Ce face un driver LED. Algoritmul de depanare din driverul lămpii LED sau Hercule Poirot este în repaus

... de atât de multe ori a trebuit să mă ocup de problema LED-urilor arse instalate undeva în mașină... totul a început cu becuri în dimensiuni, apoi lumina de fundal a tabloului de bord era aprinsă constant, apoi lumina de fundal a încălzitorului bloc, portbagaj etc...

Și apoi, într-o zi, acest fenomen m-a prins complet și eu, răsfoind pe scurt articolele de blog ale colegilor mei de echipă, am decis să fac lumina de fundal a ordonatorului cu un regulator de tensiune liniar „etern” L7812CV, + 12v, care, desigur, nu a făcut-o. da orice sens si banda s-a ars, de parca nimic nu s-ar fi intamplat :)

Iată-l, eroul ocaziei.

...deși...nu este vina lui. Oamenii care sunt departe de electronice sunt de vină aici, iar eu, o persoană care a săpat prea puțin înainte de a face ceva... Cu toții facem greșeli, ce să facem, prin urmare jumătate din jurnalul de bord este munca la greșeli... :)

Să începem cu faptul că LED-urile ard din cauza supratensiunii, nu a tensiunii.

„LED-ul este alimentat de CURENT. Nu are parametru TENSIUNE. Există un parametru – cădere de tensiune! Adică cât se pierde pe el.
Dacă este scris pe LED-ul 20mA 3.4V, atunci aceasta înseamnă că nu are nevoie de mai mult de 20 de miliamperi. Și, în același timp, se vor pierde 3,4 volți de pe el.
Nu pentru putere, ai nevoie de 3,4 volți, ci pur și simplu „pierdut” pe ea!
Adică îl poți alimenta cel puțin de la 1000 de volți, doar dacă îi dai nu mai mult de 20mA. Nu se va arde, nu se va supraîncălzi și va străluci așa cum ar trebui, dar după el va fi cu 3,4 volți mai puțin. Asta e toată știința.
Limitează curentul la el - și el va fi plin și va străluci fericit pentru totdeauna.”

Acum este clar de ce, cu stub-uri liniare, cum ar fi L7812CV, totul se arde în mod constant?
Da, este nevoie de stabilizare pentru curent, nu tensiune, iar asta se face cu rezistențe!

Bine, hai să mergem mai departe.
Datorită faptului că acum am 4 proiecte agățate de faruri, care vor fi realizate pe inele COB foarte scumpe (care s-au scumpit și mai mult ținând cont de cursul de schimb), stabilizarea acestora este pur și simplu vitală...

Iată cum arată

Întrebați acum, dar ceea ce pentru șofer, dacă este acolo, este deja să atârne și să stabilizeze totul.
Ei bine, da, așa credeam și eu, dar de fapt s-a dovedit că aceiași stabilizatori de tensiune sunt acolo (unul dintre clienți începuse deja să piroie un inel). Ei bine, cine știa că chinezii au decis să economisească bani în ceea ce privește șoferii.

Deci, facem cel mai simplu driver.

Luăm o rețea auto ideală de 12 volți și luăm în considerare ce fel de rezistor avem nevoie folosind exemplul unui inel COB cu o putere de 5 wați.

Putem afla curentul consumat de un aparat electric cunoscand puterea si tensiunea de alimentare a acestuia.
Curentul consumat este egal cu puterea împărțită la tensiunea din rețea.
Inelul COB consumă 5W. Tensiunea într-o mașină ideală este de 12 volți.
Dacă nu poți număra, poți număra aici
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
Primim 420 de miliamperi de curent consumați de un astfel de inel.
hai sa mergem aici
ledcalc.ru/lm317
introducem curentul necesar de 420 miliamperi și obținem:
Rezistenta de proiectare: 2,98 ohmi
Cel mai apropiat standard: 3,30 ohmi
Curent cu rezistor standard: 379 mA
Puterea rezistorului: 0,582 W.

ACEST CALCUL FUNCTIONEAZA CAND ESTI EXACT SIGUR DE CARACTERISTICILE LED-ULUI, DACĂ NU, MĂSURĂM CONSUMUL ACTUAL CU UN MULTIMERU!

Ca rezultat, am obținut un curent stabilizat la ieșire.
Dar asta este pentru cazul ideal. În cazul unei mașini adevărate, unde există salturi de până la 14 volți cu un ban, apoi calculați rezistența pentru cel mai rău caz cu o marjă.

Cine nu poate lipi conform schemelor, atunci dau o poză în care totul este desenat mai clar

Asta e de fapt tot. sper sa fie de folos cuiva)

Preț de emisiune: 0 ₽

Utilizarea LED-urilor ca surse de lumină necesită de obicei un driver specializat. Dar se întâmplă că șoferul necesar nu este la îndemână, dar trebuie să organizați iluminarea de fundal, de exemplu, într-o mașină, sau să testați LED-ul pentru luminozitatea strălucirii. În acest caz, o puteți face singur pentru LED-uri.

Diagramele de mai jos folosesc cele mai comune articole care pot fi achiziționate de la orice magazin de radio. Asamblarea nu necesită echipamente speciale - toate instrumentele necesare sunt disponibile pe scară largă. În ciuda acestui fapt, cu o abordare atentă, dispozitivele funcționează mult timp și nu sunt cu mult inferioare mostrelor comerciale.

Materiale și instrumente necesare

Pentru a asambla un driver de casă, veți avea nevoie de:

• Fier de lipit cu o putere de 25-40 wați. Puteți folosi mai multă putere, dar acest lucru crește riscul de supraîncălzire a elementelor și defecțiunea acestora. Cel mai bine este să folosiți un fier de lipit cu un încălzitor ceramic și un vârf neinflamabil, deoarece. o înțepătură obișnuită de cupru se oxidează destul de repede și trebuie curățată.
• Flux pentru lipit (colofoniu, glicerina, FKET etc.). Se recomanda folosirea unui flux neutru, - spre deosebire de fluxurile active (acizi ortofosforic si clorhidric, clorura de zinc etc.), nu oxideaza contactele in timp si este mai putin toxic. Indiferent de fluxul folosit, după asamblarea dispozitivului, este mai bine să-l spălați cu alcool. Pentru fluxurile active, această procedură este obligatorie, pentru fluxurile neutre - într-o măsură mai mică.
• Lipire. Cel mai comun este lipitul staniu-plumb cu punct de topire scăzut POS-61. Lipiturile fără plumb sunt mai puțin dăunătoare atunci când sunt inhalate în timpul lipirii, dar au un punct de topire mai mare, cu o fluiditate mai mică și o tendință de a degrada sudarea în timp.
• Clești mici pentru îndoirea cablurilor.
• Cleste sau tăietoare laterale pentru mușcarea capetelor lungi ale cablurilor și firelor.
• Cabluri de instalare izolate. Cele mai potrivite sunt firele de cupru cu o secțiune transversală de 0,35 până la 1 mm2.
• Multimetru pentru controlul tensiunii la punctele nodale.
• Banda izolatoare sau tub termocontractabil.
• O placă mică din fibră de sticlă. O placă de 60x40 mm va fi suficientă.

Placa din textolit pentru instalare rapida

Diagrama unui driver simplu pentru un LED de 1W

Unul dintre cele mai simple circuite pentru alimentarea unui LED de mare putere este prezentat în figura de mai jos:

După cum puteți vedea, pe lângă LED, acesta include doar 4 elemente: 2 tranzistoare și 2 rezistențe.

În rolul regulatorului curentului care trece prin led, iată un puternic tranzistor cu canal n cu efect de câmp VT2. Rezistorul R2 determină curentul maxim care trece prin LED și funcționează, de asemenea, ca senzor de curent pentru tranzistorul VT1 în circuitul de feedback.

Cu cât trece mai mult curent prin VT2, cu atât mai mult scade tensiunea pe R2, respectiv, VT1 se deschide și scade tensiunea la poarta VT2, reducând astfel curentul LED. Astfel, se realizează stabilizarea curentului de ieșire.

Circuitul este alimentat de la o sursă de tensiune constantă de 9-12 V, curent nu mai mic de 500 mA. Tensiunea de intrare trebuie să fie cu cel puțin 1-2 V mai mare decât căderea de tensiune pe LED.

Rezistorul R2 ar trebui să disipeze 1-2 wați de putere, în funcție de curentul și tensiunea de alimentare necesare. Tranzistor VT2 - n-canal, nominal pentru un curent de cel puțin 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 - orice npn bipolar de putere mică: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 etc. R1 - cu o putere de 0,125 - 0,25 W cu o rezistență de 100 kOhm.

Datorită numărului mic de elemente, asamblarea poate fi efectuată prin montare la suprafață:

Un alt circuit de driver simplu bazat pe regulatorul liniar de tensiune controlat LM317:

Aici, tensiunea de intrare poate fi de până la 35 V. Rezistența rezistorului poate fi calculată folosind formula:

unde I este puterea curentului în amperi.

În acest circuit, LM317 va disipa o putere semnificativă cu o diferență mare între tensiunea de alimentare și căderea LED-ului. Prin urmare, va trebui așezat pe unul mic. Rezistorul trebuie să fie, de asemenea, nominal pentru cel puțin 2 wați.

Această schemă este discutată mai clar în următorul videoclip:

Aceasta arată cum să conectați un LED puternic folosind baterii cu o tensiune de aproximativ 8 V. Cu o cădere de tensiune pe LED-ul de aproximativ 6 V, diferența este mică, iar microcircuitul se încălzește ușor, astfel încât să puteți face fără radiator.

Vă rugăm să rețineți că, cu o diferență mare între tensiunea de alimentare și scăderea de pe LED, este necesar să puneți microcircuitul pe un radiator.

Circuit driver de putere cu intrare PWM

Mai jos este o diagramă pentru alimentarea LED-urilor de mare putere:

Driverul se bazează pe un comparator dublu LM393. Circuitul în sine este un convertor buck, adică un convertor de tensiune scădere în impulsuri.

Caracteristicile driverului

• Tensiune de alimentare: 5 - 24 V, constanta;
• Curent de ieșire: până la 1A, reglabil;
• Putere de iesire: pana la 18W;
• Protecție la scurtcircuit la ieșire;
• Capacitatea de a controla luminozitatea folosind un semnal PWM extern (va fi interesant de citit cum).

Principiul de funcționare

Rezistorul R1 cu dioda D1 formează o tensiune de referință de aproximativ 0,7 V, care este reglată suplimentar de un rezistor variabil VR1. Rezistoarele R10 și R11 servesc ca senzori de curent pentru comparator. De îndată ce tensiunea de pe ele depășește referința, comparatorul se va închide, închizând astfel o pereche de tranzistoare Q1 și Q2, iar aceștia, la rândul lor, vor închide tranzistorul Q3. Cu toate acestea, inductorul L1 în acest moment tinde să reia trecerea curentului, astfel încât curentul va curge până când tensiunea peste R10 și R11 devine mai mică decât referința, iar comparatorul nu deschide din nou tranzistorul Q3.

Perechea Q1 și Q2 acționează ca un tampon între ieșirea comparatorului și poarta Q3. Acest lucru protejează circuitul de false pozitive din cauza interferenței pe poarta Q3 și stabilizează funcționarea acestuia.

A doua parte a comparatorului (IC1 2/2) este utilizată pentru reglarea suplimentară a luminii cu PWM. Pentru a face acest lucru, la intrarea PWM este aplicat un semnal de control: atunci când sunt aplicate niveluri logice TTL (+5 și 0 V), circuitul se va deschide și se va închide Q3. Frecvența maximă a semnalului la intrarea PWM este de aproximativ 2 kHz. Această intrare poate fi folosită și pentru a porni și opri dispozitivul folosind telecomanda.

D3 este o diodă Schottky de până la 1 A. Dacă nu găsiți o diodă Schottky, puteți utiliza o diodă de comutare, cum ar fi FR107, dar puterea de ieșire va fi apoi ușor redusă.

Curentul maxim de ieșire este ajustat selectând R2 și incluzând sau excluzând R11. Astfel, puteți obține următoarele valori:

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

În limite mai înguste, reglarea se face printr-un rezistor variabil și un semnal PWM.

Construirea și configurarea driverului

Componentele driverului sunt montate pe o placă de breadboard. Mai întâi este instalat cipul LM393, apoi cele mai mici componente: condensatoare, rezistențe, diode. Apoi tranzistoarele sunt introduse și înăuntate ultima tură rezistor variabil.

Este mai bine să plasați elementele pe placă în așa fel încât să minimizați distanța dintre pinii conectați și să utilizați cât mai puține fire, cât mai multe jumperi.

La conectare, este important să se respecte polaritatea diodelor și pinout-ul tranzistorilor, care pot fi găsite în descriere tehnica la aceste componente. Diodele pot fi folosite și în modul de măsurare a rezistenței: în direcția înainte, dispozitivul va afișa o valoare de ordinul a 500-600 ohmi.

Pentru alimentarea circuitului, puteți utiliza o sursă externă de tensiune DC de 5-24 V sau baterii. Bateriile 6F22 („corona”) și altele au o capacitate prea mică, așa că utilizarea lor nu este recomandabilă atunci când se folosesc LED-uri puternice.

După asamblare, trebuie să reglați curentul de ieșire. Pentru a face acest lucru, LED-urile sunt lipite la ieșire, iar motorul VR1 este setat în poziția cea mai de jos conform diagramei (verificat cu un multimetru în modul „sunet”). Apoi, aplicăm o tensiune de alimentare la intrare, iar prin rotirea butonului VR1 obținem luminozitatea necesară a strălucirii.

Lista de obiecte:

Concluzie

Primele două dintre circuitele luate în considerare sunt foarte simplu de fabricat, dar nu oferă protecție împotriva scurtcircuitelor și au o eficiență destul de scăzută. Pentru utilizare pe termen lung, al treilea circuit de pe LM393 este recomandat, deoarece nu are aceste dezavantaje și are mai multe capacități de reglare a puterii de ieșire.

Facem o lanternă pe LED-uri cu propriile noastre mâini

Lanterna LED cu convertor 3V pentru LED 0.3-1.5V 0.3-1.5 VLEDlanternă

De obicei, un LED albastru sau alb necesită 3 - 3.5v pentru a funcționa, acest circuit vă permite să alimentați un LED albastru sau alb cu tensiune scăzută de la o singură baterie AA.

Detalii:
Dioda electro luminiscenta
Inel de ferită (~10 mm diametru)
Sârmă de înfășurare (20 cm)
rezistor de 1kΩ
tranzistor N-P-N
Baterie




Parametrii transformatorului folosit:
Înfășurarea care merge către LED are ~ 45 de spire înfășurate cu un fir de 0,25 mm.
Înfășurarea care merge la baza tranzistorului are ~ 30 de spire de fir de 0,1 mm.
Rezistorul de bază are în acest caz o rezistență de aproximativ 2K.
În loc de R1, este de dorit să puneți un rezistor de reglare și să obțineți un curent prin diodă ~ 22mA, cu o baterie proaspătă, măsurați rezistența acesteia, apoi înlocuindu-l cu un rezistor constant al valorii primite.

Circuitul asamblat trebuie să funcționeze imediat.
Există doar 2 motive pentru care schema nu va funcționa.
1. se amestecă capetele înfășurării.
2. prea puține spire ale înfășurării bazei.
Generația dispare, odată cu numărul de ture<15.




Puneți bucățile de sârmă împreună și înfășurați în jurul inelului.
Conectați cele două capete ale cablurilor diferite împreună.
Circuitul poate fi plasat într-o carcasă adecvată.
Introducerea unui astfel de circuit într-o lanternă care funcționează de la 3V prelungește semnificativ durata de funcționare a acestuia de la un set de baterii.

Varianta de execuție a unei lămpi de la o baterie de 1,5v.







Tranzistorul și rezistența sunt plasate în interiorul inelului de ferită



LED alb alimentat de o baterie AAA descărcată

Opțiune de modernizare „lanterna - stilou”



Excitarea generatorului de blocare prezentat în diagramă este realizată printr-o conexiune a transformatorului la T1. Impulsurile de tensiune care apar în înfășurarea dreaptă (conform schemei) sunt adăugate la tensiunea sursei de alimentare și alimentate la LED-ul VD1. Desigur, ar fi posibil să se excludă condensatorul și rezistența din circuitul de bază al tranzistorului, dar atunci VT1 și VD1 pot eșua atunci când se folosesc baterii de marcă cu rezistență internă scăzută. Rezistorul stabilește modul de funcționare al tranzistorului, iar condensatorul trece componenta RF.

Circuitul a folosit un tranzistor KT315 (ca cel mai ieftin, dar puteți folosi oricare altul cu o frecvență de tăiere de 200 MHz), un LED ultra-luminos. Pentru fabricarea unui transformator este necesar un inel de ferită (dimensiune aproximativă 10x6x3 și o permeabilitate de aproximativ 1000 HH). Diametrul firului este de aproximativ 0,2-0,3 mm. Două bobine de 20 de spire fiecare sunt înfăşurate pe inel.
Dacă nu există inel, atunci poate fi folosit un cilindru similar ca volum și material. Trebuie doar să înfășurați 60-100 de spire pentru fiecare dintre bobine.
Punct important : trebuie să înfășurați bobinele în direcții diferite.

Fotografii cu lanterna:
comutatorul este amplasat în butonul „pix”, iar cilindrul de metal gri conduce curentul.











Facem un cilindru în funcție de dimensiunea bateriei.



Poate fi făcut din hârtie sau poate fi folosită o bucată din orice tub rigid.
Facem găuri de-a lungul marginilor cilindrului, îl înfășuram cu sârmă cositorită, trecem capetele firului în găuri. Fixăm ambele capete, dar lăsăm o bucată de conductor la unul dintre capete: astfel încât să puteți conecta convertorul la spirală.
Un inel de ferită nu s-ar potrivi într-un felinar, așa că a fost folosit un cilindru din material similar.




Cilindru de la un inductor de la un televizor vechi.
Prima bobină are aproximativ 60 de spire.
Apoi, al doilea, vânt în direcția opusă din nou 60 sau cam asa ceva. Firele sunt ținute împreună cu lipici.

Asamblam convertorul:





Totul se află în carcasa noastră: dezlipim tranzistorul, condensatorul rezistenței, lipim spirala pe cilindru și bobina. Curentul din înfășurările bobinei trebuie să meargă în direcții diferite! Adică, dacă înfășurați toate înfășurările într-o direcție, atunci schimbați concluziile uneia dintre ele, altfel nu va avea loc generarea.

S-a dovedit următoarele:


Introducem totul în interior și folosim piulițe ca dopuri laterale și contacte.
Lipim cablurile bobinei la una dintre piulițe, iar emițătorul VT1 la cealaltă. Lipici. notăm concluziile: unde vom avea o ieșire de la bobine, punem „-”, unde ieșirea de la tranzistor cu bobina punem „+” (ca totul să fie ca într-o baterie).

Acum ar trebui să faceți o „diodă de lampă”.



Atenţie: pe bază ar trebui să fie minus LED-ul.

Asamblare:


După cum reiese din figură, convertorul este un „înlocuitor” pentru a doua baterie. Dar spre deosebire de acesta, are trei puncte de contact: cu plusul bateriei, cu plusul LED-ului și corpul comun (prin spirală).

Locația sa în compartimentul bateriei este specifică: trebuie să fie în contact cu pozitivul LED-ului.

Lanternă modernăcu modul de funcționare al LED-ului alimentat cu curent stabilizat constant.



Circuitul stabilizator de curent funcționează după cum urmează:
Atunci când circuitului este aplicat curent, tranzistoarele T1 și T2 sunt blocate, T3 este deschis, deoarece o tensiune de deblocare este aplicată porții sale prin rezistorul R3. Datorită prezenței unui inductor L1 în circuitul LED, curentul crește fără probleme. Pe măsură ce curentul din circuitul LED crește, căderea de tensiune pe lanțul R5-R4 crește, de îndată ce atinge aproximativ 0,4V, tranzistorul T2 se deschide, urmat de T1, care la rândul său închide comutatorul de curent T3. Creșterea curentului se oprește, în inductor apare un curent de auto-inducție, care începe să curgă prin dioda D1 prin LED și lanțul de rezistențe R5-R4. De îndată ce curentul scade sub un anumit prag, tranzistoarele T1 și T2 se vor închide, T3 se va deschide, ceea ce va duce la un nou ciclu de acumulare de energie în inductor. În modul normal, procesul oscilator are loc la o frecvență de ordinul zecilor de kiloherți.

Despre detalii:
În loc de tranzistorul IRF510, puteți utiliza IRF530 sau orice tranzistor cheie cu efect de câmp cu canal n pentru un curent mai mare de 3A și o tensiune mai mare de 30 V.
Dioda D1 trebuie neapărat să fie cu o barieră Schottky pentru un curent mai mare de 1A, dacă puneți un tip KD212 obișnuit chiar de înaltă frecvență, eficiența va scădea la 75-80%.
Inductorul este de casă, este înfășurat cu un fir nu mai subțire de 0,6 mm, mai bine cu un mănunchi de mai multe fire mai subțiri. Sunt necesare aproximativ 20-30 de spire de sârmă pe miezul blindajului B16-B18 cu un spațiu nemagnetic de 0,1-0,2 mm sau aproape de 2000NM ferită. Dacă este posibil, grosimea golului nemagnetic este selectată experimental în funcție de eficiența maximă a dispozitivului. Rezultate bune pot fi obținute cu ferite din inductoare importate instalate în sursele de alimentare cu comutație, precum și în lămpile de economisire a energiei. Astfel de miezuri au forma unei bobine de fir, nu necesită un cadru și un spațiu nemagnetic. Bobinele pe miezuri toroidale din pulbere de fier presat, care pot fi găsite în sursele de alimentare ale computerelor (sunt înfășurate cu inductori de filtru de ieșire), funcționează foarte bine. Intervalul nemagnetic din astfel de miezuri este distribuit uniform în volum datorită tehnologiei de producție.
Același circuit stabilizator poate fi folosit și împreună cu alte baterii și baterii de celule galvanice cu o tensiune de 9 sau 12 volți fără nicio modificare a circuitului sau a valorii celulelor. Cu cât tensiunea de alimentare este mai mare, cu atât lanterna va consuma mai puțin curent de la sursă, eficiența acesteia va rămâne neschimbată. Curentul de stabilizare este stabilit de rezistențele R4 și R5.
Dacă este necesar, curentul poate fi mărit până la 1A fără utilizarea radiatoarelor pe piese, doar prin selectarea rezistenței rezistențelor de setare.
Încărcătorul pentru baterie poate fi lăsat „nativ” sau asamblat după oricare dintre schemele cunoscute, sau chiar să folosească unul extern pentru a reduce greutatea lanternei.

Lanterna LED de la calculatorul B3-30

Convertorul se bazează pe circuitul calculatorului B3-30, în a cărui sursă de alimentare comutată se folosește un transformator cu o grosime de numai 5 mm, care are două înfășurări. Utilizarea unui transformator de impulsuri de la un calculator vechi a făcut posibilă crearea unei lanterne LED economice.

Rezultatul este un circuit foarte simplu.



Convertorul de tensiune este realizat conform schemei unui generator cu un singur ciclu cu feedback inductiv pe un tranzistor VT1 și un transformator T1. Tensiunea de impuls de la înfășurările 1-2 (conform schemei de circuit al calculatorului B3-30) este rectificată de dioda VD1 și alimentată la LED-ul HL1 super-luminos. Filtru condensator C3. Designul se bazează pe o lanternă de fabricație chinezească concepută pentru a instala două baterii AA. Traductorul este montat pe o placă de circuit imprimat din fibră de sticlă acoperită cu folie unilaterală cu o grosime de 1,5 mm.fig.2dimensiuni care înlocuiesc o baterie și introdusă în lanternă în loc de aceasta. Un contact din fibră de sticlă din folie cu două fețe cu un diametru de 15 mm este lipit la capătul plăcii marcat cu semnul „+”, ambele părți sunt conectate printr-un jumper și lipite.
După instalarea tuturor pieselor pe placă, contactul de capăt „+” și transformatorul T1 sunt umplute cu lipici fierbinte pentru a crește rezistența. Dispunerea lanternei este prezentată înfig.3și într-un caz anume depinde de tipul de lampă utilizat. În cazul meu, nu a fost necesară nicio modificare a lămpii, reflectorul are un inel de contact, la care ieșirea negativă a plăcii de circuit imprimat este lipită, iar placa în sine este atașată la reflector cu lipici fierbinte. Ansamblul plăcii de circuit imprimat cu reflectorul este introdus în loc de o baterie și prins cu un capac.

Convertorul de tensiune folosește piese mici. Sunt importate rezistoare de tip MLT-0.125, condensatoare C1 si C3, cu inaltime de pana la 5 mm. Diodă VD1 tip 1N5817 cu barieră Schottky, în lipsa acesteia, puteți folosi orice diodă redresoare care este potrivită pentru parametri, de preferință germaniu datorită căderii mai mici de tensiune pe ea. Un convertor asamblat corespunzător nu trebuie să fie reglat dacă înfășurările transformatorului nu sunt inversate, altfel schimbați-le. În absența transformatorului de mai sus, îl puteți realiza singur. Înfășurarea se efectuează pe un inel de ferită de dimensiunea K10 * 6 * 3 cu o permeabilitate magnetică de 1000-2000. Ambele înfășurări sunt înfășurate cu sârmă PEV2 cu un diametru de 0,31 până la 0,44 mm. Înfășurarea primară are 6 spire, cea secundară 10 spire. După instalarea unui astfel de transformator pe placă și verificarea performanței acestuia, acesta trebuie fixat pe el cu lipici fierbinte.
Testele lanternei cu o baterie AA sunt prezentate în Tabelul 1.
Testul a folosit cea mai ieftină baterie AA, costând doar 3 ruble. Tensiunea inițială sub sarcină a fost de 1,28 V. La ieșirea convertorului, tensiunea măsurată pe un LED superbright a fost de 2,83 V. Marca LED-ului este necunoscută, diametrul este de 10 mm. Consumul total de curent este de 14 mA. Durata totală de funcționare a lanternei a fost de 20 de ore de funcționare continuă.
Când tensiunea bateriei scade sub 1V, luminozitatea scade considerabil.

Lanterna de casa cu LED-uri

Baza este o lanternă „VARTA” alimentată de două baterii AA:
Deoarece diodele au o caracteristică IV foarte neliniară, este necesar să se echipeze lanterna cu un circuit pentru funcționarea pe LED-uri, care va oferi o luminozitate constantă a strălucirii pe măsură ce bateria este descărcată și va rămâne funcțională la cea mai scăzută tensiune de alimentare posibilă. .
Inima regulatorului de tensiune este convertorul de amplificare DC/DC micropower MAX756.
Conform caracteristicilor declarate, funcționează când tensiunea de intrare scade la 0,7V.

Schema de comutare - tipică:




Montarea se realizează într-un mod articulat.
Condensatoare electrolitice - tantalu CHIP. Au o rezistență în serie scăzută, ceea ce îmbunătățește oarecum eficiența. Dioda Schottky - SM5818. Choke-urile trebuiau conectate în paralel, pentru că. nu exista o valoare potrivită. Condensator C2 - K10-17b. LED-uri - alb superbluminos L-53PWC "Kingbright".
După cum puteți vedea în figură, întregul circuit se potrivește cu ușurință în spațiul gol al nodului emițător de lumină.

Tensiunea de ieșire a stabilizatorului în acest circuit de comutare este de 3,3 V. Deoarece căderea de tensiune pe diode în intervalul de curent nominal (15-30mA) este de aproximativ 3,1 V, cei 200 mV în plus au trebuit să fie stinși printr-un rezistor conectat în serie cu ieșirea.
În plus, un rezistor de serie mică îmbunătățește liniaritatea sarcinii și stabilitatea circuitului. Acest lucru se datorează faptului că dioda are un TCR negativ, iar atunci când este încălzită, căderea sa directă de tensiune scade, ceea ce duce la o creștere bruscă a curentului prin diodă, atunci când este alimentată de la o sursă de tensiune. Nu a fost necesară egalizarea curenților prin diodele conectate în paralel - nu a fost observată o diferență de luminozitate cu ochii. Mai mult, diodele erau de același tip și luate din aceeași cutie.
Acum despre designul emițătorului de lumină. După cum puteți vedea în fotografii, LED-urile din circuit nu sunt lipite strâns, ci sunt o parte detașabilă a structurii.

Becul nativ este eviscerat, iar în flanșă se fac 4 tăieturi din 4 părți (una era deja acolo). 4 LED-uri sunt dispuse simetric intr-un cerc. Conductoarele pozitive (conform diagramei) sunt lipite la bază lângă tăieturi, iar conductoarele negative sunt introduse din interior în orificiul central al bazei, tăiate și, de asemenea, lipite. „Diodă lampă”, introdusă în locul unui bec incandescent convențional.

Testare:
Stabilizarea tensiunii de ieșire (3,3V) a continuat până când tensiunea de alimentare a scăzut la ~1,2V. Curentul de sarcină în acest caz a fost de aproximativ 100 mA (~ 25 mA per diodă). Apoi tensiunea de ieșire a început să scadă treptat. Circuitul a trecut la un alt mod de funcționare, în care nu se mai stabilizează, ci scoate tot ce poate. În acest mod, a funcționat până la o tensiune de alimentare de 0,5V! Tensiunea de ieșire a scăzut în același timp la 2,7 V, iar curentul de la 100 mA la 8 mA.

Puțin despre eficiență.
Eficiența circuitului este de aproximativ 63% cu baterii proaspete. Cert este că șocul miniatural folosit în circuit au o rezistență ohmică extrem de mare - aproximativ 1,5 ohmi
Soluția este un inel µ-permaloy cu o permeabilitate de aproximativ 50.
40 de spire de sârmă PEV-0,25, într-un singur strat - s-a dovedit aproximativ 80 μG. Rezistența activă este de aproximativ 0,2 Ohm, iar curentul de saturație, conform calculelor, este mai mare de 3A. Schimbăm electrolitul de ieșire și de intrare la 100 de microfaradi, deși, fără a aduce atingere eficienței, acesta poate fi redus la 47 de microfaradi.

Avantajele labelor LED au fost discutate în mod repetat. Abundența de feedback pozitiv din partea utilizatorilor de iluminat cu LED-uri, vrând-nevrând, vă face să vă gândiți la becurile proprii ale lui Ilici. Totul ar fi frumos, dar când vine vorba de costul conversiei unui apartament la iluminat cu LED-uri, cifrele sunt puțin „încordate”.

Pentru a înlocui o lampă obișnuită de 75 W, există un bec LED de 15 W și o duzină de astfel de lămpi trebuie schimbate. Cu un cost mediu de aproximativ 10 USD per lampă, bugetul este decent, iar riscul de a achiziționa o „clonă” chinezească cu un ciclu de viață de 2-3 ani nu poate fi exclus. În lumina acestui fapt, mulți iau în considerare posibilitatea de a auto-produce aceste dispozitive.

Opțiunea cea mai bugetară poate fi asamblată cu propriile mâini din aceste LED-uri. O duzină dintre acești micuți costă mai puțin de un dolar și sunt la fel de strălucitori ca un bec incandescent de 75W. Asamblarea tuturor nu este o problemă, dar nu le puteți conecta direct la rețea - se vor arde. Inima oricărei lămpi LED este driverul de putere. Depinde cât de mult și cât de bine va străluci becul.

Pentru a asambla o lampă LED de 220 de volți cu propriile mâini, să ne uităm la circuitul de alimentare.

Parametrii rețelei depășesc semnificativ nevoile LED-ului. Pentru ca LED-ul să poată funcționa din rețea, este necesar să se reducă amplitudinea tensiunii, puterea curentului și să se transforme tensiunea AC în DC.

În aceste scopuri, se utilizează un divizor de tensiune cu o rezistență sau sarcină capacitivă și stabilizatori.

Componente de lumină LED

Un circuit de lampă LED de 220 de volți va necesita un număr minim de componente disponibile.

• LED-uri 3.3V 1W - 12 buc.;
• condensator ceramic 0,27uF 400-500V - 1 buc.;
• rezistență 500kΩ - 1MΩ 0,5 - 1W - 1 sh.t;
• dioda 100V - 4 buc.;
• condensatori electrolitici pentru 330uF și 100uF 16V, 1 buc.;
• regulator de tensiune pentru 12V L7812 sau similar - 1 buc.

Realizarea unui driver LED de 220V cu propriile mâini

Circuitul de alimentare cu gheață de 220 de volți nu este altceva decât o sursă de alimentare cu comutare.

Ca driver LED de casă dintr-o rețea de 220 V, luați în considerare cea mai simplă sursă de alimentare cu comutare fără izolație galvanică. Principalul avantaj al unor astfel de scheme este simplitatea și fiabilitatea. Dar aveți grijă la asamblare, deoarece un astfel de circuit nu are o limită a curentului de ieșire. LED-urile își vor consuma 1,5 amperi, dar dacă atingeți firele goale cu mâna, curentul va ajunge la zece amperi, iar un astfel de șoc de curent este foarte vizibil.

Cel mai simplu circuit de driver pentru LED-uri de 220 V constă din trei etape principale:

• Divizor de tensiune pe capacitate;
• punte de diode;
• etapa de stabilizare a tensiunii.

Prima cascadă- capacitate pe condensatorul C1 cu un rezistor. Rezistorul este necesar pentru auto-descărcarea condensatorului și nu afectează funcționarea circuitului în sine. Valoarea sa nu este deosebit de critică și poate fi de la 100kΩ la 1MΩ cu o putere de 0,5-1W. Condensatorul nu este neapărat electrolitic pentru 400-500V (tensiunea de vârf efectivă a rețelei).

Când o jumătate de undă de tensiune trece printr-un condensator, acesta trece curent până când plăcile sunt încărcate. Cu cât capacitatea sa este mai mică, cu atât este mai rapidă încărcarea completă. Cu o capacitate de 0,3-0,4 μF, timpul de încărcare este 1/10 din perioada de semi-undă a tensiunii de rețea. În termeni simpli, doar o zecime din tensiunea de intrare va trece prin condensator.

A doua cascadă- punte de diode. Convertește tensiunea AC în DC. După ce tăiem cea mai mare parte a semi-undei de tensiune de către condensator, obținem aproximativ 20-24V DC la ieșirea punții de diode.

A treia cascadă– filtru stabilizator de netezire.

Un condensator cu o punte de diode acționează ca un divizor de tensiune. Când tensiunea din rețea se modifică, se va modifica și amplitudinea la ieșirea punții de diode.

Pentru a netezi ondulația de tensiune, conectăm un condensator electrolitic în paralel cu circuitul. Capacitatea sa depinde de puterea încărcăturii noastre.

În circuitul driverului, tensiunea de alimentare pentru LED-uri nu trebuie să depășească 12V. Ca stabilizator, puteți utiliza elementul comun L7812.

Circuitul asamblat al lămpii LED de 220 volți începe să funcționeze imediat, dar izolați cu atenție toate firele goale și punctele de lipit ale elementelor circuitului înainte de a vă conecta la rețea.

Opțiune șofer fără stabilizator de curent

Există un număr mare de circuite de driver pentru LED-uri dintr-o rețea de 220 V în rețea care nu au stabilizatori de curent.

Problema oricărui driver fără transformator este ondulația tensiunii de ieșire și, prin urmare, luminozitatea LED-urilor. Un condensator instalat după puntea de diode face față parțial acestei probleme, dar nu o rezolvă complet.

Va exista o ondulație cu o amplitudine de 2-3V pe diode. Când instalăm un regulator de 12V în circuit, chiar și luând în considerare ondulația, amplitudinea tensiunii de intrare va fi peste intervalul de tăiere.

Diagrama tensiunii într-un circuit fără stabilizator

Diagrama într-un circuit cu stabilizator

Prin urmare, un driver pentru lămpi cu diodă, chiar și asamblat de unul singur, nu va fi inferior în ceea ce privește pulsația față de unitățile similare de lămpi scumpe fabricate din fabrică.

După cum puteți vedea, asamblarea unui șofer cu propriile mâini nu este deosebit de dificilă. Prin modificarea parametrilor elementelor circuitului, putem varia valorile semnalului de ieșire pe o gamă largă.

Dacă doriți să asamblați un circuit de reflectoare LED de 220 volți pe baza unui astfel de circuit, este mai bine să convertiți treapta de ieșire la 24V cu un stabilizator adecvat, deoarece curentul de ieșire al L7812 este de 1,2 A, acest lucru limitează puterea de sarcină. la 10W. Pentru surse de iluminat mai puternice, fie trebuie să măriți numărul de trepte de ieșire, fie să utilizați un stabilizator mai puternic cu un curent de ieșire de până la 5A și să îl instalați pe un radiator.