. De plus, des stabilisateurs de courant sont nécessaires pour charger différents types de batteries. Les stabilisateurs de courant sont largement utilisés dans le cadre de circuits intégrés pour régler le courant des étages d'amplification et de conversion. Là, ils sont généralement appelés générateurs de courant.

Une caractéristique des stabilisateurs de courant est leur impédance de sortie élevée. Cela élimine l'influence de la tension d'entrée et de la résistance de charge sur la valeur du courant de sortie. Bien entendu, dans le cas le plus simple, une source de tension et une résistance peuvent servir de générateur de courant. Ce circuit est souvent utilisé pour alimenter un voyant LED. Un schéma similaire est illustré à la figure 1.

Figure 1. Circuit d'un stabilisateur de courant sur une résistance

L'inconvénient de ce circuit est la nécessité d'utiliser une alimentation haute tension. Ce n'est que dans ce cas qu'il est possible d'appliquer une résistance à résistance suffisamment élevée et d'obtenir une stabilité de courant acceptable. Dans ce cas, l'alimentation est libérée sur la résistance P \u003d I 2 × R , ce qui à des courants élevés peut être inacceptable.

Les stabilisateurs actuels sur les transistors ont fait leurs preuves. Ici, on profite du fait que l'impédance de sortie du transistor est très élevée. Cela se voit clairement dans les caractéristiques de sortie du transistor. À titre d'illustration, la figure 2 montre comment déterminer l'impédance de sortie d'un transistor à partir de ses caractéristiques de sortie.

Figure 2. Détermination de la résistance de sortie du transistor par ses caractéristiques de sortie

Dans ce cas, la chute de tension peut être réglée petite, ce qui vous permet d'obtenir de petites pertes avec une grande stabilité du courant de sortie. Cela permet à ce circuit d'être utilisé pour alimenter des rétroéclairages LED ou pour charger des batteries de faible puissance. Le circuit du stabilisateur de courant sur un transistor bipolaire est représenté sur la figure 3.

Figure 3. Circuit régulateur de courant sur un transistor

Dans ce circuit, la tension à la base du transistor est fixée par la diode Zener VD1, la résistance R2 sert de capteur de courant. C'est sa résistance qui détermine le courant de sortie du stabilisateur. Avec l'augmentation du courant, la chute de tension à travers elle augmente. Il est appliqué à l'émetteur du transistor. En conséquence, la tension base-émetteur, définie comme la différence entre la tension continue à la base et la tension à l'émetteur, diminue et le courant revient à la valeur spécifiée.

Les générateurs de courant fonctionnent de manière similaire, dont le plus connu est le circuit "miroir de courant". Il utilise la jonction d'émetteur d'un transistor bipolaire au lieu d'une diode Zener, et la résistance interne de l'émetteur du transistor est utilisée comme résistance R2. Le circuit du miroir de courant est illustré à la figure 4.

Figure 4. Schéma du "miroir de courant"

Les stabilisateurs de courant fonctionnant selon le principe de fonctionnement du circuit représenté sur la figure 3, assemblés sur des transistors à effet de champ, sont encore plus simples. Au lieu d'un stabilisateur de tension, ils peuvent utiliser le potentiel de terre. Le circuit stabilisateur de courant, réalisé sur un transistor à effet de champ, est représenté sur la figure 5.

Figure 5. Circuit stabilisateur de courant sur un transistor à effet de champ

Tous les schémas envisagés combinent un élément de contrôle et un circuit de comparaison. Une situation similaire a été observée lors du développement des stabilisateurs de tension de compensation. Les stabilisateurs de courant diffèrent des stabilisateurs de tension en ce que le signal vers le circuit de rétroaction provient d'un capteur de courant connecté au circuit de courant de charge. Par conséquent, pour la mise en œuvre de stabilisateurs de courant, des microcircuits courants tels que 142EN5 (LM7805) ou LM317 sont utilisés. La figure 6 montre un schéma d'un stabilisateur de courant sur le microcircuit LM317.

Figure 6. Circuit régulateur de courant sur le microcircuit LM317

Le capteur de courant est la résistance R1 et le stabilisateur maintient une tension constante et, par conséquent, le courant dans la charge. La résistance du capteur de courant est bien inférieure à la résistance de la charge. La chute de tension aux bornes du capteur correspond à la tension de sortie du régulateur de compensation. Le circuit illustré à la figure 6 est parfait pour alimenter à la fois les LED d'éclairage et les chargeurs de batterie.

Comme stabilisateurs actuels, et sont parfaits. Ils offrent une plus grande efficacité. par rapport aux stabilisateurs compensateurs. Ce sont ces circuits qui sont couramment utilisés comme pilotes à l'intérieur des lampes LED.

Littérature:

Sazhnev A.M., Rogulina L.G., Abramov S.S. "Alimentation des appareils et systèmes de communication": Textbook / GOU VPO SibGUTI. Novossibirsk, 2008 - 112 p.
Aliev I.I. Ouvrage de référence électrotechnique. - 4e éd. tour. - M.: IP Radio Soft, 2006 - 384s.
E.N. Geitenko Sources d'alimentation secondaire. Circuiterie et calcul. Didacticiel. - M., 2008 - 448 p.
Alimentation des appareils et des systèmes de télécommunication: Manuel pour les universités / V.M. Bushuev, V.A. Deminsky, L.F. Zakharov et coll. - M., 2009. - 384 p.

Il existe également des LED très similaires - SMD 5730 (personne dans le nom). Ils ont une puissance de seulement 0,5 W et un courant maximum de 0,18 A. Alors ne les confondez pas.

Vous pouvez calculer la résistance et la puissance d'une résistance pour d'autres valeurs de courant à l'aide d'un simple programme de conception de régulateur (téléchargement).

LM317

Un stabilisateur de courant linéaire pour LED basé sur LM317 n'est pas moins efficace. Schéma de connexion typique:

Le circuit de commutation LM317 le plus simple pour LED, qui vous permet d'assembler un luminaire puissant, se compose d'un redresseur avec un filtre capacitif, un stabilisateur de courant et 93 LED SMD 5630... Ici, MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3,1 V, 400 mW, 5,3x3 mm) sont utilisés.

Si une telle grande guirlande de LED n'est pas nécessaire, une résistance de ballast ou un condensateur devra être ajouté au pilote LM317 pour alimenter les LED (pour éteindre la tension excessive). Nous avons discuté de la manière de procéder en détail dans.

Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser une telle lampe où la tension est plus ou moins stable. Et cela ne vaut pas la peine d'économiser sur la capacité de ce condensateur. Le pont de diodes peut être prêt à l'emploi (par exemple un MB6S miniature) ou assemblé à partir de diodes appropriées (U arr au moins 400 V, courant direct\u003e \u003d 100 mA). Ce qui précède est super. 1N4007.

Comme vous pouvez le voir, le circuit est très simple et ne contient aucun composant coûteux. Voici les prix actuels (et ils sont susceptibles de baisser davantage):

nom	les caractéristiques	coût
SMD 5630	LED, 3,3 V, 0,15 A, 0,5 W	240 RUB / 1000 pièces.
LM317	1,25 à 37 V,\u003e 1,5 A	112 RUB / 10 morceaux.
MB6S	600 V, 0,5 A	67 RUB / 20 pièces.
120 μF, 400 V	18x30mm	560 RUB / 10 morceaux.

Ainsi, après avoir dépensé un total de 1000 roubles, vous pouvez assembler une douzaine d'ampoules de 30 watts (!!!) non scintillantes (!!!). Et comme les LED ne fonctionnent pas à pleine puissance et que le seul électrolyte ne surchauffe pas, ces lampes seront pratiquement éternelles.

Au lieu d'une conclusion

Les stabilisateurs de courant sont conçus pour stabiliser le courant sur la charge. La tension aux bornes de la charge dépend de sa résistance. Les stabilisateurs sont par exemple nécessaires au fonctionnement de divers appareils électroniques.

Circuit miroir de courant

Stabilisateurs actuels sur un travailleur de terrain

Le circuit utilisant des transistors à effet de champ est plus simple.

Avec une plus grande fermeture du transistor, le courant de charge diminuera et reviendra à sa valeur initiale.

Appareils sur puce

Stabilisateur d'impulsion

Si le circuit est modifié de manière à ce que le microcircuit réagisse et régule le courant de sortie, une source de courant stabilisée se produira.

Stabilisateurs de courant pour LED

Blocage depuis une imprimante 32 V.
Bloc ordinateur portable 19 V.
Toute alimentation 12V.

Le rétroéclairage LED est introduit plus profondément dans nos vies. Les ampoules capricieuses échouent et la beauté s'estompe immédiatement. Et tout cela parce que les LED ne peuvent pas fonctionner simplement en étant branchées sur le secteur. Ils doivent être connectés via des stabilisateurs (pilotes). Ces derniers empêchent les chutes de tension, les pannes de composants, la surchauffe, etc. À propos de cela et comment assembler un circuit simple de vos propres mains, et sera discuté dans l'article.

Sélection du stabilisateur

Dans le réseau de bord d'une voiture, la puissance de fonctionnement est d'environ 13 V, alors que la plupart des LED conviennent à 12 V.Par conséquent, un stabilisateur de tension est généralement installé, dont la sortie est de 12 V. Ainsi, des conditions normales sont fournies pour le fonctionnement de l'équipement d'éclairage sans panne d'urgence et prématurée.

A ce stade, les amateurs sont confrontés au problème du choix: il existe de nombreux designs publiés, mais tous ne fonctionnent pas bien. Vous devez choisir celui qui est digne de votre véhicule préféré et, en plus:

fonctionnera réellement;
assurera la sûreté et la sécurité des équipements d'éclairage.

Le régulateur de tension DIY le plus simple

Si vous ne souhaitez pas acheter un appareil prêt à l'emploi, vous devez apprendre à créer vous-même une écurie simple. Il est difficile de fabriquer de vos propres mains un stabilisateur d'impulsion dans une voiture. C'est pourquoi il vaut la peine d'examiner de plus près une sélection de circuits amateurs et de conceptions de stabilisateurs de tension linéaires. La version la plus simple et la plus courante d'une étable consiste en un microcircuit fini et une résistance (résistance).

Il est plus facile de créer un stabilisateur de courant pour les LED avec vos propres mains sur un microcircuit. L'assemblage des pièces (voir figure ci-dessous) est réalisé sur un panneau perforé ou un circuit imprimé universel.

Schéma d'une alimentation de 5 ampères avec un régulateur de tension de 1,5 à 12 V.

Pour l'auto-assemblage d'un tel appareil, vous aurez besoin de détails:

plateau 35 * 20 mm ;
puce LD1084;
pont de diodes RS407 ou toute petite diode pour courant inverse;
bloc d'alimentation composé d'un transistor et de deux résistances. Conçu pour éteindre les anneaux lors de l'activation des feux de route ou de croisement.

Dans ce cas, les LED (3 pcs.) Sont connectées en série avec une résistance de limitation de courant qui équilibre le courant. Cet ensemble, à son tour, est connecté en parallèle à l'ensemble suivant de LED.

Stabilisateur pour LED sur la puce L7812 dans une voiture

Le régulateur de courant pour LED peut être assemblé sur la base d'un régulateur de tension CC à 3 broches (série L7812). L'appareil mural est parfait pour alimenter à la fois des bandes LED et des ampoules individuelles dans une voiture.

Composants nécessaires pour assembler un tel circuit:

microcircuit L7812;
condensateur 330 uF 16 V;
condensateur 100 μF 16 V;
diode de redressement 1 ampère (1N4001, par exemple, ou une diode Schottky similaire);
fils;
rétrécissement thermique 3 mm.

En fait, il peut y avoir de nombreuses options.

Schéma de connexion basé sur LM2940CT-12.0

Le corps du cardan peut être fait de presque tous les matériaux sauf le bois. Lors de l'utilisation de plus de dix LED, il est recommandé de fixer un dissipateur thermique en aluminium à la stabilité.

Peut-être que quelqu'un a essayé et dira que vous pouvez facilement vous passer de problèmes inutiles en connectant directement les LED. Mais dans ce cas, ces derniers seront la plupart du temps dans des conditions défavorables, donc ils ne dureront pas longtemps ou même s'épuisent. Mais le réglage de voitures coûteuses entraîne une somme assez importante.

Et en ce qui concerne les schémas décrits, leur principal avantage est la simplicité. Aucune compétence ou capacité particulière n'est requise pour la fabrication. Cependant, si le schéma est trop compliqué, il n'est pas rationnel de l'assembler de vos propres mains.

Conclusion

L'option idéale pour connecter des LED est à travers. L'appareil équilibre les fluctuations du réseau, avec son utilisation, les surtensions de courant ne seront plus terribles. Dans ce cas, les exigences relatives à l'alimentation électrique doivent être respectées. Cela vous permettra d'ajuster votre stabilisateur au réseau.

L'appareil doit offrir une fiabilité, une stabilité et une stabilité maximales, de préférence pendant de nombreuses années. Le coût des appareils assemblés dépend de l'endroit où toutes les pièces nécessaires seront achetées.

Dans la vidéo - pour les LED.