Thể loại: Điện tử thực hành, Tất cả về đèn LED
Số lượt xem: 146268
Bình luận về bài viết: 3
Một số sơ đồ nguồn LED đơn giản
Mặc dù có nhiều lựa chọn trong các cửa hàng đèn pin LED với nhiều kiểu dáng khác nhau, nhưng các ham đang phát triển các tùy chọn riêng để cung cấp năng lượng cho đèn LED siêu sáng màu trắng. Về cơ bản, nhiệm vụ tập trung vào cách cấp nguồn cho đèn LED chỉ từ một pin hoặc ắc quy, để tiến hành nghiên cứu thực tế.
Sau khi có kết quả dương tính, sơ đồ được tháo rời, các chi tiết được đặt trong một hộp, thí nghiệm được hoàn thành, sự hài lòng về đạo đức xảy ra. Thông thường, các nghiên cứu dừng lại ở đây, nhưng đôi khi kinh nghiệm lắp ráp một bộ lắp ráp cụ thể trên một chiếc bánh mì đi vào một thiết kế thực sự, được thực hiện theo tất cả các quy tắc của nghệ thuật. Sau đây là một số mạch đơn giản được phát triển bởi các nhà khai thác radio.
Trong một số trường hợp, rất khó để thiết lập ai là tác giả của chương trình, vì cùng một lược đồ xuất hiện trên các trang web khác nhau và trong các bài viết khác nhau. Thông thường, các tác giả của các bài báo viết trung thực rằng bài viết này đã được tìm thấy trên Internet, nhưng lần đầu tiên xuất bản chương trình này là không rõ. Nhiều kế hoạch được sao chép đơn giản từ các bảng của cùng một chiếc đèn lồng Trung Quốc.
Tác giả của bài báo mà bạn đang đọc cũng không tự nhận là tác giả của các mạch, đây chỉ là một lựa chọn nhỏ về các chủ đề về chủ đề LED LED.
Tại sao chúng ta cần bộ chuyển đổi
Vấn đề là giảm điện áp trực tiếp Đèn LEDnhư một quy luật, không ít hơn 2,4 ... 3,4V, do đó, từ một pin duy nhất có điện áp 1,5V, và thậm chí nhiều hơn một pin có điện áp 1,2V, đơn giản là không thể thắp đèn LED. Có hai cách. Sử dụng pin gồm ba hoặc nhiều pin điện trở hoặc xây dựng ít nhất là đơn giản nhất Bộ chuyển đổi DC-DC.
Nó là bộ chuyển đổi sẽ cho phép bạn cung cấp năng lượng cho đèn pin chỉ với một pin. Giải pháp này giúp giảm chi phí cho các bộ nguồn và ngoài ra, cho phép bạn sử dụng đầy đủ hơn điện tích của một tế bào mạ điện: nhiều bộ biến tần hoạt động với mức xả pin sâu lên đến 0,7V! Sử dụng một bộ chuyển đổi cũng làm giảm kích thước của đèn pin.
Mạch đơn giản nhất để cấp nguồn cho đèn LED
Mạch là một máy phát chặn. Đây là một trong những mạch điện tử cổ điển, do đó, với việc lắp ráp và các bộ phận có thể sửa chữa thích hợp, nó bắt đầu hoạt động ngay lập tức. Điều chính trong mạch này là cuộn chính xác máy biến áp Tr1, không nhầm lẫn giữa các pha của cuộn dây.
Là lõi cho máy biến áp, bạn có thể sử dụng vòng ferrite từ bảng từ không sử dụng được đèn huỳnh quang tiết kiệm năng lượng. Nó là đủ để cuộn vài vòng của một dây cách điện và kết nối các cuộn dây, như trong hình dưới đây.
Máy biến áp có thể được quấn bằng dây quấn loại PEV hoặc PEL có đường kính không quá 0,3 mm, cho phép đặt nhiều vòng hơn một chút, ít nhất là 10 ... 15, trên vòng, sẽ cải thiện một chút hoạt động của mạch.
Các cuộn dây phải được quấn thành hai dây, sau đó nối các đầu của cuộn dây, như trong hình. Bắt đầu của các cuộn dây trong sơ đồ được chỉ định bởi một dấu chấm. Như một bóng bán dẫn bạn có thể sử dụng bất kỳ độ dẫn n-p-n bóng bán dẫn công suất thấp nào: KT315, KT503 và tương tự. Bây giờ dễ dàng hơn để tìm thấy một bóng bán dẫn nhập khẩu, chẳng hạn như BC547.
Nếu bóng bán dẫn của cấu trúc n-p-n không có trong tay, thì bạn có thể áp dụng bóng bán dẫn dẫn pnpví dụ: KT361 hoặc KT502. Tuy nhiên, trong trường hợp này, bạn sẽ phải thay đổi cực tính của pin.
Điện trở R1 được chọn theo độ phát sáng tốt nhất của đèn LED, mặc dù mạch hoạt động ngay cả khi nó được thay thế đơn giản bằng một nút nhảy. Đề án trên chỉ đơn giản là dành cho linh hồn, để thực hiện các thí nghiệm. Vì vậy, sau tám giờ hoạt động liên tục trên một đèn LED, pin từ 1.5V có thể giảm xuống còn 1.42V. Chúng tôi có thể nói rằng nó gần như không được thải ra.
Để nghiên cứu khả năng tải của mạch, bạn có thể thử kết nối nhiều đèn LED song song. Ví dụ, với bốn đèn LED, mạch tiếp tục hoạt động khá ổn định, với sáu đèn LED, bóng bán dẫn bắt đầu nóng lên, với tám đèn LED độ sáng giảm đáng kể, bóng bán dẫn nóng lên rất mạnh. Nhưng chương trình, tuy nhiên, vẫn tiếp tục hoạt động. Nhưng điều này chỉ theo thứ tự nghiên cứu khoa học, vì bóng bán dẫn ở chế độ này sẽ không hoạt động trong một thời gian dài.
Bộ chuyển đổi với bộ chỉnh lưu
Nếu bạn có kế hoạch tạo ra một đèn pin đơn giản trên cơ sở của sơ đồ này, bạn sẽ phải thêm một vài chi tiết, điều này sẽ cung cấp ánh sáng rực rỡ hơn của đèn LED.
Dễ dàng thấy rằng trong mạch này, đèn LED được cung cấp năng lượng không phải bằng xung, mà bằng dòng điện trực tiếp. Đương nhiên, trong trường hợp này, độ sáng của ánh sáng sẽ cao hơn một chút và mức độ xung của ánh sáng phát ra sẽ ít hơn nhiều. Là một diode, bất kỳ tần số cao, ví dụ, KD521 (nguyên lý hoạt động của một diode bán dẫn).
Bộ chuyển đổi choke
Một sơ đồ đơn giản nhất được hiển thị trong hình dưới đây. Nó có phần phức tạp hơn sơ đồ trong hình. 1, chứa 2 bóng bán dẫn, nhưng thay vì một máy biến áp có hai cuộn dây, nó chỉ có một cuộn cảm L1. Một cuộn cảm như vậy có thể được quấn trên vòng từ cùng một loại đèn tiết kiệm năng lượng, mà bạn chỉ cần quấn 15 vòng dây quấn có đường kính 0,3 ... 0,5 mm.
Với thông số bướm ga được chỉ định trên đèn LED, có thể đạt được điện áp lên đến 3,8 V (giảm điện áp trực tiếp trên đèn LED 5730 3,4V), đủ để cung cấp năng lượng cho đèn LED 1W. Việc thiết lập mạch bao gồm việc chọn tụ C1 trong phạm vi ± 50% theo độ sáng tối đa của đèn LED. Mạch có thể hoạt động khi điện áp cung cấp giảm xuống 0,7V, đảm bảo sử dụng tối đa dung lượng pin.
Nếu chúng ta bổ sung mạch được xem xét bằng bộ chỉnh lưu trên diode D1, bộ lọc trên tụ C1 và diode zener D2, chúng ta sẽ có một nguồn cung cấp năng lượng thấp có thể được sử dụng để cấp nguồn cho mạch op amp hoặc các thành phần điện tử khác. Trong trường hợp này, độ tự cảm của cuộn cảm được chọn trong vòng 200 ... 350 H, diode D1 với hàng rào Schottky, diode zener D2 được chọn theo điện áp của mạch được cung cấp.
Với sự kết hợp hoàn cảnh tốt, sử dụng bộ chuyển đổi như vậy, bạn có thể nhận được điện áp 7 ... 12 V ở đầu ra. Nếu bạn có kế hoạch sử dụng bộ chuyển đổi để chỉ cấp nguồn cho đèn LED, thì diode Zener D2 có thể được loại trừ khỏi mạch.
Tất cả các mạch được coi là nguồn điện áp đơn giản nhất: giới hạn dòng điện thông qua đèn LED được thực hiện gần giống như trong các fob khóa khác nhau hoặc trong các đèn chiếu sáng có đèn LED.
Đèn LED thông qua nút nguồn, không có bất kỳ điện trở giới hạn nào, được cung cấp bởi 3 ... 4 pin đĩa nhỏ, có điện trở trong giới hạn dòng điện qua đèn LED ở mức an toàn.
Mạch phản hồi hiện tại
Và đèn LED, tuy nhiên, là một thiết bị hiện tại. Không phải là không có gì mà dòng điện trực tiếp được chỉ định trong tài liệu cho đèn LED. Do đó, các sơ đồ này để cấp nguồn cho đèn LED chứa thông tin phản hồi hiện tại: ngay khi dòng điện qua đèn LED đạt đến một giá trị nhất định, giai đoạn đầu ra bị ngắt khỏi nguồn điện.
Ổn áp cũng hoạt động chính xác, chỉ có phản hồi điện áp. Dưới đây là một sơ đồ để cung cấp năng lượng cho đèn LED phản hồi hiện tại.
Kiểm tra cẩn thận cho thấy rằng cơ sở của mạch là cùng một máy phát chặn được lắp ráp trên bóng bán dẫn VT2. Transitor VT1 là điều khiển trong mạch hồi tiếp. Phản hồi trong mạch này hoạt động như sau.
Đèn LED được cung cấp bởi một điện áp tích tụ trên tụ điện. Các tụ điện được sạc qua diode bằng điện áp xung từ bộ thu của bóng bán dẫn VT2. Điện áp chỉnh lưu được sử dụng để cấp nguồn cho đèn LED.
Dòng điện qua các đèn LED đi dọc theo đường dẫn sau: cộng với tụ điện, đèn LED với điện trở giới hạn, điện trở hồi tiếp (cảm biến) Roc, trừ tụ điện phân.
Trong trường hợp này, điện áp rơi Uoc = I * Roc được tạo ra trên điện trở phản hồi, trong đó tôi là dòng điện qua đèn LED. Với điện áp ngày càng tăng tụ điện điện phân (tuy nhiên, máy phát điện hoạt động và sạc tụ điện), dòng điện qua đèn LED tăng, và do đó, điện áp trên điện trở phản hồi Roc cũng tăng.
Khi Uoc đạt 0,6V, bóng bán dẫn VT1 mở ra, đóng cửa tiếp giáp cơ sở của VT2. Transitor VT2 đóng, bộ tạo chặn dừng và dừng sạc tụ điện. Dưới ảnh hưởng của tải, tụ phóng điện, điện áp trên tụ giảm.
Việc giảm điện áp trên tụ điện dẫn đến giảm dòng điện qua đèn LED và do đó, giảm điện áp phản hồi Uoc. Do đó, bóng bán dẫn VT1 bị đóng và không can thiệp vào hoạt động của máy phát chặn. Máy phát khởi động và toàn bộ chu trình lặp đi lặp lại.
Bằng cách thay đổi điện trở của điện trở hồi tiếp, có thể thay đổi rộng rãi dòng điện thông qua đèn LED. Các mạch như vậy được gọi là ổn định dòng xung.
Bộ điều chỉnh tích hợp hiện tại
Hiện nay, bộ ổn định hiện tại cho đèn LED có sẵn trong thiết kế tích hợp. Ví dụ, các vi mạch chuyên dụng ZXLD381, ZXSC300 có thể được trích dẫn. Các sơ đồ hiển thị dưới đây được lấy từ các bảng dữ liệu của các vi mạch này.
Hình vẽ cho thấy chip thiết bị ZXLD381. Nó chứa một bộ tạo PWM (Điều khiển xung), cảm biến hiện tại (Rupense) và một bóng bán dẫn đầu ra. Chỉ có hai tệp đính kèm. Đây là một đèn LED và một cuộn cảm L1. Một sơ đồ nối dây điển hình được hiển thị trong hình dưới đây. Chip có sẵn trong gói SOT23. Tần số phát 350KHz được đặt bởi các tụ bên trong, không thể thay đổi nó. Hiệu suất của thiết bị là 85%, bắt đầu dưới tải là có thể với điện áp cung cấp là 0,8V.
Điện áp chuyển tiếp của đèn LED không quá 3,5V, như được chỉ ra ở dòng dưới cùng trong hình. Dòng điện qua đèn LED được điều chỉnh bằng cách thay đổi độ tự cảm của cuộn cảm, như thể hiện trong bảng ở phía bên phải của hình. Trong cột giữa, dòng điện cực đại được chỉ định, trong cột cuối cùng, dòng trung bình thông qua đèn LED. Để giảm mức độ gợn và tăng độ sáng của ánh sáng, có thể sử dụng bộ chỉnh lưu với bộ lọc.
Một đèn LED có điện áp trực tiếp 3,5 V được sử dụng ở đây, một diode tần số cao D1 với hàng rào Schottky, tụ điện C1, tốt nhất là có giá trị thấp của điện trở nối tiếp tương đương (ESR thấp). Những yêu cầu này là cần thiết để tăng hiệu suất tổng thể của thiết bị, làm nóng diode và tụ điện càng ít càng tốt. Dòng điện đầu ra được chọn bằng cách chọn độ tự cảm của cuộn cảm tùy thuộc vào công suất của đèn LED.
Chip ZXSC300
Nó khác với ZXLD381 ở chỗ nó không có bóng bán dẫn đầu ra bên trong và cảm biến dòng điện trở. Giải pháp này cho phép bạn tăng đáng kể dòng điện đầu ra của thiết bị và do đó áp dụng đèn LED có công suất lớn hơn.
Một điện trở ngoài R1 được sử dụng làm cảm biến dòng điện, bằng cách thay đổi giá trị có thể đặt dòng điện yêu cầu tùy thuộc vào loại đèn LED. Việc tính toán điện trở này được thực hiện theo các công thức được đưa ra trong biểu dữ liệu trên chip ZXSC300. Chúng tôi sẽ không cung cấp các công thức này ở đây, nếu cần thiết, có thể dễ dàng tìm thấy một biểu dữ liệu và công thức gián điệp từ đó. Dòng điện đầu ra chỉ bị giới hạn bởi các tham số của bóng bán dẫn đầu ra.
Khi bạn bật tất cả các mạch được mô tả lần đầu tiên, bạn nên kết nối pin thông qua điện trở 10Ω. Điều này sẽ giúp tránh cái chết của bóng bán dẫn nếu, ví dụ, cuộn dây máy biến áp được kết nối không chính xác. Nếu đèn LED sáng lên với điện trở này, thì điện trở có thể được gỡ bỏ và cài đặt thêm.
Boris Aladyshkin
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: