Vozač - graničnik LED svjetiljke
U prethodnom domaći proizvod «Stolna svjetiljka koja se može puniti”Razmotreno je, uključujući promjenu LED matrice u kupljenoj svjetiljci. Cilj revizije bio je povećati pouzdanost izvora svjetlosti, promjenom dijagrama povezivanja LED dioda, iz paralelnog u kombinirani.
LED su mnogo zahtjevniji na izvoru napajanja od ostalih izvora svjetlosti. Na primjer, višak struje za 20% smanjit će njihov vijek trajanja za nekoliko puta.
Glavna karakteristika LED dioda koje određuju svjetlinu njihovog sjaja nije napon, već struja. Da bi se LED diode zagarantovalo da će deklarirati deklarirani broj sati, potreban je vozač koji stabilizira struju koja teče kroz LED krug i dugotrajno održava stabilnu svjetlinu.
Za svjetlosne diode male snage moguće ih je koristiti bez pokretača, ali u ovom slučaju ograničavajući otpornici igraju svoju ulogu. Takva veza korištena je u gore navedenom domaćem proizvodu. Ovo jednostavno rješenje štiti LED od prekoračenja dopuštene struje unutar nazivnog napajanja, ali nema stabilizacije.
U ovom ćemo članku razmotriti priliku za poboljšanje gore navedenog dizajna i poboljšanje radnih svojstava svjetiljke koju napaja vanjska baterija.
Za stabiliziranje struje putem LED dioda, dizajnu svjetiljke dodajemo jednostavan linearni pokretač - stabilizator struje s povratnom informacijom. Ovdje je struja vodeći parametar, a opskrbni napon LED sklopa može se automatski mijenjati u određenim granicama. Pogon daje stabilizaciju izlazne struje uz nestabilne fluktuacije ulaznog napona ili napona u sustavu, a struja se glatko podešava bez stvaranja visokofrekventnih smetnji svojstvenih stabilizatorima impulsa. Shema takvog pokretača izuzetno je jednostavna za proizvodnju i konfiguriranje, ali niža učinkovitost (oko 80%) je naknada za to.
Da bismo isključili kritično pražnjenje izvora napajanja (ispod 12 V), što je posebno opasno za litijeve baterije, dodatno uvodimo naznaku graničnog pražnjenja u krugu ili isključivanje baterije na niskom naponu.
Proizvodnja vozača
1. Da bismo riješili ove prijedloge, proizvest ćemo sljedeći krug napajanja za LED matricu.
Napajanje struje LED matrice prolazi kroz regulacijski tranzistor VT2 i granični otpor R5. Struja kroz kontrolni tranzistor VT1 postavlja se izborom otpora R4 i može varirati ovisno o promjeni pada napona preko otpornika R5, koji se također koristi kao otpornik struje povratne informacije. Kada se struja u krugu poveća, LED diode, VT2, R5, iz bilo kojeg razloga, povećavaju pad napona preko R5. Odgovarajuće povećanje napona na bazi tranzistora VT1, otvara ga, smanjujući na taj način napon na bazi VT2. A to pokriva tranzistor VT2, smanjujući i stabilizirajući ovu, struju kroz LED. Uz smanjenje struje na LED i VT2, procesi se odvijaju obrnutim redoslijedom. Dakle, zbog povratnih informacija, kada se napon na izvoru napajanja promijeni (od 17 do 12 volti) ili moguće promjene parametara kruga (temperatura, neuspjeh LED-a), struja kroz LED-ove je konstantna tijekom cijelog razdoblja pražnjenja baterije.
Na detektoru napona, specijaliziranom čipu DA1, sastavljen je uređaj za kontrolu napona. Mikro krug djeluje na sljedeći način. Pri nazivnom naponu, DA1 čip je zatvoren i u pripravnosti je. Kada se napon smanji na terminalu 1 spojenom na kontrolirani krug (u ovom slučaju izvor napajanja) na određenu vrijednost, terminal 3 (unutar mikro kruga) priključuje se na terminal 2 spojen na zajedničku žicu.
Gornji dijagram ima različite mogućnosti prebacivanja.
Opcija 1 Ako spojimo indikatorsku LED (LED1 - R3) spojenu na pozitivnu žicu na terminal 3 (točka A) (vidi shemu kruga), dobit ćemo naznaku o maksimalnom pražnjenju baterije. Kad naponski napon padne na određenu vrijednost (u našem slučaju 12 V), LED1 će se upaliti, signalizirajući potrebu za napunjenjem baterije.
Opcija 2 Ako je točka A povezana s točkom B, kad postignemo niski napon (12 V) na bateriji, automatski ćemo isključiti LED matricu iz napajanja. Detektor napona, čip DA1, kada je postignut upravljački napon, povezuje bazu tranzistora VT2 zajedničkom žicom i zatvara tranzistor odvajanjem LED matrice. Kad se baterija ponovo uključi na niskom naponu (manji od 12 V), matrične LED lampice svijetle nekoliko sekundi (zbog naboja / pražnjenja C1) i ponovo se isključuju, signalizirajući da je baterija prazna.
Opcija 3Pri kombiniranju opcija 2 i 3, kada se LED matrica isključi, LED1 će se uključiti.
Glavne prednosti krugova detektora napona su jednostavnost spoja u krugu (nisu potrebni dodatni dijelovi za vezivanje) i izuzetno mala potrošnja električne energije (mikroamp ampere) u stanju pripravnosti (u stanju pripravnosti).
2. Montiramo vozački krug na pločicu.
Izvodimo instalaciju VT1, VT2, R4. Kao opterećenje povezujemo LED matricu, razmatranu na početku članka. Uključujemo milliammetar u krug napajanja LED dioda. Da bismo provjerili i prilagodili krug na stabilan i specifičan napon, povežemo ga s podesivim izvorom napajanja. Odabiremo otpor otpornika R5, koji omogućava stabiliziranje struje kroz LED u cijelom rasponu planiranog podešavanja (od 12 do 17 V). Da bi se povećala učinkovitost, otpornik R5 je u početku instaliran s nominalnom vrijednošću od 3,9 ohma (vidi fotografiju), ali je za stabilizaciju struje u cijelom rasponu (s stvarno ugrađenim dijelovima) potrebna nominalna vrijednost od 20 ohma, jer nije bilo dovoljno napona za podešavanje VT1 od za nisku potrošnju struje LED matrice.
Tranzistor VT1 poželjno je odabrati s velikim koeficijentom prijenosa bazne struje. Tranzistor VT2 mora osigurati prihvatljivu struju kolektora više od struje LED matrice i radnog napona.
3. Dodajte graničnik pokazivača - graničnika graničnika na sklopnu ploču. Mikro krugovi detektora napona dostupni su za različite vrijednosti regulacije napona. U našem slučaju, zbog nedostatka mikro-sklopa od 12 V, koristio sam dostupni na 4,5 V (često ga nalazimo u korištenim kućanskim aparatima - televizorima, video rekorderima). Iz tog razloga za upravljanje naponom od 12 V dodamo u krug djelitelj napona za konstantni otpor R1 i varijablu R2, koji je potreban za precizno podešavanje na željenu vrijednost. U našem slučaju podešavanjem R2 postižemo napon od 4,5 V na pin 1 od DA1 na naponu od 12,1 ... 12,3 V na magistrali. Slično tome, prilikom odabira razdjelnika napona možete koristiti i druge slične mikrovezivne sklopove - detektore napona, razne tvrtke, nazive i upravljačke napone.
U početku provjeravamo i podešavamo krug da radi u skladu s LED indikatorom. Zatim provjeravamo rad kruga povezivanjem točaka A i B da bismo isključili LED matricu. Zaustavljamo se na odabranoj opciji (1, 2, 3).
4. Praznu ploču radne ploče pripremamo izrezujući željenu veličinu iz tipične univerzalne ploče.
5. Izvedimo ožičenje ispravljenog kruga na radnoj ploči.
6. Spajamo LED matricu na radnu ploču i provjeravamo rad sklopa vozača - graničnika, u cijelom rasponu planiranog podešavanja (od 12 do 17 V), povezujući vozač s podesivim izvorom napajanja. Uz pozitivne rezultate, provjeravamo rad vozača spojenog na bateriju i kao dio žarulje baterije. Dodatno postavljanje obično nije potrebno.
