18.04.2019

ไดรเวอร์ LED ทำหน้าที่อะไร อัลกอริทึมการแก้ไขปัญหาในไดรเวอร์หลอดไฟ LED หรือ Hercule Poirot กำลังพักอยู่


... หลายครั้งที่ฉันต้องจัดการกับปัญหาไฟ LED ที่เผาไหม้ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ไหนสักแห่งในรถ ... ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยหลอดไฟในขนาดจากนั้นไฟแบ็คไลท์ของแผงหน้าปัดก็ติดอยู่ตลอดเวลาจากนั้นไฟแบ็คไลท์ของเครื่องทำความร้อน บล็อกลำต้น ฯลฯ ...

แล้วอยู่มาวันหนึ่งปรากฏการณ์นี้ทำให้ฉันได้อย่างสมบูรณ์และฉันอ่านสั้น ๆ ผ่านรายการบล็อกของเพื่อนร่วมทีมของฉันตัดสินใจที่จะสร้างแบ็คไลท์ของความเป็นระเบียบด้วยตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น "นิรันดร์" L7812CV + 12v ซึ่งแน่นอนว่าไม่ได้ มีสติสัมปชัญญะแล้วเทปก็ดับราวกับไม่มีอะไรเกิดขึ้น :)

เขาคือฮีโร่แห่งโอกาส

…แม้ว่า…มันไม่ใช่ความผิดของเขา คนที่อยู่ห่างไกลจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต้องโทษที่นี่และฉันเป็นคนที่ขุดน้อยเกินไปก่อนที่จะทำอะไร ... เราทุกคนทำผิดพลาดต้องทำอย่างไรดังนั้นสมุดบันทึกครึ่งหนึ่งจึงทำงานผิดพลาด ... :)

เริ่มจากข้อเท็จจริงที่ว่า LED เผาไหม้จากกระแสไฟกระชาก ไม่ใช่แรงดันไฟ

"ไฟ LED ขับเคลื่อนโดย CURRENT ไม่มีพารามิเตอร์ VOLTAGE มีพารามิเตอร์ - แรงดันตก! นั่นคือสูญเสียไปมากแค่ไหน
หากเขียนบน LED 20mA 3.4V แสดงว่าต้องการไม่เกิน 20 มิลลิแอมป์ และในเวลาเดียวกัน 3.4 โวลต์จะหายไป
ไม่ใช่สำหรับพลังงาน คุณต้องใช้ 3.4 โวลต์ แต่เพียงแค่ "หลงทาง" กับมัน!
นั่นคือ คุณสามารถจ่ายไฟอย่างน้อย 1,000 โวลต์ เฉพาะในกรณีที่คุณจ่ายไฟไม่เกิน 20mA มันจะไม่ไหม้เกรียม ไม่ร้อนเกินไป และจะส่องแสงเท่าที่ควร แต่หลังจากนั้นจะน้อยกว่า 3.4 โวลต์ นั่นคือวิทยาศาสตร์ทั้งหมด
จำกัดกระแสไว้ให้เขา - แล้วเขาจะอิ่มและจะเปล่งประกายอย่างมีความสุขตลอดไป"

ตอนนี้มันชัดเจนแล้วว่าทำไมกับต้นขั้วเชิงเส้นร่วมเพศเช่น L7812CV ทุกอย่างจึงหมดไฟอย่างต่อเนื่อง?
ใช่ กระแสต้องการความเสถียร ไม่ใช่แรงดัน และสิ่งนี้ทำได้ด้วยตัวต้านทาน!

โอเค ไปต่อเลย
เนื่องจากตอนนี้ฉันมี 4 โครงการที่แขวนอยู่บนไฟหน้าซึ่งจะทำบนวงแหวนซังที่มีราคาแพงมาก (ซึ่งมีราคาแพงกว่าเมื่อคำนึงถึงอัตราแลกเปลี่ยนร่วมเพศ) การรักษาเสถียรภาพของสิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญ ...

หน้าตาเป็นแบบนี้


คุณถามตอนนี้ แต่สำหรับคนขับ ถ้าเขาอยู่ที่นั่น เขาแขวนคอและทำให้ทุกอย่างเสถียรแล้ว
ใช่ ฉันก็คิดอย่างนั้นเหมือนกัน แต่ในความเป็นจริง มันกลับกลายเป็นว่ามีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเดียวกันอยู่ที่นั่น ใครจะรู้ว่าชาวจีนตัดสินใจประหยัดเงินในแง่ของคนขับ

ดังนั้นเราจึงสร้างไดรเวอร์ที่ง่ายที่สุด

เราใช้เครือข่ายรถยนต์ในอุดมคติขนาด 12 โวลต์ และพิจารณาว่าเราต้องการตัวต้านทานชนิดใดโดยใช้ตัวอย่างของวงแหวน COB ที่มีกำลัง 5 วัตต์

เราสามารถค้นหากระแสไฟฟ้าที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้โดยรู้ถึงกำลังไฟฟ้าและแรงดันไฟของแหล่งจ่ายไฟ
กระแสไฟที่ใช้จะเท่ากับกำลังหารด้วยแรงดันไฟในเครือข่าย
วงแหวน COB กินไฟ 5W แรงดันไฟฟ้าในรถยนต์ในอุดมคติคือ 12 โวลต์
นับไม่ได้ก็นับได้ที่นี่
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
เราได้ 420 มิลลิแอมป์ของกระแสที่ใช้โดยวงแหวนดังกล่าว
ไปกันเถอะ
ledcalc.ru/lm317
เราป้อนกระแสที่ต้องการ 420 มิลลิแอมป์และรับ:
ความต้านทานการออกแบบ: 2.98 โอห์ม
มาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 3.30 โอห์ม
กระแสไฟที่มีตัวต้านทานมาตรฐาน: 379 mA
กำลังต้านทาน: 0.582 W.

การคำนวณนี้ใช้ได้ผลเมื่อคุณแน่ใจถึงลักษณะของไฟ LED อย่างแน่นอน หากไม่เป็นเช่นนั้น เราจะวัดปริมาณการใช้ปัจจุบันด้วยมัลติมิเตอร์!

เป็นผลให้เราได้รับกระแสเสถียรที่เอาต์พุต
แต่นี่สำหรับกรณีในอุดมคติ ส่วนกรณีรถจริงมีไฟกระโดดถึง 14 โวลท์ด้วยเพนนี แล้วคำนวณค่าความต้านทานสำหรับ กรณีที่เลวร้ายที่สุดด้วยระยะขอบ

ใครไม่สามารถประสานตามแบบแผนได้ฉันจะให้ภาพที่ทุกอย่างชัดเจนมากขึ้น

นั่นคือทั้งหมดที่ ฉันหวังว่ามันจะเป็นประโยชน์กับใครบางคน)

ราคาออก: 0 ₽

การใช้ LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงมักต้องการไดรเวอร์เฉพาะ แต่มันเกิดขึ้นที่ไดรเวอร์ที่จำเป็นไม่อยู่ในมือ แต่คุณต้องจัดระเบียบไฟแบ็คไลท์เช่นในรถยนต์หรือทดสอบ LED เพื่อดูความสว่างของแสง ในกรณีนี้ คุณสามารถทำ LED ได้ด้วยตัวเอง

ไดอะแกรมด้านล่างใช้รายการทั่วไปที่สามารถซื้อได้ที่ร้านวิทยุทุกแห่ง การประกอบไม่ต้องการอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องมือที่จำเป็นทั้งหมดมีให้เลือกมากมาย อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ด้วยวิธีการที่ระมัดระวัง อุปกรณ์ต่างๆ ทำงานเป็นเวลานานและไม่ด้อยกว่าตัวอย่างเชิงพาณิชย์มากนัก

วัสดุและเครื่องมือที่จำเป็น

ในการประกอบไดรเวอร์แบบโฮมเมด คุณจะต้อง:

  • หัวแร้งกำลัง 25-40 วัตต์ คุณสามารถใช้พลังงานได้มากขึ้น แต่สิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงที่องค์ประกอบจะร้อนเกินไปและความล้มเหลวขององค์ประกอบ เป็นการดีที่สุดที่จะใช้หัวแร้งที่มีเครื่องทำความร้อนแบบเซรามิกและปลายที่ไม่ติดไฟเพราะ เหล็กไนทองแดงธรรมดาจะออกซิไดซ์ค่อนข้างเร็วและต้องทำความสะอาด
  • ฟลักซ์สำหรับการบัดกรี (ขัดสน, กลีเซอรีน, FKET, ฯลฯ ) ขอแนะนำให้ใช้ฟลักซ์ที่เป็นกลาง - ซึ่งแตกต่างจากฟลักซ์ที่ใช้งาน (กรดออร์โธฟอสฟอริกและไฮโดรคลอริก, ซิงค์คลอไรด์ ฯลฯ ) จะไม่ออกซิไดซ์ที่สัมผัสเมื่อเวลาผ่านไปและเป็นพิษน้อยกว่า โดยไม่คำนึงถึงฟลักซ์ที่ใช้หลังจากประกอบอุปกรณ์แล้วควรล้างด้วยแอลกอฮอล์ สำหรับฟลักซ์ที่ใช้งานอยู่ ขั้นตอนนี้จำเป็น สำหรับฟลักซ์ที่เป็นกลาง - ในระดับที่น้อยกว่า
  • ประสาน. ที่พบมากที่สุดคือบัดกรีตะกั่วดีบุกที่หลอมละลายต่ำ POS-61 สารบัดกรีไร้สารตะกั่วมีอันตรายน้อยกว่าเมื่อสูดดมระหว่างการบัดกรี แต่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่าและมีความลื่นไหลน้อยกว่าและมีแนวโน้มที่จะลดระดับรอยเชื่อมเมื่อเวลาผ่านไป
  • คีมขนาดเล็กสำหรับการดัดตะกั่ว
  • ก้ามปูหรือคัตเตอร์ด้านข้างสำหรับกัดปลายสายและสายไฟยาว
  • การติดตั้งสายไฟแบบแยกส่วน ลวดทองแดงควั่นที่มีหน้าตัดขนาด 0.35 ถึง 1 มม.2 เหมาะที่สุด
  • มัลติมิเตอร์สำหรับควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่จุดปม
  • เทปฉนวนหรือท่อหดความร้อน
  • เขียงหั่นขนมไฟเบอร์กลาสขนาดเล็ก บอร์ดขนาด 60x40 มม. ก็เพียงพอแล้ว


เขียงหั่นขนมทำจาก textolite เพื่อการติดตั้งที่รวดเร็ว

ไดอะแกรมของไดรเวอร์อย่างง่ายสำหรับ 1W LED

หนึ่งในวงจรที่ง่ายที่สุดในการจ่ายไฟให้กับ LED กำลังสูงแสดงในรูปด้านล่าง:

อย่างที่คุณเห็น นอกจาก LED แล้ว ยังมีองค์ประกอบเพียง 4 ตัว ได้แก่ ทรานซิสเตอร์ 2 ตัวและตัวต้านทาน 2 ตัว

ในบทบาทของตัวควบคุมกระแสที่ไหลผ่าน LED นี่คือทรานซิสเตอร์ n-channel ทรานซิสเตอร์ VT2 อันทรงพลัง ตัวต้านทาน R2 กำหนดกระแสสูงสุดที่ไหลผ่าน LED และยังทำงานเป็นเซ็นเซอร์กระแสสำหรับทรานซิสเตอร์ VT1 ในวงจรป้อนกลับ

ยิ่งกระแสไหลผ่าน VT2 ยิ่งแรงดันตกบน R2 มากขึ้นตามลำดับ VT1 จะเปิดขึ้นและลดแรงดันไฟฟ้าที่เกตของ VT2 ซึ่งจะเป็นการลดกระแสไฟ LED ดังนั้นจึงทำให้เกิดความเสถียรของกระแสไฟขาออก

วงจรขับเคลื่อนจากแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ 9-12 V กระแสไฟไม่ต่ำกว่า 500 mA แรงดันไฟขาเข้าต้องมากกว่าแรงดันตกคร่อม LED อย่างน้อย 1-2 V

ตัวต้านทาน R2 ควรกระจายพลังงาน 1-2 วัตต์ขึ้นอยู่กับกระแสไฟที่ต้องการและแรงดันไฟจ่าย ทรานซิสเตอร์ VT2 - n-channel สำหรับกระแสอย่างน้อย 500 mA: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N VT1 - สองขั้วพลังงานต่ำ npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 เป็นต้น R1 - ด้วยกำลัง 0.125 - 0.25 W พร้อมความต้านทาน 100 kOhm

เนื่องจากองค์ประกอบจำนวนน้อย การประกอบสามารถทำได้โดยการติดตั้งบนพื้นผิว:


วงจรขับง่ายอีกวงจรหนึ่งที่ใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น LM317:


ที่นี่แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสามารถสูงถึง 35 V ความต้านทานของตัวต้านทานสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

โดยที่ I คือความแรงของกระแสในหน่วยแอมแปร์

ในวงจรนี้ LM317 จะกระจายพลังงานที่สำคัญโดยมีความแตกต่างอย่างมากระหว่างแรงดันไฟของแหล่งจ่ายและไฟ LED ตก จึงต้องวางบนอันเล็กๆ ตัวต้านทานจะต้องได้รับการจัดอันดับอย่างน้อย 2 วัตต์

โครงร่างนี้มีการกล่าวถึงอย่างชัดเจนมากขึ้นในวิดีโอต่อไปนี้:

ข้อมูลนี้แสดงวิธีเชื่อมต่อ LED อันทรงพลังโดยใช้แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 8 V โดยที่แรงดันไฟตกคร่อม LED ประมาณ 6 V ความแตกต่างจะมีน้อย และไมโครเซอร์กิตจะร้อนขึ้นเล็กน้อย คุณจึงทำได้โดยไม่ต้องมีฮีทซิงค์

โปรดทราบว่าด้วยความแตกต่างอย่างมากระหว่างแรงดันไฟของแหล่งจ่ายและการลดลงของ LED จำเป็นต้องวางไมโครเซอร์กิตบนแผงระบายความร้อน

วงจรขับกำลังพร้อมอินพุต PWM

ด้านล่างเป็นไดอะแกรมสำหรับการจ่ายไฟให้กับ LED กำลังสูง:


ไดรเวอร์ใช้เครื่องเปรียบเทียบแบบคู่ LM393 วงจรนั้นเป็นตัวแปลงบั๊ก นั่นคือ ตัวแปลงแรงดันสเต็ปดาวน์แบบพัลซิ่ง

คุณสมบัติของไดรเวอร์

  • แรงดันไฟจ่าย: 5 - 24 V, คงที่;
  • กระแสไฟขาออก: สูงถึง 1A ปรับได้;
  • กำลังขับ: สูงสุด 18W;
  • เอาต์พุตป้องกันการลัดวงจร;
  • ความสามารถในการควบคุมความสว่างโดยใช้สัญญาณ PWM ภายนอก (อ่านแล้วน่าสนใจ)

หลักการทำงาน

ตัวต้านทาน R1 พร้อมไดโอด D1 สร้างแรงดันอ้างอิงประมาณ 0.7 V ซึ่งควบคุมเพิ่มเติมโดยตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ VR1 ตัวต้านทาน R10 และ R11 ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ปัจจุบันสำหรับตัวเปรียบเทียบ ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าเกินค่าอ้างอิง ตัวเปรียบเทียบจะปิด ดังนั้นจะปิดทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 หนึ่งคู่ และในทางกลับกันจะปิดทรานซิสเตอร์ Q3 อย่างไรก็ตาม ตัวเหนี่ยวนำ L1 ในขณะนี้มีแนวโน้มที่จะกลับสู่เส้นทางของกระแส ดังนั้นกระแสจะไหลจนกว่าแรงดันไฟฟ้าข้าม R10 และ R11 จะน้อยกว่าค่าอ้างอิง และตัวเปรียบเทียบจะไม่เปิดทรานซิสเตอร์ Q3 อีกครั้ง

คู่ Q1 และ Q2 ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ระหว่างเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบและเกตของ Q3 สิ่งนี้จะปกป้องวงจรจากผลบวกที่ผิดพลาดเนื่องจากการรบกวนที่เกตของ Q3 และทำให้การทำงานเสถียร

ส่วนที่สองของตัวเปรียบเทียบ (IC1 2/2) ใช้สำหรับการหรี่แสงเพิ่มเติมด้วย PWM ในการทำเช่นนี้สัญญาณควบคุมจะถูกนำไปใช้กับอินพุต PWM: เมื่อใช้ระดับลอจิก TTL (+5 และ 0 V) ​​​​วงจรจะเปิดและปิด Q3 ความถี่สัญญาณสูงสุดที่อินพุต PWM อยู่ที่ประมาณ 2 kHz อินพุตนี้ยังสามารถใช้เพื่อเปิดและปิดอุปกรณ์โดยใช้รีโมทคอนโทรล

D3 เป็นไดโอด Schottky ที่มีพิกัดสูงสุด 1A หากคุณไม่พบไดโอด Schottky คุณสามารถใช้สวิตช์ไดโอด เช่น FR107 แต่กำลังขับจะลดลงเล็กน้อย

กระแสไฟขาออกสูงสุดจะถูกปรับโดยการเลือก R2 และรวมหรือยกเว้น R11 ด้วยวิธีนี้คุณจะได้รับค่าต่อไปนี้:

  • 350mA (1W LED): R2 = 10K, R11 ปิดการใช้งาน,
  • 700mA (3W): ​​​​R2=10K, เชื่อมต่อ R11 แล้ว, ระบุ 1 โอห์ม,
  • 1A (5W): R2=2.7K, เชื่อมต่อ R11 แล้ว, ค่าปกติ 1 โอห์ม

ภายในขอบเขตที่แคบลง การปรับจะทำโดยตัวต้านทานปรับค่าได้และสัญญาณ PWM

การสร้างและกำหนดค่าไดรเวอร์

ส่วนประกอบไดรเวอร์ติดตั้งอยู่บนเขียงหั่นขนม ขั้นแรกให้ติดตั้งชิป LM393 จากนั้นส่วนประกอบที่เล็กที่สุด: ตัวเก็บประจุ, ตัวต้านทาน, ไดโอด จากนั้นทรานซิสเตอร์ก็ถูกใส่เข้าไปและใน โค้งสุดท้ายตัวต้านทานปรับค่าได้

เป็นการดีกว่าที่จะวางองค์ประกอบบนกระดานในลักษณะที่จะลดระยะห่างระหว่างหมุดที่เชื่อมต่อและใช้สายน้อยที่สุดเท่าจัมเปอร์

เมื่อทำการเชื่อมต่อ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตขั้วของไดโอดและพินเอาต์ของทรานซิสเตอร์ ซึ่งสามารถพบได้ใน รายละเอียดทางเทคนิคกับส่วนประกอบเหล่านี้ ไดโอดสามารถใช้ในโหมดการวัดความต้านทาน: ในทิศทางไปข้างหน้า อุปกรณ์จะแสดงค่าของลำดับ 500-600 โอห์ม

ในการจ่ายไฟให้กับวงจร คุณสามารถใช้แหล่งจ่ายแรงดัน DC ภายนอก 5-24 V หรือแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ 6F22 ("เม็ดมะยม") และอื่นๆ มีความจุน้อยเกินไป จึงไม่แนะนำให้ใช้งานเมื่อใช้ไฟ LED อันทรงพลัง

หลังจากประกอบแล้ว คุณต้องปรับกระแสไฟขาออก ในการทำเช่นนี้ LED จะถูกบัดกรีไปที่เอาต์พุตและเอ็นจิ้น VR1 ถูกตั้งค่าเป็นตำแหน่งต่ำสุดตามไดอะแกรม (ตรวจสอบด้วยมัลติมิเตอร์ในโหมด "เสียงเรียกเข้า") ต่อไป เราใช้แรงดันไฟฟ้ากับอินพุต และด้วยการหมุนปุ่ม VR1 เราจะได้ความสว่างที่ต้องการจากการเรืองแสง

รายการสินค้า:

บทสรุป

วงจรที่พิจารณาสองอันแรกนั้นง่ายมากในการผลิต แต่ไม่ได้ให้การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ สำหรับการใช้งานในระยะยาว ขอแนะนำให้ใช้วงจรที่สามบน LM393 เนื่องจากไม่มีข้อเสียเหล่านี้และมีความสามารถในการปรับเอาท์พุตที่มากกว่า

ไฟ LED สำหรับพลังงานต้องใช้อุปกรณ์ที่จะทำให้กระแสไฟไหลผ่านได้อย่างเสถียร ในกรณีของตัวบ่งชี้และไฟ LED กำลังต่ำอื่น ๆ สามารถจ่ายตัวต้านทานได้ การคำนวณอย่างง่ายของพวกเขาสามารถทำให้ง่ายขึ้นได้อีกโดยใช้ "เครื่องคิดเลข LED"

ในการใช้ไฟ LED กำลังสูง ไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความเสถียรในปัจจุบัน - ไดรเวอร์ ไดรเวอร์ที่เหมาะสมนั้นมีประสิทธิภาพสูงมาก - สูงถึง 90-95% นอกจากนี้ยังให้กระแสไฟที่เสถียรแม้ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนไป และอาจเกี่ยวข้องหาก LED ได้รับพลังงาน เช่น จากแบตเตอรี่ ตัว จำกัด กระแสที่ง่ายที่สุด - ตัวต้านทาน - ไม่สามารถให้สิ่งนี้ได้โดยธรรมชาติ

คุณสามารถเรียนรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับทฤษฎีความคงตัวเชิงเส้นและกระแสสลับในบทความ "ไดรเวอร์สำหรับ LED"

แน่นอนคุณสามารถซื้อไดรเวอร์พร้อม แต่มันน่าสนใจกว่ามากที่จะทำด้วยตัวเอง สิ่งนี้จะต้องมีทักษะพื้นฐานในการอ่านวงจรไฟฟ้าและเป็นเจ้าของหัวแร้ง พิจารณาวงจรไดรเวอร์ทำเองง่ายๆ สำหรับ LED กำลังสูง



ไดรเวอร์ที่เรียบง่าย ประกอบบนเขียงหั่นขนม ขับเคลื่อน Cree MT-G2 . อันทรงพลัง

วงจรขับเชิงเส้นที่ง่ายมากสำหรับ LED Q1 - ทรานซิสเตอร์สนาม N-channel ที่มีกำลังเพียงพอ เหมาะสม เช่น IRFZ48 หรือ IRF530 Q2 เป็นทรานซิสเตอร์สองขั้ว npn ฉันใช้ 2N3004 คุณสามารถใช้อันใดก็ได้ที่คล้ายกัน ตัวต้านทาน R2 เป็นตัวต้านทาน 0.5-2W ที่จะกำหนดความแรงกระแสของไดรเวอร์ ความต้านทาน R2 2.2 โอห์มให้กระแส 200-300mA แรงดันไฟฟ้าขาเข้าไม่ควรใหญ่มาก - ไม่ควรเกิน 12-15V ไดรเวอร์เป็นแบบเชิงเส้น ดังนั้นประสิทธิภาพของไดรเวอร์จะถูกกำหนดโดยอัตราส่วน V LED / V IN โดยที่ V LED คือแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม LED และ V IN คือแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ยิ่งความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟขาเข้าและการลดลงของ LED และยิ่งกระแสของไดรเวอร์มากขึ้น ทรานซิสเตอร์ Q1 และตัวต้านทาน R2 จะยิ่งร้อนขึ้น อย่างไรก็ตาม V IN ต้องมากกว่า V LED อย่างน้อย 1-2V

สำหรับการทดสอบ ฉันสร้างวงจรบนเขียงหั่นขนมและขับเคลื่อน CREE MT-G2 LED อันทรงพลัง แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคือ 9V แรงดันตกคร่อม LED คือ 6V คนขับทำงานทันที และถึงแม้จะมีกระแสไฟขนาดเล็ก (240mA) มอสเฟตจะกระจายความร้อน 0.24 * 3 \u003d 0.72 W ซึ่งไม่เล็กเลย

วงจรนั้นง่ายมากและแม้แต่ในอุปกรณ์สำเร็จรูปก็สามารถประกอบได้ด้วยการติดตั้งบนพื้นผิว

โครงร่างของไดรเวอร์โฮมเมดตัวถัดไปนั้นง่ายมากเช่นกัน มันเกี่ยวข้องกับการใช้ชิปแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์ LM317 ไมโครเซอร์กิตนี้สามารถใช้เป็นตัวปรับกระแสไฟได้



ไดรเวอร์ที่ง่ายกว่าบนชิป LM317

แรงดันไฟขาเข้าสามารถสูงถึง 37V และต้องอยู่เหนือแรงดันไฟ LED ตกอย่างน้อย 3V ความต้านทานของตัวต้านทาน R1 คำนวณโดยสูตร R1 = 1.2 / I โดยที่ I คือกระแสที่ต้องการ กระแสไฟไม่ควรเกิน 1.5A แต่ในปัจจุบันนี้ ตัวต้านทาน R1 ควรจะสามารถกระจายความร้อนได้ 1.5 * 1.5 * 0.8 = 1.8 วัตต์ ชิป LM317 จะร้อนจัดและคุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีหม้อน้ำ ไดรเวอร์ยังเป็นเชิงเส้น ดังนั้นเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ความแตกต่างระหว่าง V IN และ V LED ควรมีขนาดเล็กที่สุด เนื่องจากวงจรนั้นง่ายมาก จึงสามารถประกอบได้ด้วยการติดตั้งบนพื้นผิว

บนเขียงหั่นขนมเดียวกัน มีการประกอบวงจรด้วยตัวต้านทานหนึ่งวัตต์สองตัวที่มีความต้านทาน 2.2 โอห์ม ความแรงในปัจจุบันกลับกลายเป็นน้อยกว่าที่คำนวณได้เนื่องจากหน้าสัมผัสในเขียงหั่นขนมไม่เหมาะและเพิ่มความต้านทาน

ไดรเวอร์ต่อไปคือบัคของแรงกระตุ้น ประกอบบนชิป QX5241



วงจรยังเรียบง่าย แต่ประกอบด้วยชิ้นส่วนจำนวนมากขึ้นเล็กน้อย และที่นี่ไม่สามารถทำได้หากไม่มีการผลิตแผงวงจรพิมพ์ นอกจากนี้ชิป QX5241 ยังผลิตในแพ็คเกจ SOT23-6 ที่ค่อนข้างเล็กและต้องการความสนใจเมื่อทำการบัดกรี

แรงดันไฟฟ้าขาเข้าไม่ควรเกิน 36V กระแสเสถียรภาพสูงสุดคือ 3A ตัวเก็บประจุอินพุต C1 สามารถเป็นอะไรก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นอิเล็กโทรไลต์ เซรามิก หรือแทนทาลัม ความจุสูงถึง 100 μF แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานสูงสุดนั้นสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตอย่างน้อย 2 เท่า ตัวเก็บประจุ C2 เป็นเซรามิก ตัวเก็บประจุ C3 - เซรามิก, ความจุ 10uF, แรงดันไฟฟ้า - มากกว่าอินพุตอย่างน้อย 2 เท่า ตัวต้านทาน R1 ต้องมีกำลังอย่างน้อย 1W ความต้านทานคำนวณโดยใช้สูตร R1 = 0.2 / I โดยที่ I คือกระแสของไดรเวอร์ที่ต้องการ ตัวต้านทาน R2 - ความต้านทานใด ๆ 20-100 kOhm ไดโอด Schottky D1 ต้องทนต่อแรงดันย้อนกลับด้วยระยะขอบ - อย่างน้อย 2 เท่าของค่าอินพุต และต้องออกแบบให้รับกระแสไฟไม่ต่ำกว่ากระแสไฟที่ต้องการ หนึ่งใน องค์ประกอบที่สำคัญวงจร - ทรานซิสเตอร์ภาคสนาม Q1 นี่ควรเป็นอุปกรณ์สนาม N-channel ที่มีความต้านทานการเปิดต่ำสุดที่เป็นไปได้แน่นอนว่าต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและความแรงของกระแสที่ต้องการด้วยระยะขอบ ทางเลือกที่ดี- ทรานซิสเตอร์แบบ field-effect SI4178, IRF7201 เป็นต้น ตัวเหนี่ยวนำ L1 จะต้องมีค่าความเหนี่ยวนำ 20-40 μH และกระแสไฟในการทำงานสูงสุดไม่น้อยกว่ากระแสขับที่ต้องการ

จำนวนชิ้นส่วนของไดรเวอร์นี้มีขนาดเล็กมาก ทุกชิ้นส่วนมีขนาดกะทัดรัด เป็นผลให้คุณสามารถได้รับไดรเวอร์ขนาดจิ๋วและในขณะเดียวกันก็ทรงพลัง นี่คือตัวขับพัลส์ ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าตัวขับเชิงเส้นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ขอแนะนำว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงกว่าแรงดันตกคร่อม LED เพียง 2-3V เท่านั้น ไดรเวอร์ยังน่าสนใจตรงที่เอาต์พุต 2 (DIM) ของชิป QX5241 สามารถใช้สำหรับการหรี่แสงได้ - ควบคุมกระแสไฟของไดรเวอร์และตามความสว่างของ LED เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ต้องใช้พัลส์ (PWM) ที่มีความถี่สูงถึง 20 kHz กับเอาต์พุตนี้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสมสามารถจัดการสิ่งนี้ได้ เป็นผลให้คุณสามารถรับไดรเวอร์ที่มีโหมดการทำงานหลายแบบ

สามารถดูผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสำหรับจ่ายไฟ LED กำลังสูงได้

 เราทำไฟฉายบนไฟ LED ด้วยมือของเราเอง

ไฟฉาย LED พร้อมตัวแปลง 3V สำหรับ LED 0.3-1.5V 0.3-1.5 วีนำไฟฉาย

โดยปกติ LED สีน้ำเงินหรือสีขาวต้องใช้ 3 - 3.5v ในการทำงาน วงจรนี้ช่วยให้คุณสามารถจ่ายไฟ LED สีน้ำเงินหรือสีขาวที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำจากแบตเตอรี่ AA เพียงก้อนเดียว

รายละเอียด:
ไดโอดเปล่งแสง
แหวนเฟอร์ไรท์ (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 มม.)
ลวดม้วน (20 ซม.)
ตัวต้านทาน 1kΩ
ทรานซิสเตอร์ NPN
แบตเตอรี่




พารามิเตอร์ของหม้อแปลงที่ใช้:
ขดลวดที่ไปยัง LED มีประมาณ 45 รอบด้วยลวด 0.25 มม.
ขดลวดที่ไปยังฐานของทรานซิสเตอร์จะมีเส้นลวด 0.1 มม. ~30 รอบ
ตัวต้านทานพื้นฐานในกรณีนี้มีความต้านทานประมาณ 2K
แทนที่จะเป็น R1 ขอแนะนำให้ใส่ตัวต้านทานปรับค่า และทำกระแสผ่านไดโอด ~ 22mA โดยใช้แบตเตอรี่ใหม่วัดความต้านทาน จากนั้นแทนที่ด้วยตัวต้านทานคงที่ของค่าที่ได้รับ

วงจรประกอบต้องทำงานทันที
มีเพียง 2 เหตุผลที่รูปแบบจะไม่ทำงาน
1. ปลายของขดลวดจะปะปนกัน
2. ขดลวดฐานหมุนน้อยเกินไป
รุ่นหายไปพร้อมกับจำนวนเทิร์น<15.




ประกอบลวดเข้าด้วยกันแล้วพันรอบวงแหวน
เชื่อมต่อปลายทั้งสองของสายต่าง ๆ เข้าด้วยกัน
สามารถวางวงจรไว้ในเคสที่เหมาะสมได้
การนำวงจรดังกล่าวไปใช้กับไฟฉายที่ทำงานจาก 3V จะช่วยยืดระยะเวลาการทำงานจากแบตเตอรี่หนึ่งชุดได้อย่างมาก











รูปแบบการทำงานของหลอดไฟจากแบตเตอรี่หนึ่งก้อน 1,5v.







ทรานซิสเตอร์และความต้านทานอยู่ภายในวงแหวนเฟอร์ไรท์



ไฟ LED สีขาวใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AAA ที่ตายแล้ว


อัพเกรดตัวเลือก "ไฟฉาย - ปากกา"



การกระตุ้นของเครื่องกำเนิดการปิดกั้นที่แสดงในแผนภาพทำได้โดยการเชื่อมต่อหม้อแปลงที่ T1 พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นทางด้านขวา (ตามแบบแผน) ที่คดเคี้ยวจะถูกเพิ่มเข้ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานและป้อนเข้ากับ LED VD1 แน่นอนว่าอาจแยกตัวเก็บประจุและตัวต้านทานออกจากวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ได้ แต่จากนั้น VT1 และ VD1 อาจล้มเหลวเมื่อใช้แบตเตอรี่ยี่ห้อที่มีความต้านทานภายในต่ำ ตัวต้านทานตั้งค่าโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ และตัวเก็บประจุผ่านส่วนประกอบ RF

วงจรนี้ใช้ทรานซิสเตอร์ KT315 (ราคาถูกที่สุด แต่มีความถี่ตัด 200 MHz ขึ้นไป) ซึ่งเป็น LED ที่สว่างเป็นพิเศษ สำหรับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า ต้องใช้แหวนเฟอร์ไรท์ (ขนาดโดยประมาณ 10x6x3 และการซึมผ่านได้ประมาณ 1,000 HH) เส้นผ่านศูนย์กลางลวดประมาณ 0.2-0.3 มม. ม้วนละ 20 รอบสองม้วนบนวงแหวน
หากไม่มีวงแหวนก็สามารถใช้กระบอกสูบที่มีปริมาตรและวัสดุใกล้เคียงกันได้ คุณเพียงแค่ต้องหมุน 60-100 รอบสำหรับแต่ละคอยส์
จุดสำคัญ : คุณต้องหมุนขดลวดไปในทิศทางต่างๆ

ภาพถ่ายไฟฉาย:
สวิตช์อยู่ในปุ่ม "ปากกาน้ำพุ" และกระบอกโลหะสีเทานำกระแสไฟฟ้า











เราทำกระบอกตามขนาดของแบตเตอรี่



สามารถทำจากกระดาษหรือใช้ชิ้นส่วนของท่อแข็งก็ได้
เราทำรูตามขอบของกระบอกสูบห่อด้วยลวดกระป๋องแล้วสอดปลายลวดเข้าไปในรู เราแก้ไขปลายทั้งสองข้าง แต่ทิ้งตัวนำไว้ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งเพื่อให้คุณสามารถเชื่อมต่อตัวแปลงกับเกลียวได้
แหวนเฟอร์ไรต์ไม่พอดีกับตะเกียง ดังนั้นจึงใช้ทรงกระบอกของวัสดุที่คล้ายคลึงกัน




กระบอกจากตัวเหนี่ยวนำจากทีวีเครื่องเก่า
ม้วนแรกประมาณ 60 รอบ
จากนั้นครั้งที่สอง ลมไปในทิศทางตรงกันข้ามอีกครั้ง 60 หรือมากกว่านั้น ด้ายถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยกาว

เราประกอบตัวแปลง:





ทุกอย่างอยู่ในกรณีของเรา: เราจำหน่ายทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุตัวต้านทาน บัดกรีเกลียวบนกระบอกสูบ และขดลวด กระแสในขดลวดจะต้องไปในทิศทางที่ต่างกัน! นั่นคือถ้าคุณพันขดลวดทั้งหมดในทิศทางเดียวให้สลับข้อสรุปของหนึ่งในนั้นมิฉะนั้นจะไม่เกิดการสร้าง

มันกลับกลายเป็นสิ่งต่อไปนี้:


เราใส่ทุกอย่างเข้าด้านในและใช้น็อตเป็นปลั๊กด้านข้างและหน้าสัมผัส
เราประสานขดลวดนำไปสู่น็อตตัวหนึ่งและตัวปล่อย VT1 ไปยังตัวอื่น กาว. เราทำเครื่องหมายข้อสรุป: ที่เราจะได้เอาต์พุตจากขดลวดเราใส่ "-" โดยที่เอาต์พุตจากทรานซิสเตอร์กับขดลวดที่เราใส่ "+" (เพื่อให้ทุกอย่างเหมือนในแบตเตอรี่)

ตอนนี้คุณควรสร้าง "หลอดไฟไดโอด"



ความสนใจ: บนฐานควรเป็นลบ LED

การประกอบ:


จากภาพที่เห็นได้ชัดเจน คอนเวอร์เตอร์คือ "การทดแทน" สำหรับแบตเตอรี่ก้อนที่สอง แต่ไม่เหมือนตรง มันมีจุดสัมผัสสามจุด: ด้วยขั้วบวกของแบตเตอรี่ จุดบวกของ LED และตัวเครื่องทั่วไป (ผ่านเกลียว)

ตำแหน่งในช่องแบตเตอรี่มีความเฉพาะเจาะจง: ต้องสัมผัสกับขั้วบวกของ LED


ไฟฉายที่ทันสมัยด้วยโหมดการทำงาน LED ที่ขับเคลื่อนโดยกระแสคงที่คงที่



วงจรโคลงปัจจุบันทำงานดังนี้:
เมื่อมีการจ่ายไฟให้กับวงจร ทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 จะถูกล็อค T3 จะเปิดอยู่ เนื่องจากแรงดันการปลดล็อคถูกนำไปใช้กับเกตผ่านตัวต้านทาน R3 เนื่องจากมีตัวเหนี่ยวนำ L1 ในวงจร LED กระแสจึงเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น เมื่อกระแสในวงจร LED เพิ่มขึ้น แรงดันตกคร่อม R5-R4 จะเพิ่มขึ้น ทันทีที่ถึง 0.4V ทรานซิสเตอร์ T2 จะเปิดขึ้น ตามด้วย T1 ซึ่งจะปิดสวิตช์ปัจจุบัน T3 การเพิ่มขึ้นของกระแสหยุดกระแสเหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำซึ่งเริ่มไหลผ่านไดโอด D1 ผ่าน LED และสายโซ่ของตัวต้านทาน R5-R4 ทันทีที่กระแสไฟลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 จะปิดลง T3 จะเปิดขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่วัฏจักรใหม่ของการสะสมพลังงานในตัวเหนี่ยวนำ ในโหมดปกติ กระบวนการแกว่งจะเกิดขึ้นที่ความถี่หลายสิบกิโลเฮิรตซ์

เกี่ยวกับรายละเอียด:
แทนที่จะใช้ทรานซิสเตอร์ IRF510 คุณสามารถใช้ IRF530 หรือทรานซิสเตอร์คีย์ฟิลด์เอฟเฟกต์แบบ n-channel สำหรับกระแสมากกว่า 3A และแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 30 V
ไดโอด D1 จำเป็นต้องมีบาเรีย Schottky สำหรับกระแสที่มากกว่า 1A หากคุณใส่ KD212 แบบธรรมดาแม้ความถี่สูง ประสิทธิภาพจะลดลงเหลือ 75-80%
ตัวเหนี่ยวนำเป็นแบบโฮมเมดมันถูกพันด้วยลวดที่ไม่บางกว่า 0.6 มม. ดีกว่าด้วยมัดของสายทินเนอร์หลายเส้น ต้องใช้ลวดประมาณ 20-30 รอบบนแกนเกราะ B16-B18 โดยมีช่องว่างที่ไม่ใช่แม่เหล็ก 0.1-0.2 มม. หรือใกล้กับเฟอร์ไรท์ 2000NM ถ้าเป็นไปได้ ความหนาของช่องว่างที่ไม่ใช่แม่เหล็กจะถูกเลือกโดยการทดลองตามประสิทธิภาพสูงสุดของอุปกรณ์ ผลลัพธ์ที่ดีสามารถทำได้ด้วยเฟอร์ไรท์จากตัวเหนี่ยวนำนำเข้าที่ติดตั้งในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เช่นเดียวกับในหลอดประหยัดไฟ แกนดังกล่าวมีรูปแบบของหลอดด้าย ไม่ต้องการกรอบและช่องว่างที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ขดลวดบนแกนวงแหวนที่ทำจากผงเหล็กอัด ซึ่งสามารถพบได้ในแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ (มีขดลวดเหนี่ยวนำตัวกรองเอาต์พุต) ทำงานได้ดีมาก ช่องว่างที่ไม่ใช่แม่เหล็กในแกนดังกล่าวมีการกระจายในปริมาณเท่ากันเนื่องจากเทคโนโลยีการผลิต
วงจรกันโคลงเดียวกันนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับแบตเตอรี่อื่นๆ และแบตเตอรี่ของเซลล์กัลวานิกที่มีแรงดันไฟฟ้า 9 หรือ 12 โวลต์ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในวงจรหรือการจัดอันดับเซลล์ ยิ่งแรงดันไฟจ่ายสูง ไฟฉายก็จะยิ่งใช้กระแสไฟน้อยลงจากแหล่งกำเนิดเท่านั้น ประสิทธิภาพของไฟฉายก็จะไม่เปลี่ยนแปลง กระแสเสถียรภาพถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R4 และ R5
หากจำเป็น กระแสสามารถเพิ่มได้ถึง 1A โดยไม่ต้องใช้แผ่นระบายความร้อนบนชิ้นส่วน โดยการเลือกความต้านทานของตัวต้านทานการตั้งค่าเท่านั้น
เครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่สามารถทิ้งไว้ "ดั้งเดิม" หรือประกอบตามรูปแบบที่รู้จัก หรือแม้แต่ใช้อุปกรณ์ภายนอกเพื่อลดน้ำหนักของไฟฉาย



ไฟฉาย LED จากเครื่องคิดเลข B3-30

ตัวแปลงจะขึ้นอยู่กับวงจรเครื่องคิดเลข B3-30 ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งซึ่งใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีความหนาเพียง 5 มม. ซึ่งมีขดลวดสองเส้น การใช้พัลส์หม้อแปลงจากเครื่องคิดเลขรุ่นเก่าทำให้สามารถสร้างไฟฉาย LED ที่ประหยัดได้

ผลที่ได้คือวงจรที่ง่ายมาก



ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าทำขึ้นตามแบบแผนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบรอบเดียวพร้อมการป้อนกลับแบบอุปนัยบนทรานซิสเตอร์ VT1 และหม้อแปลง T1 แรงดันอิมพัลส์จากขดลวด 1-2 (ตามแผนภาพวงจรเครื่องคิดเลข B3-30) ได้รับการแก้ไขโดยไดโอด VD1 และป้อนไปยัง LED HL1 ที่สว่างมาก ตัวกรองตัวเก็บประจุ C3 การออกแบบนี้ใช้ไฟฉายที่ผลิตในจีนซึ่งออกแบบมาเพื่อติดตั้งแบตเตอรี่ AA สองก้อน ตัวแปลงสัญญาณติดตั้งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากไฟเบอร์กลาสเคลือบฟอยล์ด้านเดียวที่มีความหนา 1.5 มม.รูปที่ 2ขนาดที่เปลี่ยนแบตเตอรี่หนึ่งก้อนและใส่เข้าไปในไฟฉายแทน หน้าสัมผัสที่ทำจากไฟเบอร์กลาสฟอยล์สองด้านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม. ถูกบัดกรีที่ส่วนท้ายของบอร์ดที่มีเครื่องหมาย "+" ทั้งสองด้านเชื่อมต่อด้วยจัมเปอร์และบัดกรี
หลังจากติดตั้งชิ้นส่วนทั้งหมดบนบอร์ดแล้ว หน้าสัมผัส "+" และหม้อแปลง T1 จะถูกเติมด้วยกาวร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรง เลย์เอาต์ของโคมแสดงในรูปที่ 3และในบางกรณีขึ้นอยู่กับชนิดของหลอดไฟที่ใช้ ในกรณีของฉันไม่จำเป็นต้องดัดแปลงหลอดไฟใด ๆ ตัวสะท้อนแสงมีวงแหวนสัมผัสซึ่งเอาต์พุตเชิงลบของแผงวงจรพิมพ์ถูกบัดกรีและตัวบอร์ดนั้นติดอยู่กับตัวสะท้อนแสงด้วยกาวร้อน ใส่ชุดแผงวงจรพิมพ์ที่มีแผ่นสะท้อนแสงแทนแบตเตอรี่หนึ่งก้อนและปิดด้วยฝาปิด

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าใช้ชิ้นส่วนขนาดเล็ก ตัวต้านทานชนิด MLT-0.125 ตัวเก็บประจุ C1 และ C3 นำเข้าสูงถึง 5 มม. Diode VD1 ประเภท 1N5817 พร้อมสิ่งกีดขวาง Schottky คุณสามารถใช้ไดโอดเรียงกระแสใด ๆ ที่เหมาะกับพารามิเตอร์โดยเฉพาะเจอร์เมเนียมเนื่องจากแรงดันตกคร่อมต่ำกว่า ไม่จำเป็นต้องปรับคอนเวอร์เตอร์ที่ประกอบอย่างเหมาะสมหากขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าไม่กลับด้าน มิฉะนั้น ให้สลับขดลวดเหล่านั้น ในกรณีที่ไม่มีหม้อแปลงข้างต้น คุณสามารถทำเองได้ ไขลานบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ขนาด K10 * 6 * 3 ที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็ก 1,000-2000 ขดลวดทั้งสองถูกพันด้วยลวด PEV2 ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.31 ถึง 0.44 มม. ขดลวดปฐมภูมิมี 6 เทิร์น ขดลวดรอง 10 เทิร์น หลังจากติดตั้งหม้อแปลงดังกล่าวบนบอร์ดและตรวจสอบประสิทธิภาพแล้วควรติดตั้งด้วยกาวร้อน
การทดสอบไฟฉายด้วยแบตเตอรี่ AA แสดงไว้ในตารางที่ 1
การทดสอบใช้แบตเตอรี่ AA ราคาถูกที่สุดเพียง 3 รูเบิล แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นภายใต้โหลดคือ 1.28 V ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้บน LED ที่ยอดเยี่ยมคือ 2.83 V ไม่ทราบยี่ห้อของ LED เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. ปริมาณการใช้กระแสไฟทั้งหมดคือ 14 mA เวลาทำงานทั้งหมดของไฟฉายคือ 20 ชั่วโมงของการทำงานต่อเนื่อง
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า 1V ความสว่างจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด
เวลา h แบตเตอรี่ V, V การแปลง V, V
0 1,28 2,83
2 1,22 2,83
4 1,21 2,83
6 1,20 2,83
8 1,18 2,83
10 1,18 2.83
12 1,16 2.82
14 1,12 2.81
16 1,11 2.81
18 1,11 2.81
20 1,10 2.80


ไฟฉายทำเองพร้อมไฟ LED

พื้นฐานคือไฟฉาย "VARTA" ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AA สองก้อน:
เนื่องจากไดโอดมีคุณสมบัติ IV ที่ไม่เป็นเชิงเส้นสูง จึงจำเป็นต้องติดตั้งไฟฉายด้วยวงจรสำหรับใช้งานกับไฟ LED ซึ่งจะให้ความสว่างคงที่เมื่อแบตเตอรี่หมดและจะยังคงทำงานที่แรงดันไฟที่ต่ำที่สุด .
หัวใจของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือตัวแปลงเพิ่ม DC/DC ขนาดเล็ก MAX756
ตามคุณสมบัติที่ประกาศไว้ จะทำงานเมื่อแรงดันไฟขาเข้าลดลงเหลือ 0.7V

รูปแบบการสลับ - ทั่วไป:




การติดตั้งจะดำเนินการในลักษณะบานพับ
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า - แทนทาลัม CHIP พวกมันมีความต้านทานอนุกรมต่ำซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้บ้าง ไดโอด Schottky - SM5818 โช้คต้องต่อขนานกันเพราะ ไม่มีค่าที่เหมาะสม ตัวเก็บประจุ C2 - K10-17b. ไฟ LED - ซูเปอร์ไบรท์ สีขาว L-53PWC "Kingbright"
ดังที่คุณเห็นในภาพ วงจรทั้งหมดจะพอดีกับพื้นที่ว่างของโหนดเปล่งแสงได้อย่างง่ายดาย

แรงดันขาออกของโคลงในวงจรสวิตชิ่งนี้คือ 3.3V เนื่องจากแรงดันตกคร่อมไดโอดในช่วงกระแสไฟที่ระบุ (15-30mA) อยู่ที่ประมาณ 3.1V ดังนั้น 200mV เพิ่มเติมจึงต้องถูกดับด้วยตัวต้านทานที่ต่อแบบอนุกรมที่มีเอาต์พุต
นอกจากนี้ ตัวต้านทานแบบอนุกรมขนาดเล็กยังช่วยเพิ่มความเป็นเส้นตรงของโหลดและความเสถียรของวงจร เนื่องจากไดโอดมี TCR เชิงลบ และเมื่อได้รับความร้อน แรงดันตกโดยตรงจะลดลง ซึ่งจะทำให้กระแสไฟเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วผ่านไดโอด เมื่อใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟ ไม่จำเป็นต้องทำให้กระแสเท่ากันผ่านไดโอดที่เชื่อมต่อแบบขนาน - ไม่เห็นความแตกต่างของความสว่างด้วยตา นอกจากนี้ ไดโอดยังเป็นชนิดเดียวกันและนำมาจากกล่องเดียวกัน
ตอนนี้เกี่ยวกับการออกแบบตัวปล่อยแสง ดังที่คุณเห็นในภาพ ไฟ LED ในวงจรไม่ได้บัดกรีอย่างแน่นหนา แต่เป็นส่วนที่ถอดออกได้ของโครงสร้าง

หลอดไฟพื้นเมืองเสียแล้ว และมีการตัด 4 ครั้งในหน้าแปลนจาก 4 ด้าน (อันหนึ่งมีอยู่แล้ว) ไฟ LED 4 ดวงถูกจัดเรียงอย่างสมมาตรในวงกลม ตัวนำที่เป็นบวก (ตามแผนภาพ) ถูกบัดกรีไปที่ฐานใกล้กับรอยตัดและนำขั้วลบจากด้านในเข้าไปในรูตรงกลางของฐานตัดและบัดกรีด้วย "Lamp diode" ใส่แทนหลอดไส้ธรรมดา

การทดสอบ:
เสถียรภาพของแรงดันไฟขาออก (3.3V) ดำเนินต่อไปจนกระทั่งแรงดันไฟของแหล่งจ่ายลดลงเป็น ~1.2V กระแสโหลดในกรณีนี้คือประมาณ 100mA (~ 25mA ต่อไดโอด) จากนั้นแรงดันไฟขาออกก็เริ่มลดลงทีละน้อย วงจรได้เปลี่ยนไปใช้โหมดการทำงานอื่นซึ่งจะไม่เสถียรอีกต่อไป แต่จะแสดงผลทุกอย่างที่ทำได้ ในโหมดนี้ มันทำงานได้ถึงแรงดันไฟที่ 0.5V! แรงดันขาออกพร้อมกันลดลงเหลือ 2.7V และกระแสไฟจาก 100mA เป็น 8mA

เล็กน้อยเกี่ยวกับประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพของวงจรประมาณ 63% เมื่อใช้แบตเตอรี่ใหม่ ความจริงก็คือโช้กขนาดเล็กที่ใช้ในวงจรมีความต้านทานโอห์มมิกสูงมาก - ประมาณ 1.5 โอห์ม
สารละลายคือวงแหวน µ-permalloy ที่มีการซึมผ่านได้ประมาณ 50
สาย PEV-0.25 40 รอบในชั้นเดียว - ปรากฎประมาณ 80 ไมโครกรัม ความต้านทานแบบแอคทีฟอยู่ที่ประมาณ 0.2 โอห์ม และกระแสความอิ่มตัวตามการคำนวณนั้นมากกว่า 3A เราเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์เอาท์พุตและอินพุทเป็น 100 ไมโครฟารัด แม้ว่าจะลดขนาดลงเหลือ 47 ไมโครฟารัดโดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพก็ตาม

ข้อดีของอุ้งเท้า LED ได้รับการกล่าวถึงซ้ำแล้วซ้ำอีก การตอบรับเชิงบวกมากมายจากผู้ใช้ไฟ LED อย่างไม่ใส่ใจทำให้คุณนึกถึงหลอดไฟของ Ilyich เอง ทุกอย่างจะดี แต่เมื่อพูดถึงต้นทุนในการแปลงอพาร์ทเมนต์เป็นไฟ LED ตัวเลขก็ "ตึงเครียด" เล็กน้อย

ในการเปลี่ยนหลอด 75W ธรรมดา มีหลอดไฟ LED 15W และจำเป็นต้องเปลี่ยนหลอดดังกล่าวหลายสิบหลอด ด้วยค่าใช้จ่ายเฉลี่ยประมาณ 10 เหรียญสหรัฐต่อหลอด งบประมาณจึงเหมาะสม และความเสี่ยงในการได้รับ "โคลน" ของจีนที่มีวงจรชีวิต 2-3 ปีไม่สามารถตัดออกได้ ด้วยเหตุนี้ หลายคนจึงกำลังพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ด้วยตนเอง

ตัวเลือกงบประมาณส่วนใหญ่สามารถประกอบได้ด้วยมือของคุณเองจากไฟ LED เหล่านี้ ตัวเล็กๆ หลายสิบตัวมีราคาไม่ถึงหนึ่งดอลลาร์ และสว่างพอๆ กับหลอดไส้ 75W การรวมทุกอย่างเข้าด้วยกันไม่ใช่ปัญหา แต่คุณไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายได้ เพราะจะทำให้หมดไฟ หัวใจของหลอดไฟ LED คือตัวขับพลังงาน ขึ้นอยู่กับว่าหลอดไฟจะส่องแสงได้นานแค่ไหนและดีเพียงใด

การประกอบหลอดไฟ LED 220 โวลต์ด้วยมือเรามาดูวงจรขับพลังงานกัน

พารามิเตอร์เครือข่ายเกินความต้องการของ LED อย่างมาก เพื่อให้ LED สามารถทำงานได้จากเครือข่าย จำเป็นต้องลดแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า ความแรงของกระแสไฟ และแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็น DC

เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้จะใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่มีตัวต้านทานหรือโหลดตัวเก็บประจุและความคงตัว

ส่วนประกอบไฟ LED

วงจรหลอดไฟ LED 220 โวลต์จะต้องมีจำนวนส่วนประกอบขั้นต่ำที่พร้อมใช้งาน

  • ไฟ LED 3.3V 1W - 12 ชิ้น;
  • ตัวเก็บประจุเซรามิก 0.27uF 400-500V - 1 ชิ้น;
  • ตัวต้านทาน500kΩ - 1MΩ 0.5 - 1W - 1 sh.t;
  • ไดโอด 100V - 4 ชิ้น;
  • ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสำหรับ 330uF และ 100uF 16V, 1 ชิ้น;
  • ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสำหรับ 12V L7812 หรือใกล้เคียง - 1 ชิ้น

ทำไดรเวอร์ LED 220V ด้วยมือของคุณเอง

วงจรขับน้ำแข็ง 220 โวลต์ไม่มีอะไรมากไปกว่าแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง


ในฐานะที่เป็นไดร์เวอร์ LED แบบโฮมเมดจากเครือข่าย 220V ให้พิจารณาแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ง่ายที่สุดโดยไม่ต้องแยกด้วยไฟฟ้า ข้อได้เปรียบหลักของรูปแบบดังกล่าวคือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ แต่ระวังเมื่อประกอบเนื่องจากวงจรดังกล่าวไม่มีการ จำกัด กระแสไฟขาออก ไฟ LED จะใช้แอมป์ที่กำหนดหนึ่งแอมป์ครึ่ง แต่ถ้าคุณใช้มือสัมผัสสายไฟเปล่า กระแสไฟจะสูงถึงสิบแอมแปร์ และกระแสไฟดังกล่าวจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนมาก

วงจรขับที่ง่ายที่สุดสำหรับไฟ LED 220V ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:

  • ตัวแบ่งแรงดันบนความจุ;
  • สะพานไดโอด;
  • ขั้นตอนการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า

น้ำตกชั้นแรก- ความจุของตัวเก็บประจุ C1 พร้อมตัวต้านทาน ตัวต้านทานจำเป็นสำหรับการคายประจุของตัวเก็บประจุเองและไม่ส่งผลต่อการทำงานของวงจรเอง ค่าของมันไม่สำคัญอย่างยิ่งและสามารถมีได้ตั้งแต่100kΩถึง1MΩด้วยกำลัง 0.5-1W ตัวเก็บประจุไม่จำเป็นต้องอิเล็กโทรไลต์สำหรับ 400-500V (แรงดันไฟสูงสุดที่มีประสิทธิภาพของเครือข่าย)

เมื่อแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นผ่านตัวเก็บประจุ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านจนกระทั่งเพลตถูกชาร์จ ยิ่งความจุน้อยเท่าไหร่ การชาร์จก็จะยิ่งเต็มเร็วขึ้นเท่านั้น ด้วยความจุ 0.3-0.4 μF เวลาในการชาร์จคือ 1/10 ของช่วงครึ่งคลื่นของแรงดันไฟหลัก กล่าวอย่างง่าย ๆ มีเพียงหนึ่งในสิบของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเท่านั้นที่จะผ่านตัวเก็บประจุ

น้ำตกที่สอง- สะพานไดโอด มันแปลงแรงดันไฟ AC เป็น DC หลังจากตัดแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นส่วนใหญ่โดยตัวเก็บประจุ เราจะได้ DC ประมาณ 20-24V ที่เอาต์พุตของไดโอดบริดจ์

น้ำตกที่สาม- ตัวกรองความคงตัวที่ราบเรียบ

ตัวเก็บประจุที่มีสะพานไดโอดทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายเปลี่ยนแปลง แอมพลิจูดที่เอาต์พุตของไดโอดบริดจ์ก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน


เพื่อให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมราบรื่นขึ้น เราเชื่อมต่อตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าแบบขนานกับวงจร ความจุของมันขึ้นอยู่กับกำลังของโหลดของเรา

ในวงจรขับแรงดันไฟ LED ต้องไม่เกิน 12V คุณสามารถใช้องค์ประกอบทั่วไป L7812 เป็นตัวกันโคลงได้

วงจรประกอบของหลอดไฟ LED 220 โวลต์เริ่มทำงานทันที แต่ก่อนที่จะเชื่อมต่อกับเครือข่าย ให้ป้องกันสายไฟเปลือยและจุดบัดกรีขององค์ประกอบวงจรอย่างระมัดระวัง

ตัวเลือกไดรเวอร์ที่ไม่มีตัวปรับกระแสไฟ

มีวงจรไดรเวอร์จำนวนมากสำหรับ LED จากเครือข่าย 220V บนเครือข่ายที่ไม่มีความเสถียรในปัจจุบัน


ปัญหาของไดรเวอร์ที่ไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้าคือการกระเพื่อมของแรงดันไฟขาออกและความสว่างของไฟ LED ตัวเก็บประจุที่ติดตั้งหลังจากไดโอดบริดจ์จัดการกับปัญหานี้ได้บางส่วน แต่ไม่ได้แก้ปัญหาทั้งหมด

จะมีระลอกคลื่นที่มีแอมพลิจูด 2-3V บนไดโอด เมื่อเราติดตั้งตัวควบคุม 12V ในวงจร แม้จะคำนึงถึงการกระเพื่อม แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าก็จะอยู่เหนือช่วงคัทออฟ

แผนภาพแรงดันไฟฟ้าในวงจรที่ไม่มีตัวกันโคลง


ไดอะแกรมในวงจรที่มีตัวกันโคลง


ดังนั้นไดรเวอร์สำหรับหลอดไดโอดแม้จะประกอบด้วยตัวเองจะไม่ด้อยกว่าในแง่ของการเต้นเป็นจังหวะเมื่อเทียบกับหลอดไฟที่ผลิตจากโรงงานราคาแพงที่คล้ายคลึงกัน

อย่างที่คุณเห็นการประกอบไดรเวอร์ด้วยมือของคุณเองนั้นไม่ยากโดยเฉพาะ โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ขององค์ประกอบวงจร เราสามารถเปลี่ยนแปลงค่าของสัญญาณเอาท์พุตในช่วงกว้างได้

หากคุณมีความปรารถนาที่จะประกอบวงจรสปอตไลท์ LED 220 โวลต์ตามวงจรดังกล่าว จะเป็นการดีกว่าที่จะแปลงสเตจเอาต์พุตเป็น 24V ด้วยตัวกันโคลงที่เหมาะสม เนื่องจากกระแสไฟขาออกของ L7812 คือ 1.2A ซึ่งจะจำกัดกำลังโหลด ถึง 10W สำหรับแหล่งกำเนิดแสงที่ทรงพลังมากขึ้น คุณจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนขั้นของเอาต์พุต หรือใช้ตัวกันโคลงที่ทรงพลังยิ่งขึ้นด้วยกระแสเอาต์พุตสูงถึง 5A และติดตั้งบนหม้อน้ำ


2022
seagun.ru - สร้างเพดาน แสงสว่าง การเดินสายไฟ บัว