Driver - begrænser til LED-lommelygte
I det foregående hjemmelavet produkt «Genopladelig lommelygte - bordlampe”Overvejes, inklusive ændringen i LED-matrixen i den købte lommelygte. Formålet med revisionen var at øge pålideligheden af lyskilden ved at ændre forbindelsesdiagrammet til LED'erne fra parallel til kombineret.
LED'er er meget mere krævende på en strømkilde end andre lyskilder. F.eks. Vil et overskud af strøm med 20% reducere deres levetid flere gange.
Den vigtigste egenskab ved LED'er, der bestemmer lysstyrken i deres glød, er ikke spænding, men strøm. For at lysdioderne skal udarbejde det deklarerede antal timer med garanti, er det nødvendigt med en driver, der stabiliserer strømmen, der strømmer gennem LED-kredsløbet og opretholder en stabil lysstyrke i lang tid.
Til lysemitterende dioder med lav effekt er det muligt at bruge dem uden en driver, men i dette tilfælde spiller begrænsende modstande sin rolle. En sådan forbindelse blev anvendt i det ovennævnte hjemmelavede produkt. Denne enkle løsning beskytter lysdioderne mod at overskride den tilladte strøm inden for grænserne for den nominelle strømforsyning, men der er ingen stabilisering.
I denne artikel overvejer vi muligheden for at forbedre ovenstående design og forbedre driftsegenskaberne for en lommelygte, der er drevet af et eksternt batteri.
For at stabilisere strømmen gennem LED'erne tilføjer vi en enkel lineær driver til lampedesignet - en strømstabilisator med feedback. Her er strømmen den førende parameter, og forsyningsspændingen for LED-aggregatet kan automatisk variere inden for visse grænser. Driveren sørger for stabilisering af udgangsstrømmen med en ustabil indgangsspænding eller spændingsudsving i systemet, og strømmen justeres jævnt uden at skabe høyfrekvente interferensegenskaber for impulsstabilisatorer. Ordningen med en sådan driver er ekstremt enkel at fremstille og konfigurere, men lavere effektivitet (ca. 80%) er et gebyr for dette.
For at udelukke en kritisk afladning af strømkilden (under 12 V), hvilket er særligt farligt for lithiumbatterier, introducerer vi desuden en indikation af grænseafladningen i kredsløbet eller frakobling af batteriet ved lav spænding.
Driverproduktion
1. For at løse disse forslag vil vi producere følgende strømforsyningskredsløb til LED-matrix.
LED-matrixens forsyningsstrøm går gennem reguleringstransistoren VT2 og begrænsningsmodstanden R5. Strømmen gennem kontroltransistoren VT1 indstilles ved valg af modstand R4 og kan variere afhængigt af ændringen i spændingsfaldet over modstanden R5, også brugt som en strømfeedbackmodstand. Når strømmen i kredsløbet øges, øger lysdioderne, VT2, R5, uanset årsag spændingsfaldet over R5. Den tilsvarende stigning i spænding på basis af transistoren VT1 åbner den, hvorved spændingen reduceres på basis af VT2. Og dette dækker transistoren VT2, hvilket reducerer og stabiliserer denne, strømmen gennem lysdioderne. Med et fald i strømmen på LED'erne og VT2, fortsætter processerne i modsat rækkefølge. På grund af feedback, når spændingen ved strømkilden ændres (fra 17 til 12 volt) eller mulige ændringer i kredsløbsparametrene (temperatur, LED-fejl), er strømmen gennem lysdioderne konstant i hele batteriets afladningsperiode.
På spændingsdetektoren, en specialiseret chip DA1, er en enhed til spændingskontrol samlet. Mikrokredsløbet fungerer som følger. Ved nominel spænding lukkes DA1-chippen og er i standby. Når spændingen aftager ved klemme 1, der er forbundet til det kontrollerede kredsløb (i dette tilfælde strømkilden) til en bestemt værdi, er klemme 3 (inde i mikrokredsløbet) forbundet til klemme 2, der er forbundet til en fælles ledning.
Ovenstående diagram har forskellige skiftemuligheder.
Valgmulighed 1 Hvis vi tilslutter indikator-LED (LED1 - R3), der er tilsluttet den positive ledning til klemme 3 (punkt A) (se kredsløbsdiagrammet), får vi en indikation af batteriets maksimale udladning. Når forsyningsspændingen falder til en bestemt værdi (i vores tilfælde 12 V), tændes LED1, hvilket signalerer behovet for en batteriopladning.
Valgmulighed 2 Hvis punkt A er forbundet til punkt B, vil vi, når en lavspænding (12 V) nås på batteriet, automatisk frakoble LED-matrixen fra strømforsyningen. Spændingsdetektoren, chip DA1, når styrespændingen er nået, forbinder transistoren VT2's basis med en fælles ledning og lukker transistoren ved at afbryde LED-matrixen. Når lommelygten tændes igen ved lav spænding (mindre end 12 V), lyser matrix-LED'erne i et par sekunder (på grund af opladning / afladning C1) og slukkes igen, når batteriet er lavt.
Valgmulighed 3Når du kombinerer option 2 og 3, når LED-matrixen er slukket, tændes LED1.
De vigtigste fordele ved spændingsdetektorkredsløbene er enkelheden i kredsløbstilslutningen (næsten ingen ekstra stroppedele er påkrævet) og det ekstremt lave strømforbrug (mikroamp ampereandel) i standbytilstand (i standbytilstand).
2. Vi samler førerkredsløbet på kredsløbskortet.
Vi udfører installationen af VT1, VT2, R4. Vi forbinder som en belastning LED-matrix, der betragtes som i begyndelsen af artiklen. Vi inkluderer en milliammeter i strømforsyningskredsløbet for lysdioderne. For at kontrollere og justere kredsløbet ved en stabil og specifik spænding forbinder vi det til en justerbar strømkilde. Vi vælger modstanden for modstanden R5, der gør det muligt at stabilisere strømmen gennem lysdioderne i hele det planlagte justeringsområde (fra 12 til 17 V). For at øge effektiviteten blev en R5-modstand med en nominel værdi på 3,9 ohm oprindeligt installeret (se foto), men stabilisering af strømmen i hele området (med faktisk installerede dele) krævede en nominel værdi på 20 ohm, da der ikke var nok spænding til at justere VT1 fra til lavt strømforbrug af LED-matrixen.
Transistoren VT1 er ønskelig at vælge med en stor basestrøm transmissionskoefficient. Transistor VT2 skal tilvejebringe en acceptabel kollektorstrøm, der overskrider LED-matrixens strøm og driftsspændingen.
3. Føj indikatorkredsløbet - begrænsningsbegrænser til kredsløbskortet. Spændingsdetektorens mikrokredsløb er tilgængelige til forskellige spændingsreguleringsværdier. I vores tilfælde brugte jeg den tilgængelige på 4,5 V (ofte findes i brugte husholdningsapparater - tv, videooptagere) på grund af manglen på en 12 V mikrokredsløb. Af denne grund tilføjer vi til kredsløbet en spændingsdelere til konstant modstand R1 og variabel R2 til kredsløbet, hvilket er nødvendigt for at finjustere den ønskede værdi. I vores tilfælde opnår vi en spænding på 4,5 V ved pin 1 af DA1 ved en justering af R2 ved en spænding på 12,1 ... 12,3 V på elbussen. På samme måde, når du vælger en spændingsdelere, kan du bruge andre lignende mikrokredsløb - spændingsdetektorer, forskellige virksomheder, navne og styrespændinger.
Oprindeligt tjekker og konfigurerer vi kredsløbet til at fungere i henhold til LED-indikatoren. Derefter kontrollerer vi driften af kredsløbet ved at forbinde punkterne A og B for at slukke LED-matrixen. Vi stopper ved den valgte indstilling (1, 2, 3).
4. Vi forbereder emnet til arbejdspladen ved at skære den ønskede størrelse ud fra et typisk universalplade.
5. Vi udfører ledningsføring af det fejlfindede kredsløb til arbejdsbordet.
6. Vi tilslutter LED-matrixen til arbejdsbordet og kontrollerer driften af driver - begrænserenheden i hele den planlagte justering (fra 12 til 17 V), idet driveren forbindes til en justerbar strømkilde. Med positive resultater kontrollerer vi driften af den driver, der er tilsluttet batteriet og som en del af batterilampen. Ekstra opsætning er normalt ikke påkrævet.
