Stabilizator de curent pentru alimentarea LED-ului. Stabilizator de tensiune și stabilizator de curent

03.07.2023

Există o concepție greșită că pentru un LED indicator important este tensiunea de alimentare. Cu toate acestea, acest lucru nu este adevărat. Pentru funcționarea sa corectă, consumul de curent continuu (Iconsumption) este esențial, care este de obicei în jur de 20 de miliamperi. Curentul nominal este determinat de designul LED-ului și de eficiența disipării căldurii.

Dar amploarea căderii de tensiune, determinată în mare parte de materialul semiconductor din care este fabricat LED-ul, poate varia de la 1,8 la 3,5 V.

Rezultă că pt funcţionare normală LED-ul are nevoie de un stabilizator de curent, nu de un stabilizator de tensiune. În acest articol ne vom uita stabilizator de curent pe lm317 pentru LED-uri.

Stabilizator de curent pentru LED-uri - descriere

Desigur, cel mai simplu mod de a limita Iconsumption. pentru LED este . Dar trebuie remarcat faptul că această metodă este ineficientă din cauza pierderilor mari de energie și este potrivită numai pentru LED-uri cu curent scăzut.

Formula de calcul a rezistenței necesare: Rd= (Upit.-Ufall.)/Ipot.

Exemplu: Upit. = 12V; Actualizare. pe LED = 1,5V; Iconsumption LED = 0,02A. Este necesar să se calculeze rezistența suplimentară Rd.

În cazul nostru, Rd = (12,5V-1,5V)/0,02A = 550 Ohm.

Dar din nou, repet, această metodă de stabilizare este potrivită doar pentru LED-uri cu putere redusă.

Următoarea opțiune stabilizatorul de curent pornit mai practic. În diagrama de mai jos, LM317 limitează Iinput. LED, care este setat de rezistența R.

Pentru o funcționare stabilă pe LM317, tensiunea de intrare trebuie să depășească tensiunea de alimentare a LED-ului cu 2-4 volți. Intervalul de limitare a curentului de ieșire este de 0,01 A...1,5 A și cu o tensiune de ieșire de până la 35 volți.

Formula pentru calcularea rezistenței rezistorului R: R=1,25/Iconst.

Exemplu: pentru LED cu Ipot. la 200mA, R= 1,25/0, 2A=6,25 Ohm.

Calculator stabilizator de curent pentru LM317

Pentru a calcula rezistența și puterea rezistorului, introduceți pur și simplu curentul necesar:

Nu uitați că curentul continuu maxim pe care LM317 îl poate suporta este de 1,5 amperi cu un radiator bun. Pentru curenți mai mari, utilizați unul, care este evaluat la 5 amperi și cu un radiator bun de până la 8 amperi.

Dacă trebuie să reglați luminozitatea LED-ului, atunci articolul oferă un exemplu de circuit care utilizează stabilizatorul de tensiune LM2941.

În discuțiile despre circuitele electrice, termenii „stabilizator de tensiune” și „stabilizator de curent” sunt adesea folosiți. Dar care este diferența dintre ele? Cum funcționează acești stabilizatori? Ce circuit necesită un stabilizator de tensiune scump și unde este suficient un regulator simplu? Veți găsi răspunsuri la aceste întrebări în acest articol.

Să ne uităm la un stabilizator de tensiune folosind dispozitivul LM7805 ca exemplu. Caracteristicile acestuia indică: 5V 1.5A. Aceasta înseamnă că stabilizează tensiunea și precis până la 5V. 1,5 A este curentul maxim pe care îl poate conduce stabilizatorul. Curent de vârf. Adică poate furniza 3 miliamperi, 0,5 amperi și 1 amperi. Cât de mult curent necesită sarcina. Dar nu mai mult de unu și jumătate. Aceasta este principala diferență dintre un stabilizator de tensiune și un stabilizator de curent.

Tipuri de stabilizatori de tensiune

Există doar două tipuri principale de stabilizatori de tensiune:

liniar
puls

Stabilizatori liniari de tensiune

De exemplu, microcircuite BANCAR sau , LM1117, LM350.

Apropo, KREN nu este o abreviere, așa cum cred mulți oameni. Aceasta este o reducere. Un cip stabilizator sovietic similar cu LM7805 a fost desemnat KR142EN5A. Ei bine, există și KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A și o grămadă de altele. Pentru concizie, întreaga familie de microcircuite a început să se numească „KREN”. KR142EN5A se transformă apoi în KREN142.

stabilizator sovietic KR142EN5A. Analog cu LM7805.

Stabilizator LM7805

Cel mai comun tip. Dezavantajul lor este că nu pot funcționa la o tensiune mai mică decât tensiunea de ieșire declarată. Dacă tensiunea se stabilizează la 5 volți, atunci trebuie să fie alimentată cu cel puțin un vol și jumătate în plus la intrare. Dacă aplicăm mai puțin de 6,5 V, atunci tensiunea de ieșire se va „scădea” și nu vom mai primi 5 V. Un alt dezavantaj al stabilizatorilor liniari este încălzirea puternică sub sarcină. De fapt, acesta este principiul funcționării lor - totul deasupra tensiunii stabilizate se transformă pur și simplu în căldură. Dacă furnizăm 12 V la intrare, atunci 7 V vor fi cheltuiți pentru încălzirea carcasei, iar 5 vor merge către consumator. În acest caz, carcasa se va încălzi atât de mult încât, fără radiator, microcircuitul se va arde pur și simplu. Toate acestea duc la un alt dezavantaj serios - un stabilizator liniar nu trebuie utilizat în dispozitivele alimentate cu baterie. Energia bateriilor va fi cheltuită pentru încălzirea stabilizatorului. Stabilizatoarele de puls nu au toate aceste dezavantaje.

Stabilizatoare de tensiune de comutare

Comutarea stabilizatorilor- nu au dezavantajele celor liniare, dar sunt si mai scumpe. Acesta nu mai este doar un cip cu trei pini. Arată ca o placă cu piese.

Una dintre opțiunile pentru implementarea unui stabilizator de puls.

Comutarea stabilizatorilor Există trei tipuri: step-down, step-up și omnivore. Cele mai interesante sunt omnivore. Indiferent de tensiunea de intrare, ieșirea va fi exact ceea ce avem nevoie. Un generator de impulsuri omnivor nu îi pasă dacă tensiunea de intrare este mai mică sau mai mare decât este necesar. Trece automat la modul de creștere sau scădere a tensiunii și menține ieșirea setată. Dacă specificațiile precizează că stabilizatorul poate fi alimentat cu 1 până la 15 volți la intrare și ieșirea va fi stabilă la 5, atunci va fi așa. În plus, încălzire stabilizatoare de puls atât de nesemnificativ încât în majoritatea cazurilor poate fi neglijat. Dacă circuitul dumneavoastră va fi alimentat de baterii sau plasat într-o carcasă închisă, unde încălzirea puternică a stabilizatorului liniar este inacceptabilă, utilizați unul în impulsuri. Folosesc stabilizatoare de tensiune de comutare personalizate pentru bani, pe care le comand de la Aliexpress. Îl poți cumpăra.

Amenda. Dar stabilizatorul de curent?

Nu voi descoperi America dacă spun asta stabilizator de curent stabilizează curentul.
Stabilizatorii de curent sunt uneori numiți și drivere LED. În exterior, ele sunt similare cu stabilizatorii de tensiune de impuls. Deși stabilizatorul în sine este un mic microcircuit, totul este necesar pentru a asigura modul de funcționare corect. Dar, de obicei, întregul circuit este numit șofer simultan.

Așa arată un stabilizator de curent. Încercuit cu roșu este același circuit care este stabilizatorul. Orice altceva de pe placă este cablaj.

Aşa. Driverul stabilește curentul. Stabil! Dacă este scris că curentul de ieșire va fi de 350mA, atunci va fi exact 350mA. Dar tensiunea de ieșire poate varia în funcție de tensiunea cerută de consumator. Să nu intrăm în sălbăticia teoriilor despre asta. cum funcționează totul. Nu uitați că nu reglați tensiunea, șoferul va face totul pentru dvs. în funcție de consumator.

Ei bine, de ce sunt necesare toate acestea?

Acum știți cum diferă un stabilizator de tensiune de un stabilizator de curent și puteți naviga în diversitatea lor. Poate că încă nu înțelegeți de ce sunt necesare aceste lucruri.

Exemplu: doriți să alimentați 3 LED-uri de la sursa de alimentare de bord a mașinii. După cum puteți învăța din, pentru un LED este important să controlați puterea curentului. Folosim cea mai comună opțiune pentru conectarea LED-urilor: 3 LED-uri și un rezistor sunt conectate în serie. Tensiune de alimentare - 12 volți.

Limităm curentul la LED-urile cu o rezistență, astfel încât acestea să nu se ardă. Lăsați căderea de tensiune pe LED să fie de 3,4 volți.
După primul LED, rămâne 12-3,4 = 8,6 volți.
Avem destule deocamdată.
Pe al doilea, se vor pierde alți 3,4 volți, adică vor rămâne 8,6-3,4 = 5,2 volți.
Și va fi suficient și pentru al treilea LED.
Și după al treilea vor fi 5,2-3,4 = 1,8 volți.
Dacă doriți să adăugați un al patrulea LED, nu va fi suficient.
Dacă tensiunea de alimentare este ridicată la 15V, atunci va fi suficient. Dar apoi și rezistorul va trebui recalculat. Un rezistor este cel mai simplu stabilizator de curent (limitator). Ele sunt adesea plasate pe aceleași benzi și module. Are un minus - cu cât tensiunea este mai mică, cu atât va fi mai puțin curent pe LED (legea lui Ohm, nu puteți să vă certați). Aceasta înseamnă că, dacă tensiunea de intrare este instabilă (acesta este de obicei cazul la mașini), atunci trebuie mai întâi să stabilizați tensiunea și apoi puteți limita curentul cu un rezistor la valorile necesare. Dacă folosim un rezistor ca limitator de curent unde tensiunea nu este stabilă, trebuie să stabilizăm tensiunea.

Merită să ne amintim că este logic să instalați rezistențe numai până la o anumită putere de curent. După un anumit prag, rezistențele încep să se încălzească foarte mult și trebuie să instalați rezistențe mai puternice (de ce un rezistor are nevoie de alimentare este descris în articolul despre acest dispozitiv). Generarea de căldură crește, eficiența scade.

Denumit și driver LED. Adesea, cei care nu sunt bine versați în acest lucru, un stabilizator de tensiune este numit pur și simplu un driver LED, iar un stabilizator de curent de impuls este numit bun Driver LED. Produce imediat tensiune și curent stabil. Și cu greu se încălzește. Cam asa arata:

Aproape toți șoferii sunt familiarizați cu problema defecțiunii rapide a lămpilor LED. Care sunt adesea plasate în lumini laterale, lumini de zi (DRL) sau alte lumini.
De obicei, aceste lămpi cu LED-uri au un consum redus de putere și curent. Ceea ce, de fapt, determină alegerea lor.
LED-ul în sine poate servi cu ușurință în condiții optime pentru mai mult de 50.000 de ore, dar într-o mașină, în special una casnică, uneori nu este suficient pentru o lună. Mai întâi, LED-ul începe să pâlpâie și apoi se stinge complet.

Ce explică asta?

Producătorul lămpii scrie marcajul „12V”. Aceasta este tensiunea optimă la care LED-urile din lampă funcționează aproape la maxim. Și dacă furnizați 12 V acestei lămpi, aceasta va rezista la luminozitate maximă foarte mult timp.
Deci de ce se arde în mașină? Inițial, tensiunea rețelei de bord a mașinii este de 12,6 V. O supraestimare de 12 este deja vizibilă, iar tensiunea rețelei unei mașini care rulează poate ajunge până la 14,5 V. Să adăugăm la toate aceste supratensiuni diferite de la comutarea puternică. lămpi lungi sau scurte, impulsuri puternice de tensiune și interferențe magnetice la pornirea motorului de la demaror. Și nu avem cea mai bună rețea pentru alimentarea LED-urilor, care, spre deosebire de lămpile incandescente, sunt foarte sensibile la toate schimbările.
Deoarece lămpile chinezești simple nu au adesea alte elemente limitatoare decât un rezistor, lampa se defectează din cauza supratensiunii.
În timpul practicii mele, am schimbat zeci de astfel de lămpi. Majoritatea nu au servit nici măcar un an. Până la urmă m-am obosit și am decis să caut o ieșire mai ușoară.

Stabilizator simplu de tensiune pentru LED-uri

Pentru a asigura o funcționare confortabilă pentru LED-uri, am decis să fac un stabilizator simplu. Absolut deloc dificil, orice șofer o poate repeta.
Tot ce avem nevoie:

- o bucată de PCB pentru placă,

Asta pare să fie. Întregul pachet costă bănuți pe Ali Express - link-uri din listă.

Circuit stabilizator

Circuitul este preluat din fișa de date pentru cipul L7805.

Este simplu - în stânga este intrarea, în dreapta este ieșirea. Un astfel de stabilizator poate rezista la o sarcină de până la 1,5 A, cu condiția să fie instalat pe un radiator. Desigur, pentru becurile mici nu este nevoie de calorifer.

Ansamblu stabilizator pentru LED-uri

Tot ce trebuie să faceți este să decupați piesa necesară de pe PCB. Nu este nevoie să gravați urmele - am tăiat linii simple cu o șurubelniță obișnuită.
Lipiți toate elementele și gata. Nu este necesară configurarea.

Suflanta termică servește drept carcasă.
Un alt avantaj al circuitului este că este la modă să folosiți caroseria mașinii ca radiator, deoarece terminalul central al corpului microcircuitului este conectat la minus.

Atât, LED-urile nu se mai ard. Eu conduc mai mult de un anși am uitat de această problemă, pe care te sfătuiesc să o faci și pe tine.

Iluminatul cu LED este introdus din ce în ce mai mult în viețile noastre. Becurile capricioase eșuează și frumusețea dispare imediat. Și totul pentru că LED-urile nu pot funcționa pur și simplu fiind conectate la rețea. Acestea trebuie conectate prin stabilizatori (driver). Acestea din urmă previn căderile de tensiune, defectarea componentelor, supraîncălzirea etc. Vor fi discutate acest articol și cum să asamblați un circuit simplu cu propriile mâini.

Alegerea stabilizatorului

În rețeaua de bord a mașinii, puterea de funcționare este de aproximativ 13 V, în timp ce majoritatea LED-urilor sunt potrivite pentru 12 V. Prin urmare, de obicei instalează un stabilizator de tensiune, a cărui ieșire este de 12 V. Astfel, sunt asigurate condiții normale. pentru funcționarea echipamentelor de iluminat fără situații de urgență și defecțiuni premature.

În această etapă, amatorii se confruntă cu problema alegerii: multe modele au fost publicate, dar nu toate funcționează bine. Trebuie să alegi unul care să fie demn de vehiculul tău preferat și, în plus:

va funcționa efectiv;
va asigura siguranța și securitatea echipamentelor de iluminat.

Cel mai simplu stabilizator de tensiune DIY

Daca nu vrei sa cumperi dispozitiv terminat, atunci merită să aflați cum să faceți singur un stabilizator simplu. Este dificil să faci un stabilizator de comutare într-o mașină cu propriile mâini. De aceea, merită să aruncați o privire mai atentă asupra selecției de circuite de amatori și a modelelor de stabilizatori liniari de tensiune. Cea mai simplă și cea mai comună versiune a unui stabilizator constă dintr-un microcircuit gata făcut și un rezistor (rezistență).

Cel mai simplu mod de a face un stabilizator de curent pentru LED-uri cu propriile mâini este pe un microcircuit. Asamblarea pieselor (vezi figura de mai jos) se realizează pe un panou perforat sau pe o placă de circuit imprimat universal.

Schema unei surse de alimentare de 5 amperi cu un regulator de tensiune de la 1,5 la 12 V.

Pentru a asambla singur un astfel de dispozitiv, veți avea nevoie de următoarele piese:

dimensiune platou 35*20 mm ;
cip LD1084;
Punte de diode RS407 sau orice diodă mică pentru curent invers;
o sursă de alimentare formată dintr-un tranzistor și două rezistențe. Proiectat pentru a opri inelele atunci când faza lungă sau scurtă este aprinsă.

În acest caz, LED-urile (3 buc.) sunt conectate în serie cu rezistor limitator de curent, egalând curentul. Acest set, la rândul său, este conectat în paralel cu următorul set similar de LED-uri.

Stabilizator pentru LED-uri pe cipul L7812 în mașini

Un stabilizator de curent pentru LED-uri poate fi asamblat pe baza unui regulator de tensiune cu 3 pini DC(seria L7812). Dispozitivul montat este perfect pentru alimentarea atât a benzilor LED, cât și a becurilor individuale într-o mașină.

Componentele necesare pentru a asambla un astfel de circuit:

cip L7812;
condensator 330 uF 16 V;
condensator 100 uF 16 V;
diodă redresoare de 1 amper (1N4001, de exemplu, sau o diodă Schottky similară);
fire;
termocontractabil 3 mm.

De fapt, pot exista multe opțiuni.

Schema de conectare bazată pe LM2940CT-12.0

Corpul stabilizatorului poate fi realizat din aproape orice material, cu excepția lemnului. Când utilizați mai mult de zece LED-uri, se recomandă atașarea unui radiator de aluminiu la stabilizator.

Poate că cineva a încercat-o și va spune că puteți face cu ușurință fără probleme inutile conectând direct LED-urile. Dar, în acest caz, acesta din urmă se va afla în condiții nefavorabile de cele mai multe ori și, prin urmare, nu va dura mult sau se va arde cu totul. Dar reglarea mașinilor scumpe are ca rezultat o sumă destul de mare.

În ceea ce privește schemele descrise, principalul lor avantaj este simplitatea. Fabricarea nu necesită abilități sau abilități speciale. Cu toate acestea, dacă circuitul este prea complex, atunci asamblarea acestuia cu propriile mâini devine nerezonabilă.

Concluzie

Opțiunea ideală pentru conectarea LED-urilor este prin. Dispozitivul echilibrează fluctuațiile rețelei cu utilizarea sa, supratensiunile de curent nu vor mai fi o problemă. În acest caz, este necesar să se respecte cerințele de alimentare. Acest lucru vă va permite să vă ajustați stabilizatorul la rețea.

Dispozitivul trebuie să ofere maximă fiabilitate, stabilitate și stabilitate, de preferință pentru mulți ani. Costul dispozitivelor asamblate depinde de locul în care vor fi achiziționate toate piesele necesare.

În videoclip - pentru LED-uri.

Stabilizator de curent pe un tranzistor. Circuite stabilizatoare de curent

Circuite stabilizatoare de curent pentru LED-uri pe tranzistoare și microcircuite

Se știe că luminozitatea unui LED depinde foarte mult de curentul care circulă prin el. În același timp, curentul LED depinde foarte mult de tensiunea de alimentare. Acest lucru are ca rezultat valuri de luminozitate vizibile chiar și cu o ușoară instabilitate a puterii.

Dar ondulația nu este înfricoșătoare; ceea ce este mult mai rău este că cea mai mică creștere a tensiunii de alimentare poate duce la o creștere atât de puternică a curentului prin LED-uri încât pur și simplu se ard.

Pentru a preveni acest lucru, LED-urile (în special cele puternice) sunt alimentate de obicei prin circuite speciale - drivere, care sunt în esență stabilizatori de curent. Acest articol va discuta despre circuitele stabilizatoarelor de curent simple pentru LED-uri (pe tranzistoare sau microcircuite comune).

Pentru a stabiliza curentul prin LED-uri, puteți utiliza soluții binecunoscute:

Figura 1 prezintă o diagramă a cărei funcționare se bazează pe așa-numita. adept emițător. Un tranzistor conectat în acest fel tinde să mențină tensiunea la emițător exact la fel ca la bază (singura diferență va fi căderea de tensiune pe joncțiunea bază-emițător). Astfel, prin fixarea tensiunii de bază folosind o diodă zener, obținem o tensiune fixă pe R1.

Diodele convenționale au o dependență foarte slabă a tensiunii directe de curent, așa că pot fi folosite în locul diodelor zener de joasă tensiune greu de găsit. Iată două variante de circuite pentru tranzistoare de conductivitate diferită, în care diodele zener sunt înlocuite cu două diode convenționale VD1, VD2:

Curentul prin LED-uri este setat prin selectarea rezistenței R2. Rezistorul R1 este selectat astfel încât să atingă secțiunea liniară a caracteristicii I-V a diodelor (ținând cont de curentul de bază al tranzistorului). Tensiunea de alimentare a întregului circuit nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea totală a tuturor LED-urilor plus aproximativ 2-2,5 volți deasupra pentru funcționarea stabilă a tranzistorului.

De exemplu, dacă trebuie să obțineți un curent de 30 mA prin 3 LED-uri conectate în serie cu o tensiune directă de 3,1 V, atunci circuitul ar trebui să fie alimentat cu o tensiune de cel puțin 12 volți. În acest caz, rezistența rezistenței ar trebui să fie de aproximativ 20 ohmi, puterea de disipare ar trebui să fie de 18 mW. Tranzistorul trebuie selectat cu o tensiune maximă Uke nu mai mică decât tensiunea de alimentare, de exemplu, comunul S9014 (n-p-n).

Rezistența R1 va depinde de coeficient. câștigul tranzistorului hfe și caracteristicile curent-tensiune ale diodelor. Pentru diodele S9014 și 1N4148, 10 kOhm vor fi de ajuns.

Să folosim stabilizatorul descris pentru a îmbunătăți una dintre lămpile LED descrise în acest articol. Diagrama îmbunătățită ar arăta astfel:

Această modificare poate reduce semnificativ ondulația curentului și, în consecință, luminozitatea LED-urilor. Dar principalul avantaj al circuitului este de a normaliza modul de funcționare al LED-urilor și de a le proteja de supratensiuni în timpul pornirii. Acest lucru duce la o prelungire semnificativă a duratei de viață a lămpii LED.

Din oscilograme se poate observa că prin adăugarea unui stabilizator de curent pentru LED-ul de pe un tranzistor și a unei diode zener la circuit, am redus imediat amplitudinea ondulației de mai multe ori:

Cu valorile indicate în diagramă, puterea disipată de tranzistor este puțin mai mare de 0,5 W, ceea ce face posibil să se facă fără radiator. Dacă capacitatea condensatorului de balast crește la 1,2 μF, atunci tranzistorul va scădea ~ 23 volți, iar puterea va fi de aproximativ 1 W. În acest caz, nu vă puteți lipsi de un radiator, dar pulsațiile vor scădea aproape la zero.

În loc de tranzistorul 2CS4544 indicat în diagramă, puteți lua 2SC2482 sau unul similar cu un curent de colector mai mare de 100 mA și o tensiune admisibilă Uke de cel puțin 300 V (de exemplu, vechiul sovietic KT940, KT969 este potrivit) .

Curentul dorit, ca de obicei, este stabilit de rezistența R*. Dioda Zener este proiectată pentru o tensiune de 5,1 V și o putere de 0,5 W. LED-urile SMD obișnuite de la becurile chinezești sunt folosite ca LED-uri (sau mai bine, luați o lampă gata făcută și adăugați-i componentele lipsă).

Acum luați în considerare diagrama prezentată în Figura 2. Aici este separat:

Senzorul de curent aici este un rezistor, a cărui rezistență este calculată folosind formula 0,6/Iload. Pe măsură ce curentul prin LED-uri crește, tranzistorul VT2 începe să se deschidă mai puternic, ceea ce duce la o blocare mai puternică a tranzistorului VT1. Curentul scade. În acest fel, curentul de ieșire este stabilizat.

Avantajul schemei este simplitatea ei. Dezavantajul este o cădere de tensiune destul de mare (și, prin urmare, putere) la tranzistorul VT1. Acest lucru nu este critic la curenți scăzuti (zeci și sute de miliamperi), cu toate acestea, o creștere suplimentară a curentului prin LED-uri va necesita instalarea acestui tranzistor pe un radiator.

Puteți scăpa de acest dezavantaj utilizând un MOSFET cu canal p cu rezistență scăzută la sursa de scurgere în loc de un tranzistor bipolar:

Curentul necesar, ca și înainte, este stabilit prin selectarea rezistenței R1. VT1 - orice putere redusă. În loc de puternicul IRL3705N, puteți lua, de exemplu, IRF7210 (12A, 12V) sau IRLML6402 (3.7A, 20V). Vezi singur de ce curenti ai nevoie.

Cel mai simplu circuit stabilizator de curent pentru LED-uri de pe un tranzistor cu efect de câmp constă dintr-un singur tranzistor cu o poartă scurtcircuitată și o sursă:

În loc de KP303E, de exemplu, este potrivit BF245C sau unul similar cu un canal încorporat. Principiul de funcționare este similar cu diagrama din Figura 1, doar potențialul de masă este folosit ca tensiune de referință. Mărimea curentului de ieșire este determinată numai de curentul de scurgere inițial (preluat din fișa de date) și este practic independentă de tensiunea de scurgere la sursă Usi. Acest lucru poate fi văzut în mod clar din graficul caracteristicilor de ieșire:

În diagrama din figura 3, la circuitul sursă este adăugat un rezistor R1, care stabilește o polarizare inversă a porții și, astfel, vă permite să schimbați curentul de scurgere (și, prin urmare, curentul de sarcină).

Un exemplu de cel mai simplu driver de curent pentru un LED este prezentat mai jos:

Aici este utilizat un tranzistor cu efect de câmp cu o poartă izolată și un canal de tip n încorporat BSS229. Valoarea exactă a curentului de ieșire va depinde de caracteristicile instanței particulare și de rezistența R1.

Acestea sunt, în general, toate modalitățile de a transforma un tranzistor într-un stabilizator de curent. Există și o așa-numită oglindă de curent, dar nu este potrivită pentru lămpi cu LED. Deci, să trecem la microcircuite.

Stabilizatoare de curent pe microcircuite

Microcircuitele vă permit să obțineți performanțe mult mai mari decât tranzistoarele. Cel mai adesea, pentru a asambla un stabilizator de curent pentru LED-uri, acestea folosesc surse de tensiune de referință de precizie stabile termic (TL431, LM317 și altele).

TL431

Un circuit tipic stabilizator de curent pentru LED-uri de pe TL431 arată astfel:

Deoarece cipul se comportă pentru a menține o tensiune fixă de 2,5 V pe rezistorul R2, curentul prin acest rezistor va fi întotdeauna 2,5/R2. Și dacă neglijăm curentul de bază, atunci putem presupune că IR = IR2. Și cu cât câștigul tranzistorului hfe este mai mare, cu atât acești curenți vor coincide mai mult.

R1 este calculat în așa fel încât să asigure curentul minim de funcționare al microcircuitului - 1 mA.

Și iată un exemplu de aplicare practică a TL431 într-o lampă LED:

Tranzistorul scade aproximativ 20-30 V, puterea disipată este mai mică de 1,5 W. Pe lângă 2SC4544 indicat în diagramă, puteți utiliza BD711 sau vechiul sovietic KT940A. Tranzistoarele din pachetul TO-220 nu necesită instalare pe un radiator până la puteri de 1,5-2 W inclusiv.

Rezistorul R3 servește la limitarea impulsului de încărcare al condensatorului atunci când alimentarea este pornită. Curentul prin sarcină este stabilit de rezistența R2.

Sarcina Rn aici este de 90 de LED-uri cu cip alb LED2835. Puterea maximă la un curent de 60 mA este de 0,2 W (24Lm), căderea de tensiune este de 3,2 V.

Pentru a crește durata de viață, puterea diodelor este redusă în mod special cu 20% (0,16 W, curent 45 mA), respectiv, puterea totală a tuturor LED-urilor este de 14 W.

Desigur, circuitul stabilizator de curent de mai sus pentru LED-uri de 220 V poate fi calculat pentru orice curent necesar și/sau alt număr de LED-uri disponibile.

Luând în considerare răspândirea tensiunii admisibile de 220 de volți (a se vedea GOST 29322-2014), tensiunea redresată pe condensatorul C1 va fi în intervalul de la 293 la 358 V, deci trebuie proiectată pentru o tensiune de cel puțin 400 V.

Pe baza intervalului de tensiuni de alimentare, se calculează parametrii elementelor rămase ale circuitului.

De exemplu, rezistența care stabilește modul de funcționare al microcircuitului DA1 trebuie să furnizeze un curent de cel puțin 0,5 mA la o tensiune la C1 = 293 V. Cantitate maxima LED-urile nu trebuie să depășească NLED< (358 - 6) / 3.2, причем, чем их больше, тем выше яркость светильника и тем меньшая мощность будет уходить в никуда (рассеиваться в виде тепла на транзисторе VT1). Максимальное напряжение Uкэ транзистора VT1 должно быть не ниже 358 - (ULED * NLED).

LM7805, LM7812...

Orice stabilizator de tensiune integrat poate fi transformat într-un stabilizator de curent prin adăugarea unui singur rezistor conform diagramei:

Trebuie doar să țineți cont de faptul că, cu această conexiune, tensiunea de intrare trebuie să fie mai mare decât tensiunea de stabilizare a microcircuitului cu o anumită valoare (cădere de tensiune pe stabilizatorul însuși). De obicei este undeva în jur de 2-2,5 volți. Ei bine, desigur, adăugați tensiune la sarcină.

Aici, de exemplu, exemplu concret stabilizator de curent pentru LED-uri pe LM7812:

Parametrii circuitului sunt proiectați pentru 10 diode SMD 5730 cu o tensiune directă de 3,3 volți pe fiecare. Consum de curent (curent prin LED-uri) - 300 mA. Puterea lămpii ~10 Watt.

Deoarece atunci când LED-urile sunt conectate în serie, tensiunea totală va fi egală cu suma tensiunilor de pe fiecare dintre LED-uri, tensiunea minimă de alimentare a circuitului ar trebui să fie: Upit = 2,5 + 12 + (3,3 x 10) = 47,5 Volți .

Puteți calcula rezistența și puterea rezistorului pentru alte valori de curent folosind programul simplu Regulator Design (descărcare).

Evident, cu cât tensiunea de ieșire a stabilizatorului este mai mare, cu atât mai multă căldură va fi generată la rezistența de setare a curentului și, prin urmare, cu atât eficiența este mai slabă. Prin urmare, pentru scopurile noastre, LM7805 este mai bun decât LM7812.

LM317

Stabilizatorul liniar de curent pentru LED-uri bazat pe LM317 nu este mai puțin eficient. Schema de conectare tipică:

Cel mai simplu circuit de conectare LM317 pentru LED-uri, permițându-vă să asamblați lampă puternică, constă dintr-un redresor cu filtru capacitiv, un stabilizator de curent și 93 LED-uri SMD 5630. Aici se utilizează MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3,1 V, 400 mW, 5,3x3 mm).

Dacă nu este necesară o ghirlandă atât de mare de LED-uri, atunci va trebui să adăugați un rezistor de balast sau un condensator la driverul LM317 pentru a alimenta LED-urile (pentru a suprima excesul de tensiune). Am discutat cum să facem acest lucru în detaliu în acest articol.

Dezavantajul unui astfel de circuit de driver de curent pentru LED-uri este că, atunci când tensiunea din rețea crește peste 235 volți, LM317 va fi în afara modului de funcționare proiectat, iar când scade la ~ 208 volți și mai jos, microcircuitul încetează complet să se stabilizeze iar adâncimea ondulației va depinde în întregime de containerul C1.

Prin urmare, o astfel de lampă ar trebui utilizată acolo unde tensiunea este mai mult sau mai puțin stabilă. Și nu ar trebui să vă zgârciți cu capacitatea acestui condensator. Puntea de diode poate fi luată gata făcută (de exemplu, un MB6S în miniatură) sau asamblată din diode adecvate (Uarb cel puțin 400 V, curent continuu >= 100 mA).

În loc de o concluzie

Dezavantajele circuitelor prezentate în articol includ eficiența scăzută din cauza risipei de energie pe elementele de control. Cu toate acestea, acest lucru este tipic tuturor stabilizatorilor de curent liniari.

Eficiența scăzută este inacceptabilă pentru dispozitivele alimentate cu surse de curent autonome (lămpi, lanterne etc.). O creștere semnificativă a eficienței (90% sau mai mult) poate fi obținută prin utilizarea stabilizatorilor de curent pulsat.

electro-shema.ru

Când prima sursă de alimentare este asamblată, se ia cel mai simplu circuit - astfel încât totul să funcționeze cu siguranță. Când reușești să-l pornești și să obții până la 12 volți reglabili și un curent de sub jumătate de amper, radioamatorul este impregnat de sensul expresiei „Și vei fi fericit!” Dar această fericire nu durează foarte mult și în curând devine complet evident că sursa de alimentare trebuie să aibă capacitatea de a regla curentul de ieșire. Prin modificarea unei surse de alimentare existente, acest lucru este realizabil, dar este oarecum supărător - ar fi mai bine să asamblați o alta, mai „avansată”. Există o variantă interesantă. Pentru o sursă de alimentare cu putere redusă, puteți face un atașament pentru a regla curentul în intervalul de la 20 mA la maximul pe care îl poate furniza, conform acestei scheme:

Am asamblat un astfel de dispozitiv acum aproape un an.

Un stabilizator de curent este un lucru cu adevărat necesar. De exemplu, vă va ajuta să încărcați orice baterie proiectată pentru o tensiune de până la 9 volți inclusiv și remarc că o încărcați eficient. Dar în mod clar îi lipsește un cap de măsurare. Decid să modernizez și să dezasamblam produsul meu de casă în părțile sale componente, unde, probabil, cea mai semnificativă componentă este o rezistență variabilă PPB-15E cu o rezistență maximă de 33 ohmi.

Cladire noua orientat exclusiv la dimensiunile indicatorului de la magnetofon, care va îndeplini funcțiile de miliampermetru.

Pentru a face acest lucru, el „desenează” o nouă scară (am ales curentul deflexiunii complete a acului la 150 mA, dar o puteți face la maximum).

Apoi un șunt este plasat pe dispozitivul pointer.

Șuntul a fost realizat dintr-o bobină de încălzire cu nicrom cu diametrul de 0,5 mm. Tranzistorul KT818 trebuie plasat pe radiatorul de răcire.

Conectarea (imbinarea) set-top box-ului cu sursa de alimentare se face cu ajutorul unui ștecher improvizat integrat în corp, ai cărui pini sunt preluați dintr-un ștecher obișnuit, la un capăt al căruia este tăiat un filet M4, prin care și câte două piulițe se înșurubează fiecare pe corp.

Imaginea finală a ceea ce a ieșit. Cu siguranță o creație mai perfectă. LED-ul îndeplinește nu numai o funcție de indicare, ci și iluminarea parțială a scalei stabilizatorului curent. Cu cele mai bune urări, Babay.

el-shema.ru

Stabilizatoare de curent. Tipuri și dispozitiv. Funcționare și aplicare

Stabilizatoarele de curent sunt proiectate pentru a stabiliza curentul pe sarcină. Tensiunea pe sarcină depinde de rezistența acesteia. Stabilizatorii sunt necesari pentru funcționarea diferitelor dispozitive electronice, cum ar fi lămpile cu descărcare în gaz.

Pentru încărcarea de înaltă calitate a bateriilor, sunt necesari și stabilizatori de curent. Sunt utilizate în microcircuite pentru a regla curentul treptelor de conversie și amplificare. În microcircuite ele joacă rolul unui generator de curent. Există întotdeauna diferite tipuri de interferență în circuitele electrice. Ele afectează negativ funcționarea dispozitivelor și dispozitive electrice. Stabilizatorii de curent fac față cu ușurință acestei probleme.

O caracteristică distinctivă a stabilizatorilor de curent este rezistența lor semnificativă la ieșire. Acest lucru face posibilă eliminarea influenței tensiunii de intrare și a rezistenței de sarcină asupra valorii curentului la ieșirea dispozitivului. Stabilizatorii de curent mențin curentul de ieșire în anumite limite în timp ce variază tensiunea, astfel încât curentul care curge prin sarcină să rămână constant.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Instabilitatea curentului de sarcină este afectată de valoarea rezistenței și tensiunii la intrare. Luați în considerare un exemplu în care rezistența de sarcină este constantă și tensiunea de intrare crește. Crește și curentul de sarcină.

Ca rezultat, curentul și tensiunea pe rezistențele R1 și R2 vor crește. Tensiunea diodei zener va deveni egală cu suma tensiunilor rezistențelor R1, R2 și la joncțiunea bază-emițător VT1: Uvd1=UR1+UR2+UVT1(b/e)

Tensiunea la VD1 nu se modifică atunci când se modifică tensiunea de intrare. Ca urmare, curentul de la joncțiunea bază-emițător va scădea și rezistența dintre bornele emițător-colector va crește. Puterea curentului la joncțiunea colector-emițător și rezistența la sarcină vor începe să scadă, adică vor merge la valoarea inițială. Așa se egalizează și se menține curentul la același nivel.

Să considerăm un circuit elementar folosind un tranzistor cu efect de câmp.

Curentul de sarcină trece prin R1. Curentul din circuit: „+” al sursei de tensiune, poarta de scurgere VT1, rezistența la sarcină, polul negativ al sursei este foarte nesemnificativ, deoarece poarta de scurgere este polarizată în direcția opusă.

Tensiunea pe R1 este pozitivă: în stânga „-”, în dreapta tensiunea este egală cu tensiunea brațului drept al rezistenței. Prin urmare, tensiunea de poartă relativă la sursă este negativă. Pe măsură ce rezistența la sarcină scade, curentul crește. Prin urmare, tensiunea de poartă în comparație cu sursa are mai mult mare diferenta. Ca urmare, tranzistorul se închide mai puternic.

Pe măsură ce tranzistorul se închide mai mult, curentul de sarcină va scădea și va reveni la valoarea sa inițială.

Tipuri de stabilizatori de curent

Există multe tipuri diferite de stabilizatori în funcție de scopul lor și de principiul de funcționare. Să aruncăm o privire mai atentă la principalele astfel de dispozitive.

Stabilizatoare de rezistență

În cazul elementar, generatorul de curent poate fi un circuit format dintr-o sursă de alimentare și rezistență. Un circuit similar este adesea folosit pentru a conecta un LED care funcționează ca indicator.

Printre dezavantajele unei astfel de scheme, se poate remarca necesitatea folosirii unei surse de înaltă tensiune. Doar în această condiție puteți utiliza un rezistor cu o rezistență ridicată și puteți obține o bună stabilitate a curentului. Rezistența disipă puterea P = I 2 x R.

Stabilizatoare de tranzistori

Stabilizatorii asamblați pe tranzistoare funcționează mult mai bine.

Puteți regla căderea de tensiune astfel încât să fie foarte mică. Acest lucru face posibilă reducerea pierderilor cu o bună stabilitate a curentului de ieșire. Rezistența la ieșirea tranzistorului este foarte mare. Acest circuit este folosit pentru a conecta LED-uri sau pentru a încărca baterii de putere redusă.

Tensiunea pe tranzistor este determinată de dioda zener VD1. R2 joacă rolul unui senzor de curent și determină curentul la ieșirea stabilizatorului. Pe măsură ce curentul crește, căderea de tensiune pe acest rezistor devine mai mare. Tensiunea este furnizată emițătorului tranzistorului. Ca urmare, tensiunea la joncțiunea bază-emițător, care este egală cu diferența dintre tensiunea de bază și tensiunea emițătorului, scade, iar curentul revine la valoarea specificată.

Circuitul oglinzii de curent

Generatoarele de curent funcționează în mod similar. Un circuit popular pentru astfel de generatoare este „oglinda de curent”, în care se folosește un tranzistor bipolar, sau mai precis, o joncțiune emițător, în locul unei diode zener. În loc de rezistența R2, se folosește rezistența emițătorului.

Stabilizatoare pe teren

Circuitul care utilizează tranzistori cu efect de câmp este mai simplu. Poate folosi potențialul de masă ca stabilizator de tensiune.

Dispozitive pe un cip

În schemele anterioare există elemente de comparație și ajustare. O structură de circuit similară este utilizată la proiectarea dispozitivelor de egalizare a tensiunii. Diferența dintre dispozitivele care stabilizează curentul și tensiunea este că semnalul din circuitul de feedback provine de la un senzor de curent, care este conectat la circuitul de curent de sarcină. Prin urmare, pentru a crea stabilizatori de curent, sunt utilizate microcircuite populare 142 EH 5 sau LM 317.

Aici rolul unui senzor de curent este jucat de rezistența R1, pe care se menține stabilizatorul tensiune constantăși curent de sarcină. Valoarea rezistenței senzorului este semnificativ mai mică decât rezistența la sarcină. O scădere a tensiunii la senzor afectează tensiunea de ieșire a stabilizatorului. Acest circuit merge bine cu încărcătoare și LED-uri.

Stabilizator de comutare

Stabilizatoarele de impulsuri realizate pe bază de comutatoare au o eficiență ridicată. Ele sunt capabile să creeze o tensiune înaltă la consumator cu o tensiune de intrare scăzută. Acest circuit este asamblat pe un cip MAX 771.

Rezistențele R1 și R2 joacă rolul divizoarelor de tensiune la ieșirea microcircuitului. Dacă tensiunea la ieșirea microcircuitului devine mai mare decât valoarea de referință, atunci microcircuitul reduce tensiunea de ieșire și invers.

Dacă circuitul este schimbat astfel încât microcircuitul să reacționeze și să regleze curentul de ieșire, atunci se obține o sursă de curent stabilizată.

Când tensiunea pe R3 scade sub 1,5 V, circuitul acționează ca un stabilizator de tensiune. De îndată ce curentul de sarcină crește la un anumit nivel, căderea de tensiune pe rezistorul R3 devine mai mare, iar circuitul acționează ca un stabilizator de curent.

Rezistența R8 este conectată conform circuitului atunci când tensiunea crește peste 16,5 V. Rezistența R3 stabilește curentul. Un aspect negativ al acestui circuit este căderea semnificativă de tensiune pe rezistența de măsurare a curentului R3. Această problemă poate fi rezolvată prin conectarea unui amplificator operațional pentru a amplifica semnalul de la R3.

Stabilizatoare de curent pentru LED-uri

Puteți realiza singur un astfel de dispozitiv folosind microcircuitul LM 317. Pentru a face acest lucru, rămâne doar să selectați o rezistență. Este recomandabil să utilizați următoarea sursă de alimentare pentru stabilizator:

Bloc imprimantă de 32 V.
Bloc laptop 19 V.
Orice sursă de alimentare de 12 V.

Avantajul unui astfel de dispozitiv este costul scăzut, simplitatea designului și fiabilitatea crescută. Nu are rost să asamblați singur un circuit complex; este mai ușor să îl cumpărați.

Subiecte înrudite:

electrosam.ru

Circuit stabilizator de curent

Conţinut:

Stabilizatoare de curent releu
stabilizator triac
Stabilizator de curent de înaltă frecvență
Dispozitive cu lățimea pulsului
Stabilizator de curent rezonant
Stabilizator AC
Dispozitive de stabilizare pentru LED
Stabilizator reglabil actual
Stabilizatoare DC
Un stabilizator de curent simplu format din doi tranzistori

În rețelele electrice existente sunt prezente în mod constant diverse zgomote care au un impact negativ asupra funcționării dispozitivelor și echipamentelor. Un circuit stabilizator de curent ajută la rezolvarea eficientă a acestei probleme. Dispozitivele de stabilizare diferă ca caracteristici tehnice și depind de sursele de alimentare. Dacă stabilizarea curentului nu este o prioritate acasă, atunci când se utilizează echipamente de măsurare, indicatorii de curent trebuie să fie stabili. Dispozitivele bazate pe tranzistori cu efect de câmp sunt deosebit de precise. Absența interferențelor vă permite să obțineți cele mai fiabile rezultate după măsurători.

Structura generală și principiul de funcționare

Elementul principal al fiecărui stabilizator este un transformator. Cel mai simplu circuit constă dintr-o punte redresor conectată la condensatori și rezistențe. Fiecare circuit folosește elemente de diferite tipuri, cu capacitate individuală și rezistență finală.

Principiul de funcționare al stabilizatorului este destul de simplu. Când curentul intră în transformator, frecvența limită a acestuia se modifică. La intrare, acest parametru coincide cu frecvența rețelei și este de 50 Hz. După efectuarea conversiei curentului, valoarea frecvenței limită la ieșire va fi deja de 30 Hz. În timpul funcționării redresoarelor de înaltă tensiune, se determină polaritatea tensiunii. Stabilizarea curentului se realizează prin funcționarea condensatoarelor, iar reducerea zgomotului are loc cu ajutorul rezistențelor. În final, la ieșire se formează din nou o tensiune constantă, intrând în transformator cu o frecvență care nu depășește 30 Hz.

Tipuri de stabilizatori de curent

În conformitate cu scopul propus, au fost dezvoltate un număr mare de tipuri diferite de dispozitive de stabilizare.

Stabilizatoare de curent releu. Circuitul lor este format din elemente standard, inclusiv condensatoare de compensare. În acest caz, redresoarele în punte sunt instalate la începutul circuitului. De asemenea, ar trebui să țineți cont de un astfel de factor precum prezența a două perechi de tranzistori în stabilizator. Prima pereche este instalată în fața condensatorului. Din acest motiv, frecvența maximă crește.

Într-un stabilizator de acest tip, tensiunea de ieșire va fi de aproximativ 5 amperi. Un anumit nivel de rezistență nominală este menținut folosind rezistențe. Modelele simple folosesc elemente cu două canale. Se disting printr-un proces lung de conversie, dar au un coeficient de disipare scăzut.

stabilizator triac LM317. Acest model este utilizat pe scară largă în diverse domenii. Elementul său principal este un triac, cu ajutorul căruia tensiunea maximă din dispozitiv crește semnificativ. Acest indicator de ieșire are o valoare de aproximativ 12 V. Sistemul poate rezista la o rezistență externă de până la 3 ohmi. Coeficientul de netezire este crescut folosind condensatori multicanal. Tranzistoarele de tip deschis sunt utilizate numai în dispozitivele de înaltă tensiune.

Schimbarea poziției este controlată prin variarea curentului nominal de ieșire. Stabilizatorul de curent LM317 poate rezista la o rezistență diferențială de până la 5 ohmi. Dacă se folosesc instrumente de măsură, această valoare trebuie să fie de cel puțin 6 ohmi. Un transformator puternic asigură curent inductor continuu. În circuitul obișnuit, este instalat imediat după redresor. Receptoarele de 12 volți folosesc rezistențe de tip balast, care reduc oscilațiile din circuit.

Stabilizator de curent de înaltă frecvență. Elementul său principal este tranzistorul KK20, caracterizat printr-un proces de conversie accelerat. Acest lucru este facilitat prin schimbarea polarității la ieșire. Condensatorii care stabilesc frecvența sunt instalați în perechi în circuit. Frontul pulsului în acest caz nu trebuie să fie mai mare de 2 μs, altfel va duce la pierderi dinamice semnificative.

În unele circuite, cel puțin trei amplificatoare puternice sunt folosite pentru a satura rezistențe. Pentru a reduce pierderile de căldură, se folosesc condensatori capacitivi. Valoarea caracteristicilor de viteză ale tranzistorului cheie depinde complet de parametrii divizorului.

Stabilizatori pentru lățimea impulsurilor. Stabilizatoarele de acest tip au o inductanță destul de semnificativă a șocului, datorită schimbării rapide a divizorului. Acest circuit folosește rezistențe cu două canale care trec curentul în direcții diferite, precum și condensatori capacitivi. Toate aceste elemente fac posibilă menținerea valorii maxime a rezistenței la ieșire în limita a 4 ohmi. Sarcina maximă suportată de astfel de stabilizatori este de 3 A. Aceste modele sunt rareori utilizate în instrumente de măsurare. Disiparea maximă a surselor de alimentare în acest caz nu trebuie să fie mai mare de 5 volți, ceea ce permite menținerea sens normativ coeficientul de disipare.

În stabilizatoarele de curent de acest tip, tranzistoarele cheie nu au caracteristici de viteză foarte mare. Motivul este capacitatea scăzută a rezistențelor de a bloca curentul care vine de la redresor. Ca rezultat, interferența de amplitudine mare provoacă pierderi semnificative de căldură. Neutralizarea proprietăților transformatorului este redusă și duce la scăderi de puls. Conversia curentului se realizează numai prin funcționarea unui rezistor de balast instalat direct în spatele punții redresoare. Un stabilizator de lățime a impulsului folosește foarte rar diode semiconductoare, deoarece frontul impulsului în circuit nu este mai mare de 1 μs.

Stabilizator de curent rezonant. Este format din condensatoare mici și rezistențe cu diferite rezistențe. O parte integrantă a unor astfel de amplificatoare sunt transformatoarele. O creștere a eficienței dispozitivului se realizează prin utilizarea unui număr mare de siguranțe. Acest lucru duce la o creștere a caracteristicilor dinamice ale rezistențelor. Tranzistoarele de joasă frecvență sunt instalate direct în spatele redresoarelor. Cu o bună conductivitate a curentului, funcționarea condensatoarelor devine posibilă la frecvențe diferite.

stabilizator AC. Folosit de obicei în sursele de alimentare cu tensiuni de până la 15 volți și este integrală a acestora parte integrantă. Valoarea maximă a rezistenței externe percepută de dispozitive este de 4 ohmi. Tensiunea medie AC de intrare va fi de 13 V. În acest caz, controlul asupra nivelului coeficientului de netezire se realizează folosind condensatori deschisi. Designul rezistențelor are un impact direct asupra nivelului de ondulație creat la ieșire.

Curentul liniar maxim pentru astfel de stabilizatori este de 5 amperi. În consecință, rezistența diferențială va avea o valoare de 5 ohmi. Puterea de disipare maximă admisă este în medie de 2 W. Acest lucru indică probleme grave cu stabilizatorii AC cu margini de impuls. Reducerea oscilațiilor lor este posibilă numai cu ajutorul redresoarelor în punte. Siguranțele pot reduce semnificativ pierderile de căldură.

Dispozitive de stabilizare pentru LED-uri. În acest caz, stabilizatorii nu ar trebui să aibă prea multă putere. Sarcina principală Stabilizatorul de curent are rolul de a reduce cât mai mult pragul de disipare. Pentru a face un astfel de stabilizator cu propriile mâini, sunt utilizate două scheme principale. Prima opțiune este efectuată folosind convertoare. Acest lucru face posibilă atingerea unei frecvențe maxime de cel mult 4 Hz în toate etapele, crescând astfel semnificativ performanța dispozitivului.

În cel de-al doilea caz, se folosesc elemente de armare. Sarcina principală este neutralizarea curentului alternativ. Este posibil să se reducă pierderile dinamice folosind tranzistoare de înaltă tensiune. Saturația excesivă a elementelor este depășită de condensatoare de tip deschis. Performanța transformatoarelor este asigurată de rezistențe cheie. Locația lor în circuit este standard - direct în spatele punții redresoare.

Stabilizator de curent reglabil. În principal la cerere în regiune producție industrială. Un stabilizator reglabil face posibilă reglarea dispozitivelor și echipamentelor prin schimbarea curentului și a tensiunii. Multe modele pot fi controlate de la distanță folosind controlere speciale montate în interiorul stabilizatorului. Pentru astfel de dispozitive, tensiunea AC maximă este de aproximativ 12 V. În acest caz, nivelul de stabilizare trebuie să fie de cel puțin 14 W. Tensiunea de prag este direct legată de frecvența dispozitivului.

Pentru a modifica coeficientul de netezire, în stabilizatorul reglabil sunt instalați condensatori capacitivi. Aceste dispozitive au performanțe bune: curentul maxim este de 4 A, rezistența diferențială este de 6 Ohmi. Asigurarea modului de accelerație continuu este realizată de transformatoare de tip cheie. Tensiunea este furnizată înfășurării primare prin catod, curentul de ieșire este blocat în funcție de tipul de condensatori. Siguranțele, cel mai adesea, nu participă la stabilizarea procesului.

stabilizatori DC. Munca lor se bazează pe principiul dublei integrări. Convertizorii speciali sunt responsabili de acest proces. Caracteristicile dinamice ale stabilizatorilor sunt crescute cu ajutorul tranzistoarelor cu două canale. Capacitatea semnificativă a condensatoarelor permite reducerea la minimum a pierderilor de căldură. Indicatorii de îndreptare sunt determinați prin calcule precise. O tensiune de ieșire DC de 12 A corespunde unei limite maxime de 5 volți la o frecvență a dispozitivului de 30 Hz.

electric-220.ru

cxema.org - Trei circuite de regulatoare de curent simple

Trei circuite de regulatoare de curent simple

Există o mulțime de circuite regulatoare de tensiune în rețea pentru o varietate de scopuri, dar cu regulatoarele actuale lucrurile sunt diferite. Și vreau să umplem puțin acest gol și să vă prezint trei circuite simple de reglare DC care merită adoptate, deoarece sunt universale și pot fi utilizate în multe structuri de casă.

În teorie, regulatoarele de curent nu sunt foarte diferite de regulatoarele de tensiune. Vă rugăm să nu confundați regulatoarele de curent cu stabilizatoarele de curent, spre deosebire de primele, acestea mențin un curent de ieșire stabil indiferent de tensiunea de intrare și sarcina de ieșire.

Un stabilizator de curent este o parte integrantă a oricărei surse de alimentare sau încărcător normal de laborator; este proiectat pentru a limita curentul furnizat sarcinii. În acest articol ne vom uita la câțiva stabilizatori și un regulator pentru uz general.

În toate cele trei opțiuni, șunturile, în esență rezistențe de rezistență scăzută, sunt utilizate ca senzor de curent. Pentru a crește curentul de ieșire al oricăruia dintre circuitele enumerate, va fi necesar să se reducă rezistența de șunt. Valoarea curentă necesară este setată manual, de obicei prin rotirea unui rezistor variabil. Toate cele trei circuite funcționează în modul liniar, ceea ce înseamnă că tranzistorul de putere va deveni foarte fierbinte la sarcini mari.

Prima schemă se caracterizează prin simplitate maximă și accesibilitate a componentelor. Există doar două tranzistoare, unul dintre ei este cel de control, al doilea este tranzistorul de putere, prin care circulă curentul principal.

Senzorul de curent este un rezistor bobinat cu rezistență scăzută. La conectarea unei sarcini de ieșire, se formează o anumită cădere de tensiune pe acest rezistor, cu cât sarcina este mai puternică, cu atât căderea este mai mare; Această cădere de tensiune este suficientă pentru a declanșa tranzistorul de control, cu cât este mai mare căderea, cu atât tranzistorul este mai deschis. Rezistorul R1 stabilește tensiunea de polarizare pentru tranzistorul de putere, datorită acestuia, tranzistorul principal este în stare deschisă. Limitarea curentului apare din cauza faptului că tensiunea de la baza tranzistorului de putere, care a fost formată de rezistorul R1, aproximativ vorbind, este amortizată sau scurtcircuitată la masa de putere prin joncțiunea deschisă a tranzistorului de putere mică, aceasta se va închide. tranzistorul de putere, prin urmare, curentul care circulă prin el scade până la zero complet.

Rezistorul R1 este în esență un divizor de tensiune obișnuit, cu ajutorul căruia putem seta gradul de deschidere a tranzistorului de control și, prin urmare, putem controla tranzistorul de putere limitând curentul care circulă prin acesta.

Al doilea circuit se bazează pe un amplificator operațional. A fost folosit de mai multe ori la încărcătoare pentru bateriile auto. Spre deosebire de prima opțiune, acest circuit este un stabilizator de curent.

Ca și în primul circuit, există și un senzor de curent (șunt), amplificatorul operațional înregistrează căderea de tensiune pe acest șunt, totul conform circuitului deja familiar nouă. Amplificatorul operațional compară tensiunea de pe șunt cu tensiunea de referință, care este stabilită de dioda zener. Cu un rezistor variabil schimbăm artificial tensiunea de referință. Amplificatorul operațional, la rândul său, va încerca să echilibreze tensiunea la intrări prin schimbarea tensiunii de ieșire.

Ieșirea amplificatorului operațional comandă un tranzistor cu efect de câmp de mare putere. Adică, principiul de funcționare nu este mult diferit de primul circuit, cu excepția faptului că există o sursă de tensiune de referință realizată pe o diodă zener.

Acest circuit funcționează, de asemenea, în modul liniar și tranzistorul de putere va deveni foarte fierbinte la sarcini mari.

Cel mai recent circuit se bazează pe popularul circuit integrat stabilizator LM317. Acesta este un stabilizator de tensiune liniar, dar este posibil să se utilizeze microcircuitul ca stabilizator de curent.

Curentul necesar este stabilit de un rezistor variabil. Dezavantajul circuitului este că curentul principal circulă precis prin rezistența indicată anterior și, în mod natural, are nevoie de una puternică, utilizarea rezistențelor bobinate este foarte de dorit.

Curentul maxim admis pentru microcircuitul LM317 este de 1,5 amperi, acesta poate fi crescut cu un tranzistor de putere suplimentar. În acest caz, microcircuitul va acționa deja ca un cip de control, deci nu se va încălzi în schimb, tranzistorul se va încălzi și nu există nicio scăpare;

Un scurt videoclip

Plăci cu circuite imprimate

< Назад
Înainte >

vip-cxema.org

Stabilizatoare de curent

Conţinut:

Structura generală și principiul de funcționare
Stabilizator de curent cu diodă
Stabilizator de curent pe două tranzistoare
Video: stabilizator DIY pe LM2576

În fiecare rețea electrică, apar periodic interferențe care afectează negativ parametrii standard de curent și tensiune. Această problemă rezolvat cu succes cu ajutorul diverselor dispozitive, printre care stabilizatorii de curent sunt foarte populari si eficienti. Au diverse caracteristici tehnice, ceea ce face posibilă utilizarea lor împreună cu orice aparate și echipamente electrice de uz casnic. Cerințe speciale se aplică echipamentelor de măsurare care necesită o tensiune stabilă.

Structura generală și principiul de funcționare a stabilizatorilor de curent

Cunoașterea principiilor de bază de funcționare a stabilizatorilor de curent contribuie cel mai mult utilizare eficientă aceste dispozitive. Rețelele electrice sunt literalmente saturate cu diverse interferențe care afectează negativ funcționarea aparate electrocasnice si echipamente electrice. Pentru a depăși efectele negative, se folosește un circuit simplu stabilizator de tensiune și curent.

Fiecare stabilizator are un element principal - un transformator, care asigură funcționarea întregului sistem. Cel mai simplu circuit include o punte redresoare conectată la diferite tipuri de condensatoare și rezistențe. Parametrii lor principali sunt capacitatea individuală și rezistența finală.

Stabilizatorul de curent în sine funcționează după o schemă foarte simplă. Când curentul intră în transformator, frecvența limită a acestuia se modifică. La intrare va coincide cu frecventa retelei electrice si va fi de 50 Hz. După ce toate conversiile curente au fost finalizate, frecvența maximă de ieșire va scădea la 30 Hz. Circuitul de conversie implică redresoare de înaltă tensiune, cu ajutorul cărora se determină polaritatea tensiunii. Condensatorii sunt direct implicați în stabilizarea curentului, iar rezistențele reduc interferența.

Stabilizator de curent cu diodă

Multe modele de corpuri de iluminat conțin stabilizatori de diode, mai bine cunoscuți ca stabilizatori de curent pentru LED-uri. Ca toate tipurile de diode, LED-urile au o caracteristică curent-tensiune neliniară. Adică, atunci când tensiunea de pe LED se schimbă, are loc o modificare disproporționată a curentului.

Pe măsură ce tensiunea crește, inițial se observă o creștere foarte lentă a curentului, ca urmare, LED-ul nu se aprinde. Apoi, când tensiunea atinge o valoare de prag, începe să fie emisă lumină, iar curentul crește foarte repede. O creștere suplimentară a tensiunii duce la o creștere catastrofală a curentului și la arderea LED-urilor. Valoarea tensiunii de prag este reflectată în specificatii tehnice Surse LED Sveta.

LED-urile de mare putere necesită instalarea unui radiator, deoarece funcționarea lor este însoțită de eliberarea unei cantități mari de căldură. În plus, ele necesită și suficiente stabilizator puternic actual Funcționarea corectă a LED-urilor este asigurată și de dispozitivele de stabilizare. Acest lucru se datorează răspândirii puternice a tensiunii de prag chiar și pentru sursele de lumină de același tip. Dacă două astfel de LED-uri sunt conectate în paralel la aceeași sursă de tensiune, prin ele vor trece curenți de mărimi diferite. Diferența poate fi atât de semnificativă încât unul dintre LED-uri se va arde imediat.

Astfel, nu este recomandată aprinderea surselor de lumină LED fără stabilizatori. Aceste dispozitive stabilesc curentul la o valoare stabilită fără a lua în considerare tensiunea aplicată circuitului. Cele mai moderne dispozitive includ un stabilizator cu două terminale pentru LED-uri, folosit pentru a crea soluții ieftine pentru controlul LED-urilor. Este alcătuit dintr-un tranzistor cu efect de câmp, piese de fixare și alte elemente radio.

Circuite stabilizatoare de curent pentru ROLL

Acest circuit funcționează stabil folosind elemente precum KR142EN12 sau LM317. Sunt stabilizatoare de tensiune reglabile care funcționează cu curent de până la 1,5A și tensiune de intrare până la 40V. În condiții termice normale, aceste dispozitive sunt capabile să disipeze o putere de până la 10W. Aceste cipuri au un autoconsum redus de aproximativ 8mA. Acest indicator rămâne neschimbat chiar și cu un curent în schimbare care trece prin ROLL și o tensiune de intrare modificată.

Elementul LM317 este capabil să mențină o tensiune constantă pe rezistorul principal, care este reglat în anumite limite folosind un rezistor de reglare. Un rezistor principal cu o rezistență constantă asigură stabilitatea curentului care trece prin acesta, deci este cunoscut și ca rezistor de setare a curentului.

Stabilizatorul ROLL este simplu și poate fi folosit ca încărcare electronică, încărcare a bateriei și alte aplicații.

Stabilizator de curent pe două tranzistoare

Datorită designului lor simplu, stabilizatorii cu doi tranzistori sunt foarte des utilizați în circuitele electronice. Principalul lor dezavantaj este considerat a fi curentul nu destul de stabil în sarcini la tensiuni diferite. Dacă nu sunt necesare caracteristici de curent ridicat, atunci acest dispozitiv de stabilizare este destul de potrivit pentru rezolvarea multor probleme simple.

Pe lângă două tranzistoare, circuitul stabilizator conține un rezistor de setare a curentului. Când curentul crește pe unul dintre tranzistori (VT2), tensiunea pe rezistorul de setare a curentului crește. Sub influența acestei tensiuni (0,5-0,6V), începe să se deschidă un alt tranzistor (VT1). Când acest tranzistor se deschide, un alt tranzistor - VT2 începe să se închidă. În consecință, cantitatea de curent care curge prin el scade.

Un tranzistor bipolar este utilizat ca VT2, dar, dacă este necesar, este posibil să se creeze un stabilizator de curent reglabil folosind un tranzistor cu efect de câmp MOSFET utilizat ca diodă Zener. Alegerea sa se bazează pe o tensiune de 8-15 volți. Acest element este utilizat atunci când tensiunea de alimentare este prea mare, sub influența căreia poarta din tranzistorul cu efect de câmp poate fi spartă. Diodele zener MOSFET mai puternice sunt proiectate pentru tensiuni mai mari - 20 volți sau mai mult. Deschiderea unor astfel de diode zener are loc la o tensiune minimă de poartă de 2 volți. În consecință, există o creștere a tensiunii, asigurând funcționarea normală a circuitului stabilizator de curent.

Regulator DC reglabil

Uneori este nevoie de stabilizatori de curent cu capacitatea de a regla pe o gamă largă. Unele circuite pot folosi un rezistor de setare a curentului cu caracteristici reduse. În acest caz, este necesar să utilizați un amplificator de eroare, care se bazează pe un amplificator operațional.

Cu ajutorul unui rezistor de setare a curentului, tensiunea din celălalt rezistor este amplificată. Această condiție se numește tensiune de eroare îmbunătățită. Folosind un amplificator de referință, se compară parametrii tensiunii de referință și ai tensiunii de eroare, după care se reglează starea tranzistorului cu efect de câmp.

Acest circuit necesită alimentare separată, care este furnizată unui conector separat. Tensiunea de alimentare trebuie să asigure funcționarea normală a tuturor componentelor circuitului și să nu depășească un nivel suficient pentru a provoca defectarea tranzistorului cu efect de câmp. Configurarea corectă a circuitului necesită setarea cursorului de rezistență variabilă la cea mai înaltă poziție. Folosind un rezistor de reglare, se setează valoarea maximă a curentului. Astfel, rezistența variabilă permite reglarea curentului de la zero la valoarea maximă setată în timpul procesului de configurare.

Puternic stabilizator de curent de impuls

O gamă largă de curenți și sarcini de alimentare nu este întotdeauna principala cerință pentru stabilizatori. În unele cazuri, o importanță decisivă este acordată eficienței ridicate a dispozitivului. Această problemă este rezolvată cu succes printr-un microcircuit stabilizator de curent de impuls, înlocuind stabilizatorii de compensare. Dispozitivele de acest tip fac posibilă crearea unei tensiuni ridicate pe sarcină chiar și în prezența unei tensiuni de intrare scăzute.

În plus, există un stabilizator de curent de impuls de tip impuls. Se folosesc împreună cu sarcini a căror tensiune de alimentare depășește tensiunea de intrare a dispozitivului de stabilizare. Două rezistențe utilizate în microcircuit sunt folosite ca divizor de tensiune de ieșire, cu ajutorul cărora tensiunea de intrare și de ieșire scade sau crește alternativ.

Stabilizator pe LM2576

electric-220.ru

Stabilizator de curent pe un tranzistor

Conţinut:

Asamblarea unui stabilizator de curent din două tranzistoare

În timpul funcționării rețelelor electrice, apare în mod constant nevoia de stabilizare a curentului. Această procedură se realizează folosind dispozitive speciale, care includ un stabilizator de curent pe un tranzistor. Sunt utilizate pe scară largă în diverse dispozitive electronice, precum și la încărcarea bateriilor de toate tipurile. Stabilizatorii sunt utilizați în circuitele integrate ca generatoare de curent, creând etape de conversie și amplificare.

Stabilizatorii de curent convenționali au o rezistență mare de ieșire, eliminând astfel influența rezistenței la sarcină și a factorilor de tensiune de intrare asupra curentului de ieșire. Principalul dezavantaj al acestor dispozitive este necesitatea folosirii unei surse de alimentare cu înaltă tensiune. În acest caz, stabilitatea curentului se realizează prin utilizarea rezistențelor cu rezistență mare. Prin urmare, puterea generată de rezistor (P = I2 x R) la valori mari ale curentului poate deveni inacceptabilă pentru funcționarea normală a sistemului. Stabilizatoarele de curent bazate pe tranzistoare, care își îndeplinesc funcțiile indiferent de tensiunea de intrare, s-au dovedit mult mai bune.

Un stabilizator de curent simplu pe un tranzistor

Cele mai multe dispozitive simple Se iau în considerare stabilizatorii de diodă. Datorită acestora, circuitele electrice sunt simplificate semnificativ, ceea ce duce la o reducere a cost total dispozitive. Funcționarea circuitelor devine mai stabilă și mai fiabilă. Aceste calități au făcut ca stabilizatorii cu diode să fie pur și simplu indispensabili în furnizarea de energie LED-urilor. Intervalul de tensiune în care pot funcționa normal este de 1,8-100 volți. Acest lucru face posibilă depășirea modificărilor de tensiune pulsate și continue.

Prin urmare, strălucirea LED-urilor poate fi de luminozitate și nuanțe diferite, în funcție de curentul care curge în circuit. Câteva dintre aceste lămpi, conectate în serie, funcționează în modul normal cu participarea unui singur stabilizator de diodă. Acest circuit poate fi ușor convertit, în funcție de numărul de LED-uri și de tensiunea de alimentare. Curentul necesar este stabilit de stabilizatori conectați în paralel la circuitul LED.

Astfel de stabilizatori sunt instalați în multe modele de lămpi LED, inclusiv un stabilizator de curent bazat pe un tranzistor bipolar. Acest lucru se datorează proprietăților LED-urilor, care au o caracteristică curent-tensiune neliniară. Adică, atunci când tensiunea se schimbă pe LED-ul, curentul se schimbă disproporționat. Cu o creștere treptată a tensiunii, la început se observă o creștere foarte lentă a curentului și LED-ul nu se aprinde. Dupa ce tensiunea atinge o valoare de prag, apare lumina si in acelasi timp se observa o crestere foarte rapida a curentului.

Dacă tensiunea continuă să crească, are loc o creștere critică a curentului, ceea ce duce la arderea LED-ului. Prin urmare, valoarea tensiunii de prag este întotdeauna indicată printre caracteristicile surselor de lumină LED. LED-urile de mare putere generează multă căldură și trebuie conectate la radiatoare speciale.

Datorită variației mari a tensiunii de prag, toate LED-urile trebuie conectate la sursa de alimentare printr-un stabilizator. Chiar și LED-urile de același tip pot avea tensiuni directe diferite. Prin urmare, atunci când două surse de lumină sunt conectate în paralel, curenți diferiți vor trece prin ele. Diferența poate fi atât de mare încât unul dintre LED-uri se va defecta prematur sau se va arde imediat.

Folosind un stabilizator, LED-ul este setat la o valoare de curent dată, indiferent de tensiunea aplicată circuitului. Când tensiunea depășește nivelul pragului, curentul, după ce a atins valoarea dorită, nu se mai modifică. Odată cu o creștere suplimentară a tensiunii, acesta rămâne neschimbat pe LED, dar crește doar pe stabilizator.

Stabilizator de curent pe un circuit tranzistor cu efect de câmp

Surplusurile de putere duc foarte adesea la defecțiuni ale aparatelor electrice, dispozitivelor și altor echipamente. Pentru a preveni apariția unor astfel de situații se folosesc diverse dispozitive de stabilizare. Printre aceștia, stabilizatorii de curent sunt foarte populari. tranzistoare cu efect de câmp, asigurând funcționarea stabilă a echipamentelor electrice. În viața de zi cu zi, este adesea folosit un stabilizator de curent continuu, al cărui circuit vă permite să rezolvați probleme de bază.

Funcția principală a acestor dispozitive este de a compensa căderile de tensiune și supratensiunile din rețea. Stabilizatorii mențin automat parametrii de curent specificați cu precizie. Pe lângă supratensiunile de curent, modificările puterii de sarcină și ale temperaturii sunt compensate mediu. De exemplu, dacă puterea consumată de echipament crește, atunci consumul de curent va crește în mod corespunzător. De regulă, aceasta duce la o scădere de tensiune pe rezistența firelor și a sursei de curent.

Dintre multe dispozitive de stabilizare, cel mai fiabil este considerat a fi un circuit stabilizator de curent de câmp, în care tranzistorul este conectat în serie cu rezistența de sarcină. Acest lucru cauzează doar modificări minore ale curentului de sarcină, în timp ce valoarea tensiunii de intrare se schimbă constant.

Pentru a ști cum funcționează astfel de stabilizatori, trebuie să cunoașteți structura și principiul de funcționare a tranzistoarelor cu efect de câmp. Aceste elemente sunt controlate câmp electric, în legătură cu aceasta a apărut numele lor. Sinele câmp electric apare sub influența tensiunii aplicate, prin urmare, toate tranzistoarele cu efect de câmp sunt dispozitive semiconductoare care funcționează sub controlul tensiunii care deschide canalele acestor dispozitive.

Un tranzistor cu efect de câmp este format din trei electrozi - sursă, dren și poartă. Particulele încărcate intră prin sursă și ies prin scurgere. Închiderea sau deschiderea fluxului de particule se realizează cu ajutorul unui obturator care acționează ca un robinet. Particulele încărcate vor curge numai dacă tensiunea trebuie aplicată între dren și sursă. Dacă nu există tensiune, atunci nu va exista curent în canal. Prin urmare, cu cât tensiunea aplicată este mai mare, cu atât robinetul se deschide mai mult. Din acest motiv, curentul din canalul dintre dren și sursă crește, iar rezistența canalului scade. Pentru sursele de alimentare, tranzistoarele cu efect de câmp funcționează în modul comutator, asigurând deschiderea sau închiderea completă a canalului.

Aceste proprietăți fac posibilă calcularea unui stabilizator de curent pe un tranzistor, ceea ce asigură menținerea parametrilor de curent la un anumit nivel. Utilizarea tranzistoarelor cu efect de câmp determină și principiul de funcționare al unui astfel de stabilizator. Toată lumea știe că fiecare sursă ideală de curent are un EMF care tinde spre infinit și, de asemenea, o rezistență internă infinit de mare. Acest lucru vă permite să obțineți un curent cu parametrii necesari, indiferent de rezistența de sarcină.

Într-o astfel de sursă ideală, apare un curent care rămâne la același nivel în ciuda modificărilor rezistenței la sarcină. Menținerea curentului la un nivel constant necesită o schimbare constantă a mărimii EMF în intervalul peste zero și la infinit. Adică, rezistența la sarcină și EMF trebuie să se modifice astfel încât curentul să rămână stabil la același nivel.

Cu toate acestea, în practică, un astfel de microcircuit de stabilizator de curent ideal nu va putea oferi toate calitățile necesare. Acest lucru se datorează faptului că domeniul de tensiune pe sarcină este foarte limitat și nu acceptă nivelul de curent necesar. ÎN conditii reale sursele de curent și tensiune sunt utilizate împreună. Un exemplu este o rețea obișnuită cu o tensiune de 220 de volți, precum și alte surse sub formă de baterii, generatoare, surse de alimentare și alte dispozitive care generează energie electrică. Stabilizatoarele de curent de pe tranzistoarele cu efect de câmp pot fi conectate în serie la fiecare dintre ele. Ieșirile acestor dispozitive sunt în esență surse de curent cu parametrii necesari.