Sürücü - LED el feneri için sınırlayıcı
Önceki ev yapımı ürün «Şarj edilebilir el feneri - masa lambası“Satın alınan fener içindeki LED matrisindeki değişiklik de dahil olmak üzere dikkate alındı. Revizyonun amacı, LED'lerin bağlantı şemasını paralelden kombine olarak değiştirerek ışık kaynağının güvenilirliğini arttırmaktı.
LED'ler bir güç kaynağı için diğer ışık kaynaklarından çok daha talepkar. Örneğin, akımın% 20 oranında aşılması, hizmet ömrünü birkaç kez azaltacaktır.
Parlaklıklarının parlaklığını belirleyen LED'lerin ana özelliği voltaj değil, akımdır. LED'lerin belirtilen saatlerde garanti ile çalışabilmesi için, LED devresinden akan akımı stabilize eden ve uzun süre sabit bir ışık parlaklığını koruyan bir sürücüye ihtiyaç vardır.
Düşük güçlü ışık yayan diyotlar için bunları bir sürücü olmadan kullanmak mümkündür, ancak bu durumda sınırlayıcı dirençler rol oynar. Böyle bir bağlantı yukarıdaki ev yapımı üründe kullanıldı. Bu basit çözüm, LED'leri nominal güç kaynağı içinde izin verilen akımı aşmaya karşı korur, ancak stabilizasyon yoktur.
Bu yazıda, harici bir pille çalışan bir el fenerinin yukarıdaki tasarımı iyileştirme ve çalışma özelliklerini geliştirme fırsatını ele alıyoruz.
Akımı LED'ler üzerinden stabilize etmek için, lamba tasarımına basit bir doğrusal sürücü ekliyoruz - geri beslemeli bir akım stabilizörü. Burada akım önde gelen parametredir ve LED grubunun besleme voltajı otomatik olarak belirli sınırlar içinde değişebilir. Sürücü, çıkış akımının sistemdeki dengesiz bir giriş voltajı veya voltaj dalgalanmaları ile dengelenmesini sağlar ve akım, darbe stabilizatörlerinin doğasında yüksek frekanslı parazit oluşturmadan düzgün bir şekilde ayarlanır. Böyle bir sürücünün şemasını üretmek ve yapılandırmak son derece basittir, ancak daha düşük verimlilik (yaklaşık% 80) bunun için bir ücrettir.
Özellikle lityum piller için tehlikeli olan güç kaynağının kritik bir deşarjını (12 V'un altında) hariç tutmak için, ek olarak devredeki düşük voltajda pilin limit deşarjı veya bağlantısının kesildiğini belirtiyoruz.
Sürücü Üretimi
1. Bu önerileri çözmek için, LED matrisi için aşağıdaki güç kaynağı devresini üreteceğiz.
LED matrisinin besleme akımı, düzenleyici transistör VT2 ve sınırlayıcı direnç R5'ten geçer. Kontrol transistörü VT1 aracılığıyla akım, R4 direncinin seçilmesiyle ayarlanır ve ayrıca bir akım geri besleme direnci olarak da kullanılan R5 direnci üzerindeki voltaj düşüşündeki değişime bağlı olarak değişebilir. Devredeki akım arttığında, LED'ler, VT2, R5, herhangi bir nedenle, R5'teki voltaj düşüşünü arttırır. Transistör VT1'e dayanan voltajdaki karşılık gelen artış, onu açar, böylece VT2 temelinde voltajı azaltır. Ve bu, transistör VT2'yi kapsar, bunu LED'lerden geçen akımı azaltır ve stabilize eder. LED'ler ve VT2'deki akımda bir azalma ile süreçler ters sırayla ilerler. Bu nedenle, geri besleme nedeniyle, güç kaynağındaki voltaj değiştiğinde (17 ila 12 volt) veya devre parametrelerinde (sıcaklık, LED arızası) olası değişiklikler olduğunda, LED'lerden geçen akım tüm akü deşarj süresi boyunca sabittir.
Gerilim dedektöründe, özel bir çip DA1, voltaj kontrolü için bir cihaz monte edilir. Mikro devre aşağıdaki gibi çalışır. Nominal voltajda DA1 yongası kapalıdır ve bekleme modundadır. Kontrollü devreye bağlı terminal 1'de (bu durumda güç kaynağı) belirli bir değere voltaj düştüğünde, terminal 3 (mikro devrenin içinde) ortak bir kabloya bağlı terminal 2'ye bağlanır.
Yukarıdaki şemada çeşitli anahtarlama seçenekleri bulunmaktadır.
Seçenek 1 Pozitif kabloya bağlı gösterge LED'ini (LED1 - R3) terminal 3'e (nokta A) bağlarsak (devre şemasına bakın), akünün maksimum deşarjını gösteririz. Besleme gerilimi belirli bir değere düştüğünde (bizim durumumuzda 12 V), LED1 yanar ve pil şarjı gerektiğine işaret eder.
Seçenek 2 A noktası B noktasına bağlanırsa, aküde düşük bir voltaja (12 V) ulaşıldığında, LED matrisini otomatik olarak güç kaynağından ayırırız. Voltaj detektörü, çip DA1, kontrol voltajına ulaşıldığında, transistör VT2'nin tabanını ortak bir kablo ile bağlar ve LED matrisini ayırarak transistörü kapatır. El feneri düşük voltajda (12 V'tan az) tekrar açıldığında, matris LED'leri birkaç saniye boyunca yanar (şarj / deşarj C1 nedeniyle) ve pilin zayıf olduğunu bildirerek tekrar kapanır.
Seçenek 3Seçenek 2 ve 3'ü birleştirirken, LED matrisi kapatıldığında, LED1 açılır.
Gerilim dedektör devrelerinin ana avantajları, devre bağlantısının basitliği (neredeyse hiçbir ek bağlama parçası gerekli değildir) ve bekleme durumunda (bekleme modunda) son derece düşük güç tüketimi (mikroamper amper).
2. Sürücü devresini devre kartına monte ediyoruz.
VT1, VT2, R4 kurulumunu gerçekleştiriyoruz. Bir yük olarak, makalenin başında düşünülen LED matrisini bağlarız. LED'lerin güç kaynağı devresine bir milliammetre ekledik. Devreyi kararlı ve spesifik bir voltajda kontrol etmek ve ayarlamak için, ayarlanabilir bir güç kaynağına bağlarız. Planlanan ayarın tüm aralığında (12 ila 17 V arasında) LED'ler aracılığıyla akımı stabilize etmeyi sağlayan R5 direncinin direncini seçiyoruz. Verimliliği artırmak için, başlangıçta 3,9 ohm nominal değere sahip bir R5 direnci monte edildi (fotoğrafa bakın), ancak tüm aralıktaki akımı (gerçekte monte edilmiş parçalar ile) dengelemek, VT1'i ayarlamak için yeterli voltaj olmadığından 20 ohm'luk bir nominal değer gerektirdi. LED matrisinin düşük akım tüketimi için.
Transistör VT1'in, büyük bir temel akım iletim katsayısı ile seçilmesi arzu edilir. Transistör VT2, LED matris akımını ve çalışma voltajını aşan kabul edilebilir bir kolektör akımı sağlamalıdır.
3. Gösterge devresi sınırlayıcı sınırlayıcıyı devre kartına ekleyin. Voltaj detektörü mikro devreleri çeşitli voltaj kontrol değerleri için mevcuttur. Bizim durumumuzda, 12 V'luk bir mikro devre olmaması nedeniyle, mevcut olanı 4.5 V'da kullandım (genellikle kullanılmış ev aletlerinde - televizyonlar, video kaydedicilerde bulunur). Bu nedenle, 12 V voltajını kontrol etmek için, devreye, istenen değere ince ayar yapmak için gerekli olan sabit direnç R1 ve değişken R2 için bir voltaj bölücü ekleriz. Bizim durumumuzda, R2'yi ayarlayarak, DA1 pim 1'inde güç barasındaki 12.1 ... 12.3 V'luk bir voltajda 4.5 V'luk bir voltaj elde ederiz. Benzer şekilde, bir voltaj bölücü seçerken, benzer diğer mikro devreleri kullanabilirsiniz - voltaj dedektörleri, çeşitli şirketler, isimler ve kontrol voltajları.
Başlangıçta, devreyi LED göstergesine göre çalışacak şekilde kontrol edip yapılandırıyoruz. Ardından LED matrisini kapatmak için A ve B noktalarını bağlayarak devrenin çalışmasını kontrol ederiz. Seçilen seçenek (1, 2, 3) üzerinde duruyoruz.
4. İşlenmemiş tahta için tipik bir üniversal karttan istenen boyutu keserek işlenmemiş parçayı hazırlarız.
5. Hata ayıklanmış devrenin kablolarını çalışma kartına bağlarız.
6. LED matrisini çalışma kartına bağlarız ve sürücüyü ayarlanabilir bir güç kaynağına bağlayarak, planlanan ayarların tümünde (12 ila 17 V arasında) sürücü - sınırlayıcı grubunun çalışmasını kontrol ederiz. Olumlu sonuçlarla aküye bağlı sürücünün ve akü lambasının bir parçası olarak çalışmasını kontrol ederiz. Ek kurulum genellikle gerekli değildir.
