kategorier: Praktisk elektronik, Allt om lysdioder
Antal visningar: 146268
Kommentarer till artikeln: 3

Några enkla LED-energisystem

 

Några enkla LED-energisystemTrots det stora utbudet i butiker med LED-ficklampor i olika utföranden utvecklar skinkor sina egna alternativ för att driva vita superljust lysdioder. I princip består uppgiften av att driva lysdioden från bara ett batteri eller ackumulator för att utföra praktisk forskning.

Efter att ett positivt resultat har uppnåtts demonteras schemat, detaljerna läggs i en låda, experimentet är avslutat, moralisk tillfredsställelse följer. Ofta slutar studier på detta, men ibland upplevelsen av att montera en viss enhet på en brädskiva går till en riktig design, gjord enligt alla konstregler. Följande är några enkla kretsar utvecklade av skinkradiooperatörer.

I vissa fall är det mycket svårt att fastställa vem som är författaren till systemet, eftersom samma schema visas på olika webbplatser och i olika artiklar. Ofta skriver författare av artiklar ärligt att den här artikeln hittades på Internet, men som publicerade detta schema för första gången är okänd. Många scheman kopieras helt enkelt från brädorna i samma kinesiska lyktor.

Författaren till artikeln du läser påstår sig inte heller vara författare till kretsarna, det här är bara ett litet urval av kretsar i ämnet “LED”.


Varför behöver vi omvandlare?

Saken är att ett direkt spänningsfall på LEDsom regel inte mindre än 2,4 ... 3,4 V, så från ett enda batteri med en spänning på 1,5 V, och ännu mer av ett batteri med en spänning på 1,2 V, är det helt enkelt omöjligt att tända en LED. Det finns två vägar ut. Använd antingen ett batteri på tre eller flera galvaniska celler, eller bygg åtminstone det enklaste DC-DC-omvandlare.

Det är omvandlaren som låter dig driva ficklampan med bara ett batteri. Denna lösning sänker kostnaden för strömförsörjning, och tillåter dig dessutom att använda mer laddning av en galvanisk cell: många växelriktare arbetar med djup batteriladdning upp till 0,7 V! Att använda en omvandlare minskar också storleken på ficklampan.


Den enklaste kretsen för att driva en LED

Kretsen är en blockerande generator. Detta är en av de klassiska elektronikkretsarna, därför bör den fungera omedelbart med rätt montering och underhållbara delar. Det viktigaste i denna krets är att korrekt linda transformatorn Tr1, inte att förvirra fasning av lindningarna.

Den enklaste kretsen för att driva en LED

Som kärna för transformatorn kan du använda en ferritring från kortet från det oanvändbara energibesparande lysrör. Det räcker med att linda flera varv av en isolerad tråd och ansluta lindningarna, som visas i figuren nedan.

transformator för krets

Transformatorn kan lindas med en lindningstråd av PEV- eller PEL-typ med en diameter på högst 0,3 mm, vilket möjliggör att lägga lite fler varv, minst 10 ... 15, på ringen, vilket något förbättrar kretsens funktion.

Lindningarna ska lindas i två ledningar och anslut sedan lindarnas ändar, som visas på figuren. Början på lindningarna i diagrammet indikeras med en punkt. Som en transistor Du kan använda valfri lågeffekttransistor n-p-n konduktivitet: KT315, KT503 och liknande. Det är nu lättare att hitta en importerad transistor, till exempel BC547.

Om transistorn för n-p-n-strukturen inte är till hands kan du ansöka pnp konduktivitetstransistort.ex. KT361 eller KT502. I det här fallet måste du dock ändra batteriets polaritet.

Motstånd R1 väljs enligt LED-lampans bästa glöd, även om kretsen fungerar även om den helt enkelt byts ut mot en bygel. Ovanstående schema är helt enkelt avsett för själen, för att genomföra experiment. Så efter åtta timmars kontinuerlig drift på en enskild LED lyser batteriet från 1,5V “ner” till 1,42V. Vi kan säga att det nästan inte är urladdat.

För att studera kretsens belastningskapacitet kan du försöka ansluta flera fler lysdioder parallellt. Till exempel, med fyra lysdioder fortsätter kretsen att fungera ganska stabilt, med sex lysdioder börjar transistorn att värmas upp, med åtta lysdioder minskar ljusstyrkan märkbart, transistorn värms upp mycket starkt. Men systemet fortsätter dock att fungera. Men detta är bara i ordning av vetenskaplig forskning, eftersom transistorn i detta läge inte kommer att fungera på länge.


Omvandlare med likriktare

Om du planerar att skapa en enkel ficklampa på grundval av detta schema måste du lägga till ett par fler detaljer, vilket ger en ljusare glöd av lysdioden.

Omvandlare med likriktare

Det är lätt att se att i denna krets lysdioden inte drivs med pulserande utan genom likström. I detta fall kommer naturligtvis glödets ljusstyrka att vara något högre, och pulsationsnivån för det utsända ljuset kommer att vara mycket mindre. Som en diod, vilken högfrekvens som helst, till exempel KD521 (princip för drift av en halvledardiod).


Choke-omvandlare

Ett annat enklaste diagram visas i figuren nedan. Det är något mer komplicerat än diagrammet i figuren. 1innehåller två transistorer, men istället för en transformator med två lindningar har den bara en induktor L1. En sådan choke kan lindas på ringen allt från samma energisparande lampa, för vilken du bara behöver linda 15 varv av en lindningstråd med en diameter på 0,3 ... 0,5 mm.

gasspjällskrets

Med den angivna gasparametern på lysdioden är det möjligt att få en spänning på upp till 3,8 V (direkt spänningsfall på 5730 3,4V LED), vilket är tillräckligt för att driva en 1W LED. Inställningen av kretsen består i att välja kondensator C1 inom intervallet ± 50% beroende på LED-lampans maximala ljusstyrka. Kretsen kan köras när matningsspänningen reduceras till 0,7 V, vilket säkerställer maximal användning av batterikapaciteten.

Om vi ​​kompletterar den betraktade kretsen med en likriktare på dioden D1, ett filter på kondensatorn C1 och en zenerdiode D2, får vi en lågeffektström som kan användas för att driva kretsar på op-förstärkaren eller andra elektroniska komponenter. I detta fall väljs induktorns induktans inom 200 ... 350 μH, dioden D1 med en Schottky-barriär, zenerdioden D2 väljs enligt spänningen i den medföljande kretsen.

låg strömförsörjning

Med en bra kombination av omständigheter, med hjälp av en sådan omvandlare, kan en spänning på 7 ... 12V erhållas vid utgången. Om du planerar att använda omvandlaren för att endast driva lysdioderna kan Zener-dioden D2 uteslutas från kretsen.

Alla de kretsar som beaktas är de enklaste spänningskällorna: strömbegränsning genom lysdioden utförs ungefär på samma sätt som i olika tangentbultar eller i tändare med lysdioder.

Lysdioden genom strömbrytaren, utan begränsande motstånd, drivs av 3 ... 4 små diskbatterier, vars interna motstånd begränsar strömmen genom lysdioden till en säker nivå.


Aktuella feedbackkretsar

Och lysdioden är dock en aktuell enhet. Det är inte för ingenting att likströmmen anges i dokumentationen för lysdioderna. Därför innehåller dessa scheman för att driva lysdioder strömåterkoppling: så snart strömmen genom lysdioden når ett visst värde kopplas utgångssteget bort från strömkällan.

Spänningsstabilisatorer fungerar också exakt, bara det finns spänningsåterkoppling. Nedan visas ett diagram för att driva strömåterkopplingsdioder.

krets för att driva strömåterkopplingsdioder

En noggrann undersökning visar att basen för kretsen är samma blockeringsgenerator monterad på transistorn VT2. Transistor VT1 är kontrollen i feedback-kretsen. Feedback i denna krets fungerar enligt följande.

Lysdioder drivs av en spänning som bygger sig upp på den elektrolytiska kondensatorn. Kondensatorn laddas genom dioden av pulsspänningen från transistorns VT2-kollektor. Rektifierad spänning används för att driva lysdioderna.

Strömmen genom lysdioderna går längs följande väg: plus kondensator, lysdioder med gränsmotstånd, strömåterkopplingsmotstånd (sensor) Roc, minus elektrolytisk kondensator.

I detta fall skapas ett spänningsfall Uoc = I * Roc på återkopplingsmotståndet, där jag är strömmen genom lysdioderna. Med ökande spänning på elektrolytisk kondensator (generatorn fungerar dock och laddar kondensatorn), strömmen genom lysdioderna ökar och följaktligen ökar också spänningen över återkopplingsmotståndet Roc.

När Uoc når 0,6V öppnas transistorn VT1 och stänger bas-emitterkorsningen på VT2. Transistor VT2 stängs, blockeringsgeneratorn stannar och slutar ladda den elektrolytiska kondensatorn. Under belastning påverkas kondensatorn, spänningen över kondensatorn sjunker.

En minskning av spänningen över kondensatorn leder till en minskning av strömmen genom lysdioderna, och, som ett resultat, en minskning av återkopplingsspänningen Uoc. Därför är transistorn VT1 stängd och påverkar inte blockeringsgeneratorns drift. Generatorn startar och hela cykeln upprepas om och om igen.

Genom att ändra motståndet hos återkopplingsmotståndet är det möjligt att variera strömmen kraftigt genom lysdioderna. Sådana kretsar kallas pulströmstabilisatorer.


Integrerade strömregulatorer

För närvarande finns strömstabilisatorer för lysdioder i integrerad design. Som exempel specialiserade chips ZXLD381, ZXSC300. Diagrammen som visas nedan är hämtade från databladet för dessa mikrokretsar.

Integrerad strömregulator

Figuren visar enhetschipet ZXLD381. Den innehåller en PWM-generator (Pulse Control), en strömgivare (Rsense) och en utgångstransistor. Det finns bara två bilagor. Detta är en LED-LED och en L1-induktor. Ett typiskt kopplingsschema visas i följande figur. Chipet finns i SOT23-paketet. Generationsfrekvensen på 350KHz ställs in av interna kondensatorer, det är omöjligt att ändra den. Enhetens effektivitet är 85%, start under belastning är redan möjligt med en matningsspänning på 0,8V.

mikrochipenhet ZXLD381

LED: s framspänning bör inte vara högre än 3,5 V, vilket indikeras i bottenlinjen under figuren. Strömmen genom lysdioden regleras genom att ändra induktansen hos induktorn, som visas i tabellen på höger sida av figuren. I mittkolumnen indikeras toppström, i den sista kolumnen, medelström genom lysdioden. För att minska kretsnivån och öka glödets ljusstyrka är det möjligt att använda en likriktare med ett filter.

mikrochipenhet ZXLD381

Här används en lysdiod med en direktspänning på 3,5 V, en högfrekvensdiod D1 med en Schottky-barriär, en C1-kondensator, företrädesvis med ett lågt värde av ekvivalent seriemotstånd (låg ESR). Dessa krav är nödvändiga för att öka enhetens totala effektivitet, för att värma upp dioden och kondensatorn så lite som möjligt. Utgångsströmmen väljs genom att välja induktansen hos induktorn beroende på lysdioden.


Chip ZXSC300

Den skiljer sig från ZXLD381 genom att den inte har en intern utgångstransistor och en motståndströmssensor. Denna lösning gör att du kan öka enhetens utgångsström avsevärt och därför applicera en lysdiod med högre effekt.

Chip ZXSC300

Ett externt motstånd R1 används som strömgivare genom att ändra värdet för att det är möjligt att ställa in önskad ström beroende på LED-typ. Beräkningen av detta motstånd utförs enligt formlerna i databladet på ZXSC300-chipet. Vi kommer inte att ge dessa formler här; vid behov är det lätt att hitta ett datablad och spionformler därifrån. Utströmmen begränsas endast av parametrarna för utgångstransistorn.

När du slår på alla kretsar som beskrivs för första gången rekommenderas det att ansluta batteriet genom ett 10Ω-motstånd. Detta hjälper till att undvika transistorns död om till exempel transformatorns lindningar är felaktigt anslutna. Om lysdioden tänds med detta motstånd kan motståndet tas bort och ytterligare inställningar göras.

Boris Aladyshkin

Se även på elektrohomepro.com:

  • Transistor Test Probe
  • Hur är LED-lampor
  • Hur man gör en strömförsörjning från en elektronisk transformator
  • Timer 555. Spänningsomvandlare
  • PWM - 555 motorvarvtalsregulatorer

  •  
     
    kommentarer:

    # 1 skrev: Ivan | [Cite]

     
     

    Hallå En sådan fråga. I avsnittet Konverterare med en choke beskriver det första diagrammet hur man gör en choke: 15 varv per ring från en energisparande lampa, och till den andra kretsen skrivs det just att en choke är 200 ... 350 μH. Säg mig, kommer gasen som beskrivs för den första kretsen att passa den andra? Om inte, hur ska du sätta ihop gasreglaget för den andra kretsen själv. Det finns ingen möjlighet att ersätta induktorns induktans.

     
    kommentarer:

    # 2 skrev: | [Cite]

     
     

    Hallå Bra artikel. Intressant visas intressanta lösningar.

     
    kommentarer:

    # 3 skrev: | [Cite]

     
     

    God kväll Och i det första diagrammet, desto mer vänder desto bättre eller en viss mängd?