Apa yang dilakukan driver LED. Algoritma pemecahan masalah pada driver lampu LED atau Hercule Poirot sedang beristirahat

... sooooo berkali-kali saya harus berurusan dengan masalah LED yang terbakar yang dipasang di suatu tempat di dalam mobil ... semuanya dimulai dengan bohlam dalam dimensi, kemudian lampu latar panel instrumen terus menyala, lalu lampu latar pemanas blok, batang, dll ...

Dan kemudian suatu hari fenomena ini membuat saya sepenuhnya dan saya, secara singkat membaca entri blog rekan tim saya, memutuskan untuk membuat lampu latar rapi dengan regulator tegangan linier "abadi" L7812CV, + 12v, yang, tentu saja, tidak berikan akal dan rekaman itu terbakar, seolah-olah tidak ada yang terjadi :)

Ini dia, pahlawan acara itu.

…meskipun…itu bukan salahnya. Orang yang jauh dari elektronik harus disalahkan di sini, dan saya, orang yang menggali terlalu sedikit sebelum melakukan sesuatu ... Kita semua membuat kesalahan, apa yang harus dilakukan, oleh karena itu setengah dari buku catatan adalah mengerjakan kesalahan ... :)

Mari kita mulai dengan fakta bahwa LED terbakar karena lonjakan arus, bukan tegangan.

"LED ditenagai oleh CURRENT. Tidak memiliki parameter VOLTAGE. Ada parameter - penurunan tegangan! Artinya, berapa banyak yang hilang.
Jika tertulis pada LED 20mA 3.4V, maka ini berarti dibutuhkan tidak lebih dari 20 miliampere. Dan pada saat yang sama, 3,4 volt akan hilang di atasnya.
Bukan untuk daya, Anda membutuhkan 3,4 volt, tetapi hanya "hilang" di atasnya!
Artinya, Anda dapat menyalakannya setidaknya dari 1000 volt, hanya jika Anda memberikannya tidak lebih dari 20mA. Itu tidak akan terbakar, tidak akan terlalu panas dan akan bersinar sebagaimana mestinya, tetapi setelah itu akan ada 3,4 volt lebih sedikit. Itu semua ilmu.
Batasi arus padanya - dan dia akan kenyang dan akan bersinar bahagia selamanya."

Sekarang jelas mengapa dengan rintisan linier sialan seperti L7812CV semuanya terus-menerus terbakar?
Ya, stabilisasi diperlukan untuk arus, bukan tegangan, dan ini dilakukan dengan resistor!

Oke, mari kita lanjutkan.
Karena kenyataan bahwa sekarang saya memiliki 4 proyek yang tergantung di lampu depan, yang akan dibuat pada cincin COB yang sangat mahal (yang menjadi lebih mahal dengan mempertimbangkan nilai tukar sialan), stabilisasi itu sangat penting ...

Berikut tampilannya

Anda bertanya sekarang, tetapi bagaimana dengan pengemudi, jika dia di luar sana, sudah menggantung dan menstabilkan segalanya.
Yah, ya, saya juga berpikir begitu, tetapi ternyata ada stabilisator tegangan yang sama (salah satu klien sudah mulai gerimis satu cincin). Nah, siapa yang tahu bahwa orang Cina memutuskan untuk menghemat uang dalam hal pengemudi.

Jadi, kami membuat driver paling sederhana.

Kami mengambil jaringan mobil ideal 12 Volt dan mempertimbangkan jenis resistor apa yang kami butuhkan menggunakan contoh cincin COB dengan daya 5 watt.

Kita dapat mengetahui arus yang dikonsumsi oleh suatu alat listrik dengan mengetahui daya dan tegangan suplainya.
Arus yang dikonsumsi sama dengan daya dibagi dengan tegangan dalam jaringan.
Cincin COB mengkonsumsi 5W. Tegangan pada mobil yang ideal adalah 12 volt.
Jika Anda tidak dapat menghitung, Anda dapat menghitung di sini
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
Kami mendapatkan 420 miliamp arus yang dikonsumsi oleh cincin seperti itu.
ayo ke sini
ledcalc.ru/lm317
kita masukkan arus yang dibutuhkan sebesar 420 miliampere dan dapatkan:
Resistansi desain: 2,98 ohm
Standar terdekat: 3,30 ohm
Arus dengan resistor standar: 379 mA
Daya resistor: 0,582 W.

PERHITUNGAN INI BERFUNGSI KETIKA ANDA PASTI PERSIS DENGAN KARAKTERISTIK LED, JIKA TIDAK MAKA KAMI MENGUKUR KONSUMSI SAAT INI DENGAN MULTIMETER!

Akibatnya, kami mendapat arus yang stabil pada output.
Tapi ini untuk kasus yang ideal. Adapun kasus dengan mobil nyata, di mana ada lompatan hingga 14 volt dengan satu sen, maka hitung resistor untuk kasus terburuk dengan margin.

Siapa yang tidak bisa menyolder sesuai skema, maka saya berikan gambar di mana semuanya tergambar lebih jelas

Itu sebenarnya semua. Saya harap ini bermanfaat bagi seseorang)

Harga terbitan: 0 ₽

Penggunaan LED sebagai sumber cahaya biasanya membutuhkan driver khusus. Tetapi kebetulan pengemudi yang diperlukan tidak ada, tetapi Anda perlu mengatur lampu latar, misalnya, di dalam mobil, atau menguji LED untuk kecerahan cahaya. Dalam hal ini, Anda dapat melakukannya sendiri untuk LED.

Diagram di bawah ini menggunakan item paling umum yang dapat dibeli di toko radio mana pun. Perakitan tidak memerlukan peralatan khusus - semua alat yang diperlukan tersedia secara luas. Meskipun demikian, dengan pendekatan yang cermat, perangkat bekerja untuk waktu yang lama dan tidak kalah dengan sampel komersial.

Bahan dan alat yang diperlukan

Untuk merakit driver buatan sendiri, Anda perlu:

• Solder besi dengan daya 25-40 watt. Anda dapat menggunakan lebih banyak daya, tetapi ini meningkatkan risiko elemen yang terlalu panas dan kegagalannya. Yang terbaik adalah menggunakan besi solder dengan pemanas keramik dan ujung yang tidak mudah terbakar, karena. sengatan tembaga biasa teroksidasi lebih cepat, dan itu harus dibersihkan.
• Fluks untuk penyolderan (rosin, gliserin, FKET, dll.). Dianjurkan untuk menggunakan fluks netral, - tidak seperti fluks aktif (asam ortofosfat dan klorida, seng klorida, dll.), fluks tidak mengoksidasi kontak dari waktu ke waktu dan kurang beracun. Terlepas dari fluks yang digunakan, setelah merakit perangkat, lebih baik untuk mencucinya dengan alkohol. Untuk fluks aktif, prosedur ini wajib, untuk fluks netral - pada tingkat yang lebih rendah.
• Pateri. Yang paling umum adalah solder timah timah leleh rendah POS-61. Solder bebas timah kurang berbahaya bila terhirup selama penyolderan, tetapi memiliki titik leleh yang lebih tinggi dengan fluiditas yang lebih sedikit dan kecenderungan untuk menurunkan lasan dari waktu ke waktu.
• Tang kecil untuk menekuk timah.
• Penjepit atau pemotong samping untuk menggigit ujung panjang kabel dan kabel.
• Kabel instalasi dalam isolasi. Kabel tembaga terdampar dengan penampang 0,35 hingga 1 mm2 paling cocok.
• Multimeter untuk kontrol tegangan pada titik-titik nodal.
• Pita isolasi atau tabung panas menyusut.
• Papan tempat memotong roti fiberglass kecil. Papan 60x40 mm sudah cukup.

Breadboard terbuat dari textolite untuk pemasangan cepat

Diagram driver sederhana untuk LED 1W

Salah satu sirkuit paling sederhana untuk menyalakan LED daya tinggi ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Seperti yang Anda lihat, selain LED, itu hanya mencakup 4 elemen: 2 transistor dan 2 resistor.

Dalam peran pengatur arus yang melewati led, inilah transistor n-channel VT2 efek medan yang kuat. Resistor R2 menentukan arus maksimum yang melewati LED, dan juga berfungsi sebagai sensor arus untuk transistor VT1 di rangkaian umpan balik.

Semakin banyak arus yang melewati VT2, semakin banyak tegangan turun pada R2, masing-masing, VT1 membuka dan menurunkan tegangan di gerbang VT2, sehingga mengurangi arus LED. Dengan demikian, stabilisasi arus keluaran tercapai.

Sirkuit ditenagai dari sumber tegangan konstan 9-12 V, arus tidak kurang dari 500 mA. Tegangan input harus setidaknya 1-2 V lebih besar dari penurunan tegangan pada LED.

Resistor R2 harus menghilangkan daya 1-2 watt, tergantung pada arus dan tegangan suplai yang diperlukan. Transistor VT2 - n-channel, dinilai untuk arus setidaknya 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 - npn bipolar daya rendah apa pun: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547, dll. R1 - dengan kekuatan 0,125 - 0,25 W dengan resistansi 100 kOhm.

Karena sejumlah kecil elemen, perakitan dapat dilakukan dengan pemasangan di permukaan:

Sirkuit driver sederhana lainnya berdasarkan regulator tegangan terkontrol linier LM317:

Di sini, tegangan input dapat mencapai 35 V. Resistansi resistor dapat dihitung menggunakan rumus:

di mana I adalah kekuatan arus dalam ampere.

Di sirkuit ini, LM317 akan menghilangkan daya yang signifikan dengan perbedaan besar antara tegangan suplai dan penurunan LED. Karena itu, itu harus ditempatkan pada yang kecil. Resistor juga harus diberi nilai minimal 2 watt.

Skema ini lebih jelas dibahas dalam video berikut:

Ini menunjukkan cara menghubungkan LED yang kuat menggunakan baterai dengan tegangan sekitar 8 V. Dengan penurunan tegangan pada LED sekitar 6 V, perbedaannya kecil, dan sirkuit mikro sedikit memanas, sehingga Anda dapat melakukannya tanpa heatsink.

Harap dicatat bahwa dengan perbedaan besar antara tegangan suplai dan penurunan pada LED, perlu untuk menempatkan sirkuit mikro pada unit pendingin.

Sirkuit driver daya dengan input PWM

Di bawah ini adalah diagram untuk menyalakan LED daya tinggi:

Pengemudi didasarkan pada komparator ganda LM393. Sirkuit itu sendiri adalah konverter uang, yaitu konverter tegangan step-down berdenyut.

Fitur Pengemudi

• Tegangan suplai: 5 - 24 V, konstan;
• Arus keluaran: hingga 1A, dapat disesuaikan;
• Daya keluaran: hingga 18W;
• Keluaran perlindungan hubung singkat;
• Kemampuan untuk mengontrol kecerahan menggunakan sinyal PWM eksternal (akan menarik untuk membaca caranya).

Prinsip operasi

Resistor R1 dengan dioda D1 membentuk tegangan referensi sekitar 0,7 V, yang juga diatur oleh resistor variabel VR1. Resistor R10 dan R11 berfungsi sebagai sensor arus untuk komparator. Segera setelah tegangan pada mereka melebihi referensi, komparator akan menutup, sehingga menutup sepasang transistor Q1 dan Q2, dan mereka, pada gilirannya, akan menutup transistor Q3. Namun, induktor L1 pada saat ini cenderung melanjutkan perjalanan arus, sehingga arus akan mengalir sampai tegangan melintasi R10 dan R11 menjadi kurang dari referensi, dan komparator lagi tidak membuka transistor Q3.

Pasangan Q1 dan Q2 bertindak sebagai buffer antara output komparator dan gerbang Q3. Ini melindungi sirkuit dari positif palsu karena gangguan pada gerbang Q3, dan menstabilkan operasinya.

Bagian kedua dari komparator (IC1 2/2) digunakan untuk peredupan tambahan dengan PWM. Untuk melakukan ini, sinyal kontrol diterapkan ke input PWM: ketika level logika TTL (+5 dan 0 V) ​​diterapkan, sirkuit akan membuka dan menutup Q3. Frekuensi sinyal maksimum pada input PWM adalah sekitar 2 kHz. Input ini juga dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan perangkat menggunakan remote control.

D3 adalah dioda Schottky dengan nilai hingga 1A. Jika Anda tidak dapat menemukan dioda Schottky, Anda dapat menggunakan dioda switching, seperti FR107, tetapi daya keluaran akan sedikit berkurang.

Arus keluaran maksimum disesuaikan dengan memilih R2 dan menyertakan atau mengecualikan R11. Dengan cara ini Anda bisa mendapatkan nilai berikut:

• 350mA (1W LED): R2=10K, R11 dinonaktifkan,
• 700mA (3W): ​​​​R2=10K, R11 terhubung, nominal 1 ohm,
• 1A (5W): R2=2.7K, R11 terhubung, nominal 1 ohm.

Dalam batas yang lebih sempit, penyesuaian dibuat oleh resistor variabel dan sinyal PWM.

Membangun dan mengonfigurasi driver

Komponen driver dipasang pada papan tempat memotong roti. Pertama, chip LM393 dipasang, lalu komponen terkecil: kapasitor, resistor, dioda. Kemudian transistor dimasukkan, dan di giliran terakhir resistor variabel.

Lebih baik menempatkan elemen di papan sedemikian rupa untuk meminimalkan jarak antara pin yang terhubung dan menggunakan kabel sesedikit mungkin jumper.

Saat menghubungkan, penting untuk mengamati polaritas dioda dan pinout transistor, yang dapat ditemukan di deskripsi teknis ke komponen-komponen ini. Dioda juga dapat digunakan dalam mode pengukuran resistansi: dalam arah maju, perangkat akan menunjukkan nilai urutan 500-600 ohm.

Untuk menyalakan rangkaian, Anda dapat menggunakan sumber tegangan DC eksternal 5-24 V atau baterai. Baterai 6F22 ("mahkota") dan lainnya memiliki kapasitas yang terlalu kecil, sehingga penggunaannya tidak disarankan saat menggunakan LED yang kuat.

Setelah perakitan, Anda perlu menyesuaikan arus keluaran. Untuk melakukan ini, LED disolder ke output, dan mesin VR1 diatur ke posisi terendah sesuai dengan diagram (diperiksa dengan multimeter dalam mode "dering"). Selanjutnya, kami menerapkan tegangan suplai ke input, dan dengan memutar kenop VR1 kami mencapai kecerahan cahaya yang diperlukan.

Daftar Barang:

Kesimpulan

Dua sirkuit pertama yang dipertimbangkan sangat sederhana untuk dibuat, tetapi mereka tidak memberikan perlindungan terhadap sirkuit pendek dan memiliki efisiensi yang agak rendah. Untuk penggunaan jangka panjang, sirkuit ketiga pada LM393 direkomendasikan, karena tidak memiliki kelemahan ini dan memiliki kemampuan penyesuaian output daya yang lebih besar.

Kami membuat senter pada LED dengan tangan kami sendiri

Senter LED dengan konverter 3V untuk LED 0.3-1.5V 0.3-1.5 VDIPIMPINlampu kilat

Biasanya, LED biru atau putih membutuhkan 3 - 3.5v untuk beroperasi, sirkuit ini memungkinkan Anda untuk menyalakan LED biru atau putih dengan tegangan rendah dari satu baterai AA.

Detail:
Dioda pemancar cahaya
Cincin ferit (diameter ~ 10 mm)
Kawat berliku (20 cm)
1kΩ resistor
transistor N-P-N
Baterai




Parameter transformator yang digunakan:
Gulungan menuju LED memiliki ~45 lilitan dengan kawat 0,25mm.
Belitan yang menuju ke dasar transistor memiliki ~30 putaran kawat 0,1 mm.
Resistor dasar dalam hal ini memiliki resistansi sekitar 2K.
Alih-alih R1, diinginkan untuk menempatkan resistor penyetelan, dan mencapai arus melalui dioda ~ 22mA, dengan baterai baru, mengukur resistansinya, kemudian menggantinya dengan resistor konstan dari nilai yang diterima.

Sirkuit yang dirakit harus segera bekerja.
Hanya ada 2 alasan mengapa skema tidak akan berhasil.
1. ujung belitan tercampur.
2. terlalu sedikit lilitan lilitan dasar.
Generasi menghilang, dengan jumlah putaran<15.




Letakkan potongan-potongan kawat bersama-sama dan gulung di sekitar cincin.
Hubungkan kedua ujung kabel yang berbeda menjadi satu.
Sirkuit dapat ditempatkan di dalam selungkup yang sesuai.
Pengenalan sirkuit semacam itu ke dalam senter yang beroperasi dari 3V secara signifikan memperpanjang durasi operasinya dari satu set baterai.

Varian eksekusi lampu dari satu baterai 1,5v.







Transistor dan resistansi ditempatkan di dalam cincin ferit



LED putih ditenagai oleh baterai AAA yang mati

Opsi modernisasi "senter - pena"



Eksitasi generator pemblokiran yang ditunjukkan pada diagram dicapai dengan koneksi transformator di T1. Pulsa tegangan yang terjadi di belitan kanan (sesuai skema) ditambahkan ke tegangan sumber daya dan diumpankan ke LED VD1. Tentu saja, dimungkinkan untuk mengecualikan kapasitor dan resistor di sirkuit dasar transistor, tetapi kemudian VT1 dan VD1 mungkin gagal saat menggunakan baterai bermerek dengan resistansi internal rendah. Resistor mengatur mode operasi transistor, dan kapasitor melewati komponen RF.

Sirkuit menggunakan transistor KT315 (sebagai yang termurah, tetapi yang lain dengan frekuensi cutoff 200 MHz atau lebih), LED ultra-terang. Untuk pembuatan transformator, diperlukan cincin ferit (ukuran kira-kira 10x6x3 dan permeabilitas sekitar 1000 HH). Diameter kawat sekitar 0,2-0,3 mm. Dua gulungan masing-masing 20 putaran dililitkan pada cincin.
Jika tidak ada cincin, maka silinder dengan volume dan bahan yang sama dapat digunakan. Anda hanya perlu memutar 60-100 putaran untuk setiap gulungan.
Poin penting : Anda perlu melilitkan gulungan ke arah yang berbeda.

Foto senter:
sakelar terletak di tombol "pena", dan silinder logam abu-abu mengalirkan arus.











Kami membuat silinder sesuai dengan ukuran baterai.



Itu dapat dibuat dari kertas, atau sepotong tabung kaku apa pun dapat digunakan.
Kami membuat lubang di sepanjang tepi silinder, membungkusnya dengan kawat kaleng, memasukkan ujung kawat ke dalam lubang. Kami memperbaiki kedua ujungnya, tetapi meninggalkan sepotong konduktor di salah satu ujungnya: sehingga Anda dapat menghubungkan konverter ke spiral.
Cincin ferit tidak akan muat ke dalam lentera, jadi digunakan silinder dari bahan serupa.




Silinder dari induktor dari TV lama.
Kumparan pertama sekitar 60 putaran.
Kemudian yang kedua, angin ke arah yang berlawanan lagi 60 atau lebih. Benang disatukan dengan lem.

Kami merakit konverter:





Semuanya terletak di dalam kasing kami: Kami melepas transistor, kapasitor resistor, menyolder spiral pada silinder, dan koil. Arus dalam belitan koil harus mengalir ke arah yang berbeda! Artinya, jika Anda melilitkan semua belitan ke satu arah, maka tukar kesimpulan salah satunya, jika tidak, pembangkitan tidak akan terjadi.

Ternyata sebagai berikut:


Kami memasukkan semuanya ke dalam, dan menggunakan mur sebagai colokan samping dan kontak.
Kami menyolder ujung koil ke salah satu mur, dan emitor VT1 ke yang lain. Lem. kami menandai kesimpulan: di mana kami akan memiliki output dari koil, kami menempatkan "-", di mana output dari transistor dengan koil kami menempatkan "+" (sehingga semuanya seperti di baterai).

Sekarang Anda harus membuat "dioda lampu".



Perhatian: di dasar harus minus LED.

Perakitan:


Seperti yang jelas dari gambar, konverter adalah "pengganti" untuk baterai kedua. Tetapi tidak seperti itu, ia memiliki tiga titik kontak: dengan plus baterai, dengan plus LED, dan badan umum (melalui spiral).

Lokasinya di kompartemen baterai spesifik: harus bersentuhan dengan positif LED.

Senter moderndengan mode operasi LED yang ditenagai oleh arus stabil konstan.



Rangkaian stabilizer saat ini bekerja sebagai berikut:
Ketika daya diterapkan ke rangkaian, transistor T1 dan T2 terkunci, T3 terbuka, karena tegangan pembuka kunci diterapkan ke gerbangnya melalui resistor R3. Karena adanya induktor L1 di sirkuit LED, arus meningkat dengan lancar. Ketika arus dalam rangkaian LED meningkat, penurunan tegangan pada rantai R5-R4 meningkat, segera setelah mencapai sekitar 0,4V, transistor T2 terbuka, diikuti oleh T1, yang pada gilirannya menutup sakelar arus T3. Peningkatan arus berhenti, arus induksi sendiri muncul di induktor, yang mulai mengalir melalui dioda D1 melalui LED dan rantai resistor R5-R4. Segera setelah arus berkurang di bawah ambang batas tertentu, transistor T1 dan T2 akan menutup, T3 akan terbuka, yang akan menyebabkan siklus baru akumulasi energi dalam induktor. Dalam mode normal, proses osilasi terjadi pada frekuensi urutan puluhan kilohertz.

Tentang detail:
Alih-alih transistor IRF510, Anda dapat menggunakan IRF530, atau transistor kunci efek medan n-channel apa pun untuk arus lebih dari 3A dan tegangan lebih dari 30 V.
Dioda D1 tentu harus dengan penghalang Schottky untuk arus lebih dari 1A, jika Anda menempatkan tipe KD212 frekuensi tinggi yang biasa, efisiensinya akan turun menjadi 75-80%.
Induktor buatan sendiri, dililit dengan kawat tidak lebih tipis dari 0,6 mm, lebih baik dengan bundel beberapa kabel tipis. Diperlukan sekitar 20-30 putaran kawat pada inti pelindung B16-B18 dengan celah non-magnetik 0,1-0,2 mm atau mendekati ferit 2000NM. Jika memungkinkan, ketebalan celah non-magnetik dipilih secara eksperimental sesuai dengan efisiensi maksimum perangkat. Hasil yang baik dapat diperoleh dengan ferit dari induktor impor yang dipasang di catu daya switching, serta di lampu hemat energi. Inti seperti itu memiliki bentuk gulungan benang, tidak memerlukan bingkai dan celah non-magnetik. Gulungan pada inti toroidal yang terbuat dari bubuk besi tekan, yang dapat ditemukan di catu daya komputer (dililit dengan induktor filter keluaran), bekerja dengan sangat baik. Kesenjangan non-magnetik dalam inti tersebut didistribusikan secara merata dalam volume karena teknologi produksi.
Rangkaian stabilizer yang sama juga dapat digunakan bersama dengan baterai lain dan baterai sel galvanik dengan tegangan 9 atau 12 volt tanpa perubahan apa pun pada rangkaian atau peringkat sel. Semakin tinggi tegangan suplai, semakin sedikit arus yang akan dikonsumsi senter dari sumbernya, efisiensinya akan tetap tidak berubah. Arus stabilisasi diatur oleh resistor R4 dan R5.
Jika perlu, arus dapat ditingkatkan hingga 1A tanpa menggunakan unit pendingin, hanya dengan memilih resistansi resistor pengaturan.
Pengisi daya untuk baterai dapat dibiarkan "asli" atau dirakit sesuai dengan skema yang diketahui, atau bahkan menggunakan yang eksternal untuk mengurangi berat senter.

Senter LED dari kalkulator B3-30

Konverter didasarkan pada rangkaian kalkulator B3-30, di catu daya switching yang menggunakan transformator dengan ketebalan hanya 5 mm, yang memiliki dua belitan. Menggunakan transformator pulsa dari kalkulator lama memungkinkan untuk membuat senter LED yang ekonomis.

Hasilnya adalah rangkaian yang sangat sederhana.



Konverter tegangan dibuat sesuai dengan skema generator siklus tunggal dengan umpan balik induktif pada transistor VT1 dan transformator T1. Tegangan impuls dari belitan 1-2 (sesuai dengan diagram sirkuit kalkulator B3-30) diperbaiki oleh dioda VD1 dan diumpankan ke LED HL1 super terang. Filter kapasitor C3. Desainnya didasarkan pada senter buatan China yang dirancang untuk memasang dua baterai AA. Transduser dipasang pada papan sirkuit tercetak yang terbuat dari fiberglass berlapis foil satu sisi dengan ketebalan 1,5 mmgbr.2ukuran yang menggantikan satu baterai dan dimasukkan ke dalam senter sebagai gantinya. Kontak yang terbuat dari fiberglass foil dua sisi dengan diameter 15 mm disolder ke ujung papan yang ditandai dengan tanda "+", kedua sisi dihubungkan oleh jumper dan disolder.
Setelah memasang semua bagian di papan, kontak ujung "+" dan transformator T1 diisi dengan lem panas untuk meningkatkan kekuatan. Tata letak lentera ditunjukkan digbr.3dan dalam kasus tertentu tergantung pada jenis lampu yang digunakan. Dalam kasus saya, tidak ada modifikasi lampu yang diperlukan, reflektor memiliki cincin kontak, di mana output negatif dari papan sirkuit tercetak disolder, dan papan itu sendiri melekat pada reflektor dengan lem panas. Rakitan papan sirkuit tercetak dengan reflektor dimasukkan sebagai ganti satu baterai dan dijepit dengan penutup.

Konverter tegangan menggunakan bagian-bagian kecil. Resistor tipe MLT-0,125, kapasitor C1 dan C3 diimpor, hingga tinggi 5 mm. Dioda VD1 tipe 1N5817 dengan penghalang Schottky, jika tidak ada, Anda dapat menggunakan dioda penyearah apa pun yang sesuai untuk parameter, lebih disukai germanium karena penurunan tegangan yang lebih rendah di atasnya. Konverter yang dirakit dengan benar tidak perlu disetel jika belitan transformator tidak dibalik, jika tidak, tukar. Dengan tidak adanya transformator di atas, Anda dapat membuatnya sendiri. Berliku dilakukan pada cincin ferit ukuran K10 * 6 * 3 dengan permeabilitas magnetik 1000-2000. Kedua belitan dililit dengan kawat PEV2 dengan diameter 0,31 hingga 0,44 mm. Gulungan primer memiliki 6 putaran, gulungan sekunder 10 putaran. Setelah memasang transformator seperti itu di papan dan memeriksa kinerjanya, itu harus diperbaiki dengan lem panas.
Pengujian senter dengan baterai AA disajikan pada Tabel 1.
Tes menggunakan baterai AA termurah hanya seharga 3 rubel. Tegangan awal di bawah beban adalah 1,28 V. Pada output konverter, tegangan yang diukur pada LED super terang adalah 2,83 V. Merek LED tidak diketahui, diameternya 10 mm. Total konsumsi arus adalah 14 mA. Total waktu pengoperasian senter adalah 20 jam operasi terus menerus.
Ketika tegangan pada baterai turun di bawah 1V, kecerahan turun secara nyata.

Senter buatan sendiri dengan LED

Dasarnya adalah senter "VARTA" yang ditenagai oleh dua baterai AA:
Karena dioda memiliki karakteristik IV yang sangat non-linier, perlu untuk melengkapi senter dengan sirkuit untuk beroperasi pada LED, yang akan memberikan kecerahan cahaya yang konstan saat baterai habis dan akan tetap beroperasi pada tegangan suplai serendah mungkin. .
Inti dari pengatur tegangan adalah konverter boost DC/DC MAX756 micropower.
Menurut karakteristik yang dinyatakan, ia bekerja ketika tegangan input turun menjadi 0,7V.

Skema switching - tipikal:




Pemasangan dilakukan dengan cara berengsel.
Kapasitor elektrolit - tantalum CHIP. Mereka memiliki resistansi seri rendah, yang agak meningkatkan efisiensi. Dioda Schottky - SM5818. Tersedak harus dihubungkan secara paralel, karena. tidak ada nilai yang cocok. Kapasitor C2 - K10-17b. LED - L-53PWC putih super terang "Kingbright".
Seperti yang Anda lihat pada gambar, seluruh rangkaian dengan mudah masuk ke dalam ruang kosong dari simpul pemancar cahaya.

Tegangan keluaran stabilizer di sirkuit switching ini adalah 3.3V. Karena penurunan tegangan melintasi dioda dalam kisaran arus nominal (15-30mA) adalah sekitar 3,1V, 200mV ekstra harus dipadamkan oleh resistor yang dihubungkan secara seri dengan output.
Selain itu, resistor seri kecil meningkatkan linearitas beban dan stabilitas sirkuit. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dioda memiliki TCR negatif, dan ketika dipanaskan, penurunan tegangan langsungnya berkurang, yang mengarah pada peningkatan tajam dalam arus melalui dioda, ketika ditenagai dari sumber tegangan. Tidak perlu menyamakan arus melalui dioda yang terhubung secara paralel - tidak ada perbedaan kecerahan yang diamati oleh mata. Selain itu, dioda memiliki jenis yang sama dan diambil dari kotak yang sama.
Sekarang tentang desain pemancar cahaya. Seperti yang Anda lihat di foto, LED di sirkuit tidak disolder dengan kuat, tetapi merupakan bagian yang dapat dilepas dari struktur.

Bola lampu asli rusak, dan 4 potongan dibuat di flensa dari 4 sisi (satu sudah ada di sana). 4 LED disusun secara simetris membentuk lingkaran. Kabel positif (menurut diagram) disolder ke pangkalan di dekat potongan, dan kabel negatif dimasukkan dari dalam ke lubang tengah pangkalan, dipotong dan juga disolder. "Lamp diode", dimasukkan sebagai pengganti bola lampu pijar konvensional.

Pengujian:
Stabilisasi tegangan output (3.3V) berlanjut hingga tegangan suplai turun menjadi ~1.2V. Arus beban dalam hal ini adalah sekitar 100mA (~ 25mA per dioda). Kemudian tegangan output mulai berkurang secara bertahap. Sirkuit telah beralih ke mode operasi yang berbeda, di mana ia tidak lagi stabil, tetapi mengeluarkan semua yang ia bisa. Dalam mode ini, ia bekerja hingga tegangan suplai 0,5V! Tegangan output pada saat yang sama turun menjadi 2,7V, dan arus dari 100mA menjadi 8mA.

Sedikit tentang efisiensi.
Efisiensi sirkuit sekitar 63% dengan baterai baru. Faktanya adalah bahwa choke mini yang digunakan di sirkuit memiliki resistansi ohmik yang sangat tinggi - sekitar 1,5 ohm
Solusinya adalah cincin -permalloy dengan permeabilitas sekitar 50.
40 putaran kawat PEV-0,25, dalam satu lapisan - ternyata sekitar 80 G. Resistansi aktif sekitar 0,2 Ohm, dan arus saturasi, menurut perhitungan, lebih dari 3A. Kami mengubah elektrolit keluaran dan masukan menjadi 100 mikrofarad, meskipun tanpa mengurangi efisiensi dapat dikurangi menjadi 47 mikrofarad.

Keuntungan cakar LED telah dibahas berulang kali. Banyaknya umpan balik positif dari pengguna lampu LED mau tidak mau membuat Anda berpikir tentang bola lampu Ilyich sendiri. Semuanya akan menyenangkan, tetapi ketika menyangkut biaya konversi apartemen ke pencahayaan LED, jumlahnya sedikit "tegang".

Untuk mengganti lampu 75W biasa, ada bohlam LED 15W, dan selusin lampu seperti itu perlu diganti. Dengan biaya rata-rata sekitar $ 10 per lampu, anggarannya layak, dan risiko memperoleh "klon" Cina dengan siklus hidup 2-3 tahun tidak dapat dikesampingkan. Mengingat hal ini, banyak yang mempertimbangkan kemungkinan untuk memproduksi sendiri perangkat ini.

Opsi anggaran paling banyak dapat dirakit dengan tangan Anda sendiri dari LED ini. Selusin anak-anak kecil ini berharga kurang dari satu dolar, dan seterang bola lampu pijar 75W. Menyatukan semuanya bukanlah masalah, tetapi Anda tidak dapat menghubungkannya langsung ke jaringan - semuanya akan habis. Inti dari setiap lampu LED adalah driver daya. Itu tergantung pada berapa lama dan baik bola lampu akan bersinar.

Untuk merakit lampu LED 220 volt dengan tangan kita sendiri, mari kita lihat rangkaian driver daya.

Parameter jaringan secara signifikan melebihi kebutuhan LED. Agar LED dapat bekerja dari jaringan, maka perlu dilakukan pengurangan amplitudo tegangan, kuat arus dan mengubah tegangan AC menjadi DC.

Untuk tujuan ini, pembagi tegangan dengan resistor atau beban kapasitif dan stabilisator digunakan.

Komponen Lampu LED

Rangkaian lampu LED 220 volt akan membutuhkan jumlah minimum komponen yang tersedia.

• LED 3.3V 1W - 12 pcs.;
• kapasitor keramik 0.27uF 400-500V - 1 pc.;
• resistor 500kΩ - 1MΩ 0,5 - 1W - 1 sh.t;
• dioda 100V - 4 buah;
• kapasitor elektrolit untuk 330uF dan 100uF 16V, 1 pc.;
• regulator tegangan untuk 12V L7812 atau serupa - 1 pc.

Membuat driver LED 220V dengan tangan Anda sendiri

Sirkuit driver es 220 volt tidak lebih dari catu daya switching.

Sebagai driver LED buatan sendiri dari jaringan 220V, pertimbangkan catu daya switching paling sederhana tanpa isolasi galvanik. Keuntungan utama dari skema tersebut adalah kesederhanaan dan keandalan. Tetapi hati-hati saat merakit, karena sirkuit seperti itu tidak memiliki batasan pada arus keluaran. LED akan mengambil satu setengah amp yang ditentukan, tetapi jika Anda menyentuh kabel telanjang dengan tangan Anda, arus akan mencapai sepuluh ampere, dan kejutan arus seperti itu sangat terlihat.

Rangkaian driver paling sederhana untuk LED 220V terdiri dari tiga tahap utama:

• Pembagi tegangan pada kapasitansi;
• jembatan dioda;
• tahap stabilisasi tegangan.

Kaskade pertama- kapasitansi pada kapasitor C1 dengan resistor. Resistor diperlukan untuk self-discharge kapasitor dan tidak mempengaruhi pengoperasian sirkuit itu sendiri. Nilainya tidak terlalu kritis dan bisa dari 100kΩ hingga 1MΩ dengan kekuatan 0,5-1W. Kapasitor belum tentu elektrolitik untuk 400-500V (tegangan puncak efektif jaringan).

Ketika setengah gelombang tegangan melewati kapasitor, ia melewati arus sampai pelat diisi. Semakin kecil kapasitasnya, semakin cepat pengisian penuh. Dengan kapasitas 0,3-0,4 F, waktu pengisian adalah 1/10 dari periode setengah gelombang tegangan listrik. Secara sederhana, hanya sepersepuluh dari tegangan masuk yang akan melewati kapasitor.

Kaskade kedua- jembatan dioda Ini mengubah tegangan AC ke DC. Setelah memotong sebagian besar tegangan setengah gelombang oleh kapasitor, kita mendapatkan sekitar 20-24V DC pada output jembatan dioda.

Kaskade ketiga- menghaluskan filter penstabil.

Sebuah kapasitor dengan jembatan dioda bertindak sebagai pembagi tegangan. Ketika tegangan dalam jaringan berubah, amplitudo pada output jembatan dioda juga akan berubah.

Untuk menghaluskan riak tegangan, kami menghubungkan kapasitor elektrolitik secara paralel dengan rangkaian. Kapasitasnya tergantung pada kekuatan beban kita.

Di sirkuit driver, tegangan suplai untuk LED tidak boleh melebihi 12V. Sebagai stabilizer, Anda dapat menggunakan elemen umum L7812.

Sirkuit rakitan dari lampu LED 220 volt mulai bekerja segera, tetapi sebelum menghubungkan ke jaringan, hati-hati mengisolasi semua kabel telanjang dan titik solder dari elemen sirkuit.

Opsi driver tanpa stabilizer saat ini

Ada sejumlah besar sirkuit driver untuk LED dari jaringan 220V di jaringan yang tidak memiliki stabilisator arus.

Masalah dari setiap driver transformerless adalah riak tegangan output, dan oleh karena itu kecerahan LED. Kapasitor yang dipasang setelah jembatan dioda sebagian mengatasi masalah ini, tetapi tidak sepenuhnya menyelesaikannya.

Akan ada riak dengan amplitudo 2-3V pada dioda. Ketika kita memasang regulator 12V di sirkuit, bahkan dengan mempertimbangkan riak, amplitudo tegangan yang masuk akan berada di atas kisaran cutoff.

Diagram tegangan dalam rangkaian tanpa stabilizer

Diagram di sirkuit dengan stabilizer

Oleh karena itu, pengemudi untuk lampu dioda, bahkan yang dirakit sendiri, tidak akan kalah dalam hal denyutan dengan unit serupa dari lampu buatan pabrik yang mahal.

Seperti yang Anda lihat, merakit driver dengan tangan Anda sendiri tidak terlalu sulit. Dengan mengubah parameter elemen rangkaian, kita dapat memvariasikan nilai sinyal output pada rentang yang luas.

Jika Anda memiliki keinginan untuk merakit rangkaian lampu sorot LED 220 volt berdasarkan rangkaian seperti itu, lebih baik untuk mengubah tahap keluaran menjadi 24V dengan stabilizer yang sesuai, karena arus keluaran L7812 adalah 1,2A, ini membatasi daya beban untuk 10W. Untuk sumber pencahayaan yang lebih kuat, Anda perlu menambah jumlah tahap keluaran, atau menggunakan stabilizer yang lebih kuat dengan arus keluaran hingga 5A dan memasangnya di radiator.