קטגוריות: אלקטרוניקה מעשית, הכל על נוריות LED
מספר צפיות: 146268
הערות לכתבה: 3
כמה תוכניות כוח פשוטות של LED
למרות הבחירה הרחבה בחנויות של פנסי לד בעיצובים שונים, חמאות מפתחות אפשרויות משלהן להפעלת נוריות LED לבנות במיוחד. בעיקרון, המשימה מורכבת כיצד להניע את ה- LED מסוללה או מצבר אחד בלבד, לביצוע מחקר מעשי.
לאחר שמתקבלת תוצאה חיובית, הפרק מתפרק, הפרטים מכניסים לקופסה, הניסוי הושלם, נובע סיפוק מוסרי. לעתים קרובות, מחקרים נעצרים בכך, אך לעיתים החוויה של הרכבה של מכלול מסוים על לוח לחם עוברת לעיצוב אמיתי, שנעשה על פי כל כללי האמנות. להלן כמה מעגלים פשוטים שפותחו על ידי מפעילי רדיו חזיר.
במקרים מסוימים, קשה מאוד לקבוע מי הוא המחבר של התוכנית, מכיוון שאותה ערכה מופיעה באתרים שונים ובמאמרים שונים. לעתים קרובות כותבי מאמרים כותבים בכנות כי מאמר זה נמצא באינטרנט, אך מי שפרסם את התוכנית בפעם הראשונה אינו ידוע. תוכניות רבות מועתקות פשוט מהלוחות של אותם פנסים סיניים.
גם כותב המאמר שאתה קורא אינו טוען כי הוא כותב המעגלים; זהו רק מבחר קטן של מעגלים בנושא "LED".
מדוע אנו זקוקים לממירים
העניין הוא שצניחת מתח ישירה דולקת לדככלל, לא פחות מ -2.4 ... 3.4 וולט, כך שמצבר סוללה בודד עם מתח של 1.5 וולט, ועוד יותר מזה של סוללה עם מתח של 1.2 וולט, פשוט בלתי אפשרי להדליק נורית LED. ישנן שתי דרכים החוצה. השתמש בסוללה של שלושה תאים גלווניים או יותר, או בנה לפחות את הפשוטה ביותר ממיר DC-DC.
זה הממיר שיאפשר לכם להפעיל את הפנס בעזרת סוללה אחת בלבד. פיתרון זה מקטין את עלות ספקי הכוח, ובנוסף מאפשר לך להשתמש באופן מלא יותר מטען של תא גלווני: ממירים רבים עובדים עם פריקת סוללה עמוקה עד 0.7 וולט! שימוש בממיר גם מקטין את גודל הפנס.
המעגל הפשוט ביותר להפעלת LED
המעגל הוא גנרטור חוסם. זהו אחד ממעגלי האלקטרוניקה הקלאסיים, לכן, עם הרכבה נכונה וחלקים הניתנים לשירות, הוא מתחיל לעבוד מייד. הדבר העיקרי במעגל זה הוא לסובב נכון את השנאי Tr1, ולא לבלבל בין שלב הפיתולים.
בתור הליבה של השנאי, אתה יכול להשתמש בטבעת פריט מהלוח מהבלתי שמיש מנורת פלורסנט חוסכת אנרגיה. מספיק לסובב כמה פניות של חוט מבודד ולחבר את הפיתולים, כפי שמוצג באיור למטה.
ניתן לעטוף את השנאי בעזרת חוט מתפתל מסוג PEV או PEL בקוטר של לא יותר מ- 0.3 מ"מ, אשר יאפשר להניח מעט יותר פניות, לפחות 10 ... 15, על הטבעת, מה שישפר מעט את פעולת המעגל.
יש לעטוף פיתולים בשני חוטים, ואז לחבר את קצות הפיתולים, כמוצג באיור. תחילת הסיבובים בתרשים מסומנת על ידי נקודה. כ טרנזיסטור אתה יכול להשתמש בכל מוליכות טרנזיסטור n-p-n בהספק נמוך: KT315, KT503 וכדומה. כעת קל יותר למצוא טרנזיסטור מיובא, כמו BC547.
אם הטרנזיסטור של מבנה ה- n-p-n אינו בהישג יד, אתה יכול להחיל טרנזיסטור מוליכות pnpלמשל KT361 או KT502. עם זאת, במקרה זה, תצטרך לשנות את הקוטביות של הסוללה.
נגד R1 נבחר על פי הזוהר הטוב ביותר של הלד, אם כי המעגל עובד גם אם הוא מוחלף פשוט על ידי מגשר. התוכנית לעיל מיועדת פשוט לנפש, לביצוע ניסויים. אז אחרי שמונה שעות של פעולה רציפה בנורת לד אחת, הסוללה מ 1.5 וולט "מתיישבת" ל 1.42 וולט. אנו יכולים לומר שהוא כמעט ולא משוחרר.
כדי ללמוד את יכולות העומס של המעגל, תוכלו לנסות לחבר עוד כמה נוריות LED במקביל. לדוגמא, עם ארבעה נוריות לד, המעגל ממשיך לעבוד בצורה יציבה למדי, עם שישה נוריות לדים הטרנזיסטור מתחיל להתחמם, עם שמונה נוריות לד הבהירות יורדת באופן בולט, הטרנזיסטור מתחמם מאוד. אולם התוכנית, בכל זאת, ממשיכה לעבוד. אבל זה רק בסדר המחקר המדעי, שכן הטרנזיסטור במצב זה לא יעבוד זמן רב.
ממיר עם מיישר
אם אתה מתכנן ליצור פנס פשוט על בסיס תכנית זו, תצטרך להוסיף כמה פרטים נוספים, אשר יספקו זוהר של נורת LED.
קל לראות שבמעגל זה נורית ה- LED מופעלת לא על ידי פעימות, אלא על ידי זרם ישר. באופן טבעי, במקרה זה, בהירות הזוהר תהיה מעט גבוהה יותר, ורמת הפעימה של האור הנפלט תהיה הרבה פחות. כדיודה, כל תדר גבוה, למשל, KD521 (עיקרון הפעולה של דיודה מוליכים למחצה).
ממירי חנק
תרשים פשוט יותר מופיע באיור למטה. זה קצת יותר מסובך מהתרשים באיור. 1, מכיל 2 טרנזיסטורים, אך במקום שנאי עם שני פיתולים, יש לו רק משרן L1. חוט כזה יכול להיות פצע על הטבעת והכל מאותה מנורה חוסכת אנרגיה, שעבורה אתה צריך לרתום רק 15 סיבובים של חוט מפותל בקוטר של 0.3 ... 0.5 מ"מ.
עם פרמטר המצערת המצוין על הלד, ניתן להשיג מתח של עד 3.8 וולט (ירידת מתח ישירה על נורית 5730 3.4 וולט), המספיקה להנעת לד 1W. התקנת המעגל מורכבת בבחירת הקבל C1 בטווח של ± 50% בהתאם לבהירות המרבית של הנורית. המעגל פועל כאשר מתח האספקה מצטמצם ל -0.7 וולט, מה שמבטיח שימוש מרבי בקיבולת הסוללה.
אם אנו משלימים את המעגל הנחשב במיישר על הדיודה D1, מסנן על הקבל C1, ודיודה זנר D2, נקבל ספק כוח בעל עוצמה נמוכה אשר ניתן להשתמש בו למעגלי כוח על מגבר ה- OP או רכיבים אלקטרוניים אחרים. במקרה זה, השראות של המשרן נבחרת תוך 200 ... 350 מיקרו"ט, הדיודה D1 עם מחסום שוטקי. הדיודה הזנרית D2 נבחרת על פי המתח של המעגל המסופק.
עם שילוב טוב של נסיבות, באמצעות ממיר כזה, תוכלו לקבל מתח של 7 ... 12 וולט ביציאה. אם אתה מתכנן להשתמש בממיר להפעלת נוריות נוריות בלבד, ניתן להחריג את הדיודה זנר D2 מהמעגל.
כל המעגלים הנחשבים הם מקורות המתח הפשוטים ביותר: הגבלת הזרם דרך הנורה מתבצעת בערך באותו אופן כמו בחיבורי מקשים שונים או במציתים עם נוריות לד.
הנורית דרך כפתור ההפעלה, ללא כל התנגדות מוגבלת, מופעלת על ידי 3 ... 4 סוללות דיסק קטנות, שההתנגדות הפנימית שלה מגבילה את הזרם דרך הלד לרמה בטוחה.
מעגלי משוב שוטפים
והנור הוא בכל זאת מכשיר נוכחי. לא בכדי מצוין הזרם הישיר בתיעוד הנוריות. לפיכך, תוכניות אלה להפעלת נוריות LED מכילות משוב זרם: ברגע שהזרם דרך הנורית מגיע לערך מסוים, שלב הפלט מנותק ממקור הכוח.
מייצבי מתח עובדים גם הם בדיוק, רק שיש משוב מתח. להלן תרשים להפעלת נוריות פידבקים משוב.
מבדיקה מדוקדקת עולה כי בסיס המעגל הוא אותו גנרטור חוסם המורכב בטרנזיסטור VT2. טרנזיסטור VT1 הוא השליטה במעגל המשוב. משוב במעגל זה עובד כדלקמן.
נוריות לד מופעלות על ידי מתח המצטבר על הקבל האלקטרוליטי. הקבל נטען דרך הדיודה על ידי מתח הדופק מהאספן של הטרנזיסטור VT2. מתח מיישר משמש להפעלת נוריות LED.
הזרם דרך נוריות ה- LED עובר בדרך הבאה: פלוס קבלים, נוריות LED עם נגדי גבול, נגד משוב זרם (חיישן) Roc, מינוס קבלים אלקטרוליטיים.
במקרה זה, נוצרת ירידת מתח Uoc = I * Roc בנגד המשוב, שם אני הזרם דרך נוריות הלד. עם הגדלת המתח קבלים אלקטרוליטיים (למרות זאת, הגנרטור פועל ומטעין את הקבל), הזרם דרך נוריות הלד גדל, וכתוצאה מכך גם המתח על פני הנגיד המשוב Roc גדל.
כאשר Uoc מגיע ל -0.6 וולט, טרנזיסטור VT1 נפתח, סוגר את צומת פולט הבסיס של טרנזיסטור VT2. הטרנזיסטור VT2 נסגר, הגנרטור החוסם נעצר ומפסיק לטעון את הקבל האלקטרוליטי. בהשפעת העומס, הקבל פורק, המתח על פני הקבל יורד.
ירידה במתח על פני הקבל מביאה לירידה בזרם דרך נוריות הלד, וכתוצאה מכך לירידה במתח המשוב Uoc. לכן הטרנזיסטור VT1 סגור ואינו מפריע לפעולת הגנרטור החוסם. הגנרטור מתחיל וכל המחזור חוזר שוב ושוב.
על ידי שינוי ההתנגדות של נגן המשוב, ניתן לגוון את הזרם באופן נרחב דרך נוריות ה- LED. מעגלים כאלה נקראים מייצבי זרם פועמיים.
רגולטורים נוכחיים משולבים
נכון לעכשיו, מייצבים נוכחיים לנורות LED זמינים בעיצוב משולב. כדוגמאות ניתן לציין מעגלי מיקרו מיוחדים ZXLD381, ZXSC300. התרשימים המוצגים להלן לקוחים מגיליונות הנתונים של מעגלי מיקרו אלה.
האיור מראה את שבב המכשיר ZXLD381. הוא מכיל גנרטור PWM (בקרת דופק), חיישן זרם (Rsense) וטרנזיסטור פלט. יש רק שני קבצים מצורפים. זהו נורת לד LED ומשרן L1. תרשים חיווט אופייני מוצג באיור הבא. השבב זמין בחבילת SOT23. תדר הדור של 350KHz נקבע על ידי קבלים פנימיים, אי אפשר לשנות אותו. היעילות של המכשיר היא 85%, התחלה תחת עומס כבר אפשרית עם מתח אספקה של 0.8V.
המתח הקדמי של הנורה צריך להיות לא יותר מ- 3.5 וולט, כפי שמצוין בשורה התחתונה מתחת לתרשים. הזרם דרך הנורה מוסדר על ידי שינוי השראות המשרן, כפי שמוצג בטבלה בצד ימין של הדמות. בעמודה האמצעית מצוין זרם שיא, בעמודה האחרונה זרם ממוצע דרך הנורית. כדי להפחית את רמת האדווה ולהגדיל את בהירות הזוהר, ניתן להשתמש במיישר עם פילטר.
משמש כאן נורה עם מתח ישיר של 3.5 וולט, דיודה בתדר גבוה D1 עם מחסום שוטקי, קבל C1, רצוי עם ערך נמוך של התנגדות סדרתית שווה ערך (ESR נמוך). דרישות אלה נחוצות על מנת להגביר את היעילות הכוללת של המכשיר, לחימום הדיודה והקבל כמה שפחות. זרם היציאה נבחר על ידי בחירת השראות המשרן בהתאם לעוצמת הנורית.
שבב ZXSC300
זה שונה מ- ZXLD381 בכך שאין לו טרנזיסטור פלט פנימי וחיישן זרם נגד. פיתרון זה מאפשר לך להגדיל משמעותית את זרם הפלט של המכשיר, ולכן להחיל נורה בעלת הספק רב יותר.
נגן חיצוני R1 משמש כחיישן זרם, על ידי שינוי הערך בו ניתן לקבוע את הזרם הנדרש בהתאם לסוג הנורית. חישוב הנגד הזה מתבצע על פי הנוסחאות שניתנו בגליון הנתונים בשבב ZXSC300. לא ניתן כאן נוסחאות אלה: במידת הצורך, קל למצוא משם גיליון נתונים ונוסחאות ריגול. זרם הפלט מוגבל רק על ידי הפרמטרים של טרנזיסטור הפלט.
כשאתה מפעיל את כל המעגלים המתוארים לראשונה, רצוי לחבר את הסוללה דרך נגן 10Ω. זה יעזור להימנע ממותו של הטרנזיסטור אם, למשל, פיתולי השנאי מחוברים בצורה לא נכונה. אם הנורית נדלקת בנגד זה, ניתן להסיר את הנגד ולבצע הגדרות נוספות.
בוריס אלאדישקין
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: