Cosa fa un driver LED. L'algoritmo di risoluzione dei problemi nel driver della lampada a LED o Hercule Poirot è a riposo

... mooooolto tante volte ho dovuto fare i conti con il problema dei led bruciati installati da qualche parte nell'auto ... tutto è iniziato con le lampadine nelle dimensioni, poi la retroilluminazione del cruscotto era costantemente accesa, poi la retroilluminazione del riscaldatore blocco, tronco, ecc...

E poi un giorno questo fenomeno mi ha preso completamente e io, sfogliando brevemente i blog dei miei compagni di squadra, ho deciso di fare il controluce dell'ordine con un regolatore di tensione lineare "eterno" L7812CV, + 12v, che, ovviamente, non ha dare un senso e il nastro si è bruciato, come se non fosse successo nulla :)

Eccolo, l'eroe dell'occasione.

…anche se…non è colpa sua. Le persone che sono lontane dall'elettronica sono da biasimare qui, e io, una persona che ha scavato troppo poco prima di fare qualcosa ... Tutti commettiamo errori, cosa fare, quindi metà del giornale di bordo è lavorare sugli errori ... :)

Iniziamo con il fatto che i LED si bruciano a causa di picchi di corrente, non di tensione.

"Il LED è alimentato da CORRENTE. Non ha un parametro TENSIONE. C'è un parametro: caduta di tensione! Cioè, quanto viene perso su di esso.
Se è scritto sul LED 20 mA 3,4 V, significa che non ha bisogno di più di 20 milliampere. E allo stesso tempo, verranno persi 3,4 volt.
Non per l'alimentazione, sono necessari 3,4 volt, ma semplicemente "persi" su di esso!
Cioè, puoi alimentarlo almeno da 1000 volt, solo se non gli dai più di 20 mA. Non si brucerà, non si surriscalderà e brillerà come dovrebbe, ma dopo ci saranno 3,4 volt in meno. Questa è tutta scienza.
Limita la corrente a lui - e sarà pieno e brillerà per sempre felice".

Ora è chiaro perché con fottuti stub lineari come L7812CV tutto si esaurisce costantemente?
Sì, la stabilizzazione è necessaria per la corrente, non per la tensione, e questo viene fatto con i resistori!

Va bene, andiamo avanti.
A causa del fatto che ora ho 4 progetti appesi ai fari, che saranno realizzati su anelli COB molto costosi (che sono diventati ancora più costosi tenendo conto del fottuto tasso di cambio), la stabilizzazione di quelli è semplicemente vitale ...

Ecco come appare

Ora chiedi, ma cosa per l'autista, se è là fuori, sta già appendendo e stabilizzando tutto.
Ebbene sì, lo pensavo anch'io, ma in realtà si è scoperto che ci sono gli stessi stabilizzatori di tensione (uno dei clienti aveva già iniziato a piovigginare un anello). Ebbene, chissà che i cinesi abbiano deciso di risparmiare in termini di autisti.

Quindi, realizziamo il driver più semplice.

Prendiamo una rete di auto ideale di 12 Volt e consideriamo che tipo di resistore abbiamo bisogno usando l'esempio di un anello COB con una potenza di 5 watt.

Possiamo scoprire la corrente consumata da un apparecchio elettrico conoscendone la potenza e la tensione di alimentazione.
La corrente consumata è uguale alla potenza divisa per la tensione nella rete.
L'anello COB consuma 5 W. La tensione in un'auto ideale è di 12 volt.
Se non sai contare, puoi contare qui
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
Otteniamo 420 milliampere di corrente consumati da un tale anello.
andiamo qui
ledcalc.ru/lm317
inseriamo la corrente richiesta di 420 milliampere e otteniamo:
Resistenza di progetto: 2,98 ohm
Standard più vicino: 3,30 ohm
Corrente con resistenza standard: 379 mA
Potenza del resistore: 0,582 W.

QUESTO CALCOLO FUNZIONA QUANDO SIETE ESATTAMENTE SICURI DELLE CARATTERISTICHE DEL LED, IN CASO NO MISURIAMO IL CONSUMO ATTUALE CON UN MULTIMETRO!

Di conseguenza, abbiamo ottenuto una corrente stabilizzata in uscita.
Ma questo è il caso ideale. Come nel caso di una macchina vera, dove ci sono salti fino a 14 volt con un centesimo, quindi calcola la resistenza per caso peggiore con un margine.

Chi non sa saldare secondo gli schemi, quindi do un'immagine in cui tutto è disegnato in modo più chiaro

In realtà è tutto. spero sia utile a qualcuno)

Prezzo di emissione: 0 ₽

L'uso dei LED come sorgenti luminose richiede solitamente un driver specializzato. Ma succede che il driver necessario non è a portata di mano, ma è necessario organizzare la retroilluminazione, ad esempio in un'auto, o testare il LED per la luminosità del bagliore. In questo caso, puoi farlo da solo per i LED.

I diagrammi seguenti utilizzano gli articoli più comuni che possono essere acquistati in qualsiasi negozio di radio. L'assemblaggio non richiede attrezzature speciali: tutti gli strumenti necessari sono ampiamente disponibili. Nonostante questo, con un approccio attento, i dispositivi funzionano a lungo e non sono molto inferiori ai campioni commerciali.

Materiali e strumenti necessari

Per assemblare un driver fatto in casa, avrai bisogno di:

• Saldatore con una potenza di 25-40 watt. È possibile utilizzare più potenza, ma ciò aumenta il rischio di surriscaldamento degli elementi e il loro cedimento. È meglio usare un saldatore con un riscaldatore in ceramica e una punta non infiammabile, perché. una normale puntura di rame si ossida piuttosto rapidamente e deve essere pulita.
• Flusso per saldatura (colofonia, glicerina, FKET, ecc.). Si consiglia di utilizzare un flusso neutro, - a differenza dei flussi attivi (acido ortofosforico e cloridrico, cloruro di zinco, ecc.), non ossida i contatti nel tempo ed è meno tossico. Indipendentemente dal flusso utilizzato, dopo aver assemblato il dispositivo, è meglio lavarlo con alcol. Per i flussi attivi, questa procedura è obbligatoria, per i flussi neutri - in misura minore.
• Saldare. La più comune è la saldatura stagno-piombo a basso punto di fusione POS-61. Le saldature senza piombo sono meno dannose se inalate durante la saldatura, ma hanno un punto di fusione più alto con una minore fluidità e una tendenza a degradare la saldatura nel tempo.
• Pinzetta per piegare i guinzagli.
• Tronchesi o tronchesi laterali per mordere le estremità lunghe di cavi e fili.
• Cavi di installazione isolati. I fili di rame intrecciati con una sezione trasversale da 0,35 a 1 mm2 sono i più adatti.
• Multimetro per il controllo della tensione nei punti nodali.
• Nastro isolante o guaina termorestringente.
• Una piccola breadboard in fibra di vetro. Sarà sufficiente una tavola da 60x40 mm.

Breadboard in textolite per una rapida installazione

Schema di un semplice driver per un LED da 1W

Uno dei circuiti più semplici per alimentare un LED ad alta potenza è mostrato nella figura seguente:

Come puoi vedere, oltre al LED, include solo 4 elementi: 2 transistor e 2 resistori.

Nel ruolo di regolatore della corrente che passa attraverso il led, ecco un potente transistor VT2 a canale n ad effetto di campo. Il resistore R2 determina la corrente massima che passa attraverso il LED e funziona anche come sensore di corrente per il transistor VT1 nel circuito di feedback.

Più corrente passa attraverso VT2, più la tensione scende su R2, rispettivamente, VT1 apre e abbassa la tensione al gate di VT2, riducendo così la corrente del LED. Pertanto, si ottiene la stabilizzazione della corrente di uscita.

Il circuito è alimentato da una sorgente di tensione costante di 9-12 V, corrente non inferiore a 500 mA. La tensione di ingresso deve essere almeno 1-2 V maggiore della caduta di tensione attraverso il LED.

Il resistore R2 dovrebbe dissipare 1-2 watt di potenza, a seconda della corrente richiesta e della tensione di alimentazione. Transistor VT2 - canale n, nominale per una corrente di almeno 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 - qualsiasi npn bipolare a bassa potenza: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547, ecc. R1 - con una potenza di 0,125 - 0,25 W con una resistenza di 100 kOhm.

A causa del numero ridotto di elementi, il montaggio può essere effettuato mediante montaggio su superficie:

Un altro semplice circuito di pilotaggio basato sul regolatore di tensione a controllo lineare LM317:

Qui, la tensione di ingresso può arrivare fino a 35 V. La resistenza del resistore può essere calcolata utilizzando la formula:

dove I è la forza attuale in ampere.

In questo circuito, l'LM317 dissiperà una potenza significativa con una grande differenza tra la tensione di alimentazione e la caduta del LED. Pertanto, dovrà essere posizionato su uno piccolo. Anche la resistenza deve essere dimensionata per almeno 2 watt.

Questo schema è discusso più chiaramente nel seguente video:

Questo mostra come collegare un potente LED utilizzando batterie con una tensione di circa 8 V. Con una caduta di tensione sul LED di circa 6 V, la differenza è piccola e il microcircuito si riscalda leggermente, quindi puoi fare a meno di un dissipatore di calore.

Si noti che con una grande differenza tra la tensione di alimentazione e la caduta del LED, è necessario posizionare il microcircuito su un dissipatore di calore.

Circuito di alimentazione con ingresso PWM

Di seguito è riportato uno schema per l'alimentazione dei LED ad alta potenza:

Il driver si basa su un doppio comparatore LM393. Il circuito stesso è un convertitore buck, ovvero un convertitore di tensione step-down pulsato.

Caratteristiche del driver

• Tensione di alimentazione: 5 - 24 V, costante;
• Corrente di uscita: fino a 1A, regolabile;
• Potenza in uscita: fino a 18 W;
• Protezione da cortocircuito in uscita;
• La possibilità di controllare la luminosità utilizzando un segnale PWM esterno (sarà interessante leggere come).

Principio operativo

Il resistore R1 con il diodo D1 forma una tensione di riferimento di circa 0,7 V, che è inoltre regolata da un resistore variabile VR1. I resistori R10 e R11 servono come sensori di corrente per il comparatore. Non appena la tensione su di essi supera il riferimento, il comparatore si chiuderà, chiudendo così una coppia di transistor Q1 e Q2, e quelli, a loro volta, chiuderanno il transistor Q3. Tuttavia, l'induttore L1 in questo momento tende a riprendere il passaggio di corrente, quindi la corrente scorrerà fino a quando la tensione ai capi di R10 e R11 diventa inferiore al riferimento e il comparatore non apre nuovamente il transistor Q3.

La coppia Q1 e Q2 funge da buffer tra l'uscita del comparatore e la porta di Q3. Questo protegge il circuito dai falsi positivi dovuti all'interferenza sul gate di Q3 e ne stabilizza il funzionamento.

La seconda parte del comparatore (IC1 2/2) viene utilizzata per la regolazione aggiuntiva con PWM. Per fare ciò, viene applicato un segnale di controllo all'ingresso PWM: quando vengono applicati i livelli logici TTL (+5 e 0 V), il circuito si aprirà e chiuderà Q3. La frequenza massima del segnale all'ingresso PWM è di circa 2 kHz. Questo ingresso può essere utilizzato anche per accendere e spegnere il dispositivo utilizzando il telecomando.

D3 è un diodo Schottky valutato fino a 1 A. Se non riesci a trovare un diodo Schottky, puoi utilizzare un diodo di commutazione, come FR107, ma la potenza di uscita sarà leggermente ridotta.

La corrente di uscita massima viene regolata selezionando R2 e includendo o escludendo R11. In questo modo puoi ottenere i seguenti valori:

• 350mA (1W LED): R2=10K, R11 disabilitato,
• 700mA (3W): ​​​​R2=10K, R11 collegato, 1 ohm nominale,
• 1A (5W): R2=2.7K, R11 collegato, nominale 1 ohm.

Entro limiti più ristretti, la regolazione viene effettuata da una resistenza variabile e da un segnale PWM.

Creazione e configurazione del driver

I componenti del driver sono montati su una breadboard. Innanzitutto viene installato il chip LM393, quindi i componenti più piccoli: condensatori, resistori, diodi. Quindi i transistor vengono inseriti e inseriti ultimo turno resistenza variabile.

È meglio posizionare gli elementi sulla scheda in modo da ridurre al minimo la distanza tra i pin collegati e utilizzare il minor numero di fili possibile come ponticelli.

Durante il collegamento, è importante osservare la polarità dei diodi e la piedinatura dei transistor, che si trova in descrizione tecnica a questi componenti. I diodi possono essere utilizzati anche nella modalità di misurazione della resistenza: nella direzione in avanti, il dispositivo mostrerà un valore dell'ordine di 500-600 ohm.

Per alimentare il circuito, è possibile utilizzare una fonte di tensione CC esterna di 5-24 V o batterie. Le batterie 6F22 ("corona") e altre hanno una capacità troppo ridotta, quindi il loro utilizzo non è consigliabile quando si utilizzano LED potenti.

Dopo il montaggio, è necessario regolare la corrente di uscita. Per fare ciò, i LED sono saldati all'uscita e il motore VR1 è impostato nella posizione più bassa secondo il diagramma (controllato con un multimetro in modalità "squillo"). Successivamente, applichiamo una tensione di alimentazione all'ingresso e ruotando la manopola VR1 otteniamo la luminosità richiesta del bagliore.

Elenco articoli:

Conclusione

I primi due dei circuiti considerati sono molto semplici da realizzare, ma non forniscono protezione contro i cortocircuiti e hanno un'efficienza piuttosto bassa. Per un uso a lungo termine, si consiglia il terzo circuito sull'LM393, poiché non presenta questi svantaggi e ha maggiori capacità di regolazione della potenza.

Realizziamo una torcia sui LED con le nostre mani

Torcia LED con convertitore 3V per LED 0,3-1,5V 0.3-1.5 VPORTATOluce del flash

Solitamente, un LED blu o bianco richiede 3 - 3,5 v per funzionare, questo circuito consente di alimentare un LED blu o bianco a bassa tensione da una singola batteria AA.

Particolari:
Diodo ad emissione luminosa
Anello in ferrite (~10 mm di diametro)
Filo di avvolgimento (20 cm)
Resistenza da 1kΩ
Transistor N-P-N
Batteria




Parametri del trasformatore utilizzato:
L'avvolgimento che va al LED ha circa 45 giri avvolti con un filo da 0,25 mm.
L'avvolgimento che va alla base del transistor ha circa 30 giri di filo da 0,1 mm.
La resistenza di base in questo caso ha una resistenza di circa 2K.
Invece di R1, è preferibile inserire un resistore di sintonia e ottenere una corrente attraverso il diodo ~ 22 mA, con una batteria nuova, misurarne la resistenza, quindi sostituirla con un resistore costante del valore ricevuto.

Il circuito assemblato deve funzionare immediatamente.
Ci sono solo 2 motivi per cui lo schema non funzionerà.
1. le estremità dell'avvolgimento sono confuse.
2. troppo pochi giri dell'avvolgimento di base.
La generazione scompare, con il numero di turni<15.




Metti insieme i pezzi di filo e avvolgi l'anello.
Collega le due estremità di fili diversi insieme.
Il circuito può essere posizionato all'interno di un apposito contenitore.
L'introduzione di un tale circuito in una torcia funzionante da 3 V estende significativamente la durata del suo funzionamento da un set di batterie.

Variante di esecuzione di una lampada da una batteria 1,5v.







Il transistor e la resistenza sono posti all'interno dell'anello di ferrite



LED bianco alimentato da una batteria AAA scarica

Opzione di aggiornamento "torcia - maniglia"



L'eccitazione del generatore di blocco mostrato nello schema è ottenuta tramite un collegamento del trasformatore a T1. Gli impulsi di tensione che si verificano nell'avvolgimento destro (secondo lo schema) vengono aggiunti alla tensione della fonte di alimentazione e alimentati al LED VD1. Naturalmente, sarebbe possibile escludere il condensatore e il resistore nel circuito di base del transistor, ma VT1 e VD1 potrebbero non funzionare quando si utilizzano batterie di marca con bassa resistenza interna. Il resistore imposta la modalità operativa del transistor e il condensatore supera il componente RF.

Il circuito utilizzava un transistor KT315 (come il più economico, ma qualsiasi altro con una frequenza di taglio di 200 MHz o più), un LED ultra luminoso. Per la realizzazione di un trasformatore è necessario un anello di ferrite (dimensioni approssimative 10x6x3 e una permeabilità di circa 1000 HH). Il diametro del filo è di circa 0,2-0,3 mm. Sull'anello sono avvolte due bobine di 20 giri ciascuna.
Se non è presente un anello, è possibile utilizzare un cilindro simile per volume e materiale. Devi solo avvolgere 60-100 giri per ciascuna delle bobine.
Punto importante : è necessario avvolgere le bobine in diverse direzioni.

Foto della torcia:
l'interruttore si trova nel pulsante "stilografica" e il cilindro di metallo grigio conduce la corrente.











Realizziamo un cilindro in base alle dimensioni della batteria.



Può essere fatto di carta o può essere utilizzato un pezzo di qualsiasi tubo rigido.
Facciamo dei buchi lungo i bordi del cilindro, lo avvolgiamo con filo stagnato, passiamo le estremità del filo nei fori. Fissiamo entrambe le estremità, ma lasciamo un pezzo di conduttore a una delle estremità: in modo da poter collegare il convertitore alla spirale.
Un anello di ferrite non si adatterebbe a una lanterna, quindi è stato utilizzato un cilindro di materiale simile.




Cilindro di un induttore di un vecchio televisore.
La prima bobina è di circa 60 giri.
Quindi il secondo, si snoda di nuovo nella direzione opposta 60 o giù di lì. I fili sono tenuti insieme con la colla.

Montiamo il convertitore:





Tutto si trova all'interno del nostro case: dissaldiamo il transistor, il condensatore del resistore, saldiamo la spirale sul cilindro e la bobina. La corrente negli avvolgimenti della bobina deve andare in direzioni diverse! Cioè, se avvolgi tutti gli avvolgimenti in una direzione, scambia le conclusioni di uno di essi, altrimenti non si verificherà la generazione.

Si è scoperto quanto segue:


Inseriamo tutto verso l'interno e utilizziamo i dadi come spine laterali e contatti.
Saldiamo i conduttori della bobina a uno dei dadi e l'emettitore VT1 all'altro. Colla. segniamo le conclusioni: dove avremo un'uscita dalle bobine, mettiamo "-", dove l'uscita dal transistor con la bobina mettiamo "+" (in modo che tutto sia come in una batteria).

Ora dovresti creare un "diodo lampada".



Attenzione: sulla base dovrebbe essere meno il LED.

Assemblaggio:


Come si evince dalla figura, il convertitore è un "sostituto" della seconda batteria. Ma a differenza di esso, ha tre punti di contatto: con il plus della batteria, con il plus del LED, e il corpo comune (attraverso la spirale).

La sua collocazione nel vano batteria è specifica: deve essere a contatto con il positivo del led.

Torcia modernacon la modalità di funzionamento del LED alimentato da corrente stabilizzata costante.



Il circuito dello stabilizzatore di corrente funziona come segue:
Quando l'alimentazione viene applicata al circuito, i transistor T1 e T2 sono bloccati, T3 è aperto, perché una tensione di sblocco viene applicata al suo gate attraverso il resistore R3. A causa della presenza di un induttore L1 nel circuito del LED, la corrente aumenta in modo regolare. All'aumentare della corrente nel circuito LED, la caduta di tensione attraverso la catena R5-R4 aumenta, non appena raggiunge circa 0,4 V, il transistor T2 si apre, seguito da T1, che a sua volta chiude l'interruttore di corrente T3. L'aumento della corrente si interrompe, nell'induttore si forma una corrente di autoinduzione, che inizia a fluire attraverso il diodo D1 attraverso il LED e la catena di resistori R5-R4. Non appena la corrente scende al di sotto di una certa soglia, i transistor T1 e T2 si chiuderanno, T3 si aprirà, il che porterà a un nuovo ciclo di accumulo di energia nell'induttore. In modalità normale, il processo oscillatorio avviene a una frequenza dell'ordine di decine di kilohertz.

Informazioni sui dettagli:
Invece del transistor IRF510, è possibile utilizzare l'IRF530 o qualsiasi transistor a chiave ad effetto di campo a canale n per una corrente superiore a 3 A e una tensione superiore a 30 V.
Il diodo D1 deve necessariamente essere con una barriera Schottky per una corrente superiore a 1 A, se metti un normale tipo KD212 anche ad alta frequenza, l'efficienza scenderà al 75-80%.
L'induttore è fatto in casa, è avvolto con un filo non più sottile di 0,6 mm, meglio con un fascio di diversi fili più sottili. Sono necessari circa 20-30 giri di filo sul nucleo dell'armatura B16-B18 con uno spazio non magnetico di 0,1-0,2 mm o vicino alla ferrite 2000NM. Se possibile, lo spessore del gap non magnetico viene selezionato sperimentalmente in base alla massima efficienza del dispositivo. Buoni risultati possono essere ottenuti con ferriti da induttori importati installati in alimentatori switching, nonché in lampade a risparmio energetico. Tali nuclei hanno la forma di una bobina di filo, non richiedono un telaio e uno spazio non magnetico. Le bobine su nuclei toroidali in polvere di ferro pressato, che si trovano negli alimentatori dei computer (sono avvolti con induttori del filtro di uscita), funzionano molto bene. Lo spazio non magnetico in tali nuclei è distribuito uniformemente in volume grazie alla tecnologia di produzione.
Lo stesso circuito stabilizzatore può essere utilizzato anche in combinazione con altre batterie e batterie di celle galvaniche con una tensione di 9 o 12 volt senza alcuna modifica del circuito o dei valori delle celle. Maggiore è la tensione di alimentazione, minore è la corrente che la torcia consumerà dalla sorgente, la sua efficienza rimarrà invariata. La corrente di stabilizzazione è impostata dai resistori R4 e R5.
Se necessario, la corrente può essere aumentata fino a 1A senza l'utilizzo di dissipatori di calore sulle parti, solo selezionando la resistenza delle resistenze di taratura.
Il caricabatteria per la batteria può essere lasciato "nativo" o assemblato secondo uno qualsiasi degli schemi conosciuti, o addirittura utilizzarne uno esterno per ridurre il peso della torcia.

Torcia a LED dalla calcolatrice B3-30

Il convertitore si basa sul circuito del calcolatore B3-30, nell'alimentatore switching di cui viene utilizzato un trasformatore con uno spessore di soli 5 mm, che ha due avvolgimenti. L'utilizzo di un trasformatore di impulsi di una vecchia calcolatrice ha permesso di creare una torcia a LED economica.

Il risultato è un circuito molto semplice.



Il convertitore di tensione è realizzato secondo lo schema di un generatore a ciclo singolo con feedback induttivo su un transistor VT1 e un trasformatore T1. La tensione impulsiva degli avvolgimenti 1-2 (secondo lo schema elettrico del calcolatore B3-30) viene rettificata dal diodo VD1 e alimentata al LED HL1 super luminoso. Filtro condensatore C3. Il design si basa su una torcia di fabbricazione cinese progettata per installare due batterie AA. Il trasduttore è montato su una scheda a circuito stampato in fibra di vetro laminata su un lato con uno spessore di 1,5 mmfig.2dimensioni che sostituiscono una batteria e inserite nella torcia al posto di essa. Un contatto in fibra di vetro a doppia faccia con un diametro di 15 mm è saldato all'estremità della scheda contrassegnata da un segno "+", entrambi i lati sono collegati da un ponticello e saldati.
Dopo aver installato tutte le parti sulla scheda, il contatto di estremità “+” e il trasformatore T1 vengono riempiti con colla a caldo per aumentare la resistenza. La disposizione della lanterna è mostrata infig.3e in un caso particolare dipende dal tipo di lampada utilizzata. Nel mio caso non è stata necessaria alcuna modifica della lampada, il riflettore ha un anello di contatto, a cui è saldata l'uscita negativa del circuito stampato e la scheda stessa è fissata al riflettore con colla a caldo. L'assieme del circuito stampato con il riflettore viene inserito al posto di una batteria e bloccato con un coperchio.

Il convertitore di tensione utilizza piccole parti. Vengono importati resistori del tipo MLT-0.125, condensatori C1 e C3, alti fino a 5 mm. Diodo VD1 tipo 1N5817 con barriera Schottky, in sua assenza, è possibile utilizzare qualsiasi diodo raddrizzatore adatto ai parametri, preferibilmente al germanio per via della minore caduta di tensione ai suoi capi. Un convertitore correttamente assemblato non ha bisogno di essere regolato se gli avvolgimenti del trasformatore non sono invertiti, altrimenti sostituirli. In assenza del trasformatore sopra, puoi farlo da solo. L'avvolgimento viene eseguito su un anello di ferrite di dimensioni K10 * 6 * 3 con una permeabilità magnetica di 1000-2000. Entrambi gli avvolgimenti sono avvolti con filo PEV2 con un diametro da 0,31 a 0,44 mm. L'avvolgimento primario ha 6 giri, il secondario 10 giri. Dopo aver installato un tale trasformatore sulla scheda e averne verificato le prestazioni, dovrebbe essere fissato su di esso con colla a caldo.
I test della torcia con una batteria AA sono presentati nella Tabella 1.
Il test ha utilizzato la batteria AA più economica che costa solo 3 rubli. La tensione iniziale sotto carico era di 1,28 V. All'uscita del convertitore, la tensione misurata su un LED superluminoso era di 2,83 V. La marca del LED è sconosciuta, il diametro è di 10 mm. Il consumo totale di corrente è di 14 mA. Il tempo di funzionamento totale della torcia è stato di 20 ore di funzionamento continuo.
Quando la tensione sulla batteria scende al di sotto di 1 V, la luminosità diminuisce notevolmente.

Torcia fatta in casa con LED

La base è una torcia "VARTA" alimentata da due batterie AA:
Poiché i diodi hanno una caratteristica IV altamente non lineare, è necessario dotare la torcia di un circuito per il funzionamento a LED, che fornirà una luminosità costante del bagliore man mano che la batteria si scarica e rimarrà operativa alla tensione di alimentazione più bassa possibile .
Il cuore del regolatore di tensione è il convertitore boost DC/DC micropower MAX756.
Secondo le caratteristiche dichiarate, funziona quando la tensione di ingresso scende a 0,7V.

Schema di commutazione - tipico:




Il montaggio viene eseguito in modo incernierato.
Condensatori elettrolitici - CHIP al tantalio. Hanno una bassa resistenza in serie, che migliora leggermente l'efficienza. Diodo Schottky - SM5818. Le induttanze dovevano essere collegate in parallelo, perché. non c'era un valore adeguato. Condensatore C2 - K10-17b. LED - L-53PWC bianco super brillante "Kingbright".
Come si può vedere nella figura, l'intero circuito si inserisce facilmente nello spazio vuoto del nodo luminoso.

La tensione di uscita dello stabilizzatore in questo circuito di commutazione è 3,3 V. Poiché la caduta di tensione attraverso i diodi nell'intervallo di corrente nominale (15-30 mA) è di circa 3,1 V, i 200 mV aggiuntivi dovevano essere estinti mediante un resistore collegato in serie con l'uscita.
Inoltre, una piccola resistenza in serie migliora la linearità del carico e la stabilità del circuito. Ciò è dovuto al fatto che il diodo ha un TCR negativo e, quando viene riscaldato, la sua caduta di tensione diretta diminuisce, il che porta a un forte aumento della corrente attraverso il diodo, quando è alimentato da una sorgente di tensione. Non era necessario equalizzare le correnti attraverso i diodi collegati in parallelo - nessuna differenza di luminosità è stata osservata ad occhio. Inoltre i diodi erano dello stesso tipo e presi dalla stessa scatola.
Ora sul design dell'emettitore di luce. Come potete vedere nelle foto, i led nel circuito non sono saldati a tenuta, ma sono una parte rimovibile della struttura.

La lampadina nativa è sventrata e vengono praticati 4 tagli nella flangia da 4 lati (uno era già lì). 4 LED sono disposti simmetricamente in cerchio. I conduttori positivi (secondo lo schema) vengono saldati alla base vicino ai tagli e i conduttori negativi vengono inseriti dall'interno nel foro centrale della base, tagliati e anche saldati. "Diodo lampada", inserito al posto di una tradizionale lampadina a incandescenza.

Test:
La stabilizzazione della tensione di uscita (3,3 V) è continuata fino a quando la tensione di alimentazione è scesa a ~ 1,2 V. La corrente di carico in questo caso era di circa 100 mA (~ 25 mA per diodo). Quindi la tensione di uscita ha iniziato a diminuire gradualmente. Il circuito è passato a una modalità di funzionamento diversa, in cui non si stabilizza più, ma emette tutto ciò che può. In questa modalità, ha funzionato fino a una tensione di alimentazione di 0,5 V! La tensione di uscita allo stesso tempo è scesa a 2,7 V e la corrente da 100 mA a 8 mA.

Un po' di efficienza.
L'efficienza del circuito è di circa il 63% con batterie nuove. Il fatto è che le induttanze miniaturizzate utilizzate nel circuito hanno una resistenza ohmica estremamente elevata - circa 1,5 ohm
La soluzione è un anello µ-permalloy con una permeabilità di circa 50.
40 giri di filo PEV-0,25, in uno strato - si sono rivelati circa 80 μG. La resistenza attiva è di circa 0,2 Ohm e la corrente di saturazione, secondo i calcoli, è superiore a 3 A. Cambiamo l'elettrolita in uscita e in ingresso a 100 microfarad, anche se senza pregiudizio per l'efficienza può essere ridotto a 47 microfarad.

I vantaggi delle zampe a LED sono stati discussi ripetutamente. L'abbondanza di feedback positivi da parte degli utenti dell'illuminazione a LED, volenti o nolenti, ti fa pensare alle lampadine di Ilyich. Andrebbe tutto bene, ma quando si tratta di costi per la conversione di un appartamento all'illuminazione a LED, i numeri sono un po' "strati".

Per sostituire una normale lampada da 75 W, è disponibile una lampadina a LED da 15 W e una dozzina di tali lampade devono essere sostituite. Con un costo medio di circa $ 10 per lampada, il budget è decente e non si può escludere il rischio di acquisire un "clone" cinese con un ciclo di vita di 2-3 anni. Alla luce di ciò, molti stanno valutando la possibilità di autoprodurre questi dispositivi.

L'opzione più economica può essere assemblata con le tue mani da questi LED. Una dozzina di questi piccoli costano meno di un dollaro e sono luminosi come una lampadina a incandescenza da 75 W. Mettere tutto insieme non è un problema, ma non puoi collegarli direttamente alla rete: si esauriranno. Il cuore di qualsiasi lampada a LED è il driver di alimentazione. Dipende da quanto tempo e bene risplenderà la lampadina.

Per assemblare una lampada a LED da 220 volt con le nostre mani, diamo un'occhiata al circuito del driver di alimentazione.

I parametri di rete superano notevolmente le esigenze del LED. Affinché il LED possa funzionare dalla rete, è necessario ridurre l'ampiezza della tensione, l'intensità della corrente e convertire la tensione CA in CC.

A tale scopo viene utilizzato un partitore di tensione con un resistore o un carico capacitivo e stabilizzatori.

Componenti luminosi a LED

Un circuito della lampada a LED da 220 volt richiede un numero minimo di componenti disponibili.

• LED 3,3V 1W - 12 pz.;
• condensatore ceramico 0,27uF 400-500V - 1 pz.;
• resistenza 500kΩ - 1MΩ 0,5 - 1W - 1 sh.t;
• Diodo 100 V - 4 pezzi;
• condensatori elettrolitici per 330uF e 100uF 16V, 1 pz.;
• regolatore di tensione per 12V L7812 o similare - 1 pz.

Realizzare un driver LED da 220 V con le tue mani

Il circuito del driver del ghiaccio da 220 volt non è altro che un alimentatore switching.

Come driver LED fatto in casa da una rete a 220 V, considera l'alimentatore switching più semplice senza isolamento galvanico. Il vantaggio principale di tali schemi è la semplicità e l'affidabilità. Ma fai attenzione durante il montaggio, poiché un tale circuito non ha un limite alla corrente di uscita. I LED assorbiranno i loro 1,5 ampere, ma se si toccano i fili scoperti con la mano, la corrente raggiungerà i dieci ampere e un tale shock di corrente è molto evidente.

Il circuito di pilotaggio più semplice per LED 220V è costituito da tre stadi principali:

• Partitore di tensione su capacità;
• ponte a diodi;
• fase di stabilizzazione della tensione.

Prima cascata- capacità sul condensatore C1 con un resistore. La resistenza è necessaria per l'autoscarica del condensatore e non pregiudica il funzionamento del circuito stesso. Il suo valore non è particolarmente critico e può variare da 100kΩ a 1MΩ con una potenza di 0,5-1W. Il condensatore non è necessariamente elettrolitico per 400-500V (tensione di picco effettiva della rete).

Quando una semionda di tensione passa attraverso il condensatore, passa corrente fino a quando le piastre non sono cariche. Minore è la sua capacità, più veloce sarà la carica completa. Con una capacità di 0,3-0,4 μF, il tempo di ricarica è 1/10 del periodo di semionda della tensione di rete. In parole povere, solo un decimo della tensione in ingresso passerà attraverso il condensatore.

Seconda cascata- ponte a diodi. Converte la tensione CA in CC. Dopo aver tagliato la maggior parte della semionda di tensione dal condensatore, otteniamo circa 20-24 V CC all'uscita del ponte a diodi.

Terza cascata– filtro stabilizzante levigante.

Un condensatore con un ponte a diodi funge da divisore di tensione. Quando la tensione nella rete cambia, cambierà anche l'ampiezza all'uscita del ponte a diodi.

Per appianare l'ondulazione di tensione, colleghiamo un condensatore elettrolitico in parallelo con il circuito. La sua capacità dipende dalla potenza del nostro carico.

Nel circuito di pilotaggio la tensione di alimentazione dei LED non deve superare i 12V. Come stabilizzatore, puoi usare l'elemento comune L7812.

Il circuito assemblato della lampada a LED da 220 volt inizia a funzionare immediatamente, ma isolare accuratamente tutti i fili scoperti e i punti di saldatura degli elementi del circuito prima di collegarsi alla rete.

Opzione driver senza stabilizzatore di corrente

Sulla rete è presente un numero enorme di circuiti di pilotaggio per LED da una rete a 220 V che non dispongono di stabilizzatori di corrente.

Il problema di qualsiasi driver senza trasformatore è l'ondulazione della tensione di uscita, e quindi la luminosità dei LED. Un condensatore installato dopo il ponte a diodi risolve parzialmente questo problema, ma non lo risolve completamente.

Ci sarà un'ondulazione con un'ampiezza di 2-3V sui diodi. Quando installiamo un regolatore a 12V nel circuito, anche tenendo conto dell'ondulazione, l'ampiezza della tensione in ingresso sarà superiore all'intervallo di cutoff.

Diagramma di tensione in un circuito senza stabilizzatore

Schema in un circuito con uno stabilizzatore

Pertanto, un driver per lampade a diodi, anche assemblato da solo, non sarà inferiore in termini di pulsazioni a unità simili di costose lampade fabbricate in fabbrica.

Come puoi vedere, assemblare un driver con le tue mani non è particolarmente difficile. Modificando i parametri degli elementi del circuito, possiamo variare i valori del segnale di uscita su un ampio intervallo.

Se desideri assemblare un circuito per faretti a LED da 220 volt basato su tale circuito, è meglio convertire lo stadio di uscita a 24 V con uno stabilizzatore appropriato, poiché la corrente di uscita dell'L7812 è 1,2 A, questo limita la potenza del carico a 10 W. Per sorgenti luminose più potenti, è necessario aumentare il numero di stadi di uscita o utilizzare uno stabilizzatore più potente con una corrente di uscita fino a 5 A e installarlo su un radiatore.