Výkonný regulátor spínaného prúdu pre LED diódy. Stabilizátor napätia a stabilizátor prúdu
Takmer všetci motoristi sú oboznámení s takým problémom, ako je rýchle zlyhanie LED svietidiel. Ktoré sa často umiestňujú do obrysových svetiel, denných svetiel (DRL) alebo iných svetiel.
Tieto LED svietidlá majú spravidla nízku spotrebu energie a prúdu. Čo presne je dôvodom ich výberu.
Sama o sebe LED bez problémov slúži v optimálnych podmienkach aj viac ako 50 000 hodín, no v aute, najmä v domácom, je to niekedy málo na mesiac. Najprv LED začne blikať a potom úplne vyhorí.
čo to vysvetľuje?
Výrobca svietidla píše označenie "12V". Ide o optimálne napätie, pri ktorom LED diódy v svietidle fungujú takmer na maximum. A ak na túto lampu použijete 12 V, potom vydrží pri maximálnom jase veľmi dlho.Prečo to teda v aute horí? Spočiatku je napätie palubnej siete auta 12,6 V. Viditeľné je už nadhodnotenie 12. A napätie siete rozbehnutého auta môže dosiahnuť až 14,5 V. K tomu všetkému pripočítajme rôzne skoky zo spínania výkonných diaľkové alebo stretávacie svetlá, silné napäťové impulzy a magnetické rušenie pri štartovaní motora zo štartéra. A nedostaneme najlepšiu sieť na napájanie LED, ktoré sú na rozdiel od žiaroviek veľmi citlivé na všetky kvapky.
Pretože v jednoduchých čínskych lampách často nie sú žiadne obmedzujúce prvky, okrem odporu, lampa zlyhá v dôsledku prepätia.
Počas svojej praxe som vystriedal desiatky takýchto svietidiel. Väčšina z nich neslúžila ani rok. Nakoniec som sa unavil a rozhodol som sa hľadať jednoduchšie východisko.
Jednoduchý regulátor napätia pre LED diódy
Aby som zabezpečil pohodlnú prevádzku LED diód, rozhodol som sa vyrobiť jednoduchý stabilizátor. Absolútne nenáročné, zopakuje si to každý motorista.Všetko, čo potrebujeme:
- - kúsok textolitu na dosku,
Obvod stabilizátora
Obvod je prevzatý z údajového listu pre čip L7805.
Je to jednoduché – naľavo je vchod, napravo východ. Takýto stabilizátor môže vydržať zaťaženie až 1,5 A za predpokladu, že je inštalovaný na radiátore. Prirodzene, pre malé žiarovky nie je potrebný žiadny radiátor.
Zostavenie stabilizátora pre LED diódy
Všetko, čo je potrebné, je vystrihnúť požadovaný kúsok z textolitu. Nie je potrebné leptať stopy - jednoduché čiary som vyrezal bežným skrutkovačom.Spájkujte všetky prvky a máte hotovo. Nevyžaduje nastavenie.
V úlohe tela je tepelné dúchadlo.
Ďalšou výhodou schémy je, že je módne používať karosériu automobilu ako radiátor, pretože centrálna svorka krytu mikroobvodu je pripojená k mínusu.
To je všetko, LED diódy sa už nevypaľujú. Jazdím už viac ako rok a zabudol som na tento problém, ktorý radím aj vám.
Hlavným elektrickým parametrom svetelných diód (LED) je ich prevádzkový prúd. Keď sa stretneme s prevádzkovým napätím v tabuľke charakteristík LED, musíme pochopiť, že hovoríme o poklese napätia na LED, keď tečie prevádzkový prúd. To znamená, že prevádzkový prúd určuje prevádzkové napätie LED. Preto iba stabilizátor prúdu pre LED môže zabezpečiť ich spoľahlivú prevádzku.
Účel a princíp činnosti
Stabilizátory by mali poskytovať konštantný prevádzkový prúd LED diód, keď má zdroj problémy s odchýlkou napätia od normy (budete mať záujem vedieť). Stabilný prevádzkový prúd je primárne potrebný na ochranu LED pred prehriatím. Koniec koncov, ak je prekročený maximálny povolený prúd, LED diódy zlyhajú. Stabilita pracovného prúdu tiež zaisťuje stálosť svetelného toku zariadenia, napríklad pri vybitých batériách alebo kolísaní napätia v napájacej sieti.
Prúdové stabilizátory pre LED diódy majú odlišné typy exekúcie a množstvo možností pre exekučné schémy lahodí oku. Obrázok ukazuje tri najobľúbenejšie obvody polovodičových stabilizátorov.
- Schéma a) - Parametrický stabilizátor. V tomto obvode zenerova dióda nastavuje konštantné napätie na báze tranzistora, ktorý je zapojený podľa obvodu sledovača emitora. V dôsledku stability napätia na báze tranzistora je napätie na rezistore R tiež konštantné. Na základe Ohmovho zákona sa prúd cez odpor tiež nemení. Pretože prúd rezistora sa rovná prúdu emitora, prúdy emitora a kolektora tranzistora sú stabilné. Zaradením záťaže do obvodu kolektora získame stabilizovaný prúd.
- Schéma b). V obvode je napätie na rezistore R stabilizované nasledovne. Keď sa pokles napätia na R zvyšuje, prvý tranzistor sa otvára viac. To vedie k zníženiu základného prúdu druhého tranzistora. Druhý tranzistor sa trochu uzavrie a napätie na R sa stabilizuje.
- Schéma c). V tretej schéme je stabilizačný prúd určený počiatočným prúdom tranzistora s efektom poľa. Je nezávislý od napätia aplikovaného medzi kolektorom a zdrojom.
V obvodoch a) a b) je stabilizačný prúd určený hodnotou odporu R. Pomocou dolného indexu namiesto konštantného odporu môžete nastaviť výstupný prúd stabilizátorov.
Výrobcovia elektronických komponentov vyrábajú rôzne integrované obvody LED regulátorov. Preto sa v súčasnosti v priemyselných výrobkoch a v amatérskych rádiových prevedeniach častejšie používajú integrované stabilizátory. Môžete si prečítať o všetkých možných spôsoboch pripojenia LED.
Prehľad známych modelov
Väčšina mikroobvodov na napájanie LED je vyrobená vo forme impulzných meničov napätia. Meniče, v ktorých úlohu zásobníka elektrickej energie plní tlmivka (tlmivka), sa nazývajú zosilňovače. V zosilňovačoch dochádza ku konverzii napätia v dôsledku fenoménu samoindukcie. Jeden z typických zosilňovacích obvodov je znázornený na obrázku.
Obvod stabilizátora prúdu funguje nasledovne. Tranzistorový kľúč umiestnený vo vnútri mikroobvodu periodicky uzatvára induktor na spoločný vodič. V momente otvorenia kľúča nastáva v induktore EMF samoindukcie, ktorá je usmernená diódou. Je charakteristické, že EMF samoindukcie môže výrazne prekročiť napätie zdroja energie.
Ako je zrejmé z diagramu, na výrobu zosilňovača na TPS61160 vyrobenom spoločnosťou Texas Instruments je potrebných len veľmi málo komponentov. Hlavnými prílohami sú tlmivka L1, Schottkyho dióda D1, ktorá usmerňuje impulzné napätie na výstupe meniča a Rset.
Rezistor má dve funkcie. Po prvé, odpor obmedzuje prúd pretekajúci cez LED diódy a po druhé, odpor slúži ako spätnoväzbový prvok (druh snímača). Meracie napätie je z neho odstránené a vnútorné obvody čipu stabilizujú prúd pretekajúci LED na danej úrovni. Zmenou hodnoty odporu môžete zmeniť prúd LED diód.
Prevodník na TPS61160 pracuje na frekvencii 1,2 MHz, maximálny výstupný prúd môže byť 1,2 A. Pomocou mikroobvodu môžete napájať až desať LED zapojených do série. Jas LED diód je možné zmeniť privedením signálu PWM s premenlivým pracovným cyklom na vstup „regulácie jasu“. Účinnosť vyššie uvedenej schémy je asi 80%.
Treba poznamenať, že zosilňovače sa zvyčajne používajú, keď je napätie LED vyššie ako napätie napájacieho zdroja. V prípadoch, keď je potrebné znížiť napätie, sa častejšie používajú lineárne stabilizátory. Celý rad takýchto stabilizátorov MAX16xxx ponúka MAXIM. Typický spínací obvod a vnútorná štruktúra takýchto mikroobvodov sú znázornené na obrázku.
Ako je vidieť z Bloková schéma, stabilizácia prúdu LED sa vykonáva pomocou tranzistora s P-kanálovým poľom. Chybové napätie je odstránené z rezistora R sens a privádzané do riadiaceho obvodu poľa. Pretože tranzistor s efektom poľa pracuje v lineárnom režime, účinnosť takýchto obvodov je výrazne nižšia ako účinnosť obvodov impulzných meničov.
Rad čipov MAX16xxx sa často používa v automobilových aplikáciách. Maximálne vstupné napätie čipov je 40 V, výstupný prúd je 350 mA. Rovnako ako spínacie regulátory umožňujú stmievanie PWM.
Stabilizátor na LM317
Ako stabilizátor prúdu pre LED diódy môžete použiť nielen špecializované mikroobvody. Obvod LM317 je veľmi obľúbený u rádioamatérov.
LM317 je klasický lineárny regulátor napätia s mnohými analógmi. U nás je tento čip známy ako KR142EN12A. Typický obvod na zapnutie LM317 ako regulátora napätia je znázornený na obrázku.
Aby sa tento obvod zmenil na stabilizátor prúdu, stačí z obvodu vylúčiť odpor R1. Zapnutie LM317 ako lineárneho regulátora prúdu je nasledovné.
Vypočítať tento stabilizátor je celkom jednoduché. Stačí vypočítať hodnotu odporu R1 dosadením aktuálnej hodnoty do nasledujúceho vzorca:
Výkon rozptýlený v rezistore je:
Nastaviteľný stabilizátor
Predchádzajúci okruh sa dá ľahko premeniť na nastaviteľný stabilizátor. Aby ste to dosiahli, musíte nahradiť konštantný odpor R1 potenciometrom. Schéma bude vyzerať takto:
Ako si vyrobiť svojpomocne LED stabilizátor
Vo všetkých uvedených schémach stabilizátorov sa používa minimálny počet dielov. Preto dokonca aj nováčik rádioamatér, ktorý zvládol zručnosti pri práci s spájkovačkou, môže samostatne zostaviť takéto konštrukcie. Dizajn na LM317 je obzvlášť jednoduchý. Na ich výrobu nemusíte ani vyvíjať vytlačená obvodová doska. Medzi referenčný kolík mikroobvodu a jeho výstup stačí prispájkovať vhodný odpor.
Na vstup a výstup mikroobvodu je tiež potrebné prispájkovať dva flexibilné vodiče a návrh bude pripravený. Ak má napájať výkonnú LED pomocou stabilizátora prúdu na LM317, musí byť mikroobvod vybavený radiátorom, ktorý zabezpečí odvod tepla. Ako radiátor môžete použiť malú hliníkovú platňu s plochou 15-20 štvorcových centimetrov.
Pri konštrukciách zosilňovačov môžu byť ako tlmivky použité filtračné cievky rôznych napájacích zdrojov. Na tieto účely sa dobre hodia napríklad feritové krúžky z počítačových zdrojov, na ktoré by malo byť navinutých niekoľko desiatok závitov smaltovaného drôtu s priemerom 0,3 mm.
Aký stabilizátor použiť v aute
Teraz sa motoristi často zaoberajú modernizáciou osvetľovacieho zariadenia svojich automobilov pomocou LED alebo LED pásikov na tento účel (čítaj). Je známe, že napätie palubnej siete vozidla sa môže značne líšiť v závislosti od prevádzkového režimu motora a generátora. Preto je v prípade auta obzvlášť dôležité použiť nie 12-voltový stabilizátor, ale určený pre konkrétny typ LED.
Pre auto možno odporučiť návrhy založené na LM317. Môžete tiež použiť jednu z modifikácií lineárneho stabilizátora na dvoch tranzistoroch, v ktorých je ako výkonový prvok použitý výkonný N-kanálový tranzistor s efektom poľa. Nižšie sú uvedené možnosti pre takéto schémy vrátane schémy.
Záver
Stručne povedané, môžeme povedať, že pre spoľahlivú prevádzku LED štruktúr musia byť napájané prúdovými stabilizátormi. Mnoho obvodov stabilizátora je jednoduchých a cenovo dostupných pre domácich majstrov. Dúfame, že informácie uvedené v materiáli budú užitočné pre každého, kto sa o túto tému zaujíma.
Prúdové stabilizátory sú určené na stabilizáciu prúdu na záťaži. Napätie na záťaži závisí od jeho odporu. Stabilizátory sú potrebné napríklad pre fungovanie rôznych elektronických zariadení.
Pokles napätia môžete nastaviť tak, aby bol veľmi malý. To umožňuje znížiť straty pri dobrej stabilite prúdu na výstupe. Na výstupe tranzistora je odpor veľmi vysoký. Tento obvod sa používa na pripojenie LED diód alebo na nabíjanie nízkoenergetických batérií.
Napätie na tranzistore je určené zenerovou diódou VD1. R2 hrá úlohu snímača prúdu a určuje prúd na výstupe stabilizátora. Keď sa prúd zvyšuje, úbytok napätia na tomto rezistore sa zväčšuje. Napätie sa privádza na emitor tranzistora. V dôsledku toho sa napätie na prechode báza-emitor, ktoré sa rovná rozdielu medzi napätím bázy a napätím emitora, zníži a prúd sa vráti na nastavenú hodnotu.
Schéma súčasného zrkadla
Prúdové generátory fungujú podobne. Populárnym obvodom pre takéto generátory je „prúdové zrkadlo“, v ktorom sa namiesto zenerovej diódy používa bipolárny tranzistor alebo skôr emitorový prechod. Namiesto odporu R2 sa používa odpor emitora.
Prúdové stabilizátory na ihrisku
Obvod využívajúci tranzistory s efektom poľa je jednoduchší.
Záťažový prúd prechádza cez R1. Prúd v obvode: „+“ zdroja napätia, odtoková brána VT1, odpor záťaže, záporný pól zdroja je veľmi malý, pretože odtoková brána má predpätie v opačnom smere.
Napätie na R1 je kladné: vľavo je "-", vpravo sa napätie rovná napätiu pravého ramena odporu. Preto je napätie brány vzhľadom na zdroj mínus. Keď odpor záťaže klesá, prúd sa zvyšuje. Preto má hradlové napätie v porovnaní so zdrojom viac veľký rozdiel. V dôsledku toho sa tranzistor zatvára silnejšie.
Pri väčšom uzavretí tranzistora sa zaťažovací prúd zníži a vráti sa na počiatočnú hodnotu.
Zariadenia na čipe
V minulých schémach sú prvky porovnávania a úpravy. Podobná štruktúra obvodu sa používa pri navrhovaní zariadení na vyrovnávanie napätia. Rozdiel medzi zariadeniami, ktoré stabilizujú prúd a napätie je v tom, že signál prichádza do obvodu spätnej väzby z prúdového snímača, ktorý je pripojený k obvodu záťažového prúdu. Preto sa na vytvorenie stabilizátorov prúdu používajú obľúbené mikroobvody 142 EH 5 alebo LM 317.
Tu zohráva úlohu snímača prúdu odpor R1, na ktorom stabilizátor udržuje konštantné napätie a zaťažovací prúd. Hodnota odporu snímača je oveľa nižšia ako odpor záťaže. Zníženie napätia na snímači ovplyvňuje výstupné napätie stabilizátora. Podobná schéma ide dobre s nabíjačkami, LED diódami.
Spínací stabilizátor
Spínacie stabilizátory vyrobené na báze kľúčov majú vysokú účinnosť. Sú schopné vytvárať vysoké napätie u spotrebiteľa pri nízkom vstupnom napätí. Takýto obvod je zostavený na mikroobvode MAXIMÁLNE 771.
Rezistory R1 a R2 zohrávajú úlohu rozdeľovačov napätia na výstupe mikroobvodu. Ak je napätie na výstupe mikroobvodu vyššie ako referenčná hodnota, potom mikroobvod zníži výstupné napätie a naopak.
Ak sa obvod zmení tak, že mikroobvod reaguje a reguluje prúd na výstupe, získa sa stabilizovaný zdroj prúdu.
Keď napätie na R3 klesne pod 1,5 V, obvod funguje ako regulátor napätia. Akonáhle záťažový prúd stúpne na určitú úroveň, pokles napätia na rezistore R3 sa zväčší a obvod funguje ako regulátor prúdu.
Rezistor R8 je zapojený podľa obvodu, keď je napätie vyššie ako 16,5 V. Rezistor R3 nastavuje prúd. Negatívnym bodom tohto obvodu je významný pokles napätia na odpore R3 na meranie prúdu. Tento problém je možné vyriešiť pripojením operačný zosilňovač na zosilnenie signálu z odporu R3.
Prúdové stabilizátory pre LED
Takéto zariadenie si môžete vyrobiť sami pomocou čipu LM 317. Aby ste to dosiahli, stačí vyzdvihnúť odpor. Pre stabilizátor sa odporúča použiť nasledujúci napájací zdroj:
- 32V blok tlačiarne.
- Blok z notebooku na 19 V.
- Akékoľvek 12V napájanie.
Výhodou takéhoto zariadenia je nízka cena, jednoduchý dizajn, zvýšená spoľahlivosť. Nemá zmysel zostavovať zložitú schému sami, je jednoduchšie ju kúpiť.
LED osvetlenie sa stáva čoraz viac súčasťou našich životov. Rozmarné žiarovky zlyhajú a krása okamžite vybledne. A to všetko preto, že LED diódy nemôžu fungovať jednoducho pripojením k elektrickej sieti. Musia byť pripojené cez stabilizátory (ovládače). Tie zabraňujú prepätiu napätia, poruche súčiastok, prehriatiu atď. O tom ao spôsobe montáže jednoduchý obvod vlastnými rukami a bude sa o nich diskutovať v článku.
Výber stabilizátora
V palubnej sieti automobilu je pracovný výkon približne 13 V, zatiaľ čo väčšina LED je vhodná pre 12 V. Preto je zvyčajne inštalovaný stabilizátor napätia, ktorého výstup je 12 V. Tým sú zabezpečené normálne podmienky na prevádzku osvetľovacích zariadení bez núdzového a predčasného zlyhania.
V tejto fáze sa amatéri stretávajú s problémom výberu: je publikovaných veľa návrhov, ale nie všetky fungujú dobre. Musíte si vybrať ten, ktorý je hodný vášho obľúbeného vozidla a navyše:
- bude naozaj fungovať;
- zabezpečiť bezpečnosť a ochranu osvetľovacích zariadení.
Najjednoduchší DIY stabilizátor napätia
Ak nemáte túžbu kúpiť si hotové zariadenie, mali by ste sa naučiť, ako si sami vyrobiť jednoduchý stabilizátor. Je ťažké vyrobiť spínací stabilizátor v aute vlastnými rukami. Preto stojí za to bližšie sa pozrieť na výber amatérskych schém a dizajnov. lineárne stabilizátory Napätie. Najjednoduchšia a najbežnejšia verzia stabilizátora pozostáva z hotového mikroobvodu a odporu (odpor).
Najjednoduchšie je vyrobiť stabilizátor prúdu pre LED vlastnými rukami na mikroobvode. Montáž dielov (pozri obrázok nižšie) sa vykonáva na dierovanom paneli alebo univerzálnej doske plošných spojov.
Schéma 5 ampérového zdroja s regulátorom napätia od 1,5 do 12 V.
Na vlastnú montáž takéhoto zariadenia budete potrebovať nasledujúce diely:
- rozmer plató 35*20 mm ;
- čip LD1084;
- diódový mostík RS407 alebo akákoľvek malá dióda pre spätný prúd;
- napájací zdroj pozostávajúci z tranzistora a dvoch odporov. Navrhnuté na vypnutie krúžkov pri zapnutí diaľkových alebo stretávacích svetiel.
V tomto prípade sú LED (v množstve 3 ks) zapojené do série s odporom obmedzujúcim prúd, ktorý vyrovnáva prúd. Takáto sada je zas pripojená paralelne s ďalšou rovnakou sadou LED.
Stabilizátor pre LED na čipe L7812 v aute
Prúdový stabilizátor pre LED diódy je možné zostaviť na základe 3-pinového regulátora jednosmerného napätia (séria L7812). Nástenné zariadenie je skvelé pre napájanie LED pásikov aj jednotlivých žiaroviek v aute.
Komponenty potrebné na zostavenie takéhoto obvodu:
- čip L7812;
- kondenzátor 330 mikrofarad 16 V;
- kondenzátor 100 mikrofarad 16 V;
- 1 ampérová usmerňovacia dióda (napríklad 1N4001 alebo podobná Schottkyho dióda);
- drôty;
- zmrštenie 3 mm.
Možností je skutočne veľa.
Schéma zapojenia založená na LM2940CT-12.0
Telo stabilizátora môže byť vyrobené z takmer akéhokoľvek materiálu okrem dreva. Pri použití viac ako desiatich LED diód sa odporúča pripevniť na stabilizátor hliníkový chladič.
Možno to niekto skúsil a povie, že sa bez zbytočných problémov jednoducho zaobídete priamym pripojením LED diód. Ale v tomto prípade bude väčšinou in nepriaznivé podmienky, preto dlho nevydržia alebo dokonca nevyhoria. Ale tuning drahých áut má za následok pomerne veľké množstvo.
A pokiaľ ide o opísané schémy, ich hlavnou výhodou je jednoduchosť. Jeho výroba si nevyžaduje špeciálne zručnosti a schopnosti. Ak je však obvod príliš komplikovaný, nie je racionálne zostaviť ho vlastnými rukami.
Záver
Ideálna možnosť pripojenia LED diód je priechodná. Zariadenie vyrovnáva výkyvy siete, s jeho využitím už prúdové rázy nebudú strašné. V tomto prípade je potrebné dodržať požiadavky na napájanie. To vám umožní prispôsobiť váš stabilizátor sieti.
Zariadenie by malo poskytovať maximálnu spoľahlivosť, stabilitu a stabilitu, najlepšie na mnoho rokov. Náklady na zmontované zariadenia závisia od toho, kde sa kúpia všetky potrebné diely.
Vo videu - pre LED diódy.
Prúdové stabilizátory, na rozdiel od stabilizátorov napätia, stabilizujú prúd. V tomto prípade bude napätie na záťaži závisieť od jeho odporu. Prúdové stabilizátory sú potrebné na napájanie elektronických zariadení, ako sú LED alebo plynové výbojky, môžu byť použité v spájkovacie stanice alebo termostaty na nastavenie prevádzkovej teploty. Okrem toho sú na nabíjanie batérií potrebné stabilizátory prúdu. rôzne druhy. Prúdové stabilizátory sú široko používané ako súčasť integrovaných obvodov na nastavenie prúdu zosilňovacích a prevádzacích stupňov. Tam sa zvyčajne nazývajú generátory prúdu.
Charakteristickým znakom prúdových stabilizátorov je ich vysoká výstupná impedancia. Tým sa eliminuje vplyv vstupného napätia a odporu záťaže na výstupný prúd. Samozrejme, v najjednoduchšom prípade môže zdroj napätia a rezistor slúžiť ako generátor prúdu. Takáto schéma sa často používa na napájanie indikačnej LED. Podobná schéma je znázornená na obrázku 1.
Obrázok 1. Schéma stabilizátora prúdu na rezistore
Nevýhodou tejto schémy je potreba použiť vysokonapäťový zdroj. Iba v tomto prípade je možné použiť dostatočne vysokoodporový odpor a dosiahnuť prijateľnú stabilitu prúdu. V tomto prípade sa energia rozptýli v rezistore P=I 2× R, čo môže byť pri vysokých prúdoch neprijateľné.
Oveľa lepšie sa osvedčili prúdové stabilizátory na tranzistoroch. Tu využívame skutočnosť, že výstupný odpor tranzistora je veľmi vysoký. To je jasne vidieť na výstupných charakteristikách tranzistora. Pre ilustráciu, obrázok 2 ukazuje, ako určiť výstupnú impedanciu tranzistora z jeho výstupných charakteristík.
Obrázok 2. Určenie výstupného odporu tranzistora podľa jeho výstupných charakteristík
V tomto prípade môže byť pokles napätia nastavený na malý, čo umožňuje dosiahnuť malé straty s vysokou stabilitou výstupného prúdu. To vám umožňuje použiť tento obvod na napájanie LED podsvietenia alebo na nabíjanie nízkoenergetických batérií. Obvod stabilizátora prúdu na bipolárnom tranzistore je znázornený na obrázku 3.
Obrázok 3. Schéma stabilizátora prúdu na tranzistore
V tomto obvode je napätie na báze tranzistora nastavené zenerovou diódou VD1, odpor R2 slúži ako prúdový snímač. Je to jeho odpor, ktorý určuje výstupný prúd stabilizátora. Keď sa prúd zvyšuje, úbytok napätia na ňom sa zvyšuje. Aplikuje sa na emitor tranzistora. Výsledkom je, že napätie báza-emitor, definované ako rozdiel medzi konštantným napätím na báze a napätím na emitore, klesá a prúd sa vracia na nastavenú hodnotu.
Podobne fungujú aj generátory prúdu, z ktorých najznámejší je obvod „prúdového zrkadla“. Namiesto zenerovej diódy využíva emitorový prechod bipolárneho tranzistora a vnútorný odpor emitora tranzistora je použitý ako rezistor R2. Schéma aktuálneho zrkadla je znázornená na obrázku 4.
Obrázok 4. Schéma "aktuálneho zrkadla"
Prúdové stabilizátory pracujúce na princípe činnosti obvodu znázorneného na obrázku 3, zostavené na tranzistoroch s efektom poľa, sú ešte jednoduchšie. V nich namiesto stabilizátora napätia môžete použiť potenciál zeme. Obvod stabilizátora prúdu, vyrobený na tranzistore s efektom poľa, je znázornený na obrázku 5.
Obrázok 5. Schéma stabilizátora prúdu na tranzistore s efektom poľa
Všetky uvažované schémy kombinujú ovládací prvok a porovnávaciu schému. Podobná situácia bola pozorovaná pri vývoji kompenzačných stabilizátorov napätia. Prúdové stabilizátory sa líšia od stabilizátorov napätia v tom, že signál do spätnoväzbového obvodu pochádza z prúdového snímača zahrnutého v prúdovom obvode záťaže. Preto sa na implementáciu stabilizátorov prúdu používajú také bežné mikroobvody ako 142EN5 (LM7805) alebo LM317. Obrázok 6 zobrazuje obvod stabilizátora prúdu na čipe LM317.
Obrázok 6. Schéma prúdového stabilizátora na čipe LM317
Prúdovým snímačom je odpor R1 a na ňom stabilizátor udržiava nezmenené napätie a teda aj prúd v záťaži. Aktuálny odpor snímača je oveľa menší ako odpor záťaže. Pokles napätia na snímači zodpovedá výstupnému napätiu kompenzačného regulátora. Obvod zobrazený na obrázku 6 je ideálny na napájanie osvetľovacích LED diód a nabíjačiek batérií.
A sú perfektné ako súčasné stabilizátory. Poskytujú vyššiu efektivitu. v porovnaní s kompenzačnými stabilizátormi. Práve tieto obvody sa bežne používajú ako ovládače vo vnútri LED svietidiel.
Literatúra:
- Sazhnev A.M., Rogulina L.G., Abramov S.S. „Napájanie zariadení a komunikačných systémov“: Návod/ GOU VPO SibGUTI. Novosibirsk, 2008 - 112 s.
- Aliev I.I. Elektrotechnická príručka. - 4. vyd. správne - M.: IP Radio Soft, 2006. - 384 s.
- Geytenko E.N. Zdroje sekundárneho napájania. Obvod a výpočet. Návod. - M., 2008. - 448 s.
- Napájanie zariadení a telekomunikačných systémov: Učebnica pre univerzity / V.M. Bushuev, V.A. Deminský, L.F. Zakharov a ďalší - M., 2009. – 384 s.
Načítava...
