Vairuotojas - LED žibintuvėlio ribotuvas
Ankstesniame naminis «Įkraunamas žibintuvėlis - stalo lempaBuvo apsvarstyta galimybė, įskaitant LED matricos pakeitimą įsigytame žibintuvėlyje. Revizijos tikslas buvo padidinti šviesos šaltinio patikimumą keičiant šviesos diodų prijungimo schemą iš lygiagrečios į kombinuotas.
Šviesos diodai yra daug reiklesni energijos šaltiniui nei kiti šviesos šaltiniai. Pavyzdžiui, 20% viršijus srovę, jų tarnavimo laikas sumažės kelis kartus.
Pagrindinė šviesos diodų, lemiančių jų spindesio ryškumą, savybė yra ne įtampa, o srovė. Kad būtų galima garantuoti, kad šviesos diodai veiks deklaruotą valandų skaičių, reikalingas vairuotojas, kuris stabilizuoja srovę, tekančią per LED grandinę, ir ilgą laiką palaiko pastovų šviesos ryškumą.
Mažos galios šviesos diodus galima naudoti be vairuotojo, tačiau tokiu atveju savo vaidmenį atlieka ribojantys rezistoriai. Toks ryšys buvo naudojamas minėtame namų gaminyje. Šis paprastas sprendimas apsaugo šviesos diodus nuo leistinos srovės viršijimo vardiniame maitinimo šaltinyje, tačiau stabilizacijos nėra.
Šiame straipsnyje mes svarstome galimybę patobulinti aukščiau pateiktą dizainą ir pagerinti žibinto, maitinamo iš išorinės baterijos, eksploatacines savybes.
Norėdami stabilizuoti srovę per šviesos diodus, prie lempos konstrukcijos pridedame paprastą tiesinį tvarkyklę - srovės stabilizatorių su atsiliepimais. Čia srovė yra pagrindinis parametras, o LED agregato maitinimo įtampa gali automatiškai kisti tam tikrose ribose. Vairuotojas išėjimo srovę stabilizuoja esant nestabiliai įėjimo įtampai ar įtampos svyravimams sistemoje, o srovė sureguliuojama sklandžiai, nesukeliant aukšto dažnio trukdžių, būdingų impulsų stabilizatoriams. Tokio tvarkyklės schema yra labai paprasta pagaminta ir sukonfigūruota, tačiau mažesnis efektyvumas (apie 80%) už tai yra mokestis.
Norėdami neįtraukti kritinio energijos šaltinio (mažesnio nei 12 V) iškrovimo, o tai ypač pavojinga ličio baterijoms, papildomai įvedame nuorodą apie ribinį akumuliatoriaus iškrovimą arba atjungimą esant žemai įtampai grandinėje.
Vairuotojų gamyba
1. Norėdami išspręsti šiuos pasiūlymus, mes pagaminsime šią LED matricos maitinimo grandinę.
LED matricos maitinimo srovė praeina per reguliavimo tranzistorių VT2 ir ribojamąjį varžą R5. Srovė per valdomąjį tranzistorių VT1 nustatoma pasirenkant varžą R4 ir gali kisti priklausomai nuo įtampos kritimo per rezistorių R5 pokyčio, taip pat naudojamo kaip srovės grįžtamasis rezistorius. Kai srovė grandinėje padidėja, šviesos diodai VT2, R5 dėl bet kokios priežasties padidina įtampos kritimą per R5. Atitinkamas įtampos padidėjimas tranzistoriaus VT1 pagrindu atidaro jį, taip sumažindamas įtampą VT2 pagrindu. Ir tai apima tranzistorių VT2, sumažindama ir stabilizuodama šią srovę per šviesos diodus. Mažėjant šviesos diodų ir VT2 srovei, procesai vyksta atvirkštine tvarka. Taigi, dėl grįžtamojo ryšio, kai kinta įtampa maitinimo šaltinyje (nuo 17 iki 12 voltų) arba galimi grandinės parametrų pokyčiai (temperatūra, šviesos diodo gedimas), srovė per šviesos diodus yra pastovi per visą akumuliatoriaus iškrovos laikotarpį.
Ant įtampos detektoriaus, specializuoto lusto DA1, surenkamas įtampos valdymo įtaisas. Mikroschema veikia taip. Esant vardinei įtampai, DA1 lustas uždaromas ir veikia budėjimo režime. Kai įtampa mažėja 1 gnybte, prijungtame prie valdomos grandinės (šiuo atveju maitinimo šaltinio) iki tam tikros vertės, 3 gnybtas (mikro grandinės viduje) yra prijungtas prie 2 gnybto, prijungto prie bendro laido.
Aukščiau pateiktoje diagramoje yra įvairių perjungimo variantų.
1 variantas Prijungę indikatoriaus šviesos diodą (LED1 - R3), prijungtą prie teigiamo laido, prie 3 gnybto (taškas A) (žr. Jungimo schemą), gauname nuorodą apie maksimalų akumuliatoriaus išsikrovimą. Kai maitinimo įtampa nukrinta iki tam tikros vertės (mūsų atveju 12 V), užsidega LED1, signalizuodama apie akumuliatoriaus įkrovimo poreikį.
2 variantas Jei taškas A yra prijungtas prie taško B, tada, kai baterija pasiekia žemą įtampą (12 V), mes automatiškai atjungsime LED matricą nuo maitinimo šaltinio. Įtampos detektorius, lustas DA1, kai pasiekiama valdymo įtampa, jungia tranzistoriaus VT2 pagrindą bendra viela ir uždaro tranzistorių, atjungdamas LED matricą. Kai vėl įjungiamas žibintuvėlis esant žemai įtampai (mažesnei nei 12 V), matricos šviesos diodai porą sekundžių užsidega (dėl įkrovimo / iškrovos C1) ir vėl išsijungia, signalizuodami, kad akumuliatorius išsikrovęs.
3 variantasDerinant 2 ir 3 parinktis, kai LED matrica yra išjungta, LED1 įsijungs.
Pagrindiniai įtampos detektorių grandinių pranašumai yra grandinės sujungimo paprastumas (beveik nereikia jokių papildomų surišimo dalių) ir ypač mažos energijos sąnaudos („amperų amperai“) budėjimo režime (budėjimo režime).
2. Mes surenkame vairuotojo grandinę ant plokštės.
Atliekame VT1, VT2, R4 montavimą. Mes kaip apkrovą sujungiame LED matricą, nagrinėjamą straipsnio pradžioje. Į šviesos diodų maitinimo grandinę įtraukiame miliamperį. Norėdami patikrinti ir sureguliuoti grandinę esant stabiliai ir specifinei įtampai, mes prijungiame ją prie reguliuojamo maitinimo šaltinio. Mes pasirenkame rezistoriaus R5 pasipriešinimą, kuris leidžia stabilizuoti srovę per šviesos diodus visame numatyto reguliavimo diapazone (nuo 12 iki 17 V). Siekiant padidinti efektyvumą, iš pradžių buvo sumontuotas rezistorius R5, kurio vardinė vertė buvo 3,9 omai (žr. Nuotrauką), tačiau stabilizuoti srovę visame diapazone (su faktiškai įmontuotomis dalimis) reikėjo 20 omų nominalios vertės, nes nebuvo pakankamai įtampos, kad VT1 būtų reguliuojamas nuo mažam LED matricos suvartojimui.
Pageidautina pasirinkti tranzistorių VT1 su dideliu bazinės srovės perdavimo koeficientu. Tranzistorius VT2 turi pateikti priimtiną kolektoriaus srovę, viršijančią LED matricos srovę ir darbinę įtampą.
3. Prijunkite indikatoriaus grandinę - ribotuvo ribotuvą prie plokštės. Įtampos detektoriaus mikroschemose yra įvairių įtampos valdymo verčių. Mūsų atveju, dėl to, kad trūko 12 V mikroschemos, aš naudojau turimą, esant 4,5 V įtampai (dažnai sutinkamą naudotuose buitiniuose prietaisuose - televizoriuose, vaizdo įrašymo įrenginiuose). Dėl šios priežasties, norėdami valdyti 12 V įtampą, prie grandinės pridedame nuolatinio rezistoriaus R1 ir kintamojo R2 įtampos daliklį, reikalingą patikslinti iki norimos vertės. Mūsų atveju, koreguodami R2, mes pasiekiame 4,5 V įtampą DA1 1 kaištyje esant 12,1 ... 12,3 V įtampai maitinimo magistralėje. Panašiai, renkantis įtampos daliklį, galite naudoti ir kitus panašius mikroschemus - įtampos detektorius, įvairias įmones, pavadinimus ir valdymo įtampas.
Iš pradžių mes patikriname ir sukonfigūruojame grandinę veikti pagal LED indikatorių. Tada mes patikriname grandinės veikimą, sujungdami taškus A ir B, kad išjungtume LED matricą. Mes sustojame ant pasirinktos parinkties (1, 2, 3).
4. Mes paruošiame ruošinį darbinei lentai, iškirpdami norimą dydį iš tipiškos universalios lentos.
5. Mes atliekame atjungtos grandinės laidus prie darbinės plokštės.
6. Prijunkite LED matricą prie darbinės plokštės ir patikriname vairuotojo - ribotuvo agregato veikimą visu numatyto reguliavimo diapazonu (nuo 12 iki 17 V), prijungdami vairuotoją prie reguliuojamo maitinimo šaltinio. Gavę teigiamų rezultatų, patikriname vairuotojo, prijungto prie akumuliatoriaus, veikimą ir kaip akumuliatoriaus lemputės dalį. Papildomos sąrankos paprastai nereikia.
