Categories: Electrònica pràctica, Tot sobre els LED
Nombre de visualitzacions: 146268
Comentaris sobre l'article: 3
Alguns esquemes d’energia LED senzills
Tot i l’àmplia elecció a les botigues de llanternes LED de diversos dissenys, els pernils estan desenvolupant les seves pròpies opcions per alimentar LEDs blancs super brillants. Bàsicament, la tasca es redueix a com alimentar el LED d'una sola bateria o acumulador per dur a terme investigacions pràctiques.
Després d’obtenir un resultat positiu, es desmunta l’esquema, es posen els detalls en una caixa, s’acaba l’experiment, es produeix la satisfacció moral. Sovint, els estudis s’aturen en això, però de vegades l’experiència de muntar un muntatge determinat en un panell s’entén en un disseny real, realitzat segons totes les regles de l’art. A continuació es presenten alguns circuits senzills desenvolupats per operadors de ràdio pernil.
En alguns casos, és molt difícil establir qui és l’autor de l’esquema, ja que el mateix esquema apareix en llocs diferents i en articles diferents. Sovint, els autors d’articles escriuen sincerament que aquest article es trobava a Internet, però es desconeix qui va publicar aquest esquema per primera vegada. Molts esquemes simplement es copien dels taulers de les mateixes llanternes xineses.
L’autor de l’article que esteu llegint tampoc afirma que sigui l’autor dels circuits, sinó que es tracta només d’una petita selecció de circuits sobre el tema “LED”.
Per què necessitem convertidors
El cas és que una caiguda directa de tensió LEDper regla general, no menys de 2,4 ... 3,4 V, de manera que a partir d’una sola bateria amb un voltatge de 1,5 V, i més encara d’una bateria amb un voltatge de 1,2V, és senzillament impossible encendre un LED. Hi ha dues maneres de sortir. O bé, utilitzeu una bateria de tres o més cel·les galvàniques, o bé, construïu com a mínim les més senzilles Convertidor de corrent continu.
És el convertidor que us permetrà alimentar la llanterna amb una sola bateria. Aquesta solució redueix el cost de les fonts d’alimentació i, a més, us permet un ús més complet càrrega d’una cèl·lula galvànica: molts inversors funcionen amb descàrrega profunda de bateries de fins a 0.7V. L’ús d’un convertidor també redueix la mida de la llanterna.
El circuit més senzill per alimentar un LED
El circuit és un generador de bloqueig. Aquest és un dels circuits clàssics d’electrònica, per tant, amb un muntatge adequat i peces de servei, comença a funcionar immediatament. El principal en aquest circuit és enrotllar correctament el transformador Tr1, no confondre l’eliminació dels fases dels enrotllaments.
Com a nucli del transformador, podeu utilitzar un anell de ferrita de la placa des de la qual no es pot utilitzar làmpada fluorescent d’estalvi d’energia. N’hi ha prou d’enrotllar diversos girs d’un fil aïllat i connectar els enrotllaments, tal com es mostra a la figura següent.
El transformador es pot enrotllar amb un fil conductor de PEV o PEL amb un diàmetre no superior a 0,3 mm, cosa que us permetrà posar una mica més de voltes sobre l’anell, com a mínim, 10 ... 15, cosa que millorarà lleugerament el funcionament del circuit.
Els enrotllaments s'han de fer en dos fils i, a continuació, connectar els extrems de les bobines, tal com es mostra a la figura. L’inici dels enrotllaments al diagrama s’indica amb un punt. Com a transistor podeu utilitzar qualsevol conductivitat n-p-n de transistor de baixa potència: KT315, KT503 i similars. Ara és més fàcil trobar un transistor importat, com el BC547.
Si el transistor de l'estructura n-p-n no està disponible, podeu aplicar-lo transistor de conductivitat pnpper exemple, KT361 o KT502. Tanmateix, en aquest cas, haureu de canviar la polaritat de la bateria.
El Resistor R1 està seleccionat segons el millor resplendor del LED, tot i que el circuit funciona fins i tot si es substitueix simplement per un pont. L’esquema anterior es destina simplement a l’ànima, a la realització d’experiments. Així doncs, després de vuit hores de funcionament continu amb un LED, la bateria de 1.5V “s’asseu” a 1.42V. Podem dir que gairebé no està donat d’alta.
Per estudiar les capacitats de càrrega del circuit, podeu intentar connectar diversos LEDs en paral·lel. Per exemple, amb quatre LED, el circuit continua funcionant bastant de forma estable, amb sis LEDs el transistor comença a escalfar-se, amb vuit LED la brillantor disminueix notablement, el transistor s’escalfa molt fort. Però l’esquema, però, continua funcionant. Però això només està en l’ordre de la investigació científica, ja que el transistor en aquest mode no funcionarà durant molt de temps.
Convertidor amb rectificador
Si voleu crear una llanterna simple sobre la base d’aquest esquema, haureu d’afegir un parell de detalls més que us brindin una brillantor del LED.
És fàcil veure que en aquest circuit el LED s’encén no per pulsacions, sinó per corrent directe. Naturalment, en aquest cas, la brillantor de la brillantor serà lleugerament més elevada i el nivell de pulsacions de la llum emesa serà molt menor. Com a díode, qualsevol alta freqüència, per exemple, KD521 (principi de funcionament d’un díode semiconductor).
Convertidors d'asfixiat
A la figura següent es mostra un altre esquema més senzill. És una mica més complicat que el diagrama de la figura. 1, conté 2 transistors, però en lloc d’un transformador amb dos enrotllaments, només té un inductor L1. Un tal estrangulament es pot enrotllar a l’anell tot a partir de la mateixa làmpada d’estalvi d’energia, per la qual només necessiteu enrotllar només 15 voltes d’un filferro amb un diàmetre de 0,3 ... 0,5 mm.
Amb el paràmetre d’acceleració indicat al LED, és possible obtenir una tensió de fins a 3,8 V (caiguda de tensió directa al LED de 3,4 V de 5730), que és suficient per alimentar un LED de 1W. La configuració del circuit consisteix a seleccionar el condensador C1 en un rang de ± 50% segons la brillantor màxima del LED. El circuit és operatiu quan la tensió d’alimentació es redueix a 0,7V, cosa que garanteix l’aprofitament màxim de la capacitat de la bateria.
Si complementem el circuit considerat amb un rectificador al díode D1, un filtre del condensador C1 i un díode Zener D2, obtenim una font d’alimentació de baixa potència que es pot utilitzar per alimentar circuits en l’amplificador opcional o altres components electrònics. En aquest cas, la inductància de l’inductor es selecciona dins de 200 ... 350 μH, el díode D1 amb una barrera de Schottky, el díode zener D2 és seleccionat per la tensió del circuit subministrat.
Amb una bona combinació de circumstàncies, utilitzant aquest convertidor, podeu obtenir un voltatge de 7 ... 12 V a la sortida. Si voleu utilitzar el convertidor per alimentar només els LED, el díode Zener D2 es pot excloure del circuit.
Tots els circuits considerats són les fonts de tensió més simples: la limitació de corrent a través del LED es realitza aproximadament de la mateixa manera que en diversos trams clau o en encenedors amb LED.
El LED mitjançant el botó d’engegada, sense cap resistència límit, s’alimenta per 3 ... 4 bateries de disc petit, la resistència interna de les quals limita el corrent a través del LED fins a un nivell segur.
Circuits de retroalimentació actuals
I el LED és, tanmateix, un dispositiu actual. No és per res que la corrent directa s’indica a la documentació dels LED. Per tant, aquests esquemes d’alimentació de leds contenen una retroalimentació de corrent: tan aviat com el corrent a través del LED assoleix un valor determinat, l’etapa de sortida es desconnecta de la font d’energia.
Els estabilitzadors de tensió també funcionen exactament, només hi ha feedback de tensió. A continuació es mostra un diagrama per alimentar els LED de retroalimentació actuals.
Un examen minuciós demostra que la base del circuit és el mateix generador de bloqueig muntat al transistor VT2. Transistor VT1 és el control del circuit de retroalimentació. La retroalimentació en aquest circuit funciona de la manera següent.
Els LED són alimentats per una tensió que es acumula al condensador electrolític. El condensador es carrega a través del díode mitjançant la tensió de pols del col·lector del transistor VT2. El voltatge rectificat s'utilitza per alimentar els LED.
El corrent a través dels LED segueix el següent camí: més condensador, LED amb resistències límit, resistència de feedback de corrent (sensor) Roc, menys condensador electrolític.
En aquest cas, es crea una caiguda de tensió Uoc = I * Roc a la resistència de retroalimentació, on I és el corrent a través dels LED. Amb augment del voltatge en marxa condensador electrolític (el generador, tanmateix, funciona i carrega el condensador), el corrent a través dels LED augmenta i, en conseqüència, també augmenta la tensió a través del resistor de retroacció Roc.
Quan Uoc arriba a 0,6V, el transistor VT1 s’obre, tancant la unió base emissor del transistor VT2. El transistor VT2 es tanca, el generador de bloqueig s’atura i deixa de carregar el condensador electrolític. Sota la influència de la càrrega, el condensador descarrega, la tensió a través del condensador baixa.
Una disminució del voltatge a través del condensador comporta una disminució del corrent a través dels LED i, com a conseqüència, una disminució del voltatge de retroalimentació Uoc. Per tant, el transistor VT1 està tancat i no interfereix en el funcionament del generador de bloqueig. El generador s’inicia i tot el cicle es repeteix una i altra vegada.
Canviant la resistència del resistor de retroalimentació, és possible variar àmpliament el corrent mitjançant els LED. Aquests circuits s'anomenen estabilitzadors de corrent polsat.
Reguladors de corrent integrats
Actualment, els estabilitzadors actuals per a leds estan disponibles en disseny integrat. Com a exemples, es poden citar microcircuits especialitzats ZXLD381, ZXSC300. Els esquemes que es mostren a continuació es treuen de les fitxes de dades d’aquests microcircuits.
La figura mostra el xip del dispositiu ZXLD381. Conté un generador PWM (Pulse Control), un sensor de corrent (Rsense) i un transistor de sortida. Només hi ha dos fitxers adjunts. Es tracta d’un LED LED i un inductor L1. A la figura següent es mostra un esquema de cablejat típic. El xip està disponible al paquet SOT23. La freqüència de generació de 350KHz està establerta per condensadors interns, és impossible canviar-la. L’eficiència del dispositiu és del 85%, a partir de la càrrega ja és possible una tensió d’alimentació de 0,8V.
La tensió d’avanç del LED no ha de ser superior a 3,5 V, tal com s’indica a la línia de sota de la figura. El corrent a través del LED es regula canviant la inductància de l’inductor, tal com es mostra a la taula del costat dret de la figura. A la columna del mig, el corrent màxim s’indica, a l’última columna, corrent mitjà mitjançant el LED. Per reduir el nivell d’ ondulacions i augmentar la brillantor de la resplendor, és possible utilitzar un rectificador amb un filtre.
Aquí s'utilitza un LED amb tensió directa de 3,5 V, un díode d'alta freqüència D1 amb una barrera de Schottky, un condensador C1, preferiblement amb un valor baix de resistència en sèrie equivalent (baixa ESR). Aquests requisits són necessaris per augmentar l'eficiència general del dispositiu, per escalfar el díode i el condensador el mínim possible. El corrent de sortida es selecciona seleccionant la inductància de l’inductor en funció de la potència del LED.
Xip ZXSC300
Es diferencia de ZXLD381 en no tenir un transistor de sortida intern i un sensor de corrent de resistència. Aquesta solució permet augmentar significativament el corrent de sortida del dispositiu i, per tant, aplicar un LED de major potència.
S'utilitza una resistència externa R1 com a sensor de corrent, canviant el valor del qual és possible configurar el corrent necessari segons el tipus de LED. El càlcul d'aquesta resistència es realitza d'acord a les fórmules indicades al full de dades del xip ZXSC300. No donarem aquestes fórmules aquí; si és necessari, és fàcil trobar una fitxa de dades i fórmules d’espionatge d’allà. El corrent de sortida només està limitat pels paràmetres del transistor de sortida.
Quan activeu per primera vegada tots els circuits descrits, és recomanable connectar la bateria mitjançant una resistència de 10Ω. Això ajudarà a evitar la mort del transistor si, per exemple, els enrotllaments del transformador estan connectats incorrectament. Si el LED s'il·lumina amb aquesta resistència, llavors es pot treure la resistència i fer més ajustaments.
Boris Aladyshkin
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: