kategorier: Praktisk elektronik, Alt om lysdioder
Antal visninger: 146268
Kommentarer til artiklen: 3
Nogle enkle LED-strømordninger
På trods af det store udvalg i butikker med LED-lommelygter i forskellige designs udvikler skinker deres egne muligheder for at tænde hvide superlys LED'er. Grundlæggende koger opgaven ned på, hvordan man tænder LED'en fra kun et batteri eller akkumulator for at udføre praktisk forskning.
Efter at et positivt resultat er opnået, skemaet er adskilt, detaljerne lægges i en kasse, eksperimentet er afsluttet, moralsk tilfredshed følger. Ofte stopper studier ved dette, men nogle gange oplever erfaringerne med at samle en bestemt samling på en brødbræt et reelt design, der er lavet i henhold til alle kunstens regler. Følgende er et par enkle kredsløb udviklet af ham-radiooperatører.
I nogle tilfælde er det meget vanskeligt at fastslå, hvem der er forfatteren af ordningen, da den samme ordning vises på forskellige steder og i forskellige artikler. Ofte skriver forfattere af artikler ærligt, at denne artikel blev fundet på Internettet, men hvem der offentliggjorde denne ordning for første gang er ukendt. Mange ordninger kopieres simpelthen fra tavlerne i de samme kinesiske lanterner.
Forfatteren til den artikel, du læser, hævder heller ikke at være forfatteren af kredsløbene; dette er kun et lille udvalg af kredsløb om “LED” -emnet.
Hvorfor har vi brug for konvertere
Sagen er, at et direkte spændingsfald tændes LEDsom regel ikke mindre end 2,4 ... 3,4 V, så fra et enkelt batteri med en spænding på 1,5 V og endnu mere for et batteri med en spænding på 1,2 V er det simpelthen umuligt at tænde en LED. Der er to veje ud. Brug enten et batteri på tre eller flere galvaniske celler, eller bygg mindst det enkleste DC-DC konverter.
Det er konverteren, der giver dig mulighed for at tænde lommelygten med kun et batteri. Denne løsning reducerer omkostningerne ved strømforsyninger, og giver dig desuden mulighed for mere fuld brug ladning af en galvanisk celle: mange invertere arbejder med dyb batteriafladning op til 0,7 V! Brug af en konverter reducerer også lommelygten.
Det enkleste kredsløb til at tænde en LED
Kredsløbet er en blokerende generator. Dette er en af de klassiske elektronikkredsløb, derfor begynder det med korrekt montering og reparationsdele at arbejde straks. Den vigtigste ting i dette kredsløb er korrekt at vikle transformatoren Tr1, ikke at forvirre indviklingen af viklingerne.
Som kernen i transformeren kan du bruge en ferritring fra brættet fra det ubrugelige energibesparende lysstofrør. Det er nok at vinde flere omdrejninger af en isoleret ledning og tilslutte viklingerne, som vist på figuren nedenfor.
Transformatoren kan vikles med en viklingstråd af PEV eller PEL-typen med en diameter på højst 0,3 mm, hvilket tillader at der lægges lidt flere omdrejninger, mindst 10 ... 15, på ringen, hvilket let forbedrer driften af kredsløbet.
Viklinger skal vikles i to ledninger, og forbind derefter enderne på viklingerne, som vist på figuren. Begyndelsen på viklingerne i diagrammet er angivet med en prik. Som en transistor du kan bruge en hvilken som helst lav-effekt transistor n-p-n konduktivitet: KT315, KT503 og lignende. Det er nu lettere at finde en importeret transistor, f.eks. BC547.
Hvis transistoren i n-p-n-strukturen ikke er ved hånden, kan du anvende pnp-ledningsevne-transistorfx KT361 eller KT502. I dette tilfælde skal du dog ændre batteriets polaritet.
Modstand R1 vælges i henhold til LED's bedste glød, selvom kredsløbet fungerer, selvom det blot erstattes af en jumper. Ovenstående skema er bestemt beregnet til "for sjælen" til udførelse af eksperimenter. Så efter otte timers kontinuerlig drift på en LED, sætter batteriet fra 1,5V “ned” til 1,42V. Vi kan sige, at det næsten ikke udledes.
For at studere kredsløbets belastningskapacitet kan du forsøge at tilslutte flere flere LED'er parallelt. For eksempel, med fire lysdioder, fortsætter kredsløbet ganske stabilt, med seks lysdioder begynder transistoren at varme op, med otte lysdioder falder lysstyrken mærkbart, transistoren bliver meget kraftig. Men ordningen fortsætter alligevel med at arbejde. Men dette er kun i rækkefølge af videnskabelig forskning, da transistoren i denne tilstand ikke vil fungere i lang tid.
Konverter med ensretter
Hvis du planlægger at oprette en simpel lommelygte på grundlag af dette skema, bliver du nødt til at tilføje et par flere detaljer, hvilket giver en lysere lys af LED.
Det er let at se, at i dette kredsløb lyser LED'en ikke ved pulserende, men med jævnstrøm. I dette tilfælde vil glødens lysstyrke naturligvis være lidt højere, og pulsationsniveauet for det udsendte lys vil være meget mindre. Som en diode er enhver højfrekvens, f.eks. KD521 (princip for drift af en halvlederdiode).
Choke-omformere
Et andet simpelt skema er vist i figuren herunder. Det er noget mere kompliceret end diagrammet på figuren. 1, indeholder 2 transistorer, men i stedet for en transformer med to viklinger har den kun en induktor L1. En sådan choke kan vikles på ringen alle fra den samme energibesparende lampe, som du kun skal vikle 15 omdrejninger af en viklingstråd med en diameter på 0,3 ... 0,5 mm.
Med den angivne throttle-parameter på lysdioden er det muligt at få en spænding på op til 3,8 V (direkte spændingsfald på 5730 3,4V LED), hvilket er tilstrækkeligt til at tænde en 1W LED. Opsætningen af kredsløbet består i at vælge kondensator C1 i området ± 50% afhængigt af den maksimale lysstyrke på LED. Kredsløbet kan betjenes, når forsyningsspændingen reduceres til 0,7 V, hvilket sikrer maksimal brug af batterikapaciteten.
Hvis vi supplerer det betragtede kredsløb med en ensretter på dioden D1, et filter på kondensatoren C1 og en zenerdiode D2, får vi en strømforsyning med lav effekt, der kan bruges til at strømkredse på op forstærkeren eller andre elektroniske komponenter. I dette tilfælde vælges induktansen af induktoren inden for 200 ... 350 μH, dioden D1 med en Schottky-barriere, zenerdioden D2 vælges i henhold til spændingen i det medfølgende kredsløb.
Med en god kombination af omstændigheder kan der ved hjælp af en sådan omformer opnås en spænding på 7 ... 12V ved udgangen. Hvis du planlægger at bruge konverteren til kun at tænde lysdioderne, kan Zener-dioden D2 udelukkes fra kredsløbet.
Alle de betragtede kredsløb er de enkleste spændingskilder: strømbegrænsning gennem LED udføres omtrent på samme måde som i forskellige nøglehoved eller i tændere med LED.
LED gennem strømknappen, uden begrænsende modstand, drives af 3 ... 4 små diskbatterier, hvis interne modstand begrænser strømmen gennem LED'en til et sikkert niveau.
Aktuelle feedback kredsløb
Og lysdioden er ikke desto mindre en aktuel enhed. Det er ikke for intet, at jævnstrømmen er angivet i dokumentationen til lysdioderne. Derfor indeholder disse skemaer til strømforsyning af LED'er strømfeedback: så snart strømmen gennem LED'en når en bestemt værdi, kobles outputtrinet fra strømkilden.
Spændingsstabilisatorer fungerer også nøjagtigt, kun der er spændingsfeedback. Nedenfor er et diagram til strømforsyning af LED-indikatorer.
En omhyggelig undersøgelse viser, at grundlaget for kredsløbet er den samme blokeringsgenerator, der er samlet på transistoren VT2. Transistor VT1 er styringen i feedbackkredsløbet. Feedback i dette kredsløb fungerer som følger.
LED'er drives af en spænding, der bygger sig op på den elektrolytiske kondensator. Kondensatoren lades gennem dioden af impulsspændingen fra transistoren VT2 kollektor. Rektificeret spænding bruges til at drive lysdioderne.
Strømmen gennem lysdioderne går langs følgende vej: plus kondensator, lysdioder med grænsemodstande, strømfeedbackmodstand (sensor) Roc, minus elektrolytisk kondensator.
I dette tilfælde oprettes et spændingsfald Uoc = I * Roc på feedback-modstanden, hvor jeg er strømmen gennem lysdioderne. Med stigende spænding tændt elektrolytisk kondensator (generatoren fungerer dog og lader kondensatoren), strømmen gennem lysdioderne øges, og følgelig øges spændingen over feedbackmodstanden Roc også.
Når Uoc når 0,6V, åbnes transistor VT1, lukker VT2-basismitterforbindelsen. Transistor VT2 lukkes, blokeringsgeneratoren stopper og stopper med at oplade den elektrolytiske kondensator. Under påvirkning af belastningen, kondensatoren tømmes, falder spændingen over kondensatoren.
Et fald i spændingen over kondensatoren fører til et fald i strømmen gennem lysdioderne og som et resultat et fald i feedback-spændingen Uoc. Derfor er transistoren VT1 lukket og forstyrrer ikke betjeningen af blokeringsgeneratoren. Generatoren starter, og hele cyklussen gentages igen og igen.
Ved at ændre modstanden for feedback-modstanden er det muligt at variere strømmen meget i lysdioderne. Sådanne kredsløb kaldes pulserende strømstabilisatorer.
Integrerede nuværende regulatorer
I øjeblikket er strømstabilisatorer til LED'er tilgængelige i integreret design. Som eksempler kan der nævnes specialiserede mikrokredsløb ZXLD381, ZXSC300. Diagrammerne vist nedenfor er taget fra databladene for disse mikrokredsløb.
Figuren viser enhedschippen ZXLD381. Den indeholder en PWM-generator (Pulse Control), en strømføler (Rsense) og en udgangstransistor. Der er kun to vedhæftede filer. Dette er en LED og en L1 induktor. Et typisk skiftekredsløb er vist i den følgende figur. Chippen fås i SOT23-pakken. Genereringsfrekvensen på 350KHz er indstillet af interne kondensatorer, det er umuligt at ændre den. Enhedens effektivitet er 85%, start under belastning er allerede mulig med en forsyningsspænding på 0,8 V.
LED's forspænding skal ikke være mere end 3,5 V, som angivet i bundlinjen under figuren. Strømmen gennem LED reguleres ved at ændre induktansen af induktoren, som vist i tabellen til højre for figuren. I den midterste kolonne er spidsstrømmen indikeret, i den sidste kolonne, gennemsnitlig strøm gennem lysdioden. For at reducere krusningsniveauet og øge glødens lysstyrke er det muligt at bruge en ensretter med et filter.
Her anvendes en LED med en direkte spænding på 3,5 V, en højfrekvent diode D1 med en Schottky-barriere, en C1-kondensator, fortrinsvis med en lav værdi af ækvivalent seriemodstand (lav ESR). Disse krav er nødvendige for at øge enhedens samlede effektivitet for at opvarme dioden og kondensatoren så lidt som muligt. Udgangsstrømmen vælges ved at vælge induktansen af induktoren afhængigt af lysdioden.
Chip ZXSC300
Det adskiller sig fra ZXLD381, idet den ikke har en intern udgangstransistor og en modstandstrømssensor. Denne løsning giver dig mulighed for at øge enhedens outputstrøm markant og derfor anvende en LED med større effekt.
En ekstern modstand R1 bruges som en strømføler ved at ændre værdien, som det er muligt at indstille den krævede strøm afhængig af LED-typen. Beregningen af denne modstand udføres i henhold til formlerne, der er angivet i databladet på ZXSC300-chippen. Vi giver ikke disse formler her; om nødvendigt er det let at finde et datablad og spionformler derfra. Udgangsstrømmen er kun begrænset af parametrene for udgangstransistoren.
Når du tænder for alle de beskrevne kredsløb for første gang, tilrådes det at tilslutte batteriet gennem en 10Ω-modstand. Dette vil hjælpe med at undgå transistorens død, hvis for eksempel transformatorviklingerne er forkert forbundet. Hvis LED lyser med denne modstand, kan modstanden fjernes og yderligere indstillinger foretages.
Boris Aladyshkin
Se også på elektrohomepro.com
: