Стабилизатор напряжения для светодиодов: Стабилизатор напряжения 12 Вольт для светодиодов в авто купить — SJRacing — тюнинг комплектующие для вашего автомобиля

Содержание

изготовление и установка на автомобиль

В последние годы автолюбители стали оснащать свои автомобили дневными ходовыми огнями. Хотя правила допускают в этом качестве использовать штатные осветительные приборы (противотуманки, фары и т.д.), многие предпочитают выполнять ДХО в виде отдельных блоков. И часть автомобилистов столкнулась с тем, что светодиоды, на основе которых выполнены фонари, выходят из строя, не проработав и года. Причину столь короткой службы никто детально не выяснял. Возможно, это связано с качеством LED от неизвестных производителей, или с тем, что изготовители намного завышают заявленный ресурс полупроводниковых изделий, а может быть все дело в недостаточном охлаждении.

Но существует устойчивое мнение, что светодиоды выходят из строя из-за нестабильного напряжения в бортсети авто или из-за кратковременных выбросов по цепи питания, амплитуда которых достигает нескольких десятков вольт. Спастись от этой беды пытаются установкой стабилизатора напряжения бортсети для ДХО автомобиля.

На сколько вольт должен быть стабилизатор

Если стабилизатор для ДХО используется с промышленными фонарями, то его выходное напряжение должно быть равно напряжению питания, обозначенному на корпусе прибора. В большинстве случаев это 12 вольт. Для самодельной системы надо рассмотреть ее схему.

Схема фонаря из цепочки стабилитронов.

Обычно она состоит из последовательной цепочки 2..4 светодиодов и гасящего резистора. Для нормальной работы светодиода на нем должно падать его номинальное напряжение. Например, для светодиода ARPL-Star-3W-BCB падение напряжения составляет 3,6 В. Для цепочки из трех элементов надо обеспечить 3.6*3=10,8 вольт. Еще небольшое напряжение должно упасть на балласте (его величина определяется при расчете, 1..2 вольта). В итоге выходим примерно на 12 вольт.

Тип LED	Мощность, Вт	Падение напряжения, В
TDS-P003L4U13	3	3,6
TDSP005L8011	5	6,5
ARPL-Star-3W-BCB	3	3..3,6
STAR 3WR	3	3,6
High Power 3 W	3	3,35..3,6

Какие бывают стабилизаторы напряжения для ДХО

Самые простые и недорогие стабилизаторы – линейного типа. Они перераспределяют напряжение сети между регулирующим элементом (транзистором) и нагрузкой.

Принцип работы линейного регулятора напряжения.

При уменьшении входного напряжения или увеличении тока нагрузки транзистор приоткрывается, и напряжение на нагрузке увеличивается. Если входное напряжение увеличилось или ток нагрузки упал, регулятор немного закрывает силовой элемент, и напряжение на нагрузке уменьшается. Так достигается стабильность. Достоинства таких стабилизаторов:

простота;
низкая стоимость;
можно купить в интегральном исполнении на фиксированное напряжение.

Среди минусов – большие потери мощности за счет рассеяния на регулирующем элементе (в связи с этим нужен эффективный теплоотвод) и необходимость заметного превышения входного напряжения над выходным.

От этих недостатков свободны импульсные стабилизаторы, они распределяют энергию во времени, но их проблема – сложность изготовления. Для самостоятельной сборки нужны определенные знания и квалификация.

Как правильно подобрать

Для подбора прибора промышленного изготовления надо задаться следующими параметрами:

выходное напряжение;
рабочий ток;
минимальное входное напряжение (максимальное обычно составляет несколько десятков вольт, такого напряжения в сети автомобиля не бывает).

Как подбирать выходное напряжение, сказано выше. Рабочий ток должен превышать ток потребления фонарей (или фонаря, если стабилизатор ставится на каждый прибор отдельно) с запасом. На последний параметр мало кто обращает внимание, а он может оказать критическое влияние на работу всей системы.

Читайте также: Как правильно выбрать ходовые огни на авто, чтобы не оштрафовали

Изучаем популярные схемы стабилизатора напряжения

В первую очередь надо выбрать схему устройства. В глобальной сети много рекомендаций собирать такие блоки на интегральных линейных стабилизаторах 7812 (КР142ЕН8Б).

Схема стабилизатора на 7812 из интернета (явная ошибка – на входе должно быть не менее 14,5 вольта).

Те, кто публикует такие схемы, обращают внимание на их простоту и отсутствие необходимости настройки, совершенно забывая об одной проблеме. Для нормальной работы на таком стабилизаторе должно падать не менее 2,5 вольт – об этом написано в любом даташите. Попросту, для хоть сколько-нибудь эффективной стабилизации на выходе, на входе должно быть не менее 14,5 вольт. В автомобиле с исправным генератором такого напряжения быть не должно, а при более низком значении применять такую схему бессмысленно. В качестве компромисса можно использовать девятивольтовый стабилизатор (LM7809), его работоспособность начнется от 11,5 вольт на входе, но при этом упадет яркость свечения фонарей. По требованиям ГОСТ минимальная сила света должна составлять 400 кд, и ниже этого предела опускаться нельзя.

Еще более бездумными выглядят рекомендации ставить на входе диод.

Схема из сети – микросхема 7812 с диодом на входе.

Его назначение весьма сомнительно – защищать микросхему от обратной полярности при стабильном монтаже не надо. Но на кремниевом p-n переходе дополнительно упадет еще 0,6 вольта, и для нормальной работы понадобится не менее 15 вольт.

Схемы с интегральным линейником на 12 вольт (с диодом или без него) пригодны разве что для среза высоковольтных всплесков по шине +12 вольт (если таковые на самом деле присутствуют). То есть они могут служить своеобразным «барьером Зенера», но такой барьер можно сделать гораздо проще. Надо включить параллельно цепочке светодиодов стабилитрон Uст, немного превышающее рабочее напряжение. В нормальном режиме его сопротивление велико, он не окажет влияния на работу осветительного прибора. При превышении напряжения стабилизации (например, 15 вольт) он откроется и «срежет» излишек.

Подключение стабилитрона параллельно фонарю.

Немного лучше работают стабилизаторы на микросхемах LDO (low drop out). Они выглядят подобно обычным линейным регуляторам, но им для нормальной работы необходимо падение всего в 1,2 вольта, и эффективная стабилизация начнется уже при 13,2 вольтах. Что уже лучше, но все равно недостаточно для нормального функционирования. Для работы в такой схеме подойдут микросхемы LM1084 и LM1085, но схема их включения несколько сложнее.

Схема включения LDO LM1084.

Для получения выходного напряжения 12 вольт сопротивление резистора R1 должно быть 240 Ом, а R2 – 2,2 кОм. Имеется принципиальное препятствие для дальнейшего снижения падения – регулятор выполнен на биполярном транзисторе, и на его эмиттерном и коллекторном переходах должно упасть не менее 1,2 вольт. Это легко обходится применением полевого транзистора в качестве регулирующего элемента. Интегральные микросхемы, построенные по такому принципу, найти сложно, еще сложнее подобрать по нужным параметрам и они стоят дороже. А вот сделать самому такое устройство на дискретных элементах по силам даже радиолюбителю средней квалификации.

Схема линейного регулятора на мощном полевом транзисторе.

Номиналы элементов:

R1 — 68 кОм;
R2 — 10 кОм;
R3 — 1 кОм;
R4,R5 — 4,7 кОм;
R6 — 25 кОм;
VD1 — BZX84C6V2L;
VT1 — AO3401;
VT2,VT3 — 2N5550.

Выходное напряжение задается соотношением R5/R6. При указанных номиналах на выходе будет 12 вольт, на входе понадобится не более 12,5. Это cерьезное улучшение. Но принципиального скачка можно добиться только применением импульсного источника питания. Такой преобразователь по схеме Step-Up можно собрать на микросхеме XL6009.

Схема импульсника на XL6009.

Такой стабилизатор в готовом виде можно заказать на популярных интернет-площадках. Но есть проблема – производители из экономии часто устанавливают элементы, рассчитанные на ток не более 1 А (хотя микросхема способна выдать ток до 3 А). Или, например, могут быть не установлены входные или выходные оксидные конденсаторы. Даже диод Шоттки N5824, указанный в даташите, при токах выше 1,5 А начинает греться. Вместо него надо применить более мощный диод, например SR560. Все эти замены и упрощения ведут к перегреву платы и выходу ее из строя.

В видео показан пример сборки стабилизатора на 12 вольт.

Установка на ДХО

Стабилизатор, вне зависимости от того, по какой схеме он собран, устанавливается в разрыв провода, идущего от выключателя или контроллера к фонарям дневных ходовых огней. Делается это в любом удобном месте. Если мощность регулятора достаточная для работы с двумя фонарями, можно включить его в разрыв провода питания двух фонарей, до точки разделения. Если нет – для каждой лампы ДХО потребуется два устройства.

Подключение стабилизирующего устройства.

Надо не забывать подключать минусовой провод к общему проводнику автомобиля. Еще один часто возникающий вопрос – установка радиатора для линейного регулятора. Существует идея использовать в качестве элемента охлаждения кузов автомобиля. Его площадь велика, и он будет великолепно отводить тепло. При условии, что обеспечен надежный тепловой контакт между поверхностью микросхемы и поверхностью кузова. А это потребует, как минимум, удаление лакокрасочного покрытия в месте установки, а также сверления отверстия под винт крепления. В этом месте быстро образуется очаг коррозии. Поэтому данная идея не самая удачная. Лучше сделать небольшой отдельный радиатор из кусочка листового алюминия.

Видео: Подключение и проверка стабилизаторов L7812CV и LM317T для светодиодных ДХО на ВАЗ-2106.

Вопрос применения стабилизатора для дневных ходовых огней не так прост, как это кажется на первый взгляд. Для принятия решения о его применении и выборе способа установки требуется определенная техническая подготовка. Материалы обзора помогут сделать этот выбор.

Стабилизатор тока для светодиодов: виды, схемы, как сделать

Главным электрическим параметром светодиодов (LED) является их рабочий ток. Когда в таблице характеристик светодиода мы встречаем рабочее напряжение, то нужно понимать, что речь идет о падении напряжения на светодиоде при протекании рабочего тока. То есть рабочий ток определяет рабочее напряжение LED. Поэтому только стабилизатор тока для светодиодов может обеспечить их надежную работу.

Назначение и принцип работы

Стабилизаторы должны обеспечивать постоянный рабочий ток светодиодов когда в сети питания есть проблемы с отклонением напряжения от нормы (вам будет интересно узнать, как подключить светодиод от сети 220 вольт). Стабильный рабочий ток в первую очередь необходим для защиты LED от перегрева. Ведь при превышении максимально допустимого тока, светодиоды выходят из строя. Также стабильность рабочего тока обеспечивает постоянство светового потока прибора, например, при разряде аккумуляторных батарей или колебаниях напряжения в питающей сети.

Стабилизаторы тока для светодиодов имеют разные виды исполнения, а обилие вариантов схем исполнения радует глаз. На рисунке приведены три самые популярные схемы стабилизаторов на полупроводниках.

Схема а) — Параметрический стабилизатор. В этой схеме стабилитрон задает постоянное напряжение на базе транзистора, который включен по схеме эмиттерного повторителя. Благодаря стабильности напряжения на базе транзистора, напряжение на резисторе R тоже постоянно. В силу закона Ома ток на резисторе также не меняется. Так как ток резистора равен току эмиттера, то стабильны токи эмиттера и коллектора транзистора. Включая нагрузку в цепь коллектора, мы получим стабилизированный ток.
Схема б). В схеме, напряжение на резисторе R стабилизируется следующим образом. При увеличении падения напряжения на R, больше открывается первый транзистор. Это приводит к уменьшению тока базы второго транзистора. Второй транзистор немного закрывается и напряжение на R стабилизируется.
Схема в). В третьей схеме ток стабилизации определяется начальным током полевого транзистора. Он не зависит от напряжения, приложенного между стоком и истоком.

В схемах а) и б) ток стабилизации определяется номиналом резистора R. Применяя вместо постоянного резистора подстрочный можно регулировать выходной ток стабилизаторов.

Производители электронных компонентов производят множество микросхем стабилизаторов для светодиодов. Поэтому в настоящее время в промышленных изделиях и в радиолюбительских конструкциях чаще применяются стабилизаторы в интегральном исполнении. Почитать про все возможные способы подключения светодиодов можно здесь.

Обзор известных моделей

Большинство микросхем для питания светодиодов выполнены в виде импульсных преобразователей напряжения. Преобразователи, в которых роль накопителя электрической энергии выполняет катушка индуктивности (дроссель) называются бустерами. В бустерах преобразование напряжения происходит за счет явления самоиндукции. Одна из типичных схем бустера приведена на рисунке.

Схема стабилизатора тока работает следующим образом. Транзисторный ключ находящийся внутри микросхемы периодически замыкает дроссель на общий провод. В момент размыкания ключа в дросселе возникает ЭДС самоиндукции, которая выпрямляется диодом. Характерно то, что ЭДС самоиндукции может значительно превышать напряжение источника питания.

Как видно из схемы для изготовления бустера на TPS61160 производства фирмы Texas Instruments требуется совсем немного компонентов. Главными навесными деталями являются дроссель L1, диод Шоттки D1, выпрямляющий импульсное напряжение на выходе преобразователя, и R_set.

Резистор выполняет две функции. Во-первых, резистор ограничивает ток, протекающий через светодиоды, а во-вторых, резистор служит элементом обратной связи (своего рода датчиком). С него снимается измерительное напряжение, и внутренние схемы чипа стабилизируют ток, протекающий через LED, на заданном уровне. Изменяя номинал резистора можно изменять ток светодиодов.

Преобразователь на TPS61160 работает на частоте 1.2 МГц, максимальный выходной ток может составлять 1.2 А. С помощью микросхемы можно питать до десяти светодиодов включенных последовательно. Яркость светодиодов можно изменять путем подачи на вход «контроль яркости» сигнала ШИМ переменной скважности. КПД приведенной схемы составляет около 80%.

Нужно заметить, что бустеры обычно используются, когда напряжение на светодиодах выше напряжения источника питания. В случаях, когда требуется понизить напряжение, чаще применяют линейные стабилизаторы. Целую линейку таких стабилизаторов MAX16xxx предлагает фирма MAXIM. Типовая схема включения и внутренняя структура подобных микросхем представлена на рисунке.

Как видно из структурной схемы, стабилизация тока светодиодов осуществляется Р-канальным полевым транзистором. Напряжение ошибки снимается с резистора R_sens и подается на схему управления полевиком. Так как полевой транзистор работает в линейном режиме, КПД подобных схем заметно ниже, чем у схем импульсных преобразователей.

Микросхемы линейки MAX16xxx часто применяются в автомобильных приложениях. Максимальное входное напряжение чипов составляет 40 В, выходной ток – 350 мА. Они, как и импульсные стабилизаторы, допускают ШИМ-диммирование.

Стабилизатор на LM317

В качестве стабилизатора тока для светодиодов можно использовать не только специализированные микросхемы. Большой популярностью у радиолюбителей пользуется схема LM317.

LM317 представляет собой классический линейный стабилизатор напряжения имеющий множество аналогов. В нашей стране эта микросхема известна как КР142ЕН12А. Типовая схема включения LM317 в качестве стабилизатора напряжения показана на рисунке.

Для превращения этой схемы в стабилизатор тока достаточно исключить из схемы резистор R1. Включение LM317 в качестве линейного стабилизатора тока выглядит следующим образом.

Выполнить расчет этого стабилизатора довольно просто. Достаточно вычислить номинал резистора R1, подставив значение тока в следующую формулу:

R1=1.25*I₀.

Мощность, рассеиваемая на резисторе равна:

W=I²R₁.

Регулируемый стабилизатор

Предыдущую схему легко превратить в регулируемый стабилизатор. Для этого нужно постоянный резистор R1 заменить на потенциометр. Схема будет выглядеть так:

Как сделать стабилизатор для светодиода своими руками

Во всех приведенных схемах стабилизаторов используется минимальное количество деталей. Поэтому самостоятельно собрать подобные конструкции сможет даже начинающий радиолюбитель освоивший навыки работы с паяльником. Особенно просты конструкции на LM317. Для их изготовления даже не нужно разрабатывать печатную плату. Достаточно припаять подходящий резистор между опорным выводом микросхемы и ее выходом.

Также к входу и выходу микросхемы нужно припаять два гибких проводника и конструкция будет готова. В случае, если с помощью стабилизатора тока на LM317 предполагается питать мощный светодиод, микросхему нужно оснастить радиатором который обеспечит отвод тепла. В качестве радиатора можно использовать небольшую алюминиевую пластинку площадью 15-20 квадратных сантиметров.

Изготавливая конструкции бустеров, в качестве дросселей можно использовать катушки фильтров различных блоков питания. Например, для этих целей хорошо подойдут ферритовые кольца от блоков питания компьютеров, на которые следует намотать несколько десятков витков эмалированного провода диаметром 0.3 мм.

Какой стабилизатор использовать в авто

Сейчас автолюбители часто занимаются модернизацией светотехники своих машин, применяя для этих целей светодиоды или светодиодные ленты (читайте, как подключить светодиодную ленту в авто). Известно, что напряжение бортовой сети автомобиля может сильно меняться в зависимости от режима работы двигателя и генератора. Поэтому в случае с авто особенно важно применять не стабилизатор 12 вольт, а рассчитанный на конкретный тип светодиодов.

Для автомобиля можно посоветовать конструкции на основе LM317. Также можно использовать одну из модификаций линейного стабилизатора на двух транзисторах, в которой в качестве силового элемента использован мощный N-канальный полевой транзистор. Ниже приведены варианты подобных схем, в том числе и схема светодиодного драйвера.

Вывод

Подводя итог можно сказать, что для надежной работы светодиодных конструкций их необходимо питать с помощью стабилизаторов тока. Многие схемы стабилизаторов просты и доступны для изготовления своими руками. Мы надеемся, что приведенные в материале сведения будут полезны всем, кто интересуется данной темой.

Стабилизатор напряжения для автомобильных светодиодов

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов — современное любительское оформление авто практически не обходится без использования светодиодов. Но некоторые моменты тюнинга включают в себя работы, для которых нужно приложить немало усилий. В качестве примера можно привести трудоемкую установку в передние фары автомобиля светодиодной ленты. Но вот когда вся эта красота перестает вдруг работать, из-за того, что вышел из строй один или несколько светодиодов. Поэтому становится очень обидно и жалко потраченного времени и усилий на установку LED-ленты. А вот если бы изначально была грамотно построена схема подключения, то такого бы не случилось.

Дело в том, что в подключаемой схеме не был использован стабилизатор напряжения, который предназначен именно для создания корректной работы светодиодов. В случае установки в цепь бортовой сети автомобиля светодиодов с номинальным током 250-300 мА, то тогда рекомендуется включать в схему ограничительный резистор. Этот гасящий резистор ограничит ток в тракте, тем самым увеличит срок службы светодиодов.

При нестабильном напряжении бортовой сети машины, необходимо устанавливать в схему линейный стабилизатор.

Простейший стабилизатор напряжения 12 вольт

Данная схема выполнена с использованием линейного стабилизатора КРЕН8Б либо KIA7812A, а также выпрямительного диода 1n4007 с постоянным обратным напряжением 1000v.

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов в другом варианте

Ниже представленная схема выполнена с некоторыми изменениями, то-есть в ее входном и выходном тракте добавлены конденсаторы, предназначенные для сглаживания пульсаций.

Для этого варианта схемы необходимо иметь: сам стабилизатор напряжения на базе микросхемы L7812, конденсатор с емкостью 330µF 16v, а также конденсатор 100µF 16v, выпрямительный диод 1N4001, монтажные провода и термоусадочный кембрик диаметром 3 мм.

Усовершенствованная схема стабилизатора напряжения 12 вольт

1. Делаем короче один вывод на стабилизаторе;
2. Хорошо облуживаем;
3. Припаиваем к укороченному выводу стабилизатора диод и конденсаторы;
4. Помещаем монтажные провода в термоусадочный кембрик.

1. Припаиваем монтажные провода;
2. На провод одеть кембрик, для усадки нагреть его паяльником или феном;
3. Подключаем к левому выводу питание, а к правому выводу выход к светодиодной ленте;
4. LED-лента светится! Теперь она прослужит гораздо дольше, чем без применения стабилизатора.

Примечание: обе представленные схемы рассчитывались на работу с сопротивлением нагрузки не более 1А. В случае необходимости использования нагрузок с током более 1А, то тогда можно установить стабилизатор L78S12CV (2А) на теплоотводе.

Предупреждение: Будет много букв, но вроде все по делу. Статья рассчитана на новичков, умеющих пользоваться паяльником.

Часть 1. Предисловие

Наверное, многие из вас меняли штатные лампы накаливания в плафонах салона, в подсветке номера, в габаритных огнях, в приборной панели и т.д., на светодиодные лампы.

Как правило, при подобных заменах используются уже готовые автомобильные светодиодные лампы, рассчитанные на напряжение 12 вольт.

По сравнению с лампами накаливания, преимущества светодиодных ламп известны, это малое энергопотребление, большой выбор цветов свечения, меньший нагрев, а также существенно больший срок службы.

Однако, для долгой и счастливой жизни светодиода весьма важно, чтобы протекающий через него ток не превышал заданных производителем величин. При превышении максимально допустимого тока, происходит быстрая деградация кристаллов светодиодов, и лампа выходит из строя.

Поэтому, в «правильные» светодиодные лампы уже встроен стабилизатор тока (драйвер). Но такие лампы, как правило, стоят недешево. В связи с этим, в автолюбительской среде гораздо большее распространение получили дешевые светодиодные лампы, не имеющие встроенного стабилизатора. Примеры таких ламп на фото 1:

Из-за отсутствия стабилизатора, такие лампы весьма чувствительны к скачкам напряжения в бортовой сети автомобиля. Кроме того, хитрые узкоглазые производители ламп рассчитывают их параметры, как правило, на максимальное напряжение 12В. Однако, как известно, при работе двигателя напряжение в бортсети составляет 13.5-14.5В. В итоге, светодиодные лампы, не имеющие стабилизатора, часто служат даже меньше, чем обычные лампы накаливания. Особенно это заметно при использовании светодиодных ламп в подсветке номера и в габаритных огнях, когда светодиоды работают в течение длительного времени. Месяц-другой, реже полгода, и лампа начинает мигать, а вскоре и совсем гаснет.

Один из способов продлить жизнь таким лампам — это подключение их через стабилизаторы тока (или напряжения), которые защитят лампы от скачков напряжения в бортовой сети автомобиля и обеспечат требуемый ток. Однако, такой способ имеет ряд существенных недостатков:

Недостаток 1. Для установки стабилизаторов требуется вмешательство в электропроводку автомобиля, на что пойдет не каждый автовладелец, особенно в гарантийный период.

Недостаток 2. По схемотехнике, стабилизаторы делятся на линейные и импульсные. Линейные довольно сильно греются при относительно небольших токах, а импульсные генерируют высокочастотные помехи, которые влияют на качество приема радио.

Недостаток 3. Ламп в автомобиле много, и на каждую (пусть даже группу ламп) поставить стабилизатор проблематично.

Недостаток 4. Возврат к штатным лампам накаливания может потребовать демонтажа ранее установленных стабилизаторов.

Поэтому, в данной статье я предлагаю способ, как существенно продлить срок службы светодиодных ламп, без использования стабилизаторов. Речь пойдет о простой доработке самих светодиодных ламп.

Часть 2. Немного теории

Мне приходилось разбирать множество автомобильных светодиодных ламп. Несмотря на разный внешний вид, тип цоколя и габаритные размеры, практически все недорогие лампы конструктивно похожи, с небольшими вариациями, которые я отмечу далее.

Итак, среднестатистическая автомобильная светодиодная лампа выполнена по типовой схеме, представленной на рис. 2 (приведен пример для 9 светодиодов):

Обозначение элементов на схеме, слева направо:

R0: Резистор-обманка для системы контроля исправности ламп. О нем я сделаю отдельный материал, здесь его пока не рассматриваем. Этот резистор может присутствовать, а может и нет.
I0 — ток через резистор R0. Добавлено: Резисторы-обманки в светодиодных лампах, плюсы и минусы.

VDS1: Диодный мост. Так как для светодиодов важна полярность подключения, диодный мост позволяет подключать лампу как обычную лампу накаливания, не думая о полярности. Самые дешевые лампы не имеют диодного моста, но, в последнее время, он часто присутствует даже в малогабаритных бесцокольных лампах. Диодный мост установлен в лампу чисто для удобства пользователя.

R1-R3: Токоограничивающие резисторы для цепочек из трех светодиодов HL1.1-HL1.3 и т.д. Эти резисторы задают ток, протекающий через каждую из цепочек светодиодов. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше ток через светодиоды.

HL1.1-HL1.3: Цепочка из трех светодиодов. В разных по конструкции светодиодных лампах, количество цепочек и количество светодиодов в цепочке может быть различным, но часто используются именно цепочки из трех светодиодов. На данной схеме для примера показана лампа с тремя цепочками по три светодиода в каждой. Есть лампы, состоящие вообще из одного светодиода, но схемотехника у них такая же.

I1-I3: ток через цепочки, например, I1 — ток через цепочку R1-HL1-HL2-HL3 и т.д. Суммарный ток, потребляемый лампой, равен сумме токов Iобщ=I0+I1+I2+I3.

Чтобы повысить надежность работы лампы, правильно ставить на каждую из цепочек отдельный токоограничивающий резистор R1-R3. В этом случае выход из строя светодиодов в одной из цепочек не повлияет на ток через другие цепочки. Однако, в целях экономии, производители дешевых ламп ставят один общий резистор на все цепочки. Такие лампы менее надежны, но выяснить это суждено уже покупателю. Упрощенная схема лампы с одним токоограничивающим резистором приведена на схеме на рис. 3:

От теории перейдем к практике. Я не буду грузить вас сложными расчетами, просто покажу, что и как делать.

Часть 3. Доработка автомобильных светодиодных ламп, не имеющих встроенного стабилизатора тока

Для доработки ламп понадобятся:

1. Паяльные принадлежности — паяльник на 25-40 Вт, флюс, припой.
2. Наличие мультиметра и паяльного фена приветствуется.
3. Набор резисторов требуемой мощности и номиналов. Возможно, для определения типа и номиналов резисторов, придется предварительно разобрать одну лампу для изучения.

Пример 1: Цилиндрические лампы типа C5W или C10W

Отпаиваем металлические контактные колпачки, нагревая их феном или паяльником сбоку, в месте соприкосновения с платой. Под одним из колпачков видим резистор-обманку R0, о нем поговорим в следующей записи (фото 4):

На фото 5 слева направо видим диодный мост VDS1, две цепочки светодиодов HL1-HL2 по три светодиода в каждой, и общий токоограничивающий резистор R1. Это означает, что данная лампа выполнена по упрощенной схеме с одним резистором (см. рис. 3).

Для сравнения, на фото 6 приведена более «правильная» лампа, где используются три токоограничивающих резистора, по одному на каждую цепочку:

На фото 7 показана светодиодная лампа со светодиодной матрицей (технология COB). Такие лампы легко отличить по внешнему виду, на них не видно отдельных светодиодов. Для матрицы COB используется один токоограничивающий резистор R1. В данном конкретном случае, это не удешевление:

Доработка лампы очень простая и сводится к замене токоограничивающих резисторов на резисторы большего номинала. Тем самым мы уменьшаем ток через светодиоды, в результате они меньше греются и дольше служат.

Я провел ряд измерений на различных светодиодных лампах, и для себя сделал следующие выводы:

Вывод 1: Большинство дешевых ламп рассчитаны производителем на максимальное напряжение 12В, не более. При работе в реальных условиях, при напряжении в бортсети порядка 13.5-14.5В, светодиоды работают с перегрузкой и быстро выходят из строя.

Вывод 2: Увеличение номинала токоограничивающего резистора в 2-3 раза не сильно сказывается на яркости свечения лампы, но пропорционально снижает ток через светодиоды, чем существенно продлевает их ресурс.

Вывод 3: Даже при уменьшении тока в 3-5 раз по сравнению с исходным, светодиодные лампы светят ярче, чем аналогичные лампы накаливания.

Отпаяв колпачки и получив доступ плате, выпаиваем заводской резистор и вместо него впаиваем свой, с увеличенным сопротивлением.

На фото 8 заводской резистор сопротивлением 22 Ом заменен на резистор сопротивлением 100 Ом (почти в 5 раз больше):

Подбором номинала резистора можно изготовить лампы для различных применений, например, для освещения салона сделать поярче, в подсветку номера — поменьше яркостью и т.д. Например, на фото 9, для подсветки номера, я поставил резисторы сопротивлением 150 Ом (в 7 раз больше штатного 22 Ом), яркость все равно осталась больше штатных ламп накаливания:

Пример 2. Бесцокольные лампы T10 W5W

Отгибаем контактные усики и разбираем лампу (фото 10):

Видим, что лампа имеет простейшую конструкцию, без диодного моста, питание на светодиоды подается через один токоограничивающий резистор (фото 11):

Еще одна распространенная разновидность лампы W5W, с одним мощным светодиодом. Разбирается аналогично предыдущему примеру (фото 12):

Здесь в конструкции питание подается через два последовательно включенных резистора. Это сделано для того, чтобы резисторы поменьше грелись (фото 13):

Пример 3. Малогабаритные лампы T5 для приборной панели

Как правило, из-за ограниченного размера, в конструкции таких ламп оставлен лишь один светодиод и один токоограничивающий резистор. Разбираются аналогично лампам W5W, путем отгибания усиков (фото 14-15):

Все рассмотренные лампы дорабатываем аналогично, просто заменяем штатные резисторы на свои, с увеличенным в 2-3-5 раз номиналом. Сопротивление резистора подбираем, в зависимости от требуемой яркости свечения.

Часть 4. Некоторые практические советы

Совет 1. В лампах различного размера и конструкции, могут использоваться различные по типу и размеру элементы. Как правило, компоновка деталей лампы довольно плотная, поэтому запаять вместо штатных другие типоразмеры часто бывает затруднительно, из-за ограниченного свободного места. Поэтому, заранее подбирайте подходящие детали, но при этом чтобы мощность нового резистора не была меньше мощности штатного (фото 16):

Совет 2. При работе с паяльным феном, легко повредить горячим воздухом соседние детали, например, светодиоды. Поэтому, перепаивая резисторы, закрывайте другие детали от воздействия горячего воздуха. Я, например, просто прикрывал светодиоды пинцетом (фото 17):

Совет 3. При выпаивании колпачков ламп C5W и C10W, часть припоя может вытечь. При сборке лампы, для надежной пайки колпачков, можно заранее добавить припоя на контактные пятачки платы, тогда при нагреве припой надежно соединит плату и колпачок.

Совет 4. Некоторые лампы со светодиодными матрицами COB, для красоты прикрыты декоративными пластиковыми стеклами. Эти стекла ухудшают теплоотвод, рекомендую их снять, на внешний вид подсветки по факту это никак не влияет, а охлаждаться лампа будет лучше (фото 19):

И в завершение, небольшой прикол. Интересно, откуда на лампе взялась надпись «КОЛЯ», нанесенная промышленным способом? (фото 20):

Данная простая доработка позволяет существенно продлить ресурс автомобильных светодиодных ламп, даже без использования стабилизаторов тока или напряжения.

Всем яркой и надежной подсветки, до связи!

Здравствуйте! Столкнулся с проблемой. Поставил в приборную панель светодтоды с т5 цоколем. Вернее, подогнал под свой родно цоколь и припоялся. Светики белые. Работали год хорошо, но до первого понижения температуры в -10 мороза. Т.е завожу, один уже не светит. Салон прогреется, начинает работать. Можно целый день так ездить и будет светить. На утро тож самое. И так еще пару раз и больше светик не работает. Ну думаю брак. Меняю на такой же новый. Оп, в другом конце приборки тож самое. Занес домой, разобрал. На каждой ножке по резистору 150ом, суммарное 300. С виду все ок, все целое. Сопротивление с запасом. Т.е имеем 3 белых светодиода по 20 ма каждый последовательно соединены. Вольтаж для белых 3.5 вольта приблизно. Т.е (14.5-(3.5*3))/0.02=200 ом. Все верно. Прошел год, началась зима. Начинай сначала. В чем может быть причина? Заранее спасибо

Здравствуйте. Уточняющий вопрос. А в мороз все такие лампы поначалу не работают, пока салон не прогреется, или только часть не работают, а какие-то включаются сразу, даже в мороз?

Нет. Одна. Любая. Заменю ее, там все нормально. Чз недельку в другом месте. Но именно когда ударят морозы.

Т.е. в приборке 4 лампы. Выхожу с утра, завожусь. Включаю габариты, одна не горит.остальные горят. Пока покатаюсь по городу, потухший светик начинает светить. И целый день куда б не поехал, все светит. Но утром опять тот же не горит. В течении дня заработает. Но так пару дней и все — светик умирает совсем. Меняю на аналогичный. Приходят опять морозы, в другом конце приборки начинается таже песня. Но я заметил одну закономерность — как морозы становятся больше 10 градусов, то пора готовить замену. Летом, осень, весной все хорошо.

Судя по фото, используются светодиоды типа 5050, у них диапазон рабочих температур от -20 до +60 градусов, т.е. в -10 они должны нормально работать. Я думаю, дело не в них, а в бортовой сети автомобиля, так как в ней всегда есть довольно большие импульсные выбросы напряжения (surges), сильно превышающие 14.5 вольт. От этих импульсов светодиоды постепенно деградируют. Скорее всего, за год эксплуатации они уже порядком «устают», и низкие температуры просто выявляют наиболее уставшие светодиоды. Прогреются — какое-то время еще работают. Кроме того, зимой регулятор напряжения может держать повышенное напряжение (для зарядки АКБ), что не добавляет срока службы светодиодам.

Так как лампы в приборке малогабаритные, я вижу три пути продления их ресурса:
1. Поставить стабилизатор напряжения 12В на питание подсветки приборки, чтобы ограничить напряжение на всех светодиодах одновременно. Минус — надо вмешиваться в штатную проводку, да и не все стабилизаторы защищают от импульсов.
2. Сильнее ограничить ток через светодиоды путем увеличения сопротивления резисторов. Подобрать сопротивление максимально большое, при котором яркость светодиодов будет еще приемлемая. Например, заменить 150 Ом на 270 Ом или выше. Минусы — от импульсов это не защитит, просто снизит их влияние, к тому же снижается яркость.
3. Вместо двух резисторов поставить один малогабаритный стабилизатор тока NSI45020AT1G. Он стабилизирует ток на уровне 20 мА и к тому же защищает от импульсов в бортовой сети, так как рассчитан на автомобильное применение. Он маленький по размерам, войдет в корпус лампы вместо резистора. Припаиваем вместо одного из резисторов стабилизатор, соблюдая полярность, второй резистор тоже убираем, заменяем на перемычку. О применении см. mysku.ru/blog/aliexpress/23523.html Минусов у этого варианта не вижу.

Я бы выбрал варианты 3 (предпочтительнее) или 2.

У меня стоит регулятор яркости. Напряжение уменьшается до 10в. Замерял недавно. И постоянно стоит на минимуме. На светиках работает. Но по поводу импульсов возможно вы правы. Я еще думаю может в провод на подстветку приборки (вернее в разрыв) впаять резистор. А вот как его подобрать по характеристикам мне проблемно. Вот думаю с запасом так рассчитать до каких нить 17 в. Т.е на заведеную чтоб до приборки доходило 11.5-12в.

Необходимые детали
Схема
Сборка своими руками
Видео

Почти все автомобилисты знакомы с такой проблемой, как быстрый выход из строя светодиодных ламп. Которые зачастую ставятся в габаритные огни, дневные ходовые огни (ДХО) или в другие фонари. Как правило эти светодиодные лампы имеют малую мощность и ток потребления, чем, собственно говоря, и обусловлен их выбор.
Сам по себе светодиод запросто служит в оптимальных условиях более 50000 часов, но в автомобиле, особенно в отечественном, его не хватает порой и на месяц. Сначала светодиод начинает мерцать, а затем и вообще перегорает.

Почему это происходит? Дело в том, что производитель ламп пишет маркировку 12V. Это оптимальное напряжение, при котором светодиоды в лампе работают почти на максимуме. И если подать на эту лампу 12В, то она прослужит на максимальной яркости очень долгое время.

Так почему же она перегорает в автомобиле? Изначально напряжение бортовой сети автомобиля — 12,6 В. Уже видно завышение от 12. А напряжение сети заведенного автомобиля может доходить до 14,5 В. Добавим ко всему этому различные скачки от переключения мощных ламп дальнего или ближнего света, мощные импульсы по напряжению и магнитные наводки при пуске двигателя от стартера. И получим не самую лучшую сеть для питания светодиодов, которые в отличии от ламп накаливания, очень чувствительны ко всем перепадам.

Читайте также, как сделать воздушный компрессор своими руками

Так как зачастую в простеньких китайских лампах нет никаких ограничивающих элементов, кроме резистора — лампа выходит из строя от перенапряжения. Большая часть из них не служит и года. Решение этой проблемы кроется в установке простого стабилизатора напряжения для светодиодов. Давайте разбираться, как его сделать своими руками.

Сборка стабилизатора для светодиодов в авто — необходимые детали

Этот проект абсолютно несложный, его с легкостью сможет повторить любой автомобилист.

Все что понадобится:

микросхема — линейный стабилизатор напряжения L7812;
пару клемм;
пара конденсаторов 100n;
кусок текстолита для платы;
термоусадочная трубка.

Вроде все.

Схема стабилизатора напряжения для светодиодов

Схема взята из даташита на микросхему L7805.

Все просто — слева вход, справа — выход. Такой стабилизатор может выдержать до 1,5А нагрузки при условии, что будет установлен на радиатор. Естественно для маленьких лампочек никакого радиатора не нужно.

Сборка стабилизатора 12В для светодиодов в авто своими руками

Все что нужно это вырезать из текстолита нужный кусочек. Травить дорожки не нужно — можно вырезать простые линии обычной отверткой.

Схема зарядного устройства для аккумулятора авто

Припаиваем все элементы и готово. В настройке не нуждается.

В роли корпуса служит термообдувка.

Плюс схемы ещё в том, что в роли радиатора модно использовать кузов автомобиля, так как центральный вывод корпуса микросхемы соединен с минусом.

На этом все, светодиоды больше не выгорают.

Смотрите видео сборки стабилизатора напряжения для светодиодов в авто:

Стабилизатор напряжения для LED освещения промышленных помещений

В магазинах можно заказать ослепительный массив светодиодов для освещения складских и офисных помещений, а так же любых других помещений промышленного характера? Колин Лоусон Темплайт предлагает пять основных факторов, которые стоит иметь в виду при выборе светодиодной продукции для промышленного применения.

Топ-5 советов по выбору LED освещения для промышленных помещений

Из-за перспективного использования низкой энергии и длинных сроков годности, светодиоды в верхней части списка пожеланий для многих компаний, собирающихся осветить свои склады или пространство логистики. С таким количеством различных продуктов на выбор, по очень разным ценам, как вы можете быть уверены, что вы получаете правильный свет для вашего склада, гарантирующий, что вы получите все мыслимые выгоды от LED освещения?

Стоит заметить, что LED освещение — очень требовательный продукт к качественному питанию. Для больших скоплений светильников, как например на складе, стоит позаботиться о дополнительной аппаратуре, предохраняющей Led светильники от постоянного выгорания из-за скачков электроэнергии. По такому случаю стабилизатор напряжения магистрального типа будет наилучшим выбором. Качество электросети для Led освещения будет всегда стабильным и лампочки будут гореть дольше. Мощность стабилизатора напряжения надо рассчитывать из суммарного количества всех ламп в помещении включаемых одновременно. Тип стабилизатора напряжения лучше выбрать релейный одноступенчатый, так как при таком минимальном количестве ступеней моргание лам будет минимальным.

1. Рассмотрим варианты цвета

Качество вашего света и то, как аспекты освещения воспроизводят цвета, которые легко упустить из виду имеет важное значение. На складах, где сотрудники проводят инвентаризацию и чтение этикеток происходит в большом количестве, ясность света и естественные цвета, чрезвычайно важны. Теплый или холодный оттенок вашего освещения может также повлиять на моральный дух персонала и производительность.

Посмотрите внимательно на уровень цветовой температуры светодиодной подсветки продукта, который измеряется в градусах Кельвина (К). Самый популярный уровень, в течение десятилетий, является 3500-4000 К, что создает комфортную обстановку, где теплый-белый цвет улучшает внешний вид стенда с продукцией. Светодиоды с более высоким, более холодным температурным уровнем до сих пор могут быть целесообразными только в помещениях, которые не видят много активного персонала.

Также важно рассмотреть Индекс цветопередачи продукта (CRI), который влияет на то, как цвета вашего окружения выглядят под огнями. Светодиоды низкого качества могут плохо различать цвета и при этом типе света, некоторые цвета будут выглядеть искаженным. CRI измеряется по шкале от 1-100. Имейте в виду при рассмотрении светодиодных вариантов освещения, что минимальный приемлемый CRI является 85, где люди находятся в течение длительных периодов времени.

2. Убедитесь, что мощность света самого светодиода и заключенного в светильник удовлетворяет вашим ожиданиям.

LED еще новая технология, но многие люди, как правило, начинают его использовать в качестве одного размера, который подходит для всех решений. На самом деле, светодиод не серебряная пуля, и очень важно тщательно исследовать конкретный светодиод и смотреть на самом ли деле он соответствует своему назначению. Стоит подумать не только об экономии энергии, но и посмотреть на светоотдачу и надежность арматуры. В конце концов, экономия энергии бесполезна, если продукт не делает свою работу.

Для складов, ключевым вопросом может оказаться то, что продукт является достаточно ярким (без бликов), чтобы обеспечить хорошую освещенность на уровне земли. Посмотрите внимательно на цифры, относящиеся к выходу света — это чистая цифра, в том числе, там учитывается потеря света от светильника. Это важно знать, так как выход из светодиода будет несколько иным, в большинстве случаев, как только светодиод будет заключен в светильник.

Как из простого преобразователя сделать стабилизатор тока. Как сделать стабилизатор тока своими руками. Описание и схема

Я уже как-то рассказывал про схему, позволяющую сделать индикацию тока нагрузки выше определенного порога. Сегодня расскажу про то, как при помощи этой схемы доработать простой преобразователь напряжения и получить в итоге стабилизатор тока.

Наверняка в хозяйстве многих радиолюбителей валяются подобные мелкие платки преобразователей напряжения. Стоят они копейки и часто их продают ~~на вес~~ десятками.

Платка мелкая, но очень полезная, но она позволяет работать только в режиме стабилизации напряжения, которое выставляется подстроечным резистором.

Также иногда бывают ситуации, когда надо сделать стабилизатор тока буквально «из палок и веревок», например для питания светодиодов, заряда аккумуляторов и прочего.
В этом может помочь простой индикатор тока потребления, о котором я подробно рассказывал в отдельном видео.

Собран он по простейшей схеме.
При прохождении тока через данную схему на резисторе R1 падает некоторое напряжение, которое зависит от силы тока.
Напряжение которое падает на резисторе R1 открывает транзистор когда для этого будет достаточно тока. Обычно транзистор открывается когда на резисторе R1 падает около 0.6-0.7 Вольта.
Открывшись, транзистор подает ток в цепь светодиода, засвечивая его. Изменяя номинал резистора R1 можно менять ток, при котором будет светиться светодиод. Например при номинале в 1 Ом этот ток составляет около 0.6-0.7 Ампера. Если поставить резистор в два раза меньше сопротивлением, то соответственно ток будет уже 1.2-1.4 Ампера, т.е. изменение пропорционально изменению сопротивления.
Транзистор, используемый в данной схеме — BC557B, хотя на самом деле выбор очень большой, например банальный КТ361, а если сделать схему «наизнанку», то и КТ315.

В качестве примера я попробую сделать стабилизатор тока для питания вот такой светодиодной сборки. На ней светодиоды включены параллельно-последовательно, т.е. общее падение около 7 Вольт при токе в 700мА.

Можно конечно было сделать стабилизатор тока на привычной LM317, но это линейный стабилизатор, потому греться он будет ощутимо.
Но мы пойдет другим путем.

Слева синим цветом выделена упрощенная схема понижающего стабилизатора напряжения, который я показал в самом начале. Микросхема контролирует выходное напряжение через вывод FB (FeedBack)
Красным цветом выделена показанная выше платка.

Чтобы правильно все подключить, надо найти где у микросхемы вход обратной связи, на схемах он также обозначается как FB либо Feedback.
На мой плате установлена LM2596, находим описание и выясняем что это вывод номер 4.

Припаиваем проводок прямо к выводу микросхемы, обычно выводы луженые и паяются очень легко.

Подключаем этот провод к коллектору транзистора платы контроля тока, попутно соединяем выход платы преобразователя со входом платы контроля.
На вход преобразователя подаем наше входное напряжение, в моем случае я подал около 17 Вольт. На выходе выставляем напряжение выше, чем надо диодной сборке, например 10-12 Вольт и подключаем сборку к выходу платы контроля тока.

Отлично, ток в цепи получился 650 мА, все работает отлично.

В некоторых ситуациях может потребоваться установка диода между выходом нашей платы и преобразователем, это необходимо чтобы наша схема не оказывала влияния на установку выходного напряжения преобразователя (зависит от примененного ШИМ контроллера).
А если мы хотим чтобы еще и светодиод светился в режиме ограничения тока, то желательно установить еще и резистор, как показано на схеме (R6), номиналом около 56-470 Ом.

Выше я писал насчет аккумуляторов.
Если верхний резистор делителя переключить с выхода преобразователя на выход платы контроля тока, как это показано на схеме, то плата вполне будет способна заряжать и аккумуляторы. Без этого резистора также можно заряжать, но падение напряжения на резисторе R1 будет оказывать некоторое влияние на напряжение окончания заряда.

В качестве дополнения я снял видео, возможно будет полезно.

На этом у меня все, как всегда буду рад вопросам. Кстати, есть вариант такой же доработки, но уже не преобразователя, а блока питания.

Эту страницу нашли, когда искали:
регулятор тока для светодиодов, стабилизатор напряжения 5 вольт своими руками, стабилизация 42 вольт 4ампера, стабилизатор тока из yh21068a доработка, стабилизатор тока hl2613, lm2596 ограничение тока на транзисторе, стабилизатор напряжения на lm1086 своими руками, стабилизатор тока 0.5ма, очень простой регулятор напряжения из четырех деталей на кт829а скачать видео в мп4 бесплатно, регулируемый стабилизатор тока на 1,5 ампера своими руками, hl2613, как из бп сделать стабилизатор тока, схемы стабилизаторов напряжения на 12 вольт, переделка китайского стабилизатора на lm317 в стабилизаторе тока, можно ли вместо шим контролера поставить стабилизатор, стабилизатор тока на кт829а, pt6312 применение, стабилизаторы с малым падением напряжения на транзисторе, 6, bnt 600 сделать из него стабилизатор тока, socomec переделка в стабилизатор, схема регулируемого стабилизатора тока для зарядного, линейный стабилизатор повышающий с 12 на 18 вольт схема, повышающий стабилизатор преобразователь на 17 вольт схема, hl2613 замена, стабилизатор тока своими руками, стабилизатор тока схема, для начинающих радиолюбителей, простой стабилизатор

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Стабилизатор тока для подключения светодиодов в машине

В интернете можно найти множество мнений и перекрикиваний по поводу того, как же надо все-таки подключать светодиоды в машине. Действительно вариантов много, а мнений на этот счет не менее… И здесь написана не одна статья на эту тему, в попытке рассказать и о самых простых и сложных схемах. Это может быть и резистор и стабилизатор и даже ШИМ. И здесь предпочтение в выборе схемы подключения светодиода будет связано со многими факторами, — сколько вам надо подключить светодиодов, доверяете ли вы своему генератору с его скачками напряжения, с уровнем подготовленности того, кто будет все это реализовывать электрическую схему. Ну так вот, кроме того здесь есть и еще одно вполне жизненное и вполне оправданное мнение, обычно оно исходит от людей со специальным образованием, которые часто корят любителей за то, что они питают светодиоды обеспечивая не контроль по падению напряжения , а по току проходящему через светодиод. Ведь именно ток является номинальной величиной, которая подлежит контролированию, дабы светодиод все-таки работал долго и успешно!

Зависимость тока и напряжения при питания светодиода

Собственно здесь надо бы сказать пару слов об особенностях того и другого варианта. Вначале конечно вспомню формулу Ома, где зависимость сопротивления прямо пропорциональна напряжению и обратно току. Собственно даже считать не буду, а сделаю умозаключение, что при определенном получившемся токе в цепи будет падать определенное напряжение на сопротивлении. И обратное, — при падении определенного напряжения на сопротивлении, в нем будет протекать известный ток! Все это к тому, что чудес не бывает и ток и напряжения вполне зависимые величины, разве что их зависимость будет определяться либо сопротивление в цепи, либо максимальным током, который способен выдать источник питания. Однако мы будем по умолчанию принимать, что источник питания (аккумулятор) у нас выдает любую величину тока, по крайней мере, для экспериментов со светодиодами на автомобильном аккумуляторе это можно утверждать наверняка!
Так вот здесь остается вроде как подытожить, что как бы мы не умничали, но номинальное поданное на светодиод напряжение будет порождать номинальный ток питания для него. Или можно сказать так, номинальный ток, будет соответствовать номинальному напряжению. Изменить ток может либо изменение внутреннего сопротивления светодиода, либо уже повышение напряжения на входе. Собственно это все к тому, что пока наш светодиод работает в номинальных режимах, не перегревается, нет скачков напряжения, то и со стабилизатором напряжения он будет работать долго и счастливо! Однако если вы не уверены в своем генераторе, который легко может выдать вместо 14 уже 16 вольт, или в светодиоде, который может «пойти в разнос» при перегреве, особенно если это несколько подключенных последовательно светодиодов. В итоге внутреннее сопротивление одного из них может уменьшиться, ведь у полупроводников обратная зависимость от проводников, в этом случае ток станет больше номинального. (*Сопротивление полупроводников уменьшается при нагреве и других воздействиях, в отличии от проводников, где оно увеличивается.) Тогда можно утверждать о том, что регулировать именно ток, а не напряжение для светодиода (ов) будет все же более правильным вариантом, нежели напряжение!

Схема регулятора тока для подключения светодиода в машине

Вначале о самой микросхеме – регуляторе тока. Наиболее популярна LM317. В каких только корпусах она не выпускается. Корпус 220 или 221 может рассеивать мощность при проходящем токе через микросхему до 1,5 А, если применить радиатор, остальные само собой меньше.

Сама микросхема может работать как стабилизатором напряжения, как серия 78xx, так и стабилизатором тока. Все зависит от схемы подключения. Нас интересует стабилизатор тока.
Ну и как же это все в итоге работает? Сама микросхема является активным элементом включенным в цепь, при этом регулировка тока между Vin (входом) и V out (выходом) происходит посредством измерений напряжения на ножке Vadj, именно этот вход является управляющим для работы микросхемы. Схема включения для стабилизатора тока на базе LM317 выглядит следующим образом.

При этом в номинальном режиме работы, напряжение на выходе Vout, должно быть больше на 1,25 Vв любом случае, даже в самом критичном. По факту это разница для задания «опорного напряжения», с помощью резистора.

То есть если создать экстремальные параметры работы и посадить ножку Vadj на землю, то на выходе будет V out 1,25 вольта, при токе стабилизации 0,01 А и необходимом минимум напряжения на входе в 3 вольта больше, то есть 4.25 вольта. А вот если подать максимальные 40 вольт на вход, и задать «опорное напряжение» в 1,25 вольта, то на выходе будет 37 вольт и ток стабилизации в 1,5 А.
Это можно посмотреть из Даташита (таблица 6.3). То есть опять возвращаемся на круги своя, понимая, что ограничение напряжение внутренним сопротивлением микросхемы или на ее входе не может не влиять на выходной ток.

В общем-то понятно, что сопротивление должно рассчитываться так. R=1.25 V/Iout (исходя из формулы на картинке даташита). То есть скажем для светодиода током 20 мА получается: R=1.25 /0.02=62.5 Ом. Напряжение не применяется в расчетах, ведь по сути микросхеме на него «пофиг», главное ток, но опять же из зависимости формулы Ома получится около 3 вольт на выходе, что и будет номинальным напряжением питания для светодиода.
При этом если мы светодиодов добавим, то есть подключим их последовательно, то упадет напряжение на выходе и проходящий ток через них, за счет увеличения сопротивления на землю. В итоге, на это отреагирует микросхема, подняв напряжение. Само собой поднимется ток, опять же до номинальных расчетных 20 мА. То есть с резистором 62.5 у нас всегда будет ток 20 мА, не важно сколько там стоит последовательно светодиодов!
Однако на счет «не важно» я тоже соврал, ведь здесь будет работать ограничение по входящему напряжению. Если на входе его нет, то и на выходе ему неоткуда взяться. Получается, что при падении на микросхеме 3 вольт, мы можем максимум подключить последовательно 3-4 светодиода к напряжению в машине в 14 вольт. Все дальнейшие потуги микросхемы на счет поднятия напряжения и само собой тока за счет внутреннего изменения сопротивления просто не дадут результата.
Из этого можно сделать простой вывод, что все равно нам надо знать напряжения питания светодиода, а не только его ток потребления, дабы не переусердствовать. Ну да ладно, теперь окончательная схема для стабилизатора тока LM317 на машине для подключения светодиода.

Само собой если надо будет подключить большее количество светодиодов, то подключаем их уже параллельно тем, что есть.

Ну и если уж начал я статью в надежде сделать надежную схему для светодиодов, но нельзя упомянуть о их защите, в виде обратных диодов, которые будут защищать светодиоды от обратного тока. Ведь если будут скачки обратного напряжения, даже с незначительным током, то светодиоды могут сгореть.

И маленькая табличка с расчетными значениями потребляемого тока и выбором резистора под него.
* При токе более 300 мА ставим LM на радиатор.

Ток (уточненный ток для резистора стандартного ряда)	Сопротивление резистора	Примечание
20 мА	62 Ом	стандартный светодиод
30 мА (29)	43 Ом	«суперфлюкс» и ему подобные
40 мА (38)	33 Ом
80 мА (78)	16 Ом	четырехкристальные
350 мА (321)	3,9 Ом	одноватные
750 мА (694)	1,8 Ом	трехватные
1000 мА (962)	1,3 Ом	W

На этом можно в принципе уже и завершить статью, разве что упомянув еще об налогах LM317
Полные аналоги:
• GL317;
• SG317;
• UPC317;
• ECG1900.

Высоковольтный стабилизатор напряжения постоянного тока » Страница 2 » S-Led.Ru

При построении высококачественных высоковольтных стабилизаторов напряжения, например, для питания ламповых каскадов, приходиться применять специальные схемы включения регулировочных элементов, что усложняет схемотехнику таких стабилизаторов.

Резистор R1 должен быть проволочным. Его сопротивление и мощность выбирают исходя из параметров подключенной к стабилизатору нагрузки. Остальные резисторы любые из С2-33, МЯТ, РПМ соответствующей мощности. Сопротивление резистора R2 выбирают исходя из входного напряжения стабилизатора, при этом следует учитывать, что максимальный втекающий ток DA1 по выводу 2 не должен превышать 20 мА. Конденсаторы типа К50-68 или импортные аналоги. Если в вашей конструкции С1 будет, как и по схеме рисунке выше, подключен к выходу мостового выпрямителя напряжения переменного тока 50 Гц, то его ёмкость следует выбирать исходя из 4 мкФ на каждый 1 Вт нагрузки.

В общем случае, ёмкость конденсатора С2 должна быть равна ёмкости конденсатора С1. Выпрямительные диоды 1N4007 можно заменить, например, на 1N4006, UF4006, RL105, КД234Д. Вместо стабилитрона BZV55C-12 подойдёт BZV55C-13, 1N4743A, 2С212Ц, КС212Ц. Светодиод подойдёт любого типа непрерывного свечения, желательно с повышенной светоотдачей. Полевой МДП транзистор HV82 рассчитан на максимальный ток стока 6,5 А, напряжение сток-исток 800 В и максимальную рассеиваемую мощность 150 Вт (с теплоотводом). В этой конструкции его можно заменить, например, на IRF350, IRF352 или другой, подходящий по параметрам к подключенной нагрузке [2, 3]. Следует учитывать, что если, например, к выходу стабилизатора подключена нагрузка мощностью 30 Вт, то при питании устройства от сети 220 В, на транзисторе VT1 будет рассеиваться мощность около 80 Вт.

Если же входным напряжением для стабилизатора будет, например, напряжение +180 В (выход выпрямителя «лампового» трансформатора), то при выходном напряжении 115 В и токе нагрузки 0,5 А установленный на теплоотвод транзистор будет рассеивать около 33 Вт тепловой мощности. Это немало, поэтому, линейные высоковольтные стабилизаторы напряжения целесообразно применять для питания слаботочной нагрузки, например, лампового активного щупа для осциллографа и в других местах, где применение импульсных высоковольтных стабилизаторов напряжения нежелательно.

Устройство может быть смонтировано на печатной плате размерами 105×50 мм, эскиз которой показан на рис. 2. Ток потребления микросхемы SE115N по выв. 1 около 3 мА. Для увеличения выходного напряжения стабилизатора в цепь вывода 3 DA1 можно включить стабилитрон. Например, если у вас имеется микросхема SE140N «на 140 В», а вам нужен стабилизатор на выходное напряжение 180 В, то нужно последовательно с выв. 3 включить стабилитрон 1N4755A или два последовательно включенных стабилитрона КС520В.

Напряжение

— светодиод от 15 до 3 в — резистор против регулятора Напряжение

— светодиод от 15 до 3 в — резистор против регулятора

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

0
+0
Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 5 лет, 10 мес назад

Просмотрено 1к раз

\ $ \ begingroup \ $

Я читал про резисторы vs.регуляторы напряжения, но не могу остановиться на том, что было бы лучше в моем случае. У меня есть блок питания для микрофонного предусилителя на 15 и 48 В. Я хочу добавить светодиод к выключателю питания. Было бы лучше / наиболее эффективно использовать соответствующий резистор на 1/2 Вт или регулятор напряжения? У меня есть и то, и другое, поэтому я не беспокоюсь о стоимости, но каков «правильный» способ сделать что-то такое простое? У меня под рукой есть регулятор LM317T. У меня также есть 7805CV, и я думаю, что любой из 3 вариантов будет хорошо работать с 15 В, но если кто-то может кратко объяснить, что здесь лучше всего работает, или указать мне на литературу по этой теме, я был бы признателен!

Создан 12 ноя.

Брайан Брайан

1122 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ 5 \ $ \ begingroup \ $

Я хочу добавить светодиод к выключателю питания.

Любой линейный регулятор или любой резистор «потеряют» такое же количество мощности при падении более высокого напряжения на более низкое. Если входное напряжение составляет 15 В, а выходное напряжение — 2 В, тогда мощность, рассеиваемая в виде тепла, составляет 13 В x ток. Если ток составляет 20 мА (стандартный красный светодиод), то мощность, выделяемая в виде тепла, составляет 260 мВт. Если вы хотите рассеять эту мощность для активации светодиода, то резистор, безусловно, является лучшим выбором, поскольку он естественным образом ограничивает ток светодиода.

Создан 13 ноя.

Энди он же Энди

3,155 33 золотых знака

\ $ \ endgroup \ $ 1 \ $ \ begingroup \ $

Это зависит от обстоятельств.

Какие характеристики у источника питания 15В? это хорошие стабильные 15V или они разные? Если напряжение питания нестабильно, является ли соответствующая нестабильность яркости светодиода хорошей вещью (потому что это указывает на проблему для оператора)? плохо (потому что отвлекает оператора)? или что-то, что вас не волнует?

Резисторное решение проще. Решение линейного регулятора изолирует светодиод от колебаний напряжения питания, что может быть хорошо, а может и не быть.

И линейный регулятор, и резистор очень неэффективны (примерно одинаково). Эффективным решением будет драйвер светодиода с переключением режимов, но это требует значительных затрат с точки зрения дополнительной сложности и, вероятно, не стоит того для светодиода с низким током.

Создан 13 ноя.

Питер ГринПитер Грин

17.9k11 золотой знак3030 серебряных знаков6262 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ 1 \ $ \ begingroup \ $

Если вы просто управляете светодиодом, вы хотите контролировать ток, так как светодиод будет устанавливать напряжение, поэтому резистор является наиболее подходящим. Практически для всего остального, где вы хотите установить фиксированное напряжение, требуется регулятор напряжения.

Создан 13 ноя.

Питер БеннеттПитер Беннетт

48.4k11 золотых знаков3939 серебряных знаков102102 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

резисторы против регуляторов…Они тратят такое же количество энергии, как и аналоговые источники постоянного тока. Ожидаемый КПД составляет 3/15 или 20% от имеющихся на данный момент вариантов. Фактически, это сделает ваш светодиод менее эффективным, чем лампы накаливания прошлого века. Если эффективность вас не беспокоит, тогда придерживайтесь резистора. Если вы думаете, что SMPS — это излишество, вы, вероятно, правы. Что ж, у вас есть вольт, который нужно сжечь в вашей цепи, поэтому поместите светодиод последовательно с чем-то, что не против потери 3 В и уже имеет толковый светодиод тока уже течет.Дважды проверьте, что не будет больших скачков тока, и теперь вы фактически включили светодиод бесплатно. Я использовал вход слегка загруженного 7805, поэтому ток холостого хода + ток нагрузки запускают светодиод. Помните, что человеческий глаз реагирует на логарифмический способ яркости, точно так же, как ухо регистрирует звук. Это означает, что ток не обязательно должен быть точным.

Создан 13 ноя.

Аутичный

11.2,112 золотых знаков2424 серебряных знака5151 бронзовый знак

\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Стабилизатор напряжения

, ШИМ-диммер, блоки питания 12 В

PS1, мощность от 25 Вт до 150 Вт Расходные материалы:
Промышленные серии ПС1. регулируемые 12-вольтовые блоки питания предназначен для прямого подключения к проводка 120 В переменного тока за стеной.Каждый действует как центр силы для кластер из 12-вольтовой техники. Они есть рекомендуется, если вы хотите установить светодиод освещение в жилом доме.

Все блоки питания PS1-xx соответствуют требованиям UL одобренный.

При установке необходимо соблюдать осторожность. соответствующую проводку на 12 В между блок питания и 12 вольт Техника.Провод динамика часто бывает достаточно, но следите за калибром AWG провод, который вы используете.

Чем выше номер калибра AWG проволока, тем она меньше и тем меньше усилители он может нести без перегрева. В таблице ниже показаны результаты каждый источник питания и максимальное AWG провод с номером калибра для использования, если ВСЕ по этому проводу проходит ток, и предполагая, что длина провода меньше 10 ноги.Переходите к меньшему номеру датчика, когда сомневаюсь, просто чтобы быть уверенным.

В таблице также показаны физические размеры блоков питания.

Вт	Ампер	макс awg	л	Вт	D
25	2.1	24	3,9	3,3	1.4
40	3,3	24	5.2	3,9	1,6
60	5.0	22	6,4	3,9	1.6
100	8,3	20	8.0	3,9	1,6
150	12.5	18	8,0	3,9	2.0

Регуляторы

и резисторы — Wired Watts.com

Что такое регуляторы и почему мне это нужно?

Если вы торопитесь, краткий ответ на этот вопрос: Регулируемые пиксели, как правило, лучше, потому что они имеют более постоянную яркость на всей строке и могут перемещаться на большие расстояния, прежде чем им придется иметь дело с дополнительными требованиями к мощности. .

Однако, если у вас есть время, чтобы научиться кое-чему у инженера-кресла-инженера, вот длинный ответ:

Обзор

интеллектуальных пикселей состоят из двух основных компонентов: ИС, которая позволяет нам индивидуально адресовать каждый отдельный источник света, и источника света… светодиода. И микросхема, и светодиод лучше всего работают при напряжении около 5 вольт. Однако большинству декораторов нравится использовать более высокое напряжение, потому что это позволяет нам объединять больше пикселей в строку, не беспокоясь о падении напряжения.Чтобы эта микросхема и светодиод работали нормально, нам нужно уменьшить напряжение, подаваемое на компоненты. В настоящее время для этого существует два популярных метода: регулятор напряжения или набор резисторов.

Вообще говоря, понижать напряжение с источника высокого напряжения на цепь низкого напряжения для обеспечения питания с помощью резисторов — плохая идея, потому что, если компоненты, на которые подается питание, нуждаются в каком-либо серьезном токе, резисторы, скорее всего, сгорят и выйдут из строя. Однако в области пикселей каждый светодиодный светильник потребляет менее половины ватта мощности, поэтому самый популярный способ снизить популярные 12 вольт до примерно 5 вольт — это использовать набор резисторов.Причина, по которой это популярно, заключается в всемогущем долларе: дешевле использовать кучу резисторов, чтобы выполнять работу регулятора напряжения, а дешевле означает больше пикселей в вашей цепочке, прежде чем ваш бюджет иссякнет.

Резисторы

работают прямо пропорционально входному напряжению и выходному току. Если у нас есть известное входное напряжение 12 вольт и известный выходной ток 0,3 Вт, мы можем выбрать набор резисторов, которые позволят нашим светодиодам гореть ярко, не вызывая их сгорания из-за перенапряжения.Однако, поскольку они работают прямо пропорционально напряжению, по мере того, как напряжение падает к концу вашей гирлянды, вы начинаете видеть, как светодиоды тускнеют. Причина этого в том, что резисторы, которые были выбраны для гирлянды светильников, предназначались для использования с входным напряжением 12 вольт. Когда это напряжение падает до 9,5 вольт в пикселе №130, резисторы все еще выполняют свою работу, но вместо того, чтобы снижать входное напряжение до 5 вольт, они уменьшают его ближе к 4,5 вольт. Когда это напряжение наконец упадет примерно до 8 вольт в пикселе №170, выходное напряжение из этого набора резисторов окажется примерно 3.5 вольт, что дает очень тусклый светодиод.

Регуляторы

В регулируемых пикселях вместо резисторов используется линейный стабилизатор для снижения напряжения в линии с 12 до 5 вольт. В отличие от набора резисторов, линейный регулятор снижает напряжение до заданного уровня, определяемого оборудованием. Если у вас установлено напряжение 9 вольт, оно все равно снизит напряжение до 5 вольт. Если у вас установлено напряжение 24 вольт, он очень сильно нагреется и снизит напряжение до 5 вольт.У регуляторов также есть минимальное требование к напряжению, поэтому, если вы упадете ниже этого требования, регулятор больше не сможет выполнять свою работу, и светодиод вообще не будет светить. При этом, если вы посмотрите на график затемнения на расстоянии, пиксели резистора будут иметь изогнутый спад по мере увеличения расстояния, где регулируемые пиксели будут иметь эффект плато, при котором регулятор больше не может выполнять свои обязанности.

Пример использования

Наилучшее использование регулируемых пикселей связано с падением напряжения на расстоянии.Если у вас есть струна, которая должна проходить на большое расстояние, добавление небольшого дополнительного напряжения к линии приведет к дальнейшему падению напряжения вдоль линии, что обеспечит гораздо более длительный пробег, прежде чем потребуются какие-либо дополнительные требования к мощности.

Завершение матча

Как я уже сказал в короткой версии, в целом регулируемые пиксели лучше. Они стоят дороже из-за оборудования внутри, однако, когда вам нужно преодолевать большие расстояния, они являются отличной альтернативой. Единственное серьезное предостережение заключается в том, что регулируемые пиксели не прощают ошибок.Если вы неправильно подключите регулируемые пиксели, они взорвутся, и их нужно будет заменить там, где пиксели резистивного типа обычно остаются нетронутыми. Однако мы, люди, не совершаем глупых ошибок вроде неправильного соединения положительного и отрицательного, верно?

Simple Power LED Regulator

Simple High Power LED Regulator

Elliott Sound Products

АН-003

Род Эллиотт (ESP)

Основной индекс Прил.Индекс банкнот

Светодиоды высокой мощности

Сейчас доступно довольно много мощных светодиодов, но стандартом по-прежнему остается Luxeon Star. Доступные в различных номиналах мощности, цветах и световых схемах, эти светодиоды производят революцию во многих областях. У них относительно низкое тепловыделение по сравнению со светоотдачей, длительный срок службы и большая гибкость использования — их можно безопасно использовать там, где этого не может сделать лампа накаливания.

Будучи светодиодами, они имеют довольно неприятную черту, так как они являются устройствами, управляемыми током, и имеют относительно низкое прямое напряжение.Ток не должен превышать расчетный максимум, иначе светодиод будет поврежден. Для этого необходимо, чтобы между источником напряжения и самим светодиодом использовался регулятор тока, поэтому сложность увеличивается по сравнению с использованием обычной лампы.

Светодиодные регуляторы

Несмотря на то, что существует множество доступных ИС, которые можно адаптировать для управления светодиодами Star (или их более дешевыми аналогами), не все из них легко получить, многие из них доступны только в корпусах для поверхностного монтажа и могут быть довольно дорогими.Большинству из них также требуются внешние вспомогательные компоненты, что еще больше увеличивает цену.

В качестве альтернативы можно использовать линейный регулятор, но он очень неэффективен. Полный ток (обычно около 300 мА) потребляется при всех напряжениях питания, поэтому при входном напряжении 12 В общая рассеиваемая мощность цепи составляет 3,6 Вт. По общему признанию, это не так уж и много, но там, где эффективность имеет первостепенное значение, например, при работе от батареи, это не лучшее решение. Схема, показанная на рисунке 1, была результатом внезапной мозговой волны с моей стороны — возможно, она была вызвана чем-то, что я где-то видел, но если это так, то эта ссылка уже исчезла к тому времени, когда я решил смоделировать ее, чтобы посмотреть, будет ли она работать. .

Рисунок 1 — Ультра-простой светодиодный источник питания Switchmode

Используя всего три дешевых транзистора, схема работает на удивление хорошо. Он не так эффективен, как некоторые специализированные микросхемы, но намного эффективнее линейного регулятора. У него есть большое преимущество: вы действительно можете видеть, что он делает и как. С точки зрения экспериментаторов, это, вероятно, одно из его основных преимуществ.

Одной из особенностей этой схемы является то, что она переключается с режима переключения на линейный при падении входного напряжения.Он по-прежнему остается источником тока, и расчетный ток (установленный R1) существенно не меняется при изменении режима работы с линейного на режим переключения или наоборот.

Как это работает?

Операция довольно проста — Q1 контролирует напряжение на R1 и включается, как только оно достигает примерно 0,7 В. Это выключает Q2, который затем выключает Q3, удаляя базовый ток. Если напряжение низкое, достигается состояние равновесия, при котором напряжение на R1 остается постоянным, а следовательно, и ток через него (и аналогично через светодиод).Значение R1 можно изменить в соответствии с максимальным током светодиода …

I = 0,7 / R1 (прибл.)

При более высоких входных напряжениях цепь будет чрезмерно реагировать. Из-за задержки, вызванной катушкой индуктивности, напряжение на R1 может немного превысить пороговое значение. Q3 должен сильно включиться, ток течет через катушку индуктивности в C1 и светодиод. К этому времени транзисторы отреагируют на высокое напряжение на R1, поэтому Q1 включится, отключив Q2 и Q3.Магнитное поле в L1 коллапсирует, и создаваемое обратное напряжение заставляет ток течь через D1 в C2. Теперь крышка разряжается через светодиод и R1, пока напряжение на R1 не станет таким, что Q1 снова отключится. Затем снова включаются Q2 и Q3.

Этот цикл повторяется до тех пор, пока мощность подается выше порога, необходимого для генерации (немного выше 5 В). Как показано в таблице ниже, схема изменяет свою рабочую частоту как метод изменения ширины импульса.Это не редкость с автоколебательными импульсными источниками питания.

Напряжение	Ток	Частота	Входная мощность
4,5	26010 мА	Не колеблется	1,17 Вт	1,17 Вт	1,21 Вт
8,0	164 мА	172 кГц	1.31 Вт
12	123 мА	123 кГц	1,48 Вт
16	104 мА	100 кГц	1,66 Вт

Таблица 1 — Рабочие характеристики
В таблице выше приведены рабочие характеристики прототипа. Я также проверил производительность с помощью сверхбыстрого кремниевого диода, и входной рабочий ток был увеличен почти на 10%. Предложенный диод Шоттки стоит затраченных усилий.Ток светодиода остается довольно стабильным на уровне 260 мА, поскольку я использовал резистор, чувствительный к току 2,7 Ом, как показано на принципиальной схеме.
Конструкция
Конструкция не критична, но рекомендуется компактная компоновка. L1 должен быть рассчитан на постоянный ток светодиода, Q1 не нужен радиатор, но он не причинит вреда. Номинальный ток пульсации для C2 должен быть, по крайней мере, равен току светодиода, поэтому следует использовать более высокое напряжение, чем вы думаете. Я рекомендую использовать минимальное номинальное напряжение 25 В как для C1, так и для C2.
Q1 и Q2 могут быть любым NPN-транзистором малой мощности. На схеме показаны BC549, но большинство из них достаточно быстрые в этом приложении. Q3 должен быть устройством средней мощности, а BD140, как показано, хорошо работает на практике. D1 должен быть высокоскоростным диодом, а устройство Шоттки повысит эффективность по сравнению со стандартным высокоскоростным кремниевым диодом. D1 должен быть рассчитан минимум на 1 А. L1 представляет собой дроссель на 100 мкГн и обычно представляет собой либо небольшой сердечник «барабана», либо тороид из порошкового железа. Можно использовать змеевик с воздушным сердечником, но он будет довольно большим (по крайней мере, таким же большим, как и остальная часть схемы).
КПД не такой высокий, как у выделенной ИС, потому что потери на переключение выше из-за относительно медленных переходов. В лучшем случае я измерил около 60%, что неплохо для такой простой схемы. Входное напряжение может варьироваться от минимального для включения светодиода до примерно 16 В или около того. Могут быть приемлемы более высокие напряжения, но на момент написания такой попытки не применялись.
Все резисторы могут быть 0,25 или 0,5 Вт, кроме R1 — его необходимо иметь номиналом 0,5 Вт. Параллельно подключенные резисторы малой мощности могут использоваться для получения точного тока, который вам нужен, но всегда убедитесь, что вы начинаете с более высокого сопротивления, чем вы думаете, что вам нужно.Если сопротивление слишком низкое, светодиод может быть поврежден чрезмерным током.
Основной индекс Прил. Указатель примечаний
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и © 2004. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены в соответствии с Международные законы об авторском праве.Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.
Страница создана и авторские права © Род Эллиотт 02 июня 2005 г.

Как выбрать источник питания для светодиодов
Независимо от того, собираете ли вы свой собственный светодиодный светильник, ремонтируете и модернизируете существующие светильники или покупаете новые светодиодные светильники, вам нужно будет найти правильный источник питания для своих светодиодов.Вам понадобится либо драйвер светодиода постоянного тока, либо источник питания постоянного напряжения (или их комбинация), чтобы ваши светодиоды работали должным образом. При выборе источника питания для светодиодного освещения следует учитывать множество различных факторов. В этом посте мы рассмотрим все эти факторы и поможем вам выбрать правильный источник питания для ваших светодиодов!
ПЕРВЫЙ… Убедитесь, что у вас есть контроль над током светодиодов
Большинству светодиодов требуется устройство ограничения тока (будь то драйвер или резисторы), чтобы предотвратить перегрузку светодиодов.Этот драйвер постоянного тока или токоограничивающий резистор используется для регулирования тока светодиодов, обеспечивая их безопасную работу и продлевая срок их службы. Электрические характеристики светодиодов меняются по мере нагрева; если ток не регулируется, светодиоды со временем будут потреблять слишком много тока. Из-за перегрузки по току яркость светодиода будет колебаться, что приведет к сильному внутреннему нагреву, что в конечном итоге приведет к выходу светодиода из строя. Если вы создаете свой собственный светодиодный светильник или работаете с любым из наших компонентных светодиодов типа «звезда», вам понадобится устройство постоянного тока в вашей системе.Большинство готовых светодиодных продуктов или светодиодных лент (которые вы бы купили прямо в магазине) уже имеют встроенные драйверы или резисторы для регулирования тока. Если вы не уверены, нужен ли вам источник постоянного тока, прочтите этот полезный пост, чтобы узнать. Если у вас нет устройства ограничения тока, поиск драйвера — ваш первый шаг; но если у вашего светодиодного продукта уже есть ток под контролем, вы можете следить за этим постом, чтобы найти источник питания постоянного напряжения.
Источник питания постоянного напряжения может использоваться для питания светодиодных ламп с резисторами или драйверами постоянного тока, уже установленными в системе.Для этих типов продуктов обычно требуется постоянное напряжение постоянного тока. Если вы питаетесь от батареи или у вас постоянное напряжение постоянного тока, достаточное для освещения, считайте, что вам повезло. В девяти случаях из десяти это не так, и вам понадобится источник питания, чтобы преобразовать вашу энергию в безопасное напряжение постоянного тока для ваших фонарей. Например, гибкие светодиодные ленты имеют встроенные токоограничивающие резисторы (как вы можете видеть, встроенные в основание гибкой платы). Если вы захотите установить это в машине, вам не понадобится никакой блок питания.Автомобильные аккумуляторы выдают 12 В постоянного тока плюс-минус. Электропитания 12 В от аккумулятора будет вполне достаточно для вашего освещения. Но для того, чтобы использовать эти полосы в домах, необходим преобразователь переменного тока в постоянный, который будет принимать стандартное бытовое напряжение 120 В переменного тока и преобразовывать его в 12 В постоянного тока.
Как правильно выбрать блок питания?
Итак, вам нужен источник постоянного напряжения, который может преобразовать домашнее напряжение переменного тока в безопасное напряжение постоянного тока. Есть много факторов, влияющих на выбор источника питания, отвечающего вашим потребностям.Во-первых, мы должны заблокировать питание, которое нам требуется от нашего источника питания.
Мощность
Для начала выясните, сколько ватт будет потреблять ваш свет. Если вы планируете использовать более одного источника питания от одного источника питания, вы должны просуммировать ватты, чтобы найти общие использованные ватты. Убедитесь, что у вас достаточно большой блок питания, обеспечив себе 20% -ную амортизацию по сравнению с общей мощностью, которую вы рассчитываете для своих светодиодов. Это легко сделать, умножив общую мощность на 1,2 и затем найдя источник питания, рассчитанный на эту мощность.
Скажем, у нас есть 4 ряда светодиодных лент мощностью около 12 Вт каждая. Простое их умножение покажет, что мощность нашей системы должна быть около 48 Вт. Теперь мы можем добавить рекомендованную подушку на 20% с 48 x 1,2 = 57,6 Вт. Для этого проекта будет достаточно блока питания мощностью 60 Вт (или больше).
Напряжение / ток
При создании светодиодного светильника или замене неисправного источника питания важно сначала убедиться, что выходное напряжение совместимо с напряжением светодиодов.Светодиодные продукты со встроенными регуляторами тока обычно хорошо определяют, какое входное напряжение следует использовать. Например, с нашими гибкими светодиодными лентами будет использоваться источник питания 12 В, поскольку это то, что им требуется.
Еще одно распространенное применение — использование высокомощных светодиодов с драйверами постоянного тока, для которых требуется вход постоянного напряжения. Допустим, у нас есть шесть светодиодов Cree, работающих от драйвера Mean Well LDD-H. Каждый светодиод работает примерно на 3,1 вольт. С шестью из них общее напряжение в этой последовательной цепи составило бы 18.6 В постоянного тока. Обычно низковольтные драйверы, такие как Mean Well LDD-H, работают лучше, если у вас есть небольшая подушка для требуемого напряжения. Для этой установки я бы использовал источник питания с выходным напряжением не менее 24 В постоянного тока. Обратите внимание, что вы всегда должны убедиться, что используемый драйвер низкого напряжения (в данном случае Mean Well LDD-H) рассчитан на напряжение, которое вы хотите ввести. Mean Well LDD-H может потреблять 9-56 В постоянного тока, поэтому мы все настроены на эту ситуацию. Узнайте больше о расчете напряжения в различных цепях здесь.
Кроме того, убедитесь, что выбранный вами блок питания может справиться с имеющейся у вас входной мощностью.Напряжение в сети будет меняться в зависимости от того, в какой точке мира вы находитесь. Убедитесь, что вы знаете, какой у вас источник переменного тока: низкое (90–120 В переменного тока) или высокое (200–240 В переменного тока). Многие источники питания, такие как продукция Mean Well, рассчитаны на полный диапазон, но всегда полезно знать входное напряжение переменного тока и убедиться, что используемый источник питания подходит для этого.
Блоки питания для светодиодов с регулируемой яркостью
Если ваши светодиоды регулируются, и вы хотите отрегулировать их яркость, убедитесь, что вы выбрали источник питания с возможностью регулировки яркости.В спецификациях источника питания должно быть указано, является ли источник питания регулируемым или нет, и какой тип управления диммером он использует. Я кратко рассмотрю два типа управления:
ШИМ-регулировка яркости: Также известна как регулировка яркости с широтно-импульсной модуляцией, может использоваться на всех источниках питания. Даже блоки питания на нашем сайте, для которых прямо в спецификациях не указано «диммируемые», можно регулировать яркость с помощью настенных или удаленных диммеров с ШИМ. Это связано с тем, что диммеры с ШИМ идут в соответствии с полосами света, затемняются на стороне 12 В постоянного тока цепи.ШИМ-диммеры на самом деле пульсируют светом на высоких частотах, чтобы изменить восприятие света невооруженным глазом. Чем выше частота, тем ярче они будут.
TRIAC Dimming: Этот тип затемнения позволяет регулировать яркость светодиодов с помощью стандартных регуляторов яркости. Вы должны убедиться, что источник питания подходит для диммирования переменным током (TRIAC), проверив спецификации. Наши текущие продукты, которые предлагают такие элементы управления диммированием, — это блоки питания с регулируемой яркостью Magnitude. Эти источники питания работают, изменяя мощность на стороне переменного тока цепи через диммер TRIAC.Изменение мощности, создаваемое диммером на стороне входа переменного тока, будет изменять напряжение на выходе постоянного тока и управлять яркостью светодиодов. Диммеры TRIAC можно найти в обычных магазинах бытовой техники. Самыми популярными / узнаваемыми брендами будут Lutron и Leviton.
Температура и погода
Важным фактором, который нельзя упускать из виду при выборе источника питания, является область и среда, в которой он будет использоваться. Источники питания работают наиболее эффективно, если они используются в пределах своих температурных параметров.Спецификации блока питания должны включать безопасный диапазон рабочих температур. Лучше всего работать в этом режиме и убедитесь, что блок питания не стоит там, где может накапливаться тепло и подниматься выше этой максимальной рабочей температуры. Как правило, размещать блок питания в крошечном корпусе без системы вентиляции — плохая идея. Это позволит даже минимальному количеству тепла, выделяемого источником, со временем накапливаться и в конечном итоге привести к свариванию источника энергии. Поэтому убедитесь, что в помещении не слишком жарко или холодно и что жара не может накапливаться до опасного уровня.
Каждый блок питания светодиодов также имеет степень защиты от проникновения (IP). Степень защиты IP состоит из двузначного кода, который указывает размер твердых частиц и давление жидкости, которому может выдержать источник питания. Первое число относится к размеру твердых частиц, которые может выдержать устройство, тогда как второе число относится к количеству жидкости, которое может выдержать устройство. По мере увеличения каждого числа увеличивается и уровень защиты. По мере увеличения первого числа продукт становится защищенным все меньшими и меньшими объектами (вплоть до частиц пыли), что делает его менее уязвимым для чего-либо, попадающего внутрь и причиняющего ему вред.По мере увеличения второго числа продукт переходит от защиты только от небольшого дождя к защите при полном погружении. Взгляните на полезную таблицу ниже и убедитесь, что у вас есть блок питания с классом защиты IP, который защитит ваш источник от окружающей среды, в которой он будет находиться.
КПД
Эффективность источника питания говорит о том, сколько энергии фактически уходит на то, чтобы загорелся светодиод. Чем выше процент КПД блока питания, тем больше энергии вы в конечном итоге экономите.Для светодиодных приложений рекомендуется выбрать источник питания с КПД 80% или выше. Ознакомьтесь с источниками питания Mean Well и Phihong для наиболее эффективного выбора, так как они имеют рейтинг эффективности, который находится в пределах 90 процентилей.
Размер
При выборе источника питания для вашего светодиодного проекта важно знать, где он должен соответствовать или быть установлен. Если вы хотите поместить его внутрь продукта, который вы делаете, он должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться в отведенном для этого месте.Если он находится вне приложения, он должен иметь возможность монтироваться поблизости. Существует множество источников питания различных размеров и форм, соответствующих вашим потребностям.
Класс II или Класс 2 ??
Легко перепутать эти два рейтинга, поэтому давайте убедимся, что мы в этом разбираемся сейчас, когда мы приближаемся к концу понимания источников питания для светодиодов. Источник питания класса 2 соответствует ограниченным уровням мощности, определенным Национальным электротехническим кодексом (NEC), и отвечает требованиям стандарта UL 1310.Источники питания класса 2 ограничены 60 В постоянного тока и 100 Вт. Поскольку их мощность ограничена, блоки питания класса 2 не могут питать столько светодиодов, сколько другие, не входящие в номинал. Именно здесь вы должны определить, хотите ли вы работать на большей длине от одного источника питания или придерживаться безопасности источника питания класса 2, который защищен от огня и поражения электрическим током.
Класс II относится только к входным и выходным проводам с двойной изоляцией. Драйверы класса II популярны, так как не требуют заземления.
Найдите блок питания, подходящий именно вам
Надеюсь, этот пост помог вам найти правильный источник питания для ваших светодиодных фонарей. Есть много вариантов на выбор, так что не торопитесь и выберите тот, который лучше всего подходит для вашей ситуации и соответствует требованиям безопасности в окружающей среде, чтобы он прослужил долгое время. Если вы ищете, с чего начать, я настоятельно рекомендую блоки питания Mean Well, это уважаемый бренд с множеством светодиодных драйверов и расходных материалов с фантастическими гарантиями.
По техническим вопросам или если вам нужна дополнительная помощь, звоните нам по телефону (802) 728-6031 или по электронной почте sales@ledsupply.com. Наша служба технической поддержки работает с 8:00 до 17:00. EST с понедельника по пятницу.
Управляющие светодиоды повышенной яркости с импульсными регуляторами
К Крис Ричардсон, инженер по приложениям, подразделение управления питанием, National Semiconductor Corporation 22.03.2006 0
// php echo do_shortcode (‘[responseivevoice_button voice = «Американский английский мужчина» buttontext = «Listen to Post»]’)?>
Первые светодиоды, выпущенные в 1960-х годах, были слабыми инфракрасными устройствами, которые страдали коротким сроком службы и низкой эффективностью.Полупроводниковые процессы, используемые для изготовления светодиодов, расширились от устройств с ранним карбидом кремния (SiC) и фосфидом мышьяка галлия (GaAsP) до фосфида галлия (GaP) и фосфида индия-галлия (InGaP), которые дали красный, а затем оранжевый, желтый и зеленовато-желтый цвета. Светодиоды в тот момент были достаточно яркими, чтобы служить индикаторами, и даже на этой ранней стадии они имели лучшую светоотдачу, чем лампы накаливания. Однако их общий световой поток был слишком низким, а цветовой диапазон — слишком узким для других целей.Концепция общего освещения, освещения автомобилей и зданий, была ограничена как световым потоком, так и отсутствием синего светодиода для завершения спектра RGB и создания белого света. Исследования SiC привели к созданию синих светодиодов со световым потоком, который был слишком слаб, чтобы быть полезными. Тем не менее, с увеличением количества процессов увеличивались и световой поток, или яркость, и цвет, и рассеиваемая мощность. Светодиоды из арсенида галлия-алюминия (GaAlAs) и индия-алюминия-галлия (InGaAlAs) превратились в первые «сверхяркие» светодиоды.Ранние, но важные шаги к идеалу общего освещения с помощью полупроводникового освещения были предприняты корпорацией Nichia в Японии в начале 1990-х годов. Исследования, проведенные доктором Сюдзи Накамура [1], привели к появлению первых коммерческих синих светодиодов. Nichia также была пионером в производстве белого светодиода, добавив к синим светодиодам люминофор, излучающий желтый свет. Хотя белые светодиоды излучают холодный белый цвет, они быстро стали кластерами в качестве замены для ламп накаливания при слабом освещении.
Светодиоды, предназначенные для истинного освещения, появились в начале 1990-х годов на устройствах производства Nichia, Osram Opto-Semiconductor и Lumileds.Эти устройства были рассчитаны в люменах, обычных для осветительных приборов, в отличие от кандел, которые обычно используются для одноточечных источников света. Новые светодиоды высокой яркости (HBLED) также были упакованы как силовые полупроводники с использованием технологии поверхностного монтажа и термопрокладок. Стандартные светодиоды, залитые эпоксидной смолой, страдают от плохого перехода к тепловому сопротивлению окружающей среды и потери света из-за постепенного пожелтения материала. Новые HBLED заменили эпоксидную смолу долговечными материалами на основе силикона.

Сегодня доступны белые светодиоды HBLED с одной матрицей, которые обеспечивают яркость 30-40 люмен при рассеиваемой мощности 1 Вт. Светодиоды RGB с тремя или более кубиками HBLED, помещенными в один блок питания, обеспечивают яркость до 200 люмен. Конструкции HBLED используются или разрабатываются в автомобильном, промышленном и коммерческом освещении, а также в подсветке ЖК-мониторов и телевизоров, в качестве фактических пикселей в видеоэкранах на открытом воздухе / стадионах и в оптической связи.
Источники постоянного тока
Независимо от типа, цвета, размера или мощности, все светодиоды лучше всего работают от источника постоянного тока.Световой поток, измеряемый в люменах, пропорционален току, поэтому производители светодиодов указывают характеристики (такие как люмен, диаграмма направленности, цвет) своих устройств при заданном прямом токе IF, а не при определенном прямом напряжении VF. Светодиоды представляют собой устройства с PN-переходом с крутой кривой ВАХ, поэтому управление светодиодами с источником напряжения может привести к большим колебаниям прямого тока в ответ даже на самые незначительные изменения напряжения.
Большинство ИС источников питания предназначены для обеспечения постоянного выходного напряжения в диапазоне токов (рис. 1а), и не всегда просто адаптировать регулятор напряжения для обеспечения постоянного тока.При использовании массива из более чем одного светодиода основная задача состоит в том, чтобы согласовать управляющие токи через каждый светодиод. Размещение всех светодиодов в последовательной цепочке — это распространенный способ гарантировать, что через каждое устройство протекает точно такой же ток.

Рисунок 1a: Регулятор постоянного напряжения
Рисунок 1b: Регулятор постоянного тока
Тепло и свет
Световая отдача HBLED уже затмила лампочку накаливания. Типичный белый светодиод мощностью 1 Вт обеспечивает оптическую эффективность 30 лм / Вт, тогда как обычная лампа мощностью 60 Вт дает 15 лм / Вт.Для нынешнего поколения светодиодных продуктов критически важно дооснащение системы, разработанной для стандартных лампочек, или возможность сделать светодиод и драйвер безотказной заменой. Возможно, самая большая техническая проблема заключается в создании полного светодиодного решения (драйвер, оптика, радиатор), которое могло бы выдерживать высокие температуры и ограниченные пространства, ранее занятые лампочками. Если лампа накаливания может работать при температурах до 200 ° C, полупроводниковые драйверы светодиодов рассчитаны на максимальную температуру 125 ° C.Могут быть доступны значения от 150 ° C до 175 ° C, но они имеют большую цену. Рассеивание определенного количества энергии в замкнутом пространстве приводит к фиксированному повышению температуры, и если светодиод и драйвер должны помещаться в том же пространстве, что и лампочка, но при этом поддерживать значительно более низкую температуру окружающей среды, тогда светодиод и драйвер должны быть больше эффективный.
Зачем нужен переключатель?
Импульсный стабилизатор — лучший выбор для управления HBLED, когда от источника постоянного тока требуются высокий КПД и низкое рассеивание мощности.Когда входное напряжение ниже выходного напряжения, всегда необходимо использовать переключатель, а когда входное напряжение намного больше выходного напряжения, преимущества импульсных регуляторов перед линейными регуляторами становятся очевидными.
При 350 мА, типичном прямом токе для HBLED мощностью 1 Вт, источник постоянного тока может быть построен с помощью линейного регулятора на основе IC или даже дискретного линейного регулятора, однако высокий прямой ток в сочетании с большими различиями между входным напряжением и светодиодом прямое напряжение создает слишком большую потребность в рассеивании на проходном устройстве.Рассмотрим, например, линейный регулятор в корпусе TO-220, управляющий одним HBLED мощностью 1 Вт в легковом автомобиле. Это приложение является одним из первых, кто начал использовать светодиоды HBLED для освещения карт и общего белого внутреннего освещения. Схема должна правильно работать в диапазоне от 9 В до 16 В, но также должна быть способна продержаться в течение 2 минут при входном напряжении 28 В в случае, если запуск от внешнего источника применяется от системы с двумя батареями, обычно используемой на тягачах. Выходное напряжение составляет примерно 3,5 В, следовательно, максимальное установившееся напряжение проходного транзистора равно 11.5В. При постоянном токе 350 мА проходной транзистор должен рассеивать примерно 4 Вт. Если предположить, что типичное тепловое сопротивление перехода к окружающей среде составляет 53 ° C / Вт и умножить на рассеиваемую мощность, получим повышение температуры кристалла более чем на 200 ° C. Даже при температуре окружающей среды 25 ° C линейный регулятор потребует большого и дорогого радиатора. Пространство для этого приложения ограничено, и контур должен работать при температуре окружающей среды до 85 ° C. Что еще хуже, сам светодиод часто разделяет печатную плату с металлическим сердечником (MCPCB) со схемой управления.
Рабочие характеристики и особенно срок службы светодиода зависят от поддержания температуры перехода ниже заданного значения, обычно от 90 ° C до 135 ° C. Импульсный стабилизатор обеспечивает преимущество эффективности, уменьшая рассеивание в полупроводнике, который управляет светодиодом, а также уменьшает тепло, передаваемое самому светодиоду.
Измерение тока на стороне высокого и низкого давления
Определение относительно высокого тока не новость в мире импульсных регуляторов, но измерение тока с точностью, требуемой для привода HBLED, не встречается в изделиях, предназначенных для регулируемых выходных напряжений.В общем, чтобы удовлетворить потребности драйвера для HBLED, допуск по токовому выходу должен находиться в диапазоне от ± 5% до ± 15%. Это контрастирует с допуском существующих функций измерения тока, таких как ограничение тока или определение пикового тока, которые есть в регуляторах напряжения. Последовательный резистор для измерения тока становится обязательным, когда допуск выходного тока совпадает с допуском выходного напряжения.
Задача современного зондирования состоит в том, чтобы сделать его точным и эффективным, две цели, которые находятся в прямом противоречии.Как показано на рисунке 1b, чем выше напряжение считывания, VFB, тем выше отношение сигнал / шум, но тем выше потери мощности в RFB. Чем ниже напряжение считывания, тем больше экономится мощность, но это происходит за счет чувствительности к шуму и более широкого допуска самого напряжения считывания. Кремниевые запрещенные зоны являются логичным выбором для эталонов при переключении источников постоянного тока, но их напряжение приблизительно 1,2 В означает, что при 350 мА RFB рассеивает 0,42 Вт. Текущие HBLED работают на токе 700 мА и 1 А, для чего требуются резисторы номиналом 1 Вт и выше.Одинарные HBLED проектируются для работы с прямыми токами, превышающими 2А. Высокая рассеиваемая мощность в сочетании с высокой точностью и низкой температурой — особенности, которые делают резисторы дорогими. Должно быть получено более низкое напряжение считывания. Независимо от того, делится ли опорное напряжение или усиливается сигнал измерения тока, будет внесена дополнительная ошибка, а отношение сигнал / шум уменьшится.
Схема на рисунке 1b показывает простой метод управления током с помощью регулятора напряжения.Этот метод измерения на стороне низкого напряжения требует, чтобы чувствительный резистор RFB рассеивал значительную мощность, а также зависит от допуска RFB для установки точности IF. Силовые резисторы, как правило, большие и дорогие, и, как отмечалось в первом разделе, тепло, выделяемое в RFB, может передаваться на сам светодиод. На рис. 2а показан простой метод усиления сигнала считывания тока с помощью операционного усилителя с однополярным питанием. Этот метод снижает тепловую нагрузку на RFB и позволяет пользователю выбирать RFB на основе желаемого рассеяния и отношения сигнал / шум при измерении тока при установке среднего значения IF с коэффициентом усиления операционного усилителя.
Резистор измерения тока также может быть размещен между выходом преобразователя и анодом светодиодной матрицы, система, аналогичная датчику на стороне высокого напряжения, используемому во многих понижающих преобразователях в режиме пикового тока. Как показано на рисунке 2b, основным преимуществом этой топологии является возможность подключения катода последнего светодиода к земле. Для систем, которые управляют светодиодной матрицей удаленно, но все же распределяют заземление системы, например, автомобиль, это экономит соединение и делает систему более простой и менее дорогой.Для определения стороны высокого напряжения требуется какой-то дифференциальный усилитель. Можно использовать операционный усилитель на ИС, но он должен сочетать высокий CMRR с низким входным смещением. Недорогое дифференциальное зондирование также может быть выполнено с помощью дискретных транзисторов, и пример использования двух согласованных PNP-транзисторов показан на рисунке 3.

Рисунок 2a: Датчик нижнего уровня с усилением
Рисунок 2b: Общий датчик высокого напряжения
Рисунок 3: Датчик высокого давления с зеркалом тока PNP
Понижающий стабилизатор лучше всего
Стандартный понижающий преобразователь, показанный на рисунке 4a, является идеальным выбором для управления постоянным током из-за выходного индуктора.Пульсации тока индуктора, ΔiL, — это известная контролируемая величина в конструкциях понижающих преобразователей. Только понижающий преобразователь имеет средний ток индуктивности, равный среднему току нагрузки, или IF для драйверов светодиодов. Независимо от метода управления тот факт, что выходной ток не может мгновенно измениться в течение любой части цикла переключения, значительно упрощает преобразование источника постоянного напряжения в источник постоянного тока. С вниманием к деталям, многие схемы постоянного тока на основе понижающих преобразователей могут работать без выходного конденсатора.

Рисунок 4a: Понижающий регулятор с выходной емкостью
Рисунок 4b: Понижающий регулятор без выходной емкости
Как и в схемах регулятора напряжения, конструкция источника тока с импульсным стабилизатором имеет два основных критерия: точность среднего уровня выходного тока и пульсации или переменного тока (ΔiF), который движется вместе с частью постоянного тока. Допуск среднего выходного тока зависит от точности схемы измерения тока и эталона.Ток пульсации светодиода зависит от входного напряжения, выходного напряжения, частоты переключения и самой индуктивности.
Хотя можно управлять выходным током в цепи, которая работает в режиме прерывистой проводимости (DCM), понижающий преобразователь хорошо охарактеризован и понят, когда он работает в режиме непрерывной проводимости, который постоянно поддерживает положительный ток через катушку индуктивности. Поскольку индуктор использует тот же постоянный ток, что и матрица светодиодов, и поддержание постоянного тока через светодиоды является основной целью, работа CCM является предпочтительным способом запуска понижающего преобразователя, который управляет постоянным током.Понижающий преобразователь работает без нуля в правой полуплоскости в CCM и DCM, что дает ему еще одно преимущество перед повышающими, обратными преобразователями, преобразователями SEPIC или Cuk. Источник тока на основе понижающего стабилизатора в CCM также может работать без выходного конденсатора, что подробно описано ниже в разделе «Работа без выходного конденсатора».
Работа без выходного конденсатора
Практически любой регулятор напряжения с регулируемым выходом можно модифицировать для управления выходным током, используя метод, показанный на Рисунке 1b.Понижающий стабилизатор уникален тем, что выходной конденсатор не требуется для подачи тока на нагрузку во время включения или выключения питания. Он фильтрует часть пульсаций переменного тока, создаваемых выходной катушкой индуктивности и переключением, и обеспечивает достаточный заряд для питания нагрузки во время быстрых переходных процессов. Драйверы светодиодов постоянного тока не имеют переходных процессов нагрузки по своей конструкции, и выходной конденсатор необходим только в том случае, если конструкция требует пульсаций тока меньшей амплитуды через матрицу светодиодов.На рисунке 4 показаны две версии схемы возбуждения светодиода, предназначенной для подачи тока 1 А при 3,5 В от входа 12 В при 500 кГц. Обе схемы регулируют Δ iF до 100 мАР-Р, или
10% среднего тока. Ток пульсаций индуктора (ΔiL) в понижающем преобразователе с фиксированной частотой можно оценить с помощью двух знакомых выражений, которые можно найти в технических описаниях микросхем понижающего преобразователя:

Уравнение прямого напряжения диода Шоттки
Для цепей постоянного тока, подобных двум, показанным на рисунке 4, выходное напряжение можно оценить как VO = VFB + VF.Для расчета тока пульсаций, протекающего через светодиод и RFB на рисунке 4a, импеданс как светодиода, так и ветви выходного конденсатора оценивается и показан на рисунке 5. Эта схема может использовать более низкую индуктивность, полагаясь на низкое сопротивление переменного тока CO для фильтрации большинство пульсаций тока.

Рисунок 5: Расчет выходного сопротивления и пульсаций
Следует проявлять осторожность при определении динамического сопротивления светодиода, rD, так как деление прямого напряжения на прямой ток даст значение, которое в 5-10 раз больше истинного rD.Этот параметр предоставляется в технических паспортах некоторых производителей, и его также можно оценить, взяв обратную зависимость прямого тока от прямого напряжения. Динамическое сопротивление также можно измерить с помощью анализатора цепей; однако этот метод требует много времени и дорогостоящего оборудования. Светодиод в схемах на Рисунке 4 представляет собой белый светодиод Lumileds Luxeon III с типичным сопротивлением 0,8 Ом. Измерение дифференциального сопротивления анализатором цепей в реальной испытательной цепи дало значение 0,65, и это значение использовалось для тока пульсаций. расчеты.
Основываясь на приведенных выше уравнениях, для фильтрации 30% тока катушки индуктивности из светодиода требуется выходной конденсатор емкостью 770 нФ. Этот расчет предполагает, что используемый конденсатор будет керамическим, что ESR и ESL можно игнорировать, и что треугольная форма пульсирующего тока достаточно близка к синусоиде, чтобы сделать расчет реактивного сопротивления ZC значимым. Керамический конденсатор емкостью 1 мкФ с диэлектриком X7R и номиналом 6,3 В или 10 В обеспечивает более чем достаточную фильтрацию пульсаций в небольшом корпусе по низкой цене.
Схема на рис. 4b сохраняет компонент и увеличивает выходное сопротивление драйвера, но полностью зависит от индуктивности для управления пульсацией светодиода, так как
ΔiL = ΔiF. В таблице 1 показано сравнение значений пульсаций и индуктивности между этими двумя топологиями схемы.
с Co Без Co
ΔiL (%) 40 10
ΔiLED (%) 10 10
л расч. (МкГн) 13.4 53,4
L фактический (мкГн) 15 56
Исат 1,5 1,7
Размер индуктора (мм) 8,9 x 6,1 x 5,0 12,3 x 12,3 x 6,0
Таблица 1 Соотношение пульсаций и индуктивности
Другие преобразователи, такие как повышающий, обратный и SEPIC, полагаются на выходной конденсатор для поддержания выходного напряжения в течение части своего цикла переключения.Эти регуляторы нельзя использовать без хотя бы некоторой емкости на их выходах. Это затрудняет их затемнение с помощью ШИМ, тема которой подробно описана в следующем разделе.
Способы регулирования яркости с ШИМ
Регулировка яркости с ШИМ — это общепринятый стандарт уменьшения светоотдачи в системах светодиодного освещения. Светоотдача светодиодов изменяется линейно по мере изменения ПЧ, однако преобладающая частота излучаемого света также изменяется. Линейное затемнение используется в приложениях, где это изменение цвета считается приемлемым.Примерами таких приложений могут быть фонарики, лампы для чтения и системы с небольшим количеством светодиодов, в которых несоответствие цвета или яркости от света к свету не заметно. Для таких приложений, как автомобильные стоп-сигналы, подсветка ЖК-дисплея и RGB-подсветка с прямым обзором, требования к яркости и цвету слишком строги для этого подхода. Чтобы уменьшить светоотдачу в этих приложениях при сохранении жесткого контроля над цветом, через цепочку светодиодной матрицы необходимо пропустить известный и контролируемый ток, а затем прервать его с регулируемым рабочим циклом.
Многие импульсные регуляторы имеют вывод включения, который может принимать сигнал ШИМ-управления яркостью. Однако некоторые микросхемы были разработаны с учетом постоянного переключения этого вывода. Они выполняют сброс при включении питания и плавный пуск, когда они включены, а когда они отключены, управляющие ИС отключают как можно больше внутренних цепей для экономии тока покоя. Задержка от плавного пуска и от времени, необходимого для сброса при включении питания, накладывает ограничение как на максимальную частоту ШИМ-диммирования, так и на диапазон рабочего цикла, который можно использовать.Цепи плавного пуска и плавного отключения также вносят ошибку в среднее значение светоотдачи, замедляя скорость нарастания тока светодиода, делая импульсы менее идеальными.
Другой метод PWM выхода источника тока — это прерывание входного напряжения питания, также известное как «театральное затемнение» и обычно используемое в легковых автомобилях. Обычно это происходит на низкой частоте в диапазоне от 50 Гц до 1000 Гц. И этот подход, и ШИМ разрешающего вывода регулятора должны быть тщательно проанализированы, чтобы предотвратить взаимодействие между частотой ШИМ и частотой переключения.ШИМ входного напряжения или разрешающий контакт могут вызвать колебания переключателя. В общем, проверка того, что частота переключения как минимум на два порядка выше частоты ШИМ, устранит взаимодействие.
На рисунке 6 показан преувеличенный отклик импульсного регулятора на сигнал ШИМ, подаваемый на вывод разрешения, или ШИМ входного напряжения питания. Величины tD, tSS и tSD представляют собой задержку запуска, время нарастания (время плавного запуска) и время спада (время отключения), соответственно.Например, понижающий стабилизатор с гистерезисным управлением может иметь tD + tSS = tSD = 40 мкс, чтобы управлять одним белым светодиодом от 0 мА до 350 мА и обратно. Согласно расчетам на Рисунке 6, при частоте диммирования fPWM 100 Гц этот регулятор может реагировать на рабочий цикл от 0,4% до 99,6%. Если бы частоту затемнения ШИМ увеличить до 1000 Гц, диапазон рабочего цикла стал бы от 4% до 96%.

Рисунок 6: Отклик на уменьшение яркости контакта включения IC
HBLED позволили реализовать ряд новых приложений, требующих высокоточного регулирования яркости или импульсного режима в частотном диапазоне, который может равняться или превышать частоту переключения драйвера.Оптическая связь и инфракрасное сканирование для обнаружения препятствий являются примерами схем, которые должны передавать импульсы в диапазоне от 10 до 20 МГц. Предполагается, что ЖК-телевизоры следующего поколения будут затемнять на частоте около 1000 Гц, но с разрешением рабочего цикла 12 бит, требующим минимального рабочего цикла 0,025% и минимального времени включения 25 мс. Для этих схем необходим выключатель питания, включенный параллельно светодиоду. Такая конструкция поддерживает постоянный ток от преобразователя, устраняя необходимость включения и выключения контура управления.Типичный N-канальный полевой МОП-транзистор с режимом улучшения, способный непрерывно передавать ток 2А, может включаться и выключаться за 10 нс, что обеспечивает широкий коэффициент затемнения даже на частотах в мегагерцовом диапазоне. Частота диммирования ограничена временем переключения полевого МОП-транзистора и способностью контура управления реагировать на переходные процессы выходного напряжения.
Работа с условиями обрыва выходной цепи
Импульсные регуляторы, сконфигурированные как источники постоянного тока, не имеют проблем с устранением коротких замыканий на матрице светодиодов, но будут доводить свое выходное напряжение до системных пределов, если светодиод выходит из строя как разомкнутая цепь.Отказ обрыва цепи гораздо чаще встречается в HBLED и происходит из-за тенденции к разрыву соединительных проводов во время перегрузки по току или теплового пробоя. В случае понижающего регулятора выходная мощность может возрасти до уровня входного напряжения, умноженного на максимальное ограничение рабочего цикла. Поскольку многие источники тока на основе понижающего регулятора используют небольшую выходную емкость или не используют ее вообще, пользователь может выбрать такую оценку выходной цепи, чтобы она выдерживала максимальное входное напряжение, и просто позволить выходу повышаться во время состояния разомкнутой цепи.Поскольку ток почти не протекает, в этой ситуации мало шансов на тепловую нагрузку. В настоящее время типичная полная схема импульсного регулятора стоит меньше, чем один HBLED, что приводит к производству модулей, которые в случае отказа светодиода будут выброшены, а не отремонтированы.
В случае повышающих преобразователей и понижающих-повышающих преобразователей выходное напряжение системы с разомкнутой цепью не определено и может превышать номинальное напряжение стабилизатора IC, силовых полупроводников и выходного фильтра.Простым методом предотвращения скачка выходного напряжения является установка стабилитрона между выходом и входом обратной связи с использованием компаратора перенапряжения (OVP), который имеется во многих импульсных стабилизаторах. На рисунке 7a показан этот метод защиты стабилитрона, а на рисунке 7b показан альтернативный метод, который использует преимущества параллельного полевого МОП-транзистора, используемого в системах с высокочастотным ШИМ-регулированием яркости. Как показано, эти методы переводят систему в режим «икоты», когда выходное напряжение возрастает, падает из-за схемы защиты, а затем снова повышается, когда схема защиты отключается.Пользователи могут добавлять схемы, чтобы сделать защелку функции защиты, и многие ИС импульсных стабилизаторов имеют защелку, встроенную в их компараторы OVP.

Рисунок 7a: Внутренний OVP со стабилитроном

Рисунок 7b: Внешний OVP с MOSFET
Температурные отклонения от номинальных значений
Для обеспечения длительного срока службы светодиодов температура кристалла должна оставаться ниже предела, установленного производителем. Luxeon LED от Lumileds, например, указывает сохранение светового потока на уровне 70% после 50 000 часов при условии, что температура кристалла поддерживается на уровне 90 ° C или ниже.В технических паспортах продуктов HBLED приводятся конкретные кривые снижения номинального прямого тока в зависимости от повышения температуры окружающей среды. Некоторые переключатели-регуляторы имеют встроенную функцию снижения мощности на выходе. Процессы кремния, подходящие для измерения температуры, редко совпадают с процессами, подходящими для ИС управления импульсным стабилизатором. Однако диапазон полупроводниковых датчиков температуры хорошо подходит для приводов HBLED. Схема на Рисунке 8 показывает испытанный в лаборатории метод линейного снижения тока светодиода с использованием входа отслеживания источника питания и недорогого внешнего датчика температуры.Контакт дорожки фактически является вторым неинвертирующим входом усилителя ошибки, который заменяет опорное напряжение всякий раз, когда напряжение на выводе дорожки меньше опорного напряжения. Тот же метод можно использовать с термисторами NTC. Результаты теста представлены в таблице 2.
Окружающая температура (° C) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Ток светодиода (мА) 924 924 922 922 920 920 916 872 830 790 744 700 658 618 568
Таблица 2.Испытанный в лаборатории метод линейного снижения мощности светодиода

Рисунок 8: Температурное снижение тока светодиода с LM2743 и LM20
Понижающие стабилизаторы режима напряжения
Понижающий стабилизатор режима напряжения с выходной емкостью и настоящий операционный усилитель для усиления ошибки показаны на рисунке 9a. Управление выходным током вносит одно существенное изменение в конструкцию компенсатора, поскольку rD на несколько порядков ниже, чем верхний резистор обратной связи, обычно связанный с управлением выходным напряжением.Резистор R2 на рисунке 9a используется для увеличения сопротивления от выхода до инвертирующего входа усилителя ошибки, поддерживая значения компенсационного конденсатора в диапазоне от пФ до нФ. Высокий импеданс R2 также обеспечивает удобную точку для подачи сигнала переменного тока для анализа контура управления с помощью анализатора цепей. Затухание постоянного тока, созданное RFB / (RFB + rD), можно использовать для сопоставления симуляций с графиками Боде, измеренными путем инжекции на стыке R2 и rD.
Для точности вывода требуется высокое усиление по постоянному току, но по определению для большинства приложений управления светодиодами не требуется быстрый переходный отклик.Для этих цепей достаточно 2-полюсной компенсации 1 ноль (тип II) с низкой полосой пропускания. Приложения, в которых один или несколько светодиодов включаются и выключаются из контура с помощью параллельных полевых МОП-транзисторов, требуют более быстрого переходного отклика и критического демпфирования. Для этих цепей требуется трехполюсная система с двумя нулями (тип III). Доступны различные документы и указания по применению по выбору компонента компенсации, любой из которых действителен для регулирования постоянного тока с предположением, что входной импеданс усилителя ошибки равен R3 (тип II) или R3 // (R2 + ZC3).

Рисунок 9a: Режим напряжения, тип III

Рисунок 9b: Без выходного конденсатора, тип II Понижающие стабилизаторы
, работающие без выходного конденсатора, обладают однополюсной передаточной функцией силового каскада и могут быть скомпенсированы интеграторами типа II. Для этих систем передаточная функция Gvd от управления к выходу может быть аппроксимирована следующим образом:
Понижающие стабилизаторы тока
Существует несколько моделей Gvd понижающего регулятора тока, и хотя эти модели различаются в трактовке высокочастотных эффектов, все они предсказывают единственный низкочастотный полюс.Понижающий коэффициент токового режима, используемый в качестве источника тока, имеет этот полюс, но керамические выходные конденсаторы с низкой стоимостью, типичные для источников тока, подталкивают этот полюс к гораздо более высокой частоте, создавая плоское усиление, которое часто выходит в диапазон желаемой полосы пропускания контура управления. Понижающий коэффициент токового режима, работающий без какой-либо выходной емкости, может демонстрировать равномерное усиление от постоянного тока почти до половины частоты переключения. С точки зрения слабого сигнала чистый интегратор мог бы стать отличным компенсатором. Проблемы с большими сигналами часто делают это непрактичным.
Стабилизаторы режима тока компенсируются почти исключительно усилителями крутизны (gM), которые по своему определению являются источниками тока. Подключение компенсационного конденсатора непосредственно от выхода gM к земле образует интегратор, но зарядка и разрядка компенсационного конденсатора ограничивают движение выхода gM. Резистор должен быть включен последовательно с компенсационным конденсатором, чтобы большая скорость нарастания сигнала усилителя ошибки не мешала отклику на слабый сигнал.Реакция усилителя ошибки gM с ответвлением R-C на землю представляет собой низкочастотный полюс и высокочастотный ноль, что является общим для большинства регуляторов текущего режима. В различных документах и примечаниях к применению подробно описаны подходы к выбору компенсационного резистора и конденсатора. Многие из них действительны для понижающих стабилизаторов тока, управляющих выходным током, при условии, что учитываются эффекты плоского усиления на высоких частотах.
Гистерезисные и понижающие стабилизаторы COT
Гистерезисные преобразователи и преобразователи постоянной продолжительности включения (COT) управляют своими выходами, напрямую сравнивая сигнал обратной связи с опорным напряжением.Гистерезис этого компаратора устанавливает окно вокруг опорного напряжения, в пределах которого поддерживается выход. Гистерезисные регуляторы и импульсные регуляторы COT привлекательны для управления драйверами светодиодов из-за их базовой стабильности независимо от каскада мощности. В отличие от преобразователей PWM, гистерезисные преобразователи не имеют усилителей ошибок или контуров управления слабым сигналом и не анализируются в отношении усиления и фазы. Управление выходным током, добавление усиления постоянного тока через операционный усилитель и вычитание выходного конденсатора не меняют этого поведения.Гистерезисное управление обеспечивает переходную характеристику, которая быстрее, чем любой ШИМ-регулятор, и эта способность дает гистерезисным регуляторам еще одно преимущество по сравнению с режимом напряжения и режимом тока при регулировании яркости с помощью ШИМ. Гистерезисные понижающие регуляторы включаются, достигают регулирования и выключаются быстрее, сводя к минимуму факторы задержки, представленные на рисунке 6, которые ограничивают частоту и разрешение ШИМ-регулирования.
Преобразователи с чистым гистерезисом используют свои компараторы для включения и выключения главного выключателя питания. Одной из проблем при разработке всех чисто гистерезисных импульсных регуляторов является то, что как частота переключения, так и пульсации тока катушки индуктивности меняются в зависимости от входного напряжения, выходного напряжения, индуктивности и пульсаций напряжения переменного тока (& DeltavFB) на входе компаратора.Выбор компонентов для чисто гистерезисных регуляторов может быть выполнен путем добавления терминов ZO и ZC из рисунка 5 к уравнениям, найденным в технических описаниях продукта и примечаниях к приложению
с гистерезисом источника напряжения:

Приведенные выше уравнения относятся только к первому порядку и подходят в качестве отправной точки для проектирования. На практике гистерезисный дизайн требует большего количества стендовых испытаний и итераций, чем преобразователи с фиксированной частотой. Если преобразователь работает без выходного конденсатора, термин ZC может быть опущен в приведенных выше расчетах.Преобразователи COT используют однократные таймеры для фиксации времени включения или выключения выключателя питания и используют свои гистерезисные компараторы для включения или выключения выключателя питания. Этот дополнительный контроль помогает поддерживать постоянную частоту коммутации при изменении входного напряжения. Чтобы преобразователь любого типа работал должным образом, ΔvFB должен иметь достаточную амплитуду и совпадать по фазе с переключением силового транзистора. В схемах возбуждения светодиодов, которые имеют выходную емкость, почти исключительно используются керамические конденсаторы из-за их небольшого размера и низкой стоимости.Полное сопротивление ZC керамических конденсаторов невелико, что снижает отношение сигнал / шум ΔvFB. Что еще более важно, в ZC преобладает емкостное реактивное сопротивление, которое вносит фазовую задержку между формой сигнала переключателя мощности и ΔvFB. Это может привести к субгармоническим колебаниям, которые вызывают большие пульсации выходного напряжения и выходного тока. Чтобы решить эту проблему, можно добавить дополнительное сопротивление последовательно с выходным конденсатором, чтобы увеличить компонент действительной оси ZC. (Рисунок 10a) Схема, показанная на рисунке 10b, использует выходной конденсатор, подключенный к светодиоду, уменьшая ток пульсаций через светодиод и заставляя ΔiL течь через RFB.Частоту коммутации, а также переменное напряжение и токи для рисунка 10b можно приблизительно представить следующим образом:

Рисунок 10a: Дополнительный ESR

Рисунок 10b: CO через светодиод
«Плавающие» понижающие стабилизаторы
«Плавающий» понижающий стабилизатор, также называемый понижающим стабилизатором с отрицательной обратной связью или понижающим стабилизатором с опорной входной величиной, представляет собой импульсный стабилизатор с той же передаточной функцией, вольт-секундным балансом индуктивности и балансом заряда выходного конденсатора. уравнения в качестве стандартного понижающего преобразователя.Как показано на рисунке 11, в этой компоновке силовых переключателей, катушки индуктивности и выходного конденсатора используется главный переключатель питания с заземлением. Он упрощает схему управления переключателем мощности и схему измерения пикового тока индуктивности / переключателя, обеспечивая при этом выходной сигнал, привязанный к входному напряжению, а не к заземлению системы. Источники постоянного тока с плавающей запятой можно также использовать без выходного конденсатора, и, как и в случае со стандартным понижающим преобразователем, для этого они должны работать в CCM.
Основным преимуществом понижающих преобразователей с плавающей запятой с ИС контроллеров и внешними полевыми МОП-транзисторами является возможность работать от входных напряжений, превышающих пределы напряжения управляющей ИС.Этот метод может быть реализован с другими контроллерами полевых транзисторов нижнего уровня и использует резистор и стабилитрон для ограничения входного напряжения IC. (Рисунок 11). По возможности для рециркуляционного диода в понижающем преобразователе с плавающей запятой следует использовать диоды Шоттки. Низкое прямое падение напряжения диода Шоттки повышает эффективность всех типов переключающих преобразователей, но для плавающего понижающего преобразователя второе повышение эффективности достигается за счет почти нулевого времени обратного восстановления диода Шоттки. В автономных преобразователях и системах с входным напряжением выше 100 В, где диоды Шоттки недоступны, потери обратного восстановления могут быть уменьшены за счет использования выходного конденсатора и работы в режиме постоянного тока, где ток катушки индуктивности падает до нуля до того, как рециркуляционный диод войдет в обратное смещение.

Плавающий понижающий уровень с входом, защищенным стабилитроном
Ожидается, что неизолированные регуляторы напряжения будут давать выход, который будет связан с землей, однако драйвер светодиода не имеет такого требования. Управление током в стабилизаторе с плавающей запятой может быть выполнено с помощью методов измерения на стороне высокого напряжения, подобных тем, которые показаны на рисунках 2b и 3. Управление режимом тока можно адаптировать для управления средним током, исходя из знакомого соотношения между пиковым током и средним током через катушку индуктивности:

Повышающий и понижающий-повышающий регуляторы
По мере того, как HBLED распространяются во все более и более общие осветительные приборы, количество требуемых люменов увеличивалось.Световая отдача HBLED увеличивается, но один HBLED по-прежнему не может обеспечить достаточно света, чтобы заменить автомобильную фару или люминесцентную лампу. Стандарты безопасности для постоянного напряжения не позволяют многим схемам включать более десяти HBLED в одну цепь, но существуют приложения для действительно неизолированных повышающих преобразователей. Комбинация допуска входного напряжения, допуска прямого напряжения светодиодов и необходимости последовательно-параллельных массивов также создает потребность в повышающих и понижающих стабилизаторах.Несколько факторов затрудняют адаптацию повышающих и понижающих-повышающих регуляторов к управлению выходным током. Средний ток катушки индуктивности в повышающих и пониженно-повышающих преобразователях не равен среднему выходному току и изменяется как в зависимости от входного, так и выходного напряжения. HBLED нельзя включать последовательно с индуктором, как с понижающими регуляторами. Контроллеры и регуляторы низкого уровня, используемые для повышения и понижения-повышения, используют ШИМ-управление в режиме тока, за некоторыми исключениями. Повышающий и понижающий-повышающий преобразователи не были проанализированы так глубоко, как понижающие, и их нули RHP вынуждают их полосу пропускания контуров управления быть низкой.
Заключение
Схемы и уравнения, представленные в этой статье, были разработаны, чтобы помочь инженерам управлять HBLED с помощью доступных сегодня импульсных источников питания. Общее освещение с помощью опто-полупроводников является целью производителей HBLED, и для достижения этой цели источники постоянного тока, необходимые для их управления, становятся все более мощными и сложными. Производители силовых полупроводников и контроллеров источников питания выпускают первое поколение специализированных драйверов HBLED, многие из которых основаны на существующих регуляторах напряжения с модификациями, упрощающими их использование в качестве регуляторов тока.Для будущих поколений импульсных драйверов HBLED потребуется проектирование с самого начала в качестве источников тока для удовлетворения растущих требований к допускам по току, согласованию тока между различными массивами, коррекции температуры и диммированию. Изучая недостатки схем, построенных с использованием импульсных регуляторов напряжения сегодня, закладываются основы импульсных регуляторов тока завтрашнего дня.
Приложение
1. С. Накамура и др., «Лазерные диоды с множеством квантовых ям на основе InGaN»,
Япония J.Прил. Phys. 2, 35 (1B): L74-1, 1996 г.
Эта статья является выдержкой из доклада с таким же названием, представленного на конференции по встроенным системам в Кремниевой долине 2006. Используется с разрешения конференции по встроенным системам.
Регулируемый стабилизатор постоянного тока
и драйвер светодиодов
% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj / Title (NSI50150AD — Регулируемый стабилизатор постоянного тока и светодиодный драйвер) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > транслировать application / pdf
ON Semiconductor
NSI50150AD — Регулируемый стабилизатор постоянного тока и светодиодный драйвер
Регулируемый регулятор постоянного тока (CCR) — это простой, экономичное и прочное устройство, предназначенное для обеспечения рентабельности решение для регулирования тока в светодиодах.CCR основан на Технология самосмещенного транзистора (SBT) и регулирует ток в течение широкий диапазон напряжений. Он рассчитан на отрицательную температуру коэффициент защиты светодиодов от теплового разгона при экстремальных напряжениях и токи. CCR включается немедленно и находится на 14% от нормы с всего 0,5 В Вак. Контакт Radj позволяет настроить Ireg (SS) на более высокое токи, подключив резистор между Radj (вывод 3) и катодом (Вывод 4). Контакт Radj также можно оставить открытым (без подключения), если нет требуется регулировка.Не требует внешних компонентов, что позволяет быть спроектированным как регулятор на стороне высокого или низкого давления. Высокий анодекатод номинальное напряжение выдерживает скачки напряжения, распространенные в автомобильной промышленности, Промышленные и коммерческие вывески. Это устройство доступен в термостойком корпусе и соответствует строгим требованиям Стандарт AEC-Q101, не содержащий свинца, соответствующий RoHS и использующий безгалогенная формовочная масса.
2015-03-23T15: 06: 29-07: 00BroadVision, Inc.2020-08-24T09: 33: 38 + 02: 002020-08-24T09: 33: 38 + 02: 00Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows) uuid: d4a49759-a1fe-4c4c-9cf3-f15b594787a0uuid: b9205193-6711-4bfd-8101-9722e1187b67 Распечатать конечный поток эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > транслировать HtUr6 & #
.

изготовление и установка на автомобиль

На сколько вольт должен быть стабилизатор

Какие бывают стабилизаторы напряжения для ДХО

Как правильно подобрать

Изучаем популярные схемы стабилизатора напряжения

Рекомендации по изготовлению

Установка на ДХО

Стабилизатор тока для светодиодов: виды, схемы, как сделать

Назначение и принцип работы

Обзор известных моделей

Стабилизатор на LM317

Регулируемый стабилизатор

Как сделать стабилизатор для светодиода своими руками

Какой стабилизатор использовать в авто

Вывод

Стабилизатор напряжения для автомобильных светодиодов

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Простейший стабилизатор напряжения 12 вольт

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов в другом варианте

Сборка стабилизатора для светодиодов в авто — необходимые детали

Схема стабилизатора напряжения для светодиодов

Сборка стабилизатора 12В для светодиодов в авто своими руками

Стабилизатор напряжения для LED освещения промышленных помещений

Топ-5 советов по выбору LED освещения для промышленных помещений

1. Рассмотрим варианты цвета

Как из простого преобразователя сделать стабилизатор тока. Как сделать стабилизатор тока своими руками. Описание и схема

Стабилизатор тока для подключения светодиодов в машине

Зависимость тока и напряжения при питания светодиода

Схема регулятора тока для подключения светодиода в машине

Высоковольтный стабилизатор напряжения постоянного тока » Страница 2 » S-Led.Ru

— светодиод от 15 до 3 в — резистор против регулятора Напряжение

Сеть обмена стеков

, ШИМ-диммер, блоки питания 12 В

и резисторы — Wired Watts.com

Что такое регуляторы и почему мне это нужно?

Обзор

Резисторы

Регуляторы

Пример использования

Завершение матча

Simple Power LED Regulator

Как выбрать источник питания для светодиодов

Как правильно выбрать блок питания?

Мощность

Напряжение / ток

Блоки питания для светодиодов с регулируемой яркостью

Температура и погода

КПД

Размер

Класс II или Класс 2 ??

Найдите блок питания, подходящий именно вам

Управляющие светодиоды повышенной яркости с импульсными регуляторами

и драйвер светодиодов

Author: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ