kategoriler: Pratik Elektronik, LED'ler hakkında her şey
Görüntülenme sayısı: 146268
Makaleye yorum: 3
Bazı basit LED güç düzenleri
Çeşitli tasarımlardaki LED el feneri mağazalarındaki geniş seçime rağmen, jambonlar beyaz süper parlak LED'lere güç vermek için kendi seçeneklerini geliştiriyorlar. Temel olarak, görev pratik araştırma yapmak için sadece bir pil veya akümülatörden LED'e nasıl güç verileceği ile ilgilidir.
Olumlu bir sonuç elde edildikten sonra, şema sökülür, ayrıntılar bir kutuya konur, deney tamamlanır, ahlaki memnuniyet sağlanır. Çoğu zaman, çalışmalar bu noktada durur, ancak bazen belirli bir montajı bir breadboard üzerinde bir araya getirme deneyimi, tüm sanat kurallarına göre yapılan gerçek bir tasarıma girer. Aşağıdakiler amatör radyo operatörleri tarafından geliştirilen bazı basit devrelerdir.
Bazı durumlarda, aynı şema farklı sitelerde ve farklı makalelerde göründüğünden, programın kim olduğunu belirlemek çok zordur. Çoğu zaman makalelerin yazarları dürüstçe bu makalenin internette bulunduğunu yazıyor, ancak bu planı ilk kez yayınlayan bilinmemektedir. Birçok şema aynı Çin fenerlerinin panolarından basitçe kopyalanır.
Okuduğunuz makalenin yazarı da devrelerin yazarı olduğunu iddia etmez; bu sadece “LED” konusundaki küçük bir devre seçimidir.
Neden dönüştürücülere ihtiyacımız var?
Mesele şu ki, doğrudan voltaj düşüşü LEDKural olarak, 2.4 ... 3.4V'den az değil, bu nedenle 1.5V voltajlı tek bir aküden ve 1.2V voltajlı bir aküden daha da fazlası, bir LED'i yakmak imkansızdır. İki çıkış yolu var. Ya üç ya da daha fazla galvanik hücreli pil kullanın ya da en azından en basit DC-DC dönüştürücü.
Bu el feneri sadece bir pil ile güç sağlayacak dönüştürücü. Bu çözüm, güç kaynaklarının maliyetini azaltır ve ek olarak daha eksiksiz kullanmanızı sağlar galvanik hücre yükü: Birçok invertör 0.7V'a kadar derin akü deşarjı ile çalışır! Bir dönüştürücü kullanmak, el fenerinin boyutunu da azaltır.
Bir LED'e güç vermek için en basit devre
Devre bir engelleme üreticisidir. Bu klasik elektronik devrelerden biridir, bu nedenle uygun montaj ve servis parçaları ile hemen çalışmaya başlar. Bu devredeki ana şey, transformatör Tr1'i sargıların fazını karıştırmak için doğru bir şekilde sarmaktır.
Transformatörün çekirdeği olarak, tahtadan kullanılamaz olandan bir ferrit halka kullanabilirsiniz enerji tasarruflu floresan lamba. İzoleli bir telin birkaç turunu sarmak ve sargıları aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bağlamak yeterlidir.
Transformatör, halkanın üzerine biraz daha fazla dönüş yapılmasına izin verecek şekilde, 0.3 mm'den daha fazla olmayan bir çapa sahip bir PEV veya PEL tipi sargı teli ile sarılabilir, bu da devrenin çalışmasını hafifçe iyileştirir.
Sargılar iki kabloya sarılmalıdır, daha sonra sargıların uçlarını şekilde gösterildiği gibi bağlayın. Diyagramdaki sargıların başlangıcı bir nokta ile gösterilir. Olarak transistor herhangi bir düşük güçlü transistör n-p-n iletkenliğini kullanabilirsiniz: KT315, KT503 ve benzerleri. BC547 gibi ithal bir transistör bulmak artık daha kolay.
N-p-n yapısının transistörü elinizde değilse, pnp iletkenlik transistörüörneğin KT361 veya KT502. Bununla birlikte, bu durumda, pilin polaritesini değiştirmeniz gerekecektir.
Direnç R1, LED'in en iyi ışığına göre seçilir, ancak devre basitçe bir jumper ile değiştirilse bile çalışır. Yukarıdaki şema, deneyler yapmak için sadece ruh için tasarlanmıştır. Bu nedenle, tek bir LED üzerinde sekiz saatlik sürekli çalışmanın ardından, 1.5V pil 1.42V'ye “oturur”. Neredeyse deşarj olmadığını söyleyebiliriz.
Devrenin yük kapasitelerini incelemek için paralel olarak birkaç LED daha bağlamayı deneyebilirsiniz. Örneğin, dört LED ile devre oldukça istikrarlı bir şekilde çalışmaya devam eder, altı LED ile transistör ısınmaya başlar, sekiz LED ile parlaklık belirgin şekilde azalır, transistör çok güçlü bir şekilde ısınır. Ancak yine de plan çalışmaya devam ediyor. Ancak bu sadece bilimsel araştırma düzenindedir, çünkü bu moddaki transistör uzun süre çalışmayacaktır.
Doğrultucu ile dönüştürücü
Bu şemaya dayanarak basit bir el feneri oluşturmayı planlıyorsanız, LED'in daha parlak bir şekilde parlamasını sağlayacak birkaç ayrıntı eklemeniz gerekecektir.
Bu devrede LED'in titreşimli değil, doğru akımla çalıştırıldığını görmek kolaydır. Doğal olarak, bu durumda, ışımanın parlaklığı biraz daha yüksek olacak ve yayılan ışığın titreşim seviyesi çok daha az olacaktır. Bir diyot olarak, herhangi bir yüksek frekans, örneğin KD521 (Yarı iletken diyotun çalışma prensibi).
Jikle dönüştürücüler
Başka bir en basit diyagram aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Şekildeki diyagramdan biraz daha karmaşıktır. 12 transistör içerir, ancak iki sargılı bir transformatör yerine, sadece bir indüktör L1'e sahiptir. Böyle bir bobin, halka üzerine, aynı enerji tasarruflu lambadan sarılabilir, bunun için 0.3 ... 0.5 mm çapında bir sargı telinin sadece 15 turunu sarmanız gerekir.
LED üzerindeki belirtilen gaz kelebeği parametresi ile, 1W LED'e güç vermek için yeterli olan 3.8 V'a kadar bir voltaj elde etmek mümkündür (5730 3.4V LED'de doğrudan voltaj düşüşü). Devrenin kurulumu, LED'in maksimum parlaklığına göre C1 kondansatörünün ±% 50 aralığında seçilmesinden oluşur. Besleme gerilimi, pil kapasitesinin maksimum kullanımını sağlayan 0.7V'a düşürüldüğünde devre kullanılabilir.
Eğer düşünülen devreyi D1 diyotu üzerinde bir doğrultucu, C1 kapasitörü üzerinde bir filtre ve bir zener diyotu D2 ile desteklersek, op amp veya diğer elektronik bileşenler üzerindeki devreleri çalıştırmak için kullanılabilecek düşük güçlü bir güç kaynağı elde ederiz. Bu durumda, indüktörün endüktansı 200 ... 350 μH içinde seçilir, bir Schottky bariyeri olan diyot D1, zener diyotu D2 verilen devrenin voltajına göre seçilir.
Koşulların iyi bir kombinasyonu ile, böyle bir dönüştürücü kullanarak, çıkışta 7 ... 12 V voltaj elde edebilirsiniz. Dönüştürücüyü yalnızca LED'lere güç sağlamak için kullanmayı planlıyorsanız, Zener diyot D2 devre dışı bırakılabilir.
Dikkate alınan tüm devreler en basit voltaj kaynaklarıdır: LED aracılığıyla akım sınırlaması, çeşitli anahtarlıklarda veya LED'li çakmaklarda yaklaşık olarak aynı şekilde gerçekleştirilir.
Herhangi bir sınırlama direnci olmadan güç düğmesindeki LED, dahili direnci LED yoluyla akımı güvenli bir seviyeye sınırlayan 3 ... 4 küçük disk pille çalışır.
Akım geri besleme devreleri
Ve yine de LED güncel bir cihazdır. LED'lerin belgelerinde doğru akımın gösterilmesi hiçbir şey için değildir. Bu nedenle, LED'lere güç vermek için bu şemalar akım geri bildirimi içerir: LED'den geçen akım belirli bir değere ulaşır ulaşmaz, çıkış aşaması güç kaynağından ayrılır.
Voltaj stabilizatörleri de tam olarak çalışır, sadece voltaj geri beslemesi vardır. Aşağıda akım geri besleme LED'lerine güç vermek için bir diyagram bulunmaktadır.
Dikkatli bir inceleme, devrenin temelinin transistör VT2 üzerine monte edilen aynı engelleme jeneratörü olduğunu gösterir. Transistör VT1, geri besleme devresindeki kontroldür. Bu devrede geri besleme aşağıdaki gibi çalışır.
LED'ler, elektrolitik kapasitörde biriken bir voltajla çalışır. Kondansatör, transistör VT2 kollektöründen gelen darbe gerilimi ile diyottan şarj edilir. LED'lere güç sağlamak için rektifiye voltaj kullanılır.
LED'lerden geçen akım şu yol boyunca gider: artı kapasitör, limit dirençli LED'ler, akım geri besleme direnci (sensör) Roc, eksi elektrolitik kapasitör.
Bu durumda, LED'lerden geçen akım olan geri besleme direncinde bir voltaj düşüşü Uoc = I * Roc oluşturulur. Artan voltaj açıkken elektrolitik kapasitör (yine de jeneratör kondansatörü çalışır ve şarj eder), LED'lerden geçen akım artar ve sonuç olarak geri besleme direnci Roc üzerindeki voltaj da artar.
Uoc 0.6V'a ulaştığında, transistör VT2'nin taban verici bağlantı noktasını kapatarak transistör VT1 açılır. Transistör VT2 kapanır, engelleme jeneratörü durur ve elektrolitik kapasitörün şarj edilmesini durdurur. Yükün etkisi altında, kapasitör boşalır, kapasitördeki voltaj düşer.
Kondansatör üzerindeki voltajda bir azalma, LED'ler boyunca akımda bir azalmaya ve sonuç olarak geri besleme voltajında Uoc'da bir azalmaya yol açar. Bu nedenle, transistör VT1 kapalıdır ve blokaj jeneratörünün çalışmasına müdahale etmez. Jeneratör çalışır ve tüm döngü tekrar tekrar tekrarlanır.
Geri besleme direncinin direncini değiştirerek, akımı LED'ler aracılığıyla büyük ölçüde değiştirmek mümkündür. Bu tür devrelere darbeli akım dengeleyicileri denir.
Entegre Akım Regülatörleri
Şu anda, LED'ler için akım stabilizatörleri entegre tasarımda mevcuttur. Örnek olarak, özel mikro devreler ZXLD381, ZXSC300 verilebilir. Aşağıda gösterilen diyagramlar bu mikro devrelerin veri sayfalarından alınmıştır.
Şekilde cihaz yongası ZXLD381 gösterilmektedir. Bir PWM jeneratörü (Darbe Kontrolü), bir akım sensörü (Rsense) ve bir çıkış transistörü içerir. Sadece iki ek var. Bu bir LED LED ve bir L1 indüktördür. Aşağıdaki şekilde tipik bir bağlantı şeması gösterilmiştir. Çip SOT23 paketinde mevcuttur. 350KHz üretim frekansı dahili kapasitörler tarafından ayarlanır, değiştirmek imkansızdır. Cihazın verimliliği% 85'tir, yük altında başlatma 0.8V'luk bir besleme voltajı ile zaten mümkündür.
LED'in ileri voltajı, şeklin altındaki alt satırda belirtildiği gibi 3.5V'dan fazla olmamalıdır. LED'den geçen akım, şeklin sağ tarafındaki tabloda gösterildiği gibi indüktörün endüktansı değiştirilerek düzenlenir. Orta sütunda pik akım, son sütunda LED üzerinden ortalama akım gösterilir. Dalgalanma seviyesini azaltmak ve ışımanın parlaklığını arttırmak için filtreli bir doğrultucu kullanmak mümkündür.
Burada 3,5 V doğrudan voltajlı bir LED, tercihen Schottky bariyerli yüksek frekanslı bir diyot D1, tercihen düşük eşdeğer seri direnç değerine (düşük ESR) sahip bir C1 kondansatör. Bu gereksinimler, cihazın genel verimliliğini arttırmak, diyot ve kapasitörü mümkün olduğunca az ısıtmak için gereklidir. Çıkış akımı, LED'in gücüne bağlı olarak indüktörün endüktansı seçilerek seçilir.
Çip ZXSC300
Dahili çıkış transistörü ve direnç akımı sensörü bulunmaması nedeniyle ZXLD381'den farklıdır. Bu çözüm, cihazın çıkış akımını önemli ölçüde artırmanıza ve bu nedenle daha büyük bir LED uygulamanıza olanak tanır.
Harici bir direnç R1, LED tipine bağlı olarak gerekli akımı ayarlamanın mümkün olduğu değeri değiştirerek akım sensörü olarak kullanılır. Bu direncin hesaplanması, ZXSC300 yongasındaki veri sayfasında verilen formüllere göre gerçekleştirilir. Bu formülleri burada vermeyeceğiz; gerekirse bir veri sayfası ve casus formülleri bulmak kolaydır. Çıkış akımı sadece çıkış transistörünün parametreleri ile sınırlıdır.
İlk kez açıklanan tüm devreleri açtığınızda, pilin 10Ω dirençle bağlanması tavsiye edilir. Bu, örneğin transformatör sargıları yanlış bağlanırsa transistörün ölümünü önlemeye yardımcı olacaktır. LED bu dirençle yanarsa, direnç çıkarılabilir ve diğer ayarlar yapılabilir.
Boris Aladyshkin
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: