Vadītājs - LED lukturīša ierobežotājs
Iepriekšējā mājās gatavots «Uzlādējama lukturītim - galda lampa”Tika apsvērts, ieskaitot izmaiņas LED matricā iegādātajā lukturītī. Pārskatīšanas mērķis bija palielināt gaismas avota uzticamību, mainot gaismas diožu pieslēguma shēmu no paralēlas uz kombinētu.
Gaismas diodes ir daudz prasīgākas pret enerģijas avotu nekā citi gaismas avoti. Piemēram, ja strāvas pārsniegšana par 20% samazina to kalpošanas laiku vairākas reizes.
Gaismas diožu galvenā īpašība, kas nosaka to mirdzumu, nav spriegums, bet strāva. Lai gaismas diodes varētu strādāt ar deklarēto stundu skaitu ar garantiju, ir nepieciešams draiveris, kas stabilizē strāvu, kas plūst caur LED ķēdi, un ilgstoši uztur vienmērīgu gaismas spilgtumu.
Nelielas jaudas gaismas diodēm ir iespējams tos izmantot bez vadītāja, taču šajā gadījumā ierobežojošie rezistori spēlē savu lomu. Šāds savienojums tika izmantots iepriekšminētajā mājas izstrādājumā. Šis vienkāršais risinājums aizsargā gaismas diodes no pieļaujamās strāvas pārsniegšanas nominālajā barošanas avotā, bet nav stabilizācijas.
Šajā rakstā mēs apsveram iespēju uzlabot iepriekšminēto dizainu un uzlabot lukturīša, ko darbina ārējs akumulators, darbības īpašības.
Lai stabilizētu strāvu caur gaismas diodēm, luktura dizainam pievienojam vienkāršu lineāru draiveri - strāvas stabilizatoru ar atgriezenisko saiti. Šeit pašreizējais ir vadošais parametrs, un LED mezgla barošanas spriegums var automātiski mainīties noteiktās robežās. Vadītājs nodrošina izejas strāvas stabilizāciju ar nestabilu ieejas spriegumu vai sprieguma svārstībām sistēmā, un strāva tiek noregulēta vienmērīgi, neradot impulsu stabilizatoriem raksturīgus augstas frekvences traucējumus. Šāda draivera shēmu ir ārkārtīgi vienkārši izgatavot un konfigurēt, taču zemāka efektivitāte (apmēram 80%) par to ir maksa.
Lai izslēgtu enerģijas avota kritisku izlādi (zem 12 V), kas ir īpaši bīstams litija baterijām, mēs papildus ieviešam norādi par ierobežojuma izlādi ķēdē vai akumulatora atvienošanu pie zema sprieguma.
Vadītāja ražošana
1. Lai atrisinātu šos priekšlikumus, mēs izgatavosim šādu LED matricas barošanas ķēdi.
LED matricas barošanas strāva iet caur regulējošo tranzistoru VT2 un ierobežojošo pretestību R5. Strāvu caur vadības tranzistoru VT1 nosaka, izvēloties pretestību R4, un tā var mainīties atkarībā no sprieguma krituma izmaiņām visā rezistorā R5, ko izmanto arī kā strāvas atgriezenisko pretestību. Kad strāva ķēdē palielinās, gaismas diodes VT2, R5 jebkura iemesla dēļ palielina sprieguma kritumu visā R5. Atbilstošais sprieguma pieaugums, pamatojoties uz tranzistoru VT1, to atver, tādējādi samazinot spriegumu, pamatojoties uz VT2. Un tas attiecas uz tranzistoru VT2, samazinot un stabilizējot šo strāvu caur gaismas diodēm. Samazinoties gaismas diožu un VT2 strāvai, procesi notiek apgrieztā secībā. Tādējādi, pateicoties atgriezeniskajai saitei, kad mainās spriegums pie strāvas avota (no 17 līdz 12 voltiem) vai iespējamām izmaiņām ķēdes parametros (temperatūra, gaismas diodes kļūme), strāva caur gaismas diodēm ir nemainīga visā akumulatora izlādes periodā.
Uz sprieguma detektora, specializēta mikroshēma DA1, tiek samontēta ierīce sprieguma kontrolei. Mikroshēma darbojas šādi. Pie nominālā sprieguma DA1 mikroshēma ir aizvērta un atrodas gaidīšanas režīmā. Kad spriegums samazinās ar spaili 1, kas savienota ar vadāmu ķēdi (šajā gadījumā enerģijas avotu) līdz noteiktai vērtībai, 3. spaile (mikroshēmas iekšpusē) tiek savienota ar 2. spaili, kas savienota ar kopēju vadu.
Iepriekš redzamajā diagrammā ir dažādas pārslēgšanas iespējas.
1. variants Ja mēs savienojam indikatora gaismas diodi (LED1 - R3), kas savienota ar pozitīvo vadu, ar spaili 3 (punkts A) (skat. Shēmas shēmu), mēs iegūstam norādi par akumulatora maksimālo izlādi. Kad barošanas spriegums samazinās līdz noteiktai vērtībai (mūsu gadījumā 12 V), iedegas LED1, norādot uz akumulatora uzlādes nepieciešamību.
2. variants Ja punkts A ir savienots ar punktu B, tad, kad akumulators ir sasniedzis zemu spriegumu (12 V), mēs automātiski atvienosim LED matricu no barošanas avota. Sprieguma detektors, mikroshēma DA1, kad tiek sasniegts vadības spriegums, savieno tranzistora VT2 pamatni ar kopēju vadu un aizver tranzistoru, atvienojot LED matricu. Kad lukturītis atkal tiek ieslēgts ar zemu spriegumu (mazāku par 12 V), matricas gaismas diodes pāris sekundes iedegas (sakarā ar lādēšanu / izlādi C1) un atkal izslēdzas, signalizējot, ka akumulators ir zems.
3. variantsApvienojot 2. un 3. opciju, kad LED matrica ir izslēgta, LED1 ieslēdzas.
Galvenās sprieguma detektora ķēžu priekšrocības ir ķēdes savienojuma vienkāršība (gandrīz nav nepieciešamas papildu siksnu detaļas) un ārkārtīgi zems enerģijas patēriņš (mikroamp ampēra daļa) gaidīšanas režīmā (gaidīšanas režīmā).
2. Mēs saliekam vadītāja shēmu uz shēmas plates.
Mēs veicam VT1, VT2, R4 uzstādīšanu. Mēs kā slodzi savienojam LED matricu, kas apskatīta raksta sākumā. Gaismas diožu barošanas ķēdē mēs iekļaujam miliammetru. Lai pārbaudītu un pielāgotu ķēdi pie stabila un specifiska sprieguma, mēs to savienojam ar regulējamu strāvas avotu. Mēs izvēlamies rezistora R5 pretestību, kas ļauj stabilizēt strāvu caur gaismas diodēm visā plānotā regulēšanas diapazonā (no 12 līdz 17 V). Lai palielinātu efektivitāti, sākotnēji R5 rezistors tika uzstādīts ar nominālo vērtību 3,9 omi (skat. Fotoattēlu), bet strāvas stabilizēšanai visā diapazonā (ar faktiski uzstādītām detaļām) bija nepieciešama nominālvērtība 20 omi, jo nebija pietiekami daudz sprieguma, lai noregulētu VT1 no zems LED matricas strāvas patēriņš.
Tranzistors VT1 ir vēlams izvēlēties ar lielu bāzes strāvas pārvades koeficientu. Tranzistoram VT2 jānodrošina pieņemama kolektora strāva, kas pārsniedz LED matricas strāvu un darba spriegumu.
3. Pievienojiet shēmas plates indikatora ķēdi - ierobežotāja ierobežotāju. Dažādām sprieguma kontroles vērtībām ir pieejamas sprieguma detektora mikroshēmas. Mūsu gadījumā, tā kā trūka 12 V mikroshēmas, es izmantoju pieejamo pie 4.5 V (bieži sastopama lietotās sadzīves tehnikās - televizoros, videoreģistratoros). Šī iemesla dēļ, lai kontrolētu spriegumu 12 V, ķēdē mēs pievienojam sprieguma dalītāju pastāvīgajam rezistoram R1 un mainīgajam R2, kas nepieciešams precizēšanai līdz vēlamajai vērtībai. Mūsu gadījumā, pielāgojot R2, mēs iegūstam 4,5 V spriegumu pie DA1 1. tapa ar spriegumu 12,1 ... 12,3 V barošanas kopnē. Tāpat, izvēloties sprieguma dalītāju, jūs varat izmantot citas līdzīgas mikroshēmas - sprieguma detektorus, dažādus uzņēmumus, nosaukumus un vadības spriegumus.
Sākumā mēs pārbaudām un konfigurējam ķēdi darbībai atbilstoši LED indikatoram. Tad mēs pārbaudām ķēdes darbību, savienojot punktus A un B, lai izslēgtu LED matricu. Mēs apstājamies pie izvēlētās opcijas (1, 2, 3).
4. Mēs sagatavojam sagatavi sagatavei, no tipiskā universālā dēļa izgriežot vēlamo izmēru.
5. Mēs veicam atkļūdotās shēmas vadu pie darba plāksnes.
6. Mēs savienojam LED matricu ar darba dēli un pārbaudām vadītāja - ierobežotāja komplekta darbību visā plānotā regulēšanas diapazonā (no 12 līdz 17 V), savienojot vadītāju ar regulējamu enerģijas avotu. Ar pozitīviem rezultātiem mēs pārbaudām ar akumulatoru savienotā draivera un akumulatora lampas daļu darbību. Papildu iestatīšana parasti nav nepieciešama.
