Jännitteen stabilointi ja virran stabilointi. Tee tee itse yksinkertaiset lineaariset virran stabilisaattorit LEDeille Yksinkertainen lineaarinen LED-virran stabilisaattori

Jokainen radioamatööri tuntee NE555-mikropiirin (analogisesti KR1006:n kanssa). Sen monipuolisuuden ansiosta voit suunnitella laajan valikoiman kotitekoisia tuotteita: yksinkertaisesta yhden vibraattorin pulssista, jossa on kaksi elementtiä valjaissa, monikomponenttiseen modulaattoriin. Tässä artikkelissa käsitellään piiriä ajastimen kytkemiseksi päälle suorakaiteen muotoisen pulssigeneraattorin tilassa, jossa on pulssinleveyden säätö.

Kaava ja toimintaperiaate

Tehokkaiden LEDien kehittämisen myötä NE555 tuli jälleen areenalle himmentimenä, joka muistuttaa kiistattomista eduistaan. Siihen perustuvat laitteet eivät vaadi syvää elektroniikan tuntemusta, ne kootaan nopeasti ja toimivat luotettavasti.

Tiedetään, että LEDin kirkkautta voidaan ohjata kahdella tavalla: analogisella ja pulssisella. Ensimmäinen menetelmä sisältää tasavirran amplitudiarvon muuttamisen LEDin kautta. Tällä menetelmällä on yksi merkittävä haittapuoli - alhainen tehokkuus. Toinen menetelmä käsittää virran pulssin leveyden (käyttötekijän) muuttamisen taajuudella 200 Hz useisiin kilohertseihin. Tällaisilla taajuuksilla LEDien välkkyminen on ihmissilmälle näkymätöntä. PWM-säätimen piiri tehokkaalla lähtötransistorilla on esitetty kuvassa. Se pystyy toimimaan 4,5 - 18 V jännitteellä, mikä osoittaa kykyä ohjata sekä yhden tehokkaan LEDin että koko LED-nauhan kirkkautta. Kirkkauden säätöalue on 5 - 95 %. Laite on muunneltu versio suorakaiteen muotoisesta pulssigeneraattorista. Näiden pulssien taajuus riippuu kapasitanssista C1 ja resistanssista R1, R2 ja määritetään kaavalla: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Elektronisen kirkkaudensäädön toimintaperiaate on seuraava. Kun syöttöjännite kytketään, kondensaattori alkaa latautua piirin kautta: +Usupply – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Usupply. Heti kun sen jännite saavuttaa tason 2/3U, sisäinen ajastintransistori avautuu ja purkausprosessi alkaa. Purkaus alkaa ylälevystä C1 ja edelleen pitkin piiriä: R1 – VD2 –7 IC pin – -U syöttö. Kun 1/3U-merkki on saavutettu, ajastimen tehotransistori sulkeutuu ja C1 alkaa jälleen saada kapasiteettia. Tämän jälkeen prosessi toistetaan syklisesti muodostaen suorakaiteen muotoisia pulsseja nastan 3 kohdalle.

Trimmausvastuksen resistanssin muuttaminen johtaa pulssiajan pienenemiseen (lisääntymiseen) ajastimen lähdössä (nasta 3), minkä seurauksena lähtösignaalin keskiarvo laskee (lisää). Muodostettu pulssisarja syötetään virtaa rajoittavan vastuksen R3 kautta hilalle VT1, joka on kytketty yhteisen lähteen piirin mukaisesti. LED-nauhan tai peräkkäin kytkettyjen suuritehoisten LEDien muodossa oleva kuorma on kytketty avoimeen tyhjennyspiiriin VT1.

Tässä tapauksessa asennetaan tehokas MOSFET-transistori, jonka suurin tyhjennysvirta on 13A. Näin voit ohjata useiden metrien LED-nauhan hehkua. Mutta transistori saattaa vaatia jäähdytyselementin.

Estokondensaattori C2 eliminoi häiriövaikutuksen, jota voi esiintyä virtapiirissä, kun ajastin kytketään. Sen kapasitanssin arvo voi olla mikä tahansa välillä 0,01-0,1 µF.

Kirkkauden säätimen levy- ja kokoonpanoosat

Yksipuolisen piirilevyn mitat ovat 22x24 mm. Kuten kuvasta näkyy, siinä ei ole mitään ylimääräistä, joka voisi herättää kysymyksiä.

Asennuksen jälkeen PWM-himmenninpiiri ei vaadi säätöä, ja piirilevy on helppo tehdä omin käsin. Levy käyttää viritysvastuksen lisäksi SMD-elementtejä.

• DA1 – IC NE555;
• VT1 – kenttätransistori IRF7413;
• VD1,VD2 – 1N4007;
• R1 – 50 kOhm, trimmaus;
• R2, R3 – 1 kOhm;
• C1 - 0,1 uF;
• C2 – 0,01 µF.

Transistori VT1 tulee valita kuormitustehon mukaan. Esimerkiksi yhden watin LEDin kirkkauden muuttamiseksi riittää kaksinapainen transistori, jonka suurin sallittu kollektorivirta on 500 mA.

LED-nauhan kirkkautta tulee ohjata +12 V jännitelähteestä ja sen syöttöjännitteen mukainen. Ihannetapauksessa säädin saa virtansa stabiloidusta virtalähteestä, joka on erityisesti suunniteltu nauhalle.

Kuorma yksittäisten suuritehoisten LEDien muodossa saa virtansa eri tavalla. Tässä tapauksessa himmentimen virtalähde on virranvakain (kutsutaan myös LED-ohjaimeksi). Sen nimellislähtövirran on vastattava sarjaan kytkettyjen LEDien virtaa.

Lue myös

Opettavainen artikkeli LED-virran stabilaattoreista ja muusta. Lineaaristen ja pulssivirran stabilaattoreiden kaavioita tarkastellaan.

LEDien virranvakain on asennettu moniin valaisinmalleihin. LEDeillä, kuten kaikilla diodeilla, on epälineaarinen virta-jännite-ominaisuus. Tämä tarkoittaa, että kun LEDin jännite muuttuu, virta muuttuu suhteettomasti. Kun jännite kasvaa, virta kasvaa aluksi hyvin hitaasti, eikä LED syty. Sitten kun kynnysjännite saavutetaan, LED alkaa hehkua ja virta kasvaa hyvin nopeasti. Kun jännite kasvaa edelleen, virta kasvaa katastrofaalisesti ja LED palaa.

Kynnysjännite ilmaistaan ​​LEDien ominaisuuksissa myötäjännitteenä nimellisvirralla. Useimpien pienitehoisten LEDien virtaluokitus on 20 mA. Tehokas LED-valaistus voi olla korkeampi - 350 mA tai enemmän. Muuten, suuritehoiset LEDit tuottavat lämpöä ja ne on asennettava jäähdytyselementtiin.

Jotta LED toimisi kunnolla, sen on saatava virta virranvakaimen kautta. Minkä vuoksi? Tosiasia on, että LED-kynnysjännite vaihtelee. Eri tyyppisillä LEDeillä on erilaiset lähtöjännitteet, jopa samantyyppisillä LEDeillä on erilaiset lähtöjännitteet - tämä näkyy LEDin ominaisuuksissa minimi- ja maksimiarvoina. Näin ollen kaksi LEDiä, jotka on kytketty samaan jännitelähteeseen rinnakkaispiirissä, kulkevat eri virrat läpi. Tämä virta voi olla niin erilainen, että LED saattaa epäonnistua aikaisemmin tai palaa välittömästi. Lisäksi jännitteen stabilisaattorilla on myös parametrien poikkeama (ensisijaisesta tehotasosta, kuormasta, lämpötilasta, yksinkertaisesti ajan myötä). Siksi ei ole toivottavaa kytkeä LED-valoja päälle ilman virrantasauslaitteita. Erilaisia ​​virrantasausmenetelmiä tarkastellaan. Tässä artikkelissa käsitellään laitteita, jotka asettavat erittäin tarkat, määritellyt virta-virtastabilisaattorit.

Virranvakaimen tyypit

Virranvakain asettaa tietyn virran LEDin läpi riippumatta piiriin syötetystä jännitteestä. Kun piirin jännite nousee kynnystason yläpuolelle, virta saavuttaa asetetun arvon eikä muutu enempää. Kun kokonaisjännite kasvaa edelleen, LEDin jännite lakkaa muuttumasta ja virran stabilisaattorin jännite kasvaa.

Koska LEDin jännite määräytyy sen parametrien mukaan ja se on yleensä muuttumaton, virran stabilointia voidaan kutsua myös LED-tehonvakaimeksi. Yksinkertaisimmassa tapauksessa laitteen tuottama aktiivinen teho (lämpö) jakautuu LEDin ja stabilisaattorin välillä suhteessa niiden yli olevaan jännitteeseen. Tällaista stabilointiainetta kutsutaan lineaariseksi. On myös edullisempia laitteita - pulssimuuntimeen (avainmuuntimeen tai muuntimeen) perustuvia virran stabilisaattoreita. Niitä kutsutaan pulsseiksi, koska ne pumppaavat tehoa sisäänsä osissa - pulsseja, kuluttajan tarpeen mukaan. Kunnollinen pulssimuunnin kuluttaa tehoa jatkuvasti, siirtää sen sisäisesti pulsseina tulopiiristä lähtöpiiriin ja syöttää tehoa kuormaan taas jatkuvasti.

Lineaarinen virran stabilisaattori

Lineaarinen virran stabilisaattori lämpenee, mitä enemmän siihen kohdistetaan jännitettä. Tämä on sen tärkein haittapuoli. Sillä on kuitenkin useita etuja, mm.

• Lineaarinen stabilisaattori ei aiheuta sähkömagneettisia häiriöitä
• Yksinkertainen suunnittelussa
• Alhaiset kustannukset useimmissa sovelluksissa

Koska kytkinmuunnin ei ole koskaan täysin tehokas, on sovelluksia, joissa lineaarisäätimellä on vastaava tai jopa suurempi hyötysuhde - kun tulojännite on vain hieman korkeampi kuin LED-jännite. Muuten, kun se saa virtaa verkosta, käytetään usein muuntajaa, jonka ulostuloon on asennettu lineaarinen virran stabilointi. Eli ensin jännite alennetaan tasolle, joka on verrattavissa LEDin jännitteeseen, ja sitten asetetaan tarvittava virta lineaarista stabilisaattoria käyttämällä.

Toisessa tapauksessa voit tuoda LED-jännitteen lähemmäksi syöttöjännitettä - kytke LEDit sarjaketjuun. Ketjun jännite on yhtä suuri kuin kunkin LEDin jännitteiden summa.

Lineaaristen virran stabilaattoreiden piirit

Yksinkertaisin virran stabilointipiiri perustuu yhteen transistoriin (piiri "a"). Koska transistori on virranvahvistin, sen lähtövirta (kollektorivirta) on h 21 kertaa suurempi kuin ohjausvirta (kantavirta) (vahvistus). Kantavirta voidaan asettaa akulla ja vastuksella tai zener-diodilla ja vastuksella (piiri "b"). Tällaista piiriä on kuitenkin vaikea konfiguroida, tuloksena oleva stabilisaattori riippuu lämpötilasta, lisäksi transistoreilla on laaja valikoima parametreja ja transistorin vaihdon yhteydessä virta on valittava uudelleen. Piiri, jossa on palaute "c" ja "d", toimii paljon paremmin. Piirin vastus R toimii takaisinkytkentänä - kun virta kasvaa, vastuksen yli oleva jännite kasvaa, mikä sammuttaa transistorin ja virta pienenee. Piirillä "d", kun käytetään samantyyppisiä transistoreja, on suurempi lämpötilan stabiilisuus ja kyky alentaa vastuksen arvoa niin paljon kuin mahdollista, mikä vähentää stabilisaattorin vähimmäisjännitettä ja tehonvapautusta vastuksessa R.

Virran stabilisaattori voidaan tehdä p-n-liitoksella varustetun kenttätransistorin (piiri "d") perusteella. Hilalähteen jännite asettaa tyhjennysvirran. Hilalähteen nollajännitteellä transistorin läpi kulkeva virta on yhtä suuri kuin dokumentaatiossa määritetty alkuperäinen tyhjennysvirta. Tällaisen virran stabilisaattorin vähimmäiskäyttöjännite riippuu transistorista ja saavuttaa 3 volttia. Jotkut elektroniikkakomponenttien valmistajat tuottavat erikoislaitteita - valmiita stabilisaattoreita kiinteällä virralla, jotka on koottu seuraavan kaavion mukaan - CRD (Current Regulating Devices) tai CCR (Constant Current Regulator). Jotkut ihmiset kutsuvat sitä diodistabilisaattoriksi, koska se toimii diodina, kun se kytketään päinvastaiseen suuntaan.

On Semiconductor -yhtiö valmistaa esimerkiksi NSIxxx-sarjan lineaarista stabilaattoria, jossa on kaksi liitintä ja luotettavuuden lisäämiseksi negatiivinen lämpötilakerroin - lämpötilan noustessa LEDien läpi kulkeva virta pienenee.

Pulssimuuntimeen perustuva virranstabilisaattori on rakenteeltaan hyvin samanlainen kuin pulssimuuntimeen perustuva jännitteenvakain, mutta se ei ohjaa kuorman yli olevaa jännitettä, vaan kuorman läpi kulkevaa virtaa. Kun kuorman virta pienenee, se pumppaa tehoa, ja kun se kasvaa, se vähentää sitä. Yleisimmät pulssimuuntimien piirit sisältävät reaktiivisen elementin - kuristimen, joka pumpataan kytkimen (kytkimen) avulla osilla energiaa tulopiiristä (tulokapasitanssista) ja siirtää sen puolestaan ​​​​kuormaan. . Energiansäästön ilmeisen edun lisäksi pulssimuuntimissa on useita haittoja, jotka on voitettava erilaisilla piiri- ja suunnitteluratkaisuilla:

• Kytkentämuunnin tuottaa sähköisiä ja sähkömagneettisia häiriöitä
• Yleensä sillä on monimutkainen rakenne
• Sillä ei ole absoluuttista tehoa, eli se tuhlaa energiaa omaan työhönsä ja lämpenee
• Sillä on useimmiten korkeammat kustannukset verrattuna esimerkiksi muuntaja plus lineaarisiin laitteisiin

Koska energiansäästö on kriittistä monissa sovelluksissa, komponenttien suunnittelijat ja piirisuunnittelijat pyrkivät vähentämään näiden haittojen vaikutusta, ja usein onnistuvatkin siinä.

Pulssimuuntimen piirit

Koska virranvakain perustuu pulssimuuntimeen, tarkastellaan pulssimuuntimien peruspiirejä. Jokaisessa pulssimuuntimessa on avain, elementti, joka voi olla vain kahdessa tilassa - päällä ja pois päältä. Kun avain on kytketty pois päältä, se ei johda virtaa, ja vastaavasti siihen ei vapaudu virtaa. Kun kytkin on kytketty päälle, se johtaa virtaa, mutta sen vastus on erittäin pieni (mieluiten nolla), vastaavasti siihen vapautuu teho, lähellä nollaa. Siten kytkin voi siirtää osia energiasta tulopiiristä lähtöpiiriin käytännössä ilman tehohäviötä. Kuitenkin vakaan virran sijasta, joka voidaan saada lineaarisesta virtalähteestä, tällaisen kytkimen ulostulo on pulssijännite ja -virta. Voit asentaa suodattimen saadaksesi vakaan jännitteen ja virran uudelleen.

Perinteisellä RC-suodattimella voit saada tuloksen, mutta tällaisen muuntimen hyötysuhde ei ole parempi kuin lineaarisen, koska kaikki ylimääräinen teho vapautetaan vastuksen aktiivisella resistanssilla. Mutta jos käytät suodatinta RC - LC:n (piiri "b") sijasta, induktanssin "erityisten" ominaisuuksien ansiosta tehohäviöt voidaan välttää. Induktanssilla on hyödyllinen reaktiivinen ominaisuus - sen läpi kulkeva virta kasvaa vähitellen, siihen syötetty sähköenergia muunnetaan magneettiseksi energiaksi ja kerääntyy ytimeen. Kun kytkin on kytketty pois päältä, induktanssin virta ei katoa, induktanssin yli oleva jännite muuttaa napaisuutta ja jatkaa lähtökondensaattorin lataamista, induktanssista tulee virran lähde ohitusdiodin D kautta. Tämä induktanssi on suunniteltu siirtämään tehoa, kutsutaan kuristimeksi. Virta oikein toimivan laitteen kelassa on jatkuvasti läsnä - niin sanottu jatkuva tila tai jatkuva virtatila (länsimaisessa kirjallisuudessa tätä tilaa kutsutaan vakiovirtatilaksi - CCM). Kun kuormitusvirta pienenee, tällaisen muuntimen jännite kasvaa, kelaan kertynyt energia pienenee ja laite voi siirtyä epäjatkuvaan toimintatilaan, kun induktorissa oleva virta muuttuu katkonaiseksi. Tämä toimintatapa lisää jyrkästi laitteen tuottamien häiriöiden tasoa. Jotkut muuntimet toimivat rajatilassa, kun induktorin läpi kulkeva virta lähestyy nollaa (länsimaisessa kirjallisuudessa tätä tilaa kutsutaan rajavirtamoodiksi - BCM). Joka tapauksessa induktorin läpi virtaa merkittävä tasavirta, joka johtaa sydämen magnetoitumiseen, ja siksi kela on valmistettu erityisestä suunnittelusta - katkolla tai käyttämällä erityisiä magneettisia materiaaleja.

Pulssimuuntimeen perustuvassa stabilisaattorissa on laite, joka säätelee avaimen toimintaa kuormituksesta riippuen. Jännitteenvakain rekisteröi jännitteen kuorman yli ja muuttaa kytkimen toimintaa (piiri "a"). Virranvakain mittaa kuorman läpi kulkevaa virtaa esimerkiksi käyttämällä pientä mittausvastusta Ri (kaavio "b"), joka on kytketty sarjaan kuorman kanssa.

Muuntajakytkin kytketään päälle säätimen signaalista riippuen eri käyttöjaksoilla. Näppäimen ohjaamiseen on kaksi yleistä tapaa - pulssinleveysmodulaatio (PWM) ja virtatila. PWM-tilassa virhesignaali ohjaa pulssien kestoa säilyttäen samalla toistotaajuuden. Virtatilassa induktorin huippuvirta mitataan ja pulssien väliä muutetaan.

Nykyaikaiset kytkentämuuntimet käyttävät yleensä MOSFET-transistoria kytkimenä.

Buck-muunnin

Yllä käsiteltyä muuntimen versiota kutsutaan alassuuntaiseksi muuntimeksi, koska kuorman jännite on aina pienempi kuin teholähteen jännite.

Koska induktori virtaa jatkuvasti yksisuuntaista virtaa, lähtökondensaattorin vaatimuksia voidaan pienentää, lähtökondensaattorilla varustettu kela toimii tehokkaana LC-suodattimena. Joissakin virran stabilointipiireissä, esimerkiksi LED-valoissa, ei ehkä ole lainkaan lähtökondensaattoria. Länsimaisessa kirjallisuudessa buck-muunninta kutsutaan buck-muuntimeksi.

Tehostusmuunnin

Myös alla oleva kytkentäsäädinpiiri toimii kuristimen pohjalta, mutta kuristin on aina kytkettynä virtalähteen lähtöön. Kun kytkin on auki, teho virtaa induktorin ja diodin kautta kuormaan. Kytkimen sulkeutuessa kelaan kerääntyy energiaa, kytkimen avautuessa sen navoissa esiintyvä EMF lisätään virtalähteen EMF:ään ja kuorman yli oleva jännite kasvaa.

Toisin kuin edellinen piiri, lähtökondensaattoria ladataan jaksoittaisella virralla, joten lähtökondensaattorin on oltava suuri ja lisäsuodatin saattaa olla tarpeen. Länsimaisessa kirjallisuudessa buck-boost-muunninta kutsutaan Boost-muuntimeksi.

Kääntävä muuntaja

Toinen pulssimuunninpiiri toimii samalla tavalla - kun kytkin on kiinni, induktori kerää energiaa; kun kytkin avautuu, sen liittimissä syntyvä EMF on päinvastainen ja kuormaan ilmestyy negatiivinen jännite.

Kuten edellisessä piirissä, lähtökondensaattoria ladataan jaksoittaisella virralla, joten lähtökondensaattorin on oltava suuri ja lisäsuodatin saattaa olla tarpeen. Länsimaisessa kirjallisuudessa invertoivaa muuntajaa kutsutaan Buck-Boost-muuntimeksi.

Forward- ja flyback-muuntimet

Useimmiten virtalähteet valmistetaan muuntajaa käyttävän järjestelmän mukaisesti. Muuntaja tarjoaa galvaanisen eristyksen toisiopiirille virtalähteestä; lisäksi tällaisiin piireihin perustuvan teholähteen hyötysuhde voi olla 98% tai enemmän. Myötäsuuntainen muunnin (piiri "a") siirtää energiaa lähteestä kuormaan, kun kytkin kytketään päälle. Itse asiassa se on muunnettu alennusmuunnin. Flyback-muunnin (piiri "b") siirtää energiaa lähteestä kuormaan off-tilan aikana.

Myötäsuuntaisessa muuntimessa muuntaja toimii normaalisti ja energia varastoituu kelaan. Itse asiassa se on pulssigeneraattori, jonka lähdössä on LC-suodatin. Flyback-muunnin varastoi energiaa muuntajaan. Toisin sanoen muuntaja yhdistää muuntajan ja kuristimen ominaisuudet, mikä aiheuttaa tiettyjä vaikeuksia sen suunnittelun valinnassa.

Länsimaisessa kirjallisuudessa eteenpäin suunnattua muuntajaa kutsutaan eteenpäinmuuntimeksi. Flyback-muunnin.

Pulssimuuntimen käyttö virran stabilisaattorina

Useimmat hakkuriteholähteet valmistetaan lähtöjännitteen stabiloinnilla. Tällaisten teholähteiden tyypillisissä piireissä, erityisesti voimakkaissa, on lähtöjännitteen takaisinkytkennän lisäksi virransäätöpiiri avainelementille, esimerkiksi pieniresistanssille. Tällä säätimellä voit varmistaa kaasuvivun toimintatilan. Yksinkertaisimmat virran stabilisaattorit käyttävät tätä ohjauselementtiä lähtövirran stabilointiin. Näin ollen virran stabilisaattori osoittautuu vielä yksinkertaisemmiksi kuin jännitteen stabilisaattori.

Tarkastellaan tunnetun elektronisten komponenttien valmistajan On Semiconductor mikropiiriin perustuvan LEDin pulssivirran stabilisaattorin piiriä:

Buck-muunninpiiri toimii jatkuvassa virtatilassa ulkoisella kytkimellä. Piiri valittiin monien muiden joukosta, koska se osoittaa, kuinka yksinkertainen ja tehokas kytkentävirransäädinpiiri voi olla vieraalla kytkimellä. Yllä olevassa piirissä ohjaussiru IC1 ohjaa MOSFET-kytkimen Q1 toimintaa. Koska muuntaja toimii jatkuvassa virtatilassa, lähtökondensaattoria ei tarvitse asentaa. Monissa piireissä virta-anturi on asennettu kytkinlähdepiiriin, mutta tämä vähentää transistorin käynnistysnopeutta. Yllä olevassa piirissä virta-anturi R4 on asennettu ensiövirtapiiriin, mikä johtaa yksinkertaiseen ja tehokkaaseen piiriin. Avain toimii 700 kHz:n taajuudella, minkä ansiosta voit asentaa kompaktin kuristimen. Kun lähtöteho on 7 wattia ja tulojännite 12 volttia käytettäessä 700 mA (3 LEDiä), laitteen hyötysuhde on yli 95%. Piiri toimii vakaasti jopa 15 watin lähtöteholla ilman lisälämmönpoistotoimenpiteitä.

Vielä yksinkertaisempi piiri saadaan käyttämällä avaimen stabilointisiruja sisäänrakennetulla avaimella. Esimerkiksi /CAT4201-mikropiiriin perustuvan LED-avainvirran stabilisaattorin piiri:

Jopa 7 watin tehon laitteen käyttämiseen tarvitaan vain 8 komponenttia, mukaan lukien itse siru. Kytkentäsäädin toimii rajavirtatilassa ja vaatii toimiakseen pienen ulostulon keraamisen kondensaattorin. Vastus R3 on välttämätön, kun jännite on 24 volttia tai korkeampi, vähentämään tulojännitteen nousunopeutta, vaikka tämä vähentää jonkin verran laitteen tehokkuutta. Toimintataajuus ylittää 200 kHz ja vaihtelee kuormituksen ja syöttöjännitteen mukaan. Tämä johtuu säätömenetelmästä - induktorin huippuvirran valvonnasta. Kun virta saavuttaa maksimiarvonsa, kytkin avautuu; kun virta laskee nollaan, se kytkeytyy päälle. Laitteen hyötysuhde on 94%.

Keskusteluissa sähköpiireistä käytetään usein termejä "jännitestabilisaattori" ja "virran stabilisaattori". Mutta mitä eroa niillä on? Miten nämä stabilisaattorit toimivat? Mikä piiri vaatii kalliin jännitteen stabilisaattorin ja mihin yksinkertainen säädin riittää? Löydät vastaukset näihin kysymyksiin tästä artikkelista.

Katsotaanpa esimerkkinä jännitteen stabilisaattoria LM7805 laitteella, jonka ominaisuudet osoittavat: 5V 1.5A. Tämä tarkoittaa, että se stabiloi jännitteen ja tarkasti jopa 5 V. 1,5 A on suurin virta, jonka stabilisaattori voi johtaa. Huippuvirta. Eli se voi tuottaa 3 milliampeeria, 0,5 ampeeria ja 1 ampeeria. Virtaa niin paljon kuin kuorma vaatii. Mutta ei enempää kuin puolitoista. Tämä on tärkein ero jännitteen stabilisaattorin ja virran stabilisaattorin välillä.

Jännitteen stabilointilaitteiden tyypit

Jännitteen stabiloijia on vain 2 päätyyppiä:

• lineaarinen
• pulssi

Lineaariset jännitteen stabilisaattorit

Esimerkiksi mikropiirit PANKKI tai , LM1117, LM350.

Muuten, KREN ei ole lyhenne, kuten monet ihmiset ajattelevat. Tämä on vähennys. Neuvostoliiton stabilointisiru, joka on samanlainen kuin LM7805, sai nimen KR142EN5A. No, siellä on myös KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A ja joukko muita. Lyhyyden vuoksi koko mikropiirien perhettä alettiin kutsua "KRENiksi". KR142EN5A muuttuu sitten KREN142:ksi.

Neuvostoliiton stabilisaattori KR142EN5A. Analoginen LM7805:n kanssa.

Stabilisaattori LM7805

Yleisin tyyppi. Niiden haittana on, että ne eivät voi toimia ilmoitettua lähtöjännitettä pienemmällä jännitteellä. Jos jännite tasaantuu 5 volttiin, sitä on syötettävä vähintään puolitoista volttia enemmän tuloon. Jos käytämme alle 6,5 V, lähtöjännite "vajoaa" emmekä saa enää 5 V. Toinen lineaaristen stabilointiaineiden haittapuoli on voimakas kuumennus kuormituksen alaisena. Itse asiassa tämä on niiden toimintaperiaate - kaikki stabiloidun jännitteen yläpuolella muuttuu yksinkertaisesti lämmöksi. Jos syötämme 12 V tuloon, 7 V käytetään kotelon lämmittämiseen ja 5 menee kuluttajalle. Tässä tapauksessa kotelo lämpenee niin paljon, että ilman jäähdytyselementtiä mikropiiri yksinkertaisesti palaa. Kaikki tämä johtaa toiseen vakavaan haittapuoleen - lineaarista stabilointiainetta ei tule käyttää akkukäyttöisissä laitteissa. Akkujen energia kuluu stabilisaattorin lämmittämiseen. Pulssin stabilaattoreissa ei ole kaikkia näitä haittoja.

Kytkentäjännitteen stabilisaattorit

Stabilisaattorien vaihto- niillä ei ole lineaaristen haittoja, mutta ne ovat myös kalliimpia. Tämä ei ole enää vain siru, jossa on kolme nastaa. Ne näyttävät levyltä, jossa on osia.

Yksi vaihtoehdoista pulssin stabilisaattorin toteuttamiseksi.

Stabilisaattorien vaihto Niitä on kolmea tyyppiä: alaspäin, step-up ja kaikkiruokainen. Mielenkiintoisimpia ovat kaikkiruokaiset. Tulojännitteestä riippumatta lähtö on juuri sitä mitä tarvitsemme. Kaikkiruokainen pulssigeneraattori ei välitä, onko tulojännite pienempi tai suurempi kuin vaaditaan. Se vaihtaa automaattisesti jännitteen nosto- tai laskutilaan ja ylläpitää asetettua tehoa. Jos tekniset tiedot ilmoittavat, että stabilisaattoriin voidaan syöttää 1 - 15 volttia tuloon ja lähtö on vakaa 5, niin se on niin. Lisäksi lämmitys pulssin stabilaattorit niin merkityksetön, että useimmissa tapauksissa se voidaan jättää huomiotta. Jos piirisi saa virtaa paristoista tai sijoitetaan suljettuun koteloon, jossa lineaarisen stabilisaattorin voimakasta kuumenemista ei voida hyväksyä, käytä pulssia. Käytän räätälöityjä kytkentäjännitteen stabilaattoreita penneillä, jotka tilaan Aliexpressistä. Voit ostaa sen.

Hieno. Entä nykyinen stabilisaattori?

En löydä Amerikkaa, jos sanon niin virran stabilisaattori stabiloi virtaa.
Nykyisiä stabilaattoreita kutsutaan joskus myös LED-ajureiksi. Ulkoisesti ne ovat samanlaisia ​​kuin pulssijännitteen stabilisaattorit. Vaikka stabilisaattori itsessään on pieni mikropiiri, kaikki muu on tarpeen oikean toimintatilan varmistamiseksi. Mutta yleensä koko piiriä kutsutaan kuljettajaksi kerralla.

Tältä nykyinen stabilisaattori näyttää. Punaisella ympyröitynä on sama piiri, joka on stabilisaattori. Kaikki muu levyllä on johdotuksia.

Niin. Kuljettaja asettaa virran. Vakaa! Jos kirjoitetaan, että lähtövirta on 350 mA, se on täsmälleen 350 mA. Lähtöjännite voi kuitenkin vaihdella kuluttajan tarvitseman jännitteen mukaan. Älkäämme joutuko tätä koskevien teorioiden erämaahan. miten se kaikki toimii. Muistetaan vain, että sinä et säädä jännitettä, kuljettaja tekee kaiken puolestasi kuluttajan perusteella.

No miksi tämä kaikki on tarpeellista?

Nyt tiedät, kuinka jännitteen stabilisaattori eroaa virran stabilisaattorista, ja voit navigoida niiden monimuotoisuudessa. Ehkä et vieläkään ymmärrä, miksi näitä asioita tarvitaan.

Esimerkki: haluat saada virran kolmelle LED-valolle auton sisäisestä virtalähteestä. Kuten voit oppia, LEDille on tärkeää hallita virran voimakkuutta. Käytämme LEDien liitäntään yleisintä vaihtoehtoa: 3 LEDiä ja vastus on kytketty sarjaan. Syöttöjännite - 12 volttia.

Rajoitamme virran LEDeihin vastuksella, jotta ne eivät pala. Olkoon LEDin jännitehäviö 3,4 volttia.
Ensimmäisen LEDin jälkeen jännitettä on jäljellä 12-3,4 = 8,6 volttia.
Meillä riittää toistaiseksi.
Toisella menetetään vielä 3,4 volttia, eli 8,6-3,4 = 5,2 volttia jää.
Ja kolmannelle LEDillekin riittää.
Ja kolmannen jälkeen tulee 5,2-3,4 = 1,8 volttia.
Jos haluat lisätä neljännen LEDin, se ei riitä.
Jos syöttöjännite nostetaan 15V, niin se riittää. Mutta sitten vastus on myös laskettava uudelleen. Vastus on yksinkertaisin virran stabilointi (rajoitin). Ne sijoitetaan usein samoille nauhoille ja moduuleille. Sillä on miinus - mitä pienempi jännite, sitä vähemmän virtaa LEDissä on (Ohmin laki, et voi kiistellä sen kanssa). Tämä tarkoittaa, että jos tulojännite on epävakaa (tämä on yleensä autoissa), sinun on ensin stabiloitava jännite ja sitten voit rajoittaa virran vastuksella vaadittuihin arvoihin. Jos käytämme vastusta virranrajoittimena, jossa jännite ei ole vakaa, meidän on stabiloitava jännite.

On syytä muistaa, että vastukset on järkevää asentaa vain tiettyyn virranvoimakkuuteen asti. Tietyn kynnyksen jälkeen vastukset alkavat kuumentua ja sinun on asennettava tehokkaammat vastukset (miksi vastus tarvitsee virtaa, kuvataan tätä laitetta koskevassa artikkelissa). Lämmöntuotanto lisääntyy, tehokkuus laskee.

Kutsutaan myös LED-ohjaimeksi. Usein ne, jotka eivät ole perehtyneet tähän, jännitteen stabilaattoria kutsutaan yksinkertaisesti LED-ohjaimeksi ja pulssivirran stabilaattoriksi. hyvä LED-ohjain. Se tuottaa välittömästi vakaan jännitteen ja virran. Ja tuskin kuumenee. Tältä se näyttää:

Viimeisten 10-20 vuoden aikana kulutuselektroniikan määrä on moninkertaistunut. Valtava valikoima elektronisia komponentteja ja valmiita moduuleja on ilmestynyt. Tehovaatimukset ovat myös lisääntyneet; monet vaativat stabiloitua jännitettä tai vakaata virtaa.

Kuljettajaa käytetään useimmiten LED-valojen ja auton akkujen lataamisen virranvakaajana. Tällainen lähde on nyt jokaisessa LED-kohdevalaisimessa, -lampussa tai -valaisimessa. Harkitse kaikkia stabilointivaihtoehtoja, aina vanhoista ja yksinkertaisista tehokkaimpiin ja nykyaikaisimpiin. Niitä kutsutaan myös led-ajureiksi.

• 1. Stabilisaattorityypit
• 2. Suosittuja malleja
• 3. Stabilisaattori LEDeille
• 4. 220V ohjain
• 5. Virran stabilisaattori, piiri
• 6.LM317
• 7. Säädettävä virranvakain
• 8. Hinnat Kiinassa

Stabilisaattoreiden tyypit

Pulssisäädettävä DC

15 vuotta sitten, ensimmäisenä vuonna, suoritin kokeita elektroniikkalaitteiden Virtalähteet-aineesta. Siitä lähtien tähän päivään LM317-mikropiiri ja sen analogit, jotka kuuluvat lineaaristen stabilointilaitteiden luokkaan, ovat edelleen suosituimpia ja suosituimpia.

Tällä hetkellä on olemassa useita jännitteen ja virran stabilaattoreita:

1. lineaarinen 10A asti ja tulojännite 40V asti;
2. pulssi korkealla syöttöjännitteellä, alennus;
3. pulssi matalalla tulojännitteellä, tehostus.

Pulssi-PWM-säätimessä ominaisuudet ovat yleensä 3-7 ampeeria. Todellisuudessa se riippuu jäähdytysjärjestelmästä ja tehokkuudesta tietyssä tilassa. Pienen tulojännitteen tehostaminen nostaa ulostuloa. Tätä vaihtoehtoa käytetään teholähteissä, joissa on pieni volttimäärä. Esimerkiksi autossa, kun 12V:sta pitää tehdä 19V tai 45V. Laskevalla on helpompaa, korkea alennetaan halutulle tasolle.

Lue kaikista LEDien virransyöttötavoista artikkelista "12 ja 220 V". Kytkentäkaaviot on kuvattu erikseen, yksinkertaisimmista 20 ruplasta täysimittaisiin yksiköihin, joissa on hyvä toiminta.

Toimivuuden perusteella ne jaetaan erikoistuneisiin ja yleisiin. Universaalimoduuleissa on yleensä 2 säädettävää vastusta voltti- ja ampeerilähdön säätämiseksi. Erikoistuneilla ei useimmiten ole rakennuselementtejä ja lähtöarvot ovat kiinteät. Erikoistuneiden joukossa LED-virran stabilisaattorit ovat yleisiä, piirikaavioita on saatavilla suuria määriä Internetissä.

Suosittuja malleja

2596 Lm

LM2596:sta on tullut suosittu pulssilaitteiden keskuudessa, mutta nykyaikaisten standardien mukaan sen hyötysuhde on alhainen. Jos enemmän kuin 1 ampeeri, tarvitaan jäähdytin. Pieni lista vastaavista:

1. LM317
2. LM2576
3. LM2577
4. LM2596
5. MC34063

Lisään nykyaikaisen kiinalaisen valikoiman, jolla on hyvät ominaisuudet, mutta joka on paljon harvinaisempi. Aliexpressissä merkitseminen auttaa. Lista on koonnut verkkokaupat:

• MP2307DN
• XL4015
• MP1584FI
• XL6009
• XL6019
• XL4016
• XL4005
• L7986A

Sopii myös kiinalaisiin päiväajovaloihin DRL. Alhaisten kustannustensa vuoksi LEDit on kytketty vastuksen kautta auton akkuun tai autoverkkoon. Mutta jännite hyppää jopa 30 volttiin pulsseina. Huonolaatuiset LEDit eivät kestä tällaisia ​​jännitteitä ja alkavat kuolla. Todennäköisesti olet nähnyt vilkkuvia DRL-valoja tai ajovaloja, joissa jotkut LED-valoista eivät toimi.

Piirin kokoaminen omin käsin näiden elementtien avulla on yksinkertaista. Nämä ovat pääasiassa jännitteen stabilaattoreita, jotka kytketään päälle virran stabilointitilassa.

Älä sekoita koko lohkon maksimijännitettä ja PWM-ohjaimen maksimijännitettä. Lohkoon voidaan asentaa pienjännitteisiä 20 V kondensaattoreita, kun pulssipiirin tulo on jopa 35 V.

Stabilisaattori LEDeille

Helpoin tapa tehdä virran stabilointi LEDeille omin käsin on LM317; sinun tarvitsee vain laskea LEDin vastus online-laskimen avulla. Ruokaa voi käyttää käsillä esim.

1. kannettavan tietokoneen virtalähde 19V;
2. tulostimesta 24V ja 32V;
3. kulutuselektroniikasta 12 voltilla, 9 V.

Tällaisen muuntimen etuja ovat alhainen hinta, helppo ostaa, vähimmäisosat, korkea luotettavuus. Jos nykyinen stabilointipiiri on monimutkaisempi, sen kokoamisesta omin käsin tulee irrationaalista. Jos et ole radioamatööri, pulssivirran stabilisaattori on helpompi ja nopeampi ostaa. Jatkossa sitä voidaan muokata vaadituiksi parametreiksi. Löydät lisää "Valmiit moduulit" -osiosta.

220 V ajuri

Jos olet kiinnostunut 220 V LEDin ohjaimesta, on parempi tilata tai ostaa se. Niiden valmistus on keskimääräistä monimutkaista, mutta asennus vie enemmän aikaa ja vaatii asennuskokemusta.

220 LED-ohjain voidaan poistaa viallisista LED-lampuista, valaisimista ja kohdevaloista, joissa on viallinen LED-piiri. Lisäksi lähes mitä tahansa olemassa olevaa ohjainta voidaan muokata. Voit tehdä tämän selvittämällä PWM-ohjaimen mallin, johon muunnin on koottu. Yleensä lähtöparametrit asetetaan vastuksella tai useilla. Katso tietolomakkeen avulla, mikä resistanssin tulisi olla tarvittavien ampeerien saamiseksi.

Jos asennat lasketun arvon säädettävän vastuksen, ampeerien määrä lähdössä on säädettävissä. Älä vain ylitä ilmoitettua nimellistehoa.

Virran stabilisaattori, piiri

Minun on usein selattava Aliexpressin valikoimaa etsiessäni edullisia, mutta laadukkaita moduuleja. Kustannusero voi olla 2-3 kertaa, aika kuluu vähimmäishinnan etsimiseen. Mutta tämän ansiosta tilaan 2-3 kpl testattavaksi. Ostan arvioita ja konsultaatioita varten valmistajien kanssa, jotka ostavat komponentteja Kiinasta.

Kesäkuussa 2016 optimaalinen valinta oli XL4015-pohjainen yleismoduuli, jonka hinta oli 110 ruplaa ilmaisella toimituksella. Sen ominaisuudet soveltuvat suuritehoisten, jopa 100 watin LEDien liittämiseen.

Piiri kuljettajatilassa.

Vakioversiossa XL4015 kotelo juotetaan levyyn, joka toimii jäähdytyselementtinä. Jäähdytyksen parantamiseksi sinun on asennettava jäähdytin XL4015-koteloon. Useimmat ihmiset laittavat sen päälle, mutta tällaisen asennuksen tehokkuus on alhainen. Jäähdytysjärjestelmä on parempi asentaa levyn alaosaan, vastapäätä paikkaa, jossa mikropiiri on juotettu. Ihannetapauksessa on parempi irrottaa se ja asettaa se täysimittaiselle jäähdyttimelle lämpötahnalla. Jalkoja on todennäköisesti pidennettävä langoilla. Jos ohjain vaatii niin vakavaa jäähdytystä, tarvitsee sitä myös Schottky-diodi. Se on myös asetettava jäähdyttimeen. Tämä muutos lisää merkittävästi koko piirin luotettavuutta.

Yleensä moduuleissa ei ole suojaa väärää virransyöttöä vastaan. Tämä poistaa ne välittömästi käytöstä, ole varovainen.

LM317

Sovellus (rullaus) ei vaadi edes elektroniikkaa taitoa tai tietoa. Ulkoisten elementtien määrä piireissä on minimaalinen, joten tämä on edullinen vaihtoehto kenelle tahansa. Sen hinta on erittäin alhainen, sen ominaisuudet ja sovellukset on testattu ja todennettu monta kertaa. Vain se vaatii hyvää jäähdytystä, tämä on sen suurin haittapuoli. Ainoa asia, jota sinun tulee olla varovainen, on huonolaatuiset kiinalaiset LM317-mikropiirit, joilla on huonommat parametrit.

Koska lähdössä ei ollut ylimääräistä kohinaa, laadukkaiden Hi-Fi- ja Hi-End-DAC:iden virtalähteenä käytettiin lineaarista stabilointimikropiirejä. DAC:issa virran puhtaus on valtava rooli, joten jotkut käyttävät paristoja tähän.

LM317:n suurin teho on 1,5 ampeeria. Voit lisätä ampeerien määrää lisäämällä piiriin kenttätransistorin tai tavallisen transistorin. Ulostulossa on mahdollista saada jopa 10A matalaresistanssin asettamana. Tässä kaaviossa pääkuormituksen ottaa KT825-transistori.

Toinen tapa on asentaa analogi, jolla on korkeammat tekniset ominaisuudet, suurempaan jäähdytysjärjestelmään.

Säädettävä virranvakain

Radioamatöörina, jolla on 20 vuoden kokemus, olen tyytyväinen myytyjen valmiiden lohkojen ja moduulien valikoimaan. Nyt voit koota minkä tahansa laitteen valmiista lohkoista mahdollisimman lyhyessä ajassa.

Aloin menettää luottamusta kiinalaisiin tuotteisiin, kun näin "Tank Biathlonissa" kuinka parhaan kiinalaisen tankin pyörä putosi.

Kiinalaisista verkkokaupoista on tullut johtavia virtalähteiden, DC-DC-virtamuuntimien ja ohjaimien valikoimaa. Heillä on melkein kaikki moduulit vapaasti myynnissä; jos etsit tarkemmin, voit löytää myös erittäin erikoistuneita. Esimerkiksi 10 000 tuhannella ruplasta voit koota spektrometrin, jonka arvo on 100 000 ruplaa. Kun 90% hinnasta on merkin ja hieman muokatun kiinalaisen ohjelmiston lisäystä.

Hinta alkaa 35 ruplasta. DC-DC-jännitemuuntimessa ohjain on kalliimpi ja siinä on kaksi tai kolme trimmausvastusta yhden sijasta.

Monipuolisempaa käyttöä varten säädettävä ohjain on parempi. Suurin ero on muuttuvan vastuksen asennus piiriin, joka asettaa lähtöampeerit. Nämä ominaisuudet voidaan ilmaista tyypillisissä kytkentäkaavioissa mikropiirin spesifikaatioissa, tietolomakkeessa, tietolomakkeessa.

Tällaisten ohjainten heikkoja kohtia ovat kelan ja Schottky-diodin lämmitys. PWM-ohjaimen mallista riippuen ne kestävät 1A - 3A ilman sirun lisäjäähdytystä. Jos yli 3A, tarvitaan PWM:n ja tehokkaan Schottky-diodin jäähdytystä. Rikastin kelataan uudelleen paksummalla langalla tai korvataan sopivalla.

Tehokkuus riippuu käyttötavasta ja tulon ja lähdön välisestä jännite-erosta. Mitä korkeampi hyötysuhde, sitä alhaisempi stabilisaattorin lämmitys.

Hinnat Kiinassa

Hinta on erittäin alhainen, kun otetaan huomioon, että toimitus sisältyy hintaan. Ajattelin ennen, että 30-50 ruplaa maksavan tuotteen takia kiinalaiset eivät edes likaannu, se on pienituloiselle paljon työtä. Mutta kuten käytäntö on osoittanut, olin väärässä. He pakkaavat halpoja hölynpölyjä ja lähettävät ne. Se saapuu 98%:ssa tapauksista, ja olen ostanut Aliexpressistä yli 7 vuotta ja suurilla summilla, luultavasti jo noin miljoona ruplaa.

Siksi teen tilauksen etukäteen, yleensä 2-3 samannimistä kappaletta. Myyn mitä en tarvitse paikallisella foorumilla tai Avitossa, kaikki myy kuin kuumat kakut.

Verkon erilaisten häiriöiden poistamiseksi tehokkaasti on tarpeen käyttää yksinkertaisia ​​virran stabilaattoreita. Nykyaikaiset valmistajat harjoittavat tällaisten laitteiden teollista tuotantoa, minkä vuoksi jokainen malli erottuu toiminnallisista ja teknisistä ominaisuuksistaan. Kotitalousteollisuudessa virran stabilaattoreille ei ole suurta kysyntää, mutta laadukkaat mittauslaitteet tarvitsevat aina vakaan jännitteen.

Lyhyt kuvaus

Kokeneet käsityöläiset tietävät erittäin hyvin, että yksinkertaisimmat virranrajoittimet esitetään tavallisten vastusten muodossa. Tällaisia ​​yksiköitä kutsutaan usein stabilaattoreiksi, mikä ei ole todellisuutta, koska ne eivät pysty poistamaan kaikkia häiriöitä, kun jännite vaihtelee niiden sisääntulossa. Vastuksen käyttö tietyn laitteen virtapiirissä on mahdollista vain, jos koko tulojännite on vakiintunut.

Toisessa tilanteessa pienimmätkin jännitepiikit koetaan lisääntyneeksi kuormitukseksi, mikä vaikuttaa negatiivisesti koko laitteen toimintaan. Resistiivisten virranrajoittimien toimintahyötysuhde on melko alhainen, koska niiden kuluttama energia haihtuu lämmönä.

Korkeampi tehokkuustaso saavutetaan niillä malleilla, jotka on valmistettu lineaaristen stabilointilaitteiden valmiiden integroitujen piirien perusteella. Tällaisten laitteiden piirit erottuvat minimaalisella elementtijoukolla, konfiguroinnin helppoudella ja häiriöiden puutteella. Ohjauselementin ei-toivotun ylikuumenemisen välttämiseksi tulo- ja lähtöjännitteiden välisten erojen tulee olla minimaalisia. Muuten mikropiirin runko pakotetaan haihduttamaan kaikki käyttämätön energia, mikä vähentää lopullista tehokkuusindikaattoria useita kertoja.

Tehokkaimmat piirit ovat pulssinleveysmodulaatiolla varustetut piirit. Niiden tuotanto perustuu universaalien mikropiirien käyttöön, joissa on takaisinkytkentäpiiri ja erityiset suojamekanismit, joiden ansiosta koko laitteen luotettavuus kasvaa merkittävästi. Pulssimuuntajan käyttö johtaa piirin pysymiseen, millä on positiivinen vaikutus tehokkuustasoon ja käyttöikään. On syytä huomata, että käsityöläiset tekevät usein tällaisia ​​stabilointiaineita omin käsin käyttämällä erikoisosia.

Toiminnallisuus

Vain mestari, joka tuntee hyvin virran stabilisaattorin toimintaperiaatteen, pystyy käyttämään tätä laitetta tehokkaasti eri aloilla. Suurin vaikeus on, että sähköverkot ovat kyllästyneet erilaisilla häiriöillä, jotka vaikuttavat negatiivisesti laitteiden ja laitteiden suorituskykyyn. Negatiivisten vaikutusten lähteiden poistamiseksi tehokkaasti asiantuntijat käyttävät kaikkialla jännitteen ja virran stabilaattoreita.

Jokainen tällainen tuote sisältää välttämätön elementti - muuntaja, joka varmistaa koko järjestelmän vakaan ja ongelmattoman toiminnan. Jopa alkeellisin piiri on välttämättä varustettu yleisellä tasasuuntaussillalla, joka on kytketty erilaisiin vastuksiin ja kondensaattoreihin. Tärkeimpiä suorituskykyominaisuuksia ovat maksimaalinen vastustaso ja yksilöllinen kapasiteetti.

Pätevät asiantuntijat huomauttavat, että yksinkertainen virran stabilointilaite toimii alkeisimmalla piirillä. Asia on, että sähkövirta virtaa päämuuntajaan, minkä vuoksi sen maksimitaajuus muuttuu. Tulossa se on aina sama kuin tämän sähköverkon indikaattorin kanssa 50 hertsin sisällä. Vasta virran muuntamisen jälkeen rajoitustaajuus laskee optimaaliselle tasolle.

On syytä huomata, että perinteinen piiri sisältää tehokkaita suurjännitetasasuuntaajia, jotka auttavat määrittämään jännitteen napaisuuden. Mutta kondensaattorit osallistuvat korkealaatuiseen virran stabilointiin, vastukset poistavat olemassa olevat häiriöt.

Yksinkertaisen muuntimen valmistaminen LEDeille

Kokeneet käsityöläiset ovat yhtä mieltä siitä, että laadukkaan ja kestävän stabilisaattorin kokoaminen ei ole niin vaikeaa. Pääominaisuus on, että lohkoon voidaan asentaa kokonainen järjestelmä 20 voltin pienjännitekondensaattoreita ja pulssipiirin sisääntulo voi olla jopa 35 V. Yksinkertaisin DIY LED -stabilisaattori on LM317-versio. Sinun tarvitsee vain laskea oikein käytetyn LEDin vastus käyttämällä erikoistunutta online-laskinta.

Tärkeä tosiasia on edelleen, että tällaisen yksikön moitteeton toiminta improvisoitu ruoka on mahtavaa:

• Tavallinen 19 voltin yksikkö kannettavasta tietokoneesta.
• 24 V:lla.
• Tehokkaampi 32 voltin yksikkö perinteisestä tulostimesta.
• Joko 9 tai 12 volttia jostain kulutuselektroniikasta.

Tällaisen muuntimen tärkeimpiä etuja ovat aina sen saatavuus, elementtien vähimmäismäärä, korkea luotettavuus ja saatavuus myymälöissä. On erittäin järjetöntä koota monimutkaisempi piiri itse. Jos päälliköllä ei ole tarvittavaa kokemusta, on parempi ostaa pulssivirran stabilointi valmiina. Sitä voidaan aina tarvittaessa parantaa.

LED-toiminnan kesto ilman kirkkauden heikkenemistä riippuu tilasta. Yksinkertaisimpien stabilointilaitteiden (ohjainten), kuten LM317-vakainsirun, tärkein etu on, että niitä on melko vaikea polttaa. LM317-kytkentäkaavio vaatii vain kaksi osaa: itse mikropiirin, joka sisältyy stabilointitilaan, ja vastuksen. Itse kokoonpanoprosessi koostuu useista päävaiheista:

1. Sinun on ostettava säädettävä vastus, jonka resistanssi on 0,5 kOhm (sillä on kolme liitintä ja säätönuppi). Voit tilata sen verkossa tai ostaa sen Radio Amateurilta.
2. Johdot juotetaan keskimmäiseen liittimeen sekä yhteen äärimmäisistä.
3. Vastuksen resistanssi mitataan käyttämällä yleismittaria, joka on kytketty päälle vastuksen mittaustilassa. On tarpeen saavuttaa 500 ohmin maksimilukema (jotta LED ei pala, kun vastuksen vastus on pieni).
4. Kun oikeat liitännät on tarkastettu huolellisesti ennen kytkemistä, piiri kootaan.

Kaikille laitteille voidaan saavuttaa 10 A syöttö (asettaa matalaresistanssi). Näihin tarkoituksiin voit käyttää KT825-transistoria tai asentaa analogisen, jolla on paremmat tekniset ominaisuudet ja jäähdytysjärjestelmä. LM317:n suurin teho on 1,5 ampeeria. Jos virtaa on tarpeen lisätä, piiriin voidaan lisätä kenttävaikutteinen tai tavanomainen transistori.

Universaali säädettävä malli

Monet käsityöläiset joutuvat käyttämään korkealaatuista stabilointiainetta, joka mahdollistaa verkkoasetusten tekemisen laajalla alueella. Jotkut nykyaikaiset piirit erottuvat siitä, että ne tarjoavat virransäätövastuksen, jonka ominaisuudet ovat pienentyneet. Asiantuntijat itse huomauttavat, että tällainen laite mahdollistaa jännitteen vahvistamisen toisessa vastuksessa. Tätä tilaa kutsutaan yleisesti tehostetuksi virhejännitteeksi.

Referenssi- ja virhejännitteiden parametreja voidaan verrata referenssivahvistimella, jonka ansiosta isäntä säätää kenttätransistorin tilaa. On syytä huomata, että tällainen piiri vaatii lisätehoa, joka on syötettävä erilliseen liittimeen. Koko asia on, että syöttöjännitteen on varmistettava ehdottomasti kaikkien käytetyn piirin komponenttien koordinoitu toiminta. Sallittua tasoa ei saa ylittää, koska tämä voi johtaa ennenaikaiseen laitevikaan.

Jotta säädettävän virran stabilisaattorin toiminta voidaan määrittää mahdollisimman oikein, sinun on käytettävä erityistä liukusäädintä. Se on trimmausvastus, jonka avulla isäntä voi asettaa maksimivirran arvon. Verkkoasetus on joustavampi, koska kaikkia parametreja voidaan säätää itsenäisesti käytön intensiteetin mukaan.

Monitoimilaite

220 V LEDien ajurit ovat keskimääräisen monimutkaisia. Niiden määrittäminen voi viedä paljon aikaa ja vaatii asennuskokemusta. Tällainen ohjain voidaan erottaa LED-lampuista, kohdevaloista ja lampuista, joissa on viallinen LED-piiri. Useimpia niistä voidaan myös muokata tunnistamalla muuntimen ohjainmalli. Parametrit asetetaan yleensä yhdellä tai useammalla vastuksella.

Tietolehti ilmaisee resistanssitason, joka vaaditaan halutun virran saamiseksi. Jos asennat säädettävän vastuksen, ampeerien määrä on säädettävissä (mutta ylittämättä määritettyä teholuokitusta).

Viime aikoihin asti yleismoduuli XL4015 oli erittäin suosittu. Ominaisuuksiensa mukaan se soveltuu suuritehoisten LEDien (jopa 100 wattia) kytkemiseen. Sen kotelon vakioversio on juotettu levyyn, joka toimii jäähdyttimenä. XL4015:n jäähdytyksen parantamiseksi piiriä on muutettava siten, että laitekoteloon asennetaan jäähdytyselementti.

Monet käyttäjät asettavat sen yksinkertaisesti päälle, mutta tällaisen asennuksen tehokkuus on melko alhainen. Jäähdytysjärjestelmä on suositeltavaa sijoittaa levyn alaosaan mikropiirin juotosliitosta vastapäätä. Optimaalisen laadun saavuttamiseksi se voidaan irrottaa ja asentaa täysimittaiseen patteriin lämpötahnalla. Johtoja on pidennettävä. Diodeille voidaan asentaa myös lisäjäähdytys, mikä lisää merkittävästi koko piirin tehokkuutta.

Ohjainten joukossa säädettävää pidetään yleisimpänä. On asennettava säädettävä vastus, joka asettaa ampeerien määrän. Nämä ominaisuudet on yleensä määritelty seuraavissa asiakirjoissa:

• Mukana olevassa mikropiirin dokumentaatiossa.
• Tietolomakkeessa.
• Vakioliitäntäkaaviossa.

Ilman mikropiirin lisäjäähdytystä tällaiset laitteet kestävät 1-3 A (pulssinleveysmodulaatiosäätimen mallin mukaisesti). Näiden ohjainten suurin haitta on diodin ja induktorin liiallinen kuumennus. Yli 3 A vaaditaan tehokkaan diodin ja ohjaimen jäähdytystä. Rikastin korvataan sopivammalla tai kelataan paksulla langalla.

Olennainen DC-laite

Jopa aloittelija mestari tietää, mitä tämä on yksikkö toimii kaksoisintegraation periaatteella. Ehdottomasti kaikissa malleissa muuntimet ovat vastuussa tästä prosessista. Universaalit kaksikanavaiset transistorit on suunniteltu parantamaan olemassa olevia dynaamisia ominaisuuksia. On tärkeää muistaa, että lämpöhäviöiden poistamiseksi sinun on käytettävä suurikapasiteettisia kondensaattoreita.

Oikaisuosoitin voidaan määrittää vain laskemalla tarvittava arvo tarkasti. Kuten käytäntö osoittaa, jos DC-lähtöjännite on 12 ampeeria, raja-arvon tulisi olla 5 V. Laite pystyy ylläpitämään vakaasti 30 Hz:n toimintataajuutta. Mitä tulee kynnysjännitteeseen, kaikki riippuu muuntajalta tulevan signaalin estämisestä. Mutta pulssin rintama ei saa ylittää 2 ISS.

Vain korkealaatuinen virranmuunnos mahdollistaa päätransistorien koordinoidun toiminnan. Tässä piirissä voidaan käyttää vain puolijohdediodeja. Jos vastukset ovat painolastia, tämä on täynnä suuria lämpöhäviöitä. Tästä syystä dispersiokerroin kasvaa merkittävästi. Isäntä näkee, että värähtelyjen amplitudi on kasvanut, mutta induktiivista prosessia ei ole tapahtunut.

Moderni järjestelmä perustuu KREN

Tällainen laite toimii vakaasti vain LM317- ja KR142EN12-elementtien kanssa. Tämä johtuu siitä, että ne toimivat universaaleina jännitteen stabilaattoreina, jotka selviävät hyvin virroista 1,5 A asti ja lähtöjännitteistä 40 volttiin asti. Klassisessa lämpötilassa nämä elementit pystyvät haihduttamaan tehoa jopa 10 wattiin. Itse mikropiireille on ominaista alhainen itsekulutus, koska tämä luku on vain 8 mA. Tärkeintä on, että tämä indikaattori pysyy muuttumattomana, vaikka jännite vaihtelee.

Erityistä huomiota ansaitsee LM317-mikropiiri, joka pystyy ylläpitämään vakiojännitteen päävastuksen yli. Tämä vakioresistanssilla varustettu yksikkö varmistaa sen läpi kulkevan virran maksimaalisen vakauden, minkä vuoksi sitä kutsutaan usein virransäätövastukseksi. Nykyaikaiset KREN-pohjaiset stabilisaattorit eroavat analogeistaan ​​suhteellisen yksinkertaisuudessaan, minkä vuoksi niitä käytetään aktiivisesti akkujen ja elektronisten kuormien laturina.