0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Cветодиодная лампа с регулировкой яркости

Cветодиодная лампа с регулировкой яркости

Самодельная светодиодная лампа снабжена увеличительным стеклом, и предназначена для комфортного мелкого монтажа и разборок с миниатюрными радиодеталями — многие радиолюбители знают, что на некоторых SMD-деталях трудно разглядеть маркировку даже под увеличительным стеклом. Наличие качественно рассеянной подсветки значительно улучшает чтение маркировки, и упрощает визуальный поиск дефектов в электронных приборах. Коротко характеристики лампы:
— напряжение питания 12 вольт постоянного тока, максимальная потребляемая мощность около 6..7 Вт, количество светодиодов — 20 шт.
— встроенный режим автоматической калибровки под напряжение источника питания.
— плавное включение и выключение лампы.
— плавная регулировка яркости от нуля до заранее запрограммированного предела — с помощью ручки энкодера. Метод регулировки мощности — ШИМ (широтно-импульсная модуляция).
— энергонезависимое запоминание всех параметров лампы и последней установленной яркости.
— встроенное сервисное меню, доступное через подключение по USB. Меню позволяет настраивать рабочие параметры лампы и просматривать её текущее состояние.

Увеличительная линза на штативе, которая в будущем получит подсветку.

На обод линзы по замыслу должны быть установлены светодиоды.

Для изготовления лампы использовались одноваттные светодиоды компании ARL (Arlight), тип OS-1W WarmWhite (75 Lm, 3000K, максимально допустимый ток 0.35 А), цвет свечения — белый теплый. На максимальном токе требуется эффективное охлаждение светодиодов, чтобы не произошло их перегрева свыше 85 градусов Цельсия. Для этого обычно используются специальные радиаторы. Однако я упростил себе задачу — установил светодиоды на простое текстолитовое кольцо, и ограничил максимальный ток до 0.1 А, чем автоматически снималась проблема охлаждения.

Внешний вид одного светодиода. «Толстый» вывод — анод.

Итак, для крепления светодиодов из двухстороннего фольгированного текстолита было вырезано кольцо. На кольце дремелем сделана разводка на 5 секций светодиодов, по 4 светодиода и резистору в каждой секции. Резистор и светодиоды в каждой секции включены последовательно, а все секции — параллельно друг другу, благодаря чему массив из светодиодов оказался рассчитанным на 12 вольт напряжения питания (см. принципиальную схему далее).


На кольцо были припаяны светодиоды и SMD-резисторы. Получилось довольно симпатично.


На обратной стороне кольца дремелем была сделана специальная канавка, разделяющее кольцо меди вдоль — получились две шины питания, которые соединяют 5 секций светодиодов параллельно.


Теплопроводным клеем «Радиал» кольцо было приклеено к ободу линзы. Хотя теплопроводность тут не особенно помогла — обод линзы все равно пластмассовый.



В качестве контроллера и драйвера для управления светодиодами использовалась макетная плата AVR-USB-MEGA16, у которой есть очень удобная возможность обновления программного обеспечения через прошитый в плату USB-бутлоадер. На макетном поле платы был допаян контроллер. Благодаря тому, что на макетной плате было почти все готово, схема получилась очень простая. Допаять нужно было только силовую часть — управление ключевым транзистором, стабилизатор напряжения 5 вольт и RC-цепочку фильтра напряжения с выхода датчика тока.

Вид на готовое смонтированное устройство с обратной и верхней стороны. Силовой транзистор используется без радиатора, так как на нем рассеивается маленькая мощность (он работает в ключевом режиме на частоте порядка 400 Гц).


Написание и отладка программы заняла немного времени, потому что алгоритм работы очень простой, и были использованы готовые куски из других проектов — ledlight, usb-console, encoder.

Консоль управления лампой сделана на основе проекта «USB консоль для управления радиолюбительскими приборами» (см. ссылки [2]). Правки были сделаны минимальные, и все сразу заработало, отладки не потребовалось.

Краткое описание алгоритма — при включении питания считываются настройки из EEPROM, и лампа зажигается с той яркостью, на которой она была ранее выключена. Вращение ручки энкодера влево плавно уменьшает яркость, вращение вправо — яркость увеличивает. Энкодер также имеет кнопку, нажатие на которую включает и выключает лампу. Включение и выключение происходит с плавным изменением яркости — смотрится довольно красиво. Если при подключении внешнего питания была нажата кнопка энкодера, то все настройки EEPROM сбрасываются, и программа перекалибровывает максимальный предел тока регулирования — основываясь на сопротивлении датчика тока и максимально допустимом токе.

Ток через светодиоды измеряется с помощью встроенного в микроконтроллер АЦП (см. ссылки [3]). ШИМ для управления мощностью генерируется благодаря встроенному в микроконтроллер узлу PWM (см. ссылки 4).

Провода от лампы были собраны в кембрик, а контроллер был прикреплен к ножке линзы.


В результате получилась удобная лампа, которую можно применять при точном радиомонтаже.


Несмотря на то, что максимальный ток через светодиоды был уменьшен в три раза (с целью защиты от перегрева), лампа получилась очень яркой.

Скучные технические подробности см. по ссылке [1].

[Что можно улучшить в конструкции лампы]

1. Для светодиодов можно использовать радиатор. Это позволит в 2..3 раза уменьшить количество используемых светодиодов при той же яркости лампы.
2. Для светодиодов нужен какой-нибудь светорассеиватель, потому что каждый светодиод по отдельности светится очень ярко, что некомфортно для глаза — даже если смотреть на светодиод сбоку.
3. Можно точнее подобрать сопротивление датчика тока, чтобы падение напряжения на нем лучше подходило к интервалу опорного напряжения — это позволит повысить точность измерения тока. Для низкоомных датчиков тока (1 Ом и менее) можно включить АЦП в режим дифференциального входа с коэффициентом умножения X10.
4. Для сглаживания пульсаций тока через светодиоды увеличить частоту ШИМ и поставить последовательно с ними дроссель (так делается в схемах с аппаратным драйвером). Эта доработка позволит увеличить максимально допустимое напряжение питания схемы (сейчас оно 12 вольт). Еще один канал АЦП можно использовать для измерения напряжения питания светодиодов — это позволит автоматически стабилизировать ток через светодиоды при изменении напряжения питания.

Читайте так же:
Синхронизирует для mac os

Texas Instruments: LP8863-Q1 — 6-канальный драйвер светодиодной подстветки дисплея в автомобильном исполнении с рабочим током до 150 мА на канал

LP8863-Q1 — это автомобильный высокоэффективный драйвер светодиодов с интегрированным повышающим преобразователем напряжения. 6-канальный прецизионный источник тока поддерживает фазовый сдвиг с автоматической регулировкой в зависимости от количества работающих каналов.

Ток в цепи светодиодов, определяющий яркость их свечения, регулируется как отдельно для каждого канала, так и глобально для всей системы в целом посредством SPI или I 2 C интерфейса; также глобально яркость свечения можно регулировать при помощи ШИМ входа.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Texas Instruments

Infineon Technolgies: TLD5541-1QV — синхронный H-мостовой контроллер напряжения со встроенным SPI-нитерфейсом и функциями защиты, разработанный для управо=ления светодиодными системами высокой мощности

Архитектура TLD5541-1QV наилучшим образом подходит для управления сверхмощными светодиодами, обеспечивая максимальную системную эффективность и требуя минимального числа внешних компонентов.

Устройство поддерживает аналоговый и цифровой (ШИМ) режимы регулировки яркости свечения светодиода (диммирование). Частота переключения регулируется в диапазоне от 200 кГц до 700 кГц, а также может быть синхронизирована с внешним источником тактового сигнала. Программируемая функция размытого спектра частоты переключения и принудительный режим управления по постоянному току существенно улучшают уровень электромагнитной совместимости всей системы в целом.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Infineon

ON Semiconductor: NCL30086BH — квазирезонансный преобразователь напряжения с режимом управления по току для устройств светодиодного освещения с аналоговой или цифровой регулировкой яркости

Компания ON Semiconductor представляет контроллер NCL30086BH, предназначенный для построения схем светодиодных драйверов с режимом управления по току, гальванической развязкой и без таковой, реализующих функцию интеллектуальной регулировки яркости.

Контроллер позволяет создавать схемы обратноходового, повышающе-понижающего и SEPIC-преобразования. Он использует фирменный алгоритм управления по току, обеспечивающий постоянство значения коэффициента мощности и высокую стабилизацию постоянного тока светодиодов при питании от сети. Отличительной особенностью NCL30086BH является отсутствие обратной связи по вторичной стороне на основе оптрона. Драйвер выпускается в 10-выводном корпусе SOIC, имеющем такие же размеры, как и стандартный корпус SOIC-8, что позволяет его использовать в приложениях с ограниченными габаритами.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: ON Semiconductor

Fairchild Semiconductor: FL77944MX — драйвер светодиодов высокой мощности с аналоговой и цифровой схемами диммирования, работающий непосредственно от сети переменного тока

FL77944 — новый светодиодный драйвер компании Fairchild с непосредственным питанием от сети переменного тока с минимальным количеством внешних RC-компонентов. В базовой конфигурации устройству необходимо подключение одного резистора для регулировки выходной мощности и одного конденсатора, стабилизирующего напряжение для внутреннего шунтирующего источника смещения.

В FL77944 для регулировки яркости светодиодов используется схема на основе тиристора с фазовой отсечкой (на обоих концах светодиодной цепи), обеспечивающая широкий диапазон, плавность и отличные возможности регулирования яркости.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Fairchild

ON Semiconductor: NUD4001 / NUD4011 — новая серия светодиодных драйверов

Серия драйверов разработана для замены дискретных компонентов в схемах управления светодиодами в низковольтных (NUD4001 — 5.0 В, 12 В и 24 В) и высоковольтных (NUD4011 — до 200 В) приложениях с питанием от сети переменного тока или источников питания постоянного тока.

Оба устройства имеют вывод для подключения внешнего резистора, с помощью которого задается ток через светодиоды. Драйверы изготовлены путем интеграции набора дискретных компонентов в едином корпусе, что позволило значительно уменьшить размеры устройства и снизить его стоимость. Приборы выпускаются в компактном корпусе SO-8 для поверхностного монтажа.

Для модели NUD4001 дополнительно предлагается оценочная плата NUD4001DGEVB.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: ON Semiconductor

ON Semiconductor: NCV7691 — контроллер тока для светодиодных автомобильных приложений

NCV7691 использует внешний биполярный NPN транзистор и резисторы в цепи обратной связи для регулировки силы тока в схемах управления светодиодами.

Основная сфера применения контроллера – автомобильные задние комбинированные фонари. Один драйвер позволяет пользователю объединить отдельные цепочки светодиодов в многоканальную светодиодную систему. Функция регулировки яркости свечения (диммирования) реализована посредством специального входа сигнала ШИМ. При обнаружении обрыва или короткого замыкания в цепи светодиодов соответствующий драйвер отключается. Яркость свечения светодиодов устанавливается с помощью внешнего резистора, включенного последовательно с биполярным транзистором. Использование резистора дает пользователю гибкость в применении устройства в широком диапазоне управляющих токов. NCV7691 способен управлять одновременно несколькими цепями светодиодов. Установка порога ограничения выходной мощности снижает ток через светодиоды в условиях перегрузки по напряжению. Прибор выпускается в 8-выводном корпусе SOIC.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: ON Semiconductor
Читайте так же:
Масляный насос ямз 240 устройство и описание регулировка

Infineon Technologies: ICL5101 — высоковольтный резонансный контроллер с коррекцией коэффициента мощности для питания светодиодов

ICL5101 интегрирует полумостовой контроллер с узлом корректора коэффициента мощности. Высокий уровень интеграции устройства позволяет минимизировать число внешних компонентов и уменьшить габариты конечного решения, что позволяет применять контроллер в компактных источниках питания для систем светодиодного освещения.

Узел коррекции коэффициента мощности может работать в двух режимах проводимости — прерывистом (DCM) и пограничном (CrCM), которые обеспечивают высокую стабильность схемы в условиях малой нагрузки вплоть до 0.1% от номинальной мощности. Полумостовой резонансный преобразователь, обычно выполненный по схеме с двумя индуктивностями и одной ёмкостью (LLC), формирует управляющие напряжения для верхнего и нижнего плеча силового каскада, построенного на двух дискретных MOSFET-транзисторах с напряжением сток-исток до 650 В. Для исключения режима сквозного тока через силовой каскад время паузы между открытым состоянием обоих ключей выбирается в диапазоне от 500 нс до 1.0 мкс. В качестве силовых транзисторов компания Infineon предлагает использовать приборы семейств CoolMOS™ P6, C6 и CE, которые отлично подходят для совместной работы с ICL5101.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Infineon

Fairchild Semiconductor: FL7734 — обратноходовой однокаскадный преобразователь напряжения для питания светодиодов с регулированием на первичной стороне и управлением яркости посредством фазовой отсечки

Вам необходимы отлично совместимые устройства регулировки яркости с активным управлением? Вам необходимы регуляторы с программируемой кривой и управлением входным током? Вы предпочитаете управление светодиодами постоянным током в большом диапазоне фазовых углов?

FL7734 является контроллером питания с выходным постоянным током, с регулировкой на первичной стороне (PSR) и высоким значением коэффициента мощности, предназначенным для управления светодиодами на основе фазовой отсечки. Устройство может использоваться в системах с уровнем мощности от 5 Вт до 30 Вт при минимальном количестве внешних компонентов. Внешний высоковольтный ключ осуществляет подачу входного тока в необходимый промежуток времени, обеспечивая наилучшую совместимость регуляторов яркости. Величина нестабильности выходного постоянного тока не превышает 1% на уровне компонента, что гарантирует системное значение этой величины на уровне не более 3%.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Fairchild

Fairchild Semiconductor: FL7733A — новый драйвер светодиодов обеспечивает лучшую в своем классе эффективность твердотельных источников света

Минимальный уровень гармонических искажений и низкая нестабильность выходного постоянного тока соответствует требованиям глобальных стандартов и правил на светодиодные решения.

Fairchild, ведущий мировой поставщик высокоэффективных силовых полупроводниковых решений, способных сделать мир чище и интеллектуальнее, представил обратноходовой светодиодный драйвер FL7733A с регулированием на первичной стороне, который обеспечивает постоянство яркости свечения и отсутствие мерцания источника света в момент его включения. Новый маломощный светодиодный драйвер способен управлять светильниками как внутреннего, так и наружного освещения мощностью от 5 Вт до 60 Вт, благодаря чему разработчики смогут легко выполнить различные требования глобальных стандартов и правил для светодиодного освещения, используя единое масштабируемое решение.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Fairchild

Texas Instruments: TPS92561 — однокаскадный повышающий преобразователь напряжения для питания светодиодных источников света с фазовой регулировкой яркости

TPS92561 представляет собой повышающий преобразователь напряжения для питания источников света на основе высоковольтных светодиодов с низким прямым током. Применение повышающего преобразователя для осветительных приложений позволяет создавать максимально компактные устройства с КПД свыше 90%.

TPS92561 содержит датчик тока на базе компаратора с фикисрованным смещением, за счёт которого реализуется схема управления с гистерезисом, свободная от компенсрующей петли, свойственной повышающим преобразователям. Встроенный узел защиты от повышенных напряжений и выходной стабилизатор упрощают разработку конечных устройств и снижают количество внешних компонентов.

Светодиоды с регулировкой напряжения и тока

Регулировка яркости источников света применяется, для создания комфортной освещенности помещения или рабочего места. Регулировка яркости возможна устройство нескольких цепей, которые включаются отдельными выключателями. В таком случае вы получите ступенчатое изменение освещенности, а также отдельные светящиеся и выключенные лампы, что может вызвать неудобства.

Стильные и актуальные дизайнерские решения включают в себя плавную регулировку общей освещенности при условии свечения всех ламп. Это позволяет создать как интимную обстановку для отдыха, так и яркую для торжеств или работы с мелкими деталями.

Ранее, когда основными источниками света были лампы накаливания и точечные светильники с галогенными лампами проблем с регулировкой не возникало. Использовался обычный 220В диммер на симисторе (или тиристорах). Который обычно был в виде выключателя, с поворотной ручкой вместо клавиш.

Читайте так же:
Регулировка яркости экрана магнитолы

С приходом энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп), а потом и светодиодных такой подход стал невозможен. В последнее же время подавляющее большинство источников света – это светодиодные светильники и лампочки, а лампы накаливания запрещены для использования в осветительных целях во многих странах.

Занятно то, что на упаковке от отечественных ламп накаливания сейчас указывают что-то вроде: «Электрический теплоизлучатель».

В этой статье вы узнаете о принципе регулирования яркости светодиодов, а также о том, как это выглядит на практике.

Теория

Любой полупроводниковый диод – это электронный прибор, который пропускает ток в одном направлении. При этом протекание тока не имеет линейно зависимости от приложенного напряжения, скорее она напоминает ветвь параболы. Это значит, что когда вы к светодиоду приложите малое напряжение – ток протекать не будет.

Ток через него протечет только в том случае, когда напряжение на диоде превысит пороговое значение. Для обычных выпрямительных диодов оно лежит в пределах от 0.3В до 0.8В в зависимости от материала из которого сделан диод. Кремниевые диоды берут на себя около 0.7В, германиевые 0.3В. Диоды Шоттки порядка 0.3В.

Светодиод не стал исключением. Пороговое напряжение белого светодиода около 3В, вообще оно зависит от полупроводника из которого он сделан, от этого зависит и цвет его свечения. Так, на красном светодиоде напряжение около 1.7 В. При достижении этого напряжения начнет протекать ток, и светодиод начнет светиться. Ниже вы видите вольтамперную характеристику светодиода.

Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него. Это отражено на графике ниже.

Яркость идеального теоретического светодиода линейно зависит от тока, но в реальности дела несколько отличаются. Это связано с дифференциальным сопротивлением диода и его тепловыми потерями.

Светодиод – прибор, который питается током, а не напряжением. Соответственно, для регулировки его яркости нужно изменять силу тока.

Разумеется, что сила тока зависит от приложенного напряжения, но как вы можете судить из первого графика, даже незначительное изменение напряжения влечет за собой несоизмеримое увеличение тока.

Поэтому регулирование яркости с помощью простого реостата – занятие бесполезное. В такой схеме, при уменьшении сопротивления реостата светодиод внезапно загорится, а после его яркость незначительно возрастет, далее, при чрезмерном приложенном напряжении, он начнет сильно греется и выйдет из строя.

Отсюда выходит задание: Регулировать ток при определенном значении напряжения с незначительным его изменением.

Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы

Первое что приходит в голову это использовать биполярный транзистор, ведь его выходной ток (коллектора) зависит от входного тока (базы), включенного по схеме общего коллектора. Мы уже рассматривали их работу в большой статье о биполярных транзисторах.

Вы изменяете ток базы изменяя падение напряжения на переходе эмиттер-база с помощью потенциометра R2, резисторы R1 и R3 нужны для ограничения тока при максимально открытом транзисторе рассчитываются исходя из формулы:

R=(Uпитания-Uпадения на светодиодах-Uпадения на транзисторе)/Iсвет.ном.

Эту схему я проверял, она неплохо регулирует ток через светодиоды и яркость свечения, но заметна некоторая ступенчатость на определенных положениях потенциометра, возможно это связано с тем, что потенциометр был логарифмическим, а возможно из-за того что любой pn-переход транзистора это тот же диод с такой же ВАХ.

Лучше для этой задачи подойдет схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317, хотя её чаще применяют в роли стабилизатора напряжения.

Её можно и использовать для получения фиксированного тока при постоянном напряжении. Это особенно полезно при подключении светодиодов к бортовой сети автомобиля, где напряжение в сети при заглушенном двигателе около 11.7-12В, а при заведенном доходит до 14.7В, разница более чем в 10%. Также отлично работает и при питании от блока питания.

Расчёт выходного тока достаточно прост:

Получается достаточно компактное решение:

Этот способ не отличается высоким КПД, он зависит от разницы напряжений между входом стабилизатора и его выходом. Всё напряжение «сгорает» на LM-ке. Потери мощности здесь определяются по формуле:

Чтобы повысить эффективность работы регулятора, нужен кардинально другой подход – импульсный регулятор или ШИМ-регулятор.

Способы регулирования яркости: ШИМ-регулировка

ШИМ расшифровывается, как «широтно-импульсная модуляция». В её основе лежит включение и выключение питания нагрузки на высокой скорости. Таким образом, мы получаем изменение тока через светодиод, поскольку каждый раз на него подается полное напряжение, необходимое для его открытия. Он быстро включается и отключается на полную яркость, но из-за инерционности зрения мы этого не замечаем и это выглядит как снижение яркости.

При таком подходе источник света может выдавать пульсации, не рекомендуется использовать источники света с пульсациями более 10%. Подробные значения для каждого вида помещений описаны в СНИП-23-05-95 (или 2010).

Работа под пульсирующим светом вызывает повышенную утомляемость, головные боли, а также может вызвать стробоскопический эффект, когда вращающиеся детали кажутся неподвижными. Это недопустимо при работе на токарных станках, с дрелями и прочим.

Читайте так же:
Облако с синхронизацией linux

Схем и вариантов исполнения ШИМ-регуляторов великое множество, поэтому все их перечислять бессмысленно. Простейший вариант – это собрать ШИМ-контроллер на базе микросхемы-таймера NE555. Это популярная микросхема. Ниже вы видите схему такого светодиодного диммера:

А вот фактически это одна и та же схема, разница в том, что здесь исключен силовой транзистор и она подходит для регулировки 1-2 маломощных светодиодов с током в пару десятков миллиампер. Также из неё исключен стабилизатор напряжения для 555-микросхемы.

Как регулировать яркость светодиодных ламп на 220В

Ответ на этот вопрос простой: обычные светодиодные лампы практически не регулируются – т.е. никак. Для этого продаются специальные диммируемые светодиодные лампы, об этом написано на упаковке или нарисован значок диммера.

Пожалуй, самый широкий модельный ряд диммируемых светодиодных ламп представлен у фирмы GAUSS – разных форм, исполнений и цоколей.

Почему нельзя диммировать светодиодные лампы 220В

Дело в том, что схема питания обычных светодиодных ламп построена либо на базе балластного (конденсаторного) блока питания. Либо на схеме простейшего импульсного понижающего преобразователя первого рода. 220В диммеры в свою очередь просто регулируют действующее значение напряжения.

Различают такие диммеры по фронту работы:

1. Диммеры срезающие передний фронт полуволны (leading edge). Именно такие схемы чаще всего встречаются в бытовых регуляторах. Вот график их выходного напряжения:

2. Диммеры срезающие задний фронт полуволны (Falling Edge). Различные источники утверждают, что такие регуляторы лучше работают как с обычными, так и с диммируемыми светодиодными лампами. Но встречаются они гораздо реже.

Обычные светодиодные лампы практически не будут изменять яркость с таким диммером, к тому же это может ускорить их выход из строя. Эффект такой же, как и в схеме с реостатом, приведенной в предыдущем разделе статьи.

Стоит отметить, что большинство дешевых регулируемых LED-ламп ведут себя точно также, как и обычные, а стоят дороже.

Регулировка яркости светодиодных ламп – рациональное решение 12В

Светодиодные лампы на 12В широко распространены в цоколях для точечных светильников, например G4, GX57, G5.3 и другие. Дело в том, что зачастую в этих лампах отсутствует схема питания как таковая. Хотя в некоторых установлен на входе диодный мост и фильтрующий конденсатор, но это не влияет на возможность регулирования.

Это значит, что можно регулировать такие лампочки с помощью ШИМ-регулятора.

Таким же образом, как и регулируют яркость LED-ленты. Простейший вариант регулятора, вот такой вот на проводках, в магазинах они обычно называются как: «12-24В диммер для светодиодной ленты».

Они выдерживают, в зависимости от модели, порядка 10 Ампер. Если вам нужно использовать в красивой форме, т.е. встроить вместо обычного выключателя, то в продаже можно найти такие сенсорные 12В диммеры, или варианты с вращающейся ручкой.

Вот пример использования такого решения:

Ранее применялись галогеновые лампы на 12В их питали от электронных трансформаторов, и это было отличным решением. 12 вольт – это безопасное напряжение. Чтобы запитать эти лампы на 12В электронный трансформатор не подойдет, нужен блок питания для светодиодных лент. В принципе, переделка освещения с галогеновых на светодиодные лампы в этом и заключается.

Заключение

Самым разумным решением регулирования яркости светодиодного освещения является использовании 12В ламп или светодиодных лент. При понижении яркости возможно мерцание света, для этого можно попробовать использовать другой драйвер, а если вы делаете шим-регулятор своими руками – увеличить частоту ШИМ.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Киеве в пилотном режиме заработала система Smart lighting, которая управляет системой уличного освещения.

Стабилизатор тока на LM317 для светодиодов

Рассмотрим самый простой вариант изготовления светодиодного драйвера своими руками с минимальными затратами времени. Для расчёта стабилизатора тока на LM317 для светодиодов используем калькулятор, которому необходимо указать требуемую силу тока для LED диодов. Предварительно составьте схему включения светодиодов, учитывая максимальную мощность микросхемы и блока питания для светодиодов. Заранее поищите систему охлаждения для всей конструкции.

  • 1. Схема подключения
  • 2. Пример расчётов и сборки
  • 3. Основные электрические характеристики
  • 4. Импульсные драйверы

Калькулятор

Схема подключения

О различных способах питания светодиодов от 12 и 220 вольт прочитайте в статье «Как подключить светодиод«.

Для изготовления стабилизатора тока на LM317 с возможностью регулирования, вместо постоянного резистора поставить мощное переменное сопротивление. Номинал переменного сопротивления можно вычислить, указав калькулятору границы регулирования. Сопротивление может быть от 1 до 110Ом, это соответствует максимальному и минимальному. Но рекомендую отказаться от регулировки Ампер в нагрузке переменным сопротивлением. Правильно реализовать будет сложно и лишком большой будет нагрев.

Мощность постоянного резистора для стабилизатора тока по рассеиванию тепла должна быть с запасом, вычисляется по формуле:

  • I² * R = Pвт
    сила тока в квадрате умноженное на сопротивление резистора.
Читайте так же:
Студийный свет синхронизация вспышки

В качестве блока питания можно использовать трансформаторный или импульсный источник напряжения с полярным напряжением. В качестве выпрямителя лучше использовать классический диодный мост, после которого установлен конденсатор большой емкости.

Регулятор тока на LM317 LM317T работает по линейному принципу, поэтому может достаточно сильно нагреваться из-за невысокого КПД. Наличие приличного радиатора обязательно. Если контроль нагрева показал низкую температуру нагрева, то его можно уменьшить.

Если количество Ампер требуется более 1,5А, то в стандартную схему надо добавить пару элементов. Можно получить до 10А, установив мощный транзистор KT825A и резистор на 10ом.

Этот вариант подходит для тех, у кого под рукой нет LM338 или LM350.

Вариант стабилизатора тока на 3А сделан на транзисторе КТ818, Амперы в нагрузке регулируются и рассчитывается во всех схемах одинаково на калькуляторе.

Пример расчётов и сборки

Если собрать очень хочется а подходящего блока питания нет, то есть несколько вариантов это решить. Выменять у соседа или подключить схему к батарее на 9V типа Крона. На фото видно всю схему в сборе со светодиодом.

Если для светодиодов необходим 1А, то указываем это в калькуляторе и получаем результат 1,25ом. Резистора точно такого номинала нет, поэтому устанавливаем подходящий с номиналом в сторону увеличения Ом. Второй вариант, это использовать параллельное и последовательное подключение резисторов. Правильно подключив несколько сопротивлений получим необходимое количество Ом.

Ваши стабилизаторы тока на LM317 будут похожи на ниже представленные изделия.

А если вы страдаете полным светодиодным фанатизмом, то будет выглядеть так.

Основные электрические характеристики

Настоятельно рекомендую не эксплуатировать LM317 на предельных режимах, китайские микросхемы не имеют запаса прочности. Конечно есть встроенная защита от короткого замыкания и перегрева, но не надейтесь что она будет срабатывать каждый раз.

В результате перегрузки может выгореть не только ЛМ317 но и то что к ней подключено, а это уже совсем другой ущерб.

Основные параметры LM317:

  1. входное до 40В;
  2. нагрузка до 1,5А;
  3. нагрев до 125°;
  4. регулятор КЗ.

Если нагрузки в 1А вам будет недостаточно, то можно применить более мощные модели стабилизаторов LM338 и LM350, 5А и 3А соответственно.

Внешний вид LM338

Внешний вид LM338

Для улучшения теплоотдачи увеличен корпус TO-3, такой часто встречается у советских транзисторов. Но выпускается и в малом корпусе TO-220, рассчитанном на меньшие нагрузки.

Параметры LM338:

  1. входное до 32V;
  2. нагрузка до 5А;
  3. защита от перегрева и короткого замыкания.

Расположение контактов на LM338

Расположение контактов на LM338

Импульсные драйверы

Благодаря китайскому трудолюбию блоки питания, стабилизаторы тока и напряжения можно купить в зарубежных интернет-магазинах по 50-150руб. Регулировка приводится небольшим переменным сопротивлением, при 2-3 Амперах они не требуют радиатора для охлаждения контроллера драйвера. Заказать можно например на популярном базаре Aliexpress.com Основной недостаток, это ждать 2-4 недели, но цена самая низкая, можно брать сразу полкило.

Часто ищу на Авито в своём городе, способ быстрый и недорогой. Я и многие другие заказывают стабилизаторы с запасом, вдруг будут неисправные. Затем лишнее продают по объявлениям, и всегда можно поторговаться.

Здравствуйте! мне понравилась схема токового стабилизатора в паре с транзистором кт818. а можно ли Вас попросить нарисовать схему с транзистором кт 808 или 2n3055, у меня просто 10 штук дома лежит. Спасибо.

Нарисовать мало, схему надо опробовать и настроить. Лучше купить обычный KT818.

Здавствуйте, спасибо вам за ценные статьи и советы, узнал много нового. Подскажите пожалуйста, хочу подключить 3 светодиодные матрицы по 10 Вт., полный спектр от ноутбучного блока 40вт. Правильно ли я понял, потребуется три стабилизатора тока и три резистора, подключать все три матрицы(с установленными в каждой стабилизатором и резистором) параллельно? Какого сечения провод выбрать, и нет ли подводных камней с «полным спектром»?

Читайте раздел «Питание» на моём сайте.

Испытывал я ЛМ317Т в качестве регулятора напряжения (две штуки). Хочу сказать, что защиты от КЗ методом ограничения тока у нее НЕ ОБНАРУЖЕНО. Валит 1,6 А, 1,8 А, если плавно повышать проводимость микросхемы. Может, мне попались две подделки?

Наверное подделка, у меня отключается она при замыкании.

Добрый день!
Я правильно понял: для безотказной работы светодиода, в сети автомобиля с напряжением 14,5 в ,достаточно стабилизатора тока?Или необходимо ещё стабилизировать напряжение?
Вами указан готовый китайский стабилизатор тока на плате с LM317,конденсатором и 2а клемника,но он вроде как является стабилизатором напряжения(судя по описанию продавцом) ссылка на товар:
Что посоветуете использовать для подключения китайской светодиодной ленты в автомобиле?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector