Regulator napięcia dla 12 woltów. Stabilizator do taśm i lamp LED

Regulator napięcia dla 12 woltów. Stabilizator do taśm i lamp LED

Najważniejszym parametrem mocy każdej diody jest prąd. Po podłączeniu diody LED w samochodzie wymagany prąd można ustawić za pomocą rezystora. W tym przypadku rezystor jest obliczany na podstawie maksymalnego napięcia sieć pokładowa  (14.5 V). Negatywną stroną tego połączenia jest to, że dioda LED nie świeci pełną jasnością, gdy napięcie w układzie elektrycznym pojazdu jest poniżej wartości maksymalnej.

Lepszym sposobem jest podłączenie diody LED przez stabilizator prądu (sterownik). W porównaniu z rezystorem ograniczającym prąd, stabilizator prądu ma wyższą sprawność i jest w stanie zapewnić LED niezbędny prąd zarówno w maksymalnym, jak i niskim napięciu w układzie elektrycznym pojazdu. Najbardziej niezawodne i łatwe w montażu są stabilizatory oparte na wyspecjalizowanych układach scalonych (IM).

Stabilizator na LM317

Trzy szpilki regulowany stabilizator  lm317 jest idealny do projektowania prostych zasilaczy, które są używane w szerokiej gamie urządzeń. Najprostszy obwód przełączający lm317 jako stabilizator prądu ma wysoką niezawodność i małe wiązanie. Typowy układ sterowania prądem dla Lm317 dla samochodu pokazano na poniższym rysunku i zawiera tylko dwa komponenty elektroniczne: chip i rezystor. Oprócz tego schematu istnieje wiele innych, bardziej złożonych rozwiązań obwodów do budowy sterowników przy użyciu różnych elementów elektronicznych. Szczegółowy opis, zasady działania, obliczenia i wybór elementów dwóch najbardziej popularnych schematów na Lm317 można znaleźć.

Główne zalety stabilizatorów liniowych w oparciu o Lm317, łatwość montażu i niski koszt stosowane w elementach taśmowych. Cena detaliczna samego układu scalonego wynosi nie więcej niż 1 USD, a ukończony schemat sterownika nie wymaga korekty. Wystarczy zmierzyć prąd wyjściowy za pomocą multimetru, aby upewnić się, że jest on zgodny z obliczonymi danymi.

Wadami IMm1717 są silne nagrzewanie się obudowy z mocą wyjściową większą niż 1 W, a w konsekwencji potrzeba rozpraszania ciepła. W tym celu w skrzynce typu TO-220 przewidziano połączenie śrubowe z grzejnikiem. Ponadto, maksymalny prąd wyjściowy, nie większy niż 1,5 A, może być uważany za wadę powyższego schematu, który określa ograniczenie liczby diod LED w obciążeniu. Można tego jednak uniknąć przez równoległe połączenie kilku stabilizatorów prądowych lub użycie mikroprocesorów Lm338 lub Lm350 zamiast Lm317, które są zaprojektowane dla wyższych prądów obciążenia.

Stabilizator na PT4115

PT4115 to ujednolicony układ opracowany przez PowTech specjalnie do budowy sterowników dla diod LED dużej mocy, które mogą być również używane w samochodzie. Typowy obwód przełączający PT4115 i wzór do obliczania prądu wyjściowego pokazano na poniższym rysunku.

Warto podkreślić znaczenie kondensatora na wejściu, bez którego IM PT4115 zawiedzie po pierwszym włączeniu.

Możesz zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, a także zapoznać się z bardziej szczegółowymi obliczeniami i wyborem pozostałych elementów obwodu. Zdobył chip, dzięki swojej wszechstronności i minimalnemu zestawowi części w uprzęży. Aby zapalić diodę LED o mocy od 1 do 10 W, kierowca musi jedynie obliczyć rezystor i wybrać indukcyjność ze standardowej listy.

PT4115 ma wejście DIM, które znacznie rozszerza jego możliwości. W najprostszej wersji, gdy wystarczy zapalić diodę LED przy danej jasności, nie jest ona używana. Ale jeśli konieczne jest dostosowanie jasności LED, to albo sygnał z wyjścia jest wysyłany na wejście DIM przetwornica częstotliwościlub napięcie z wyjścia potencjometru. Istnieją opcje określania określonego potencjału na pin DIM przy użyciu MOSFET. W tym przypadku, w momencie zasilania, dioda LED świeci z pełną jasnością, a po uruchomieniu tranzystora MOS dioda LED zmniejsza jasność o połowę.

Wadą sterownika LED dla samochodu opartego na PT4115 jest trudność w wyborze rezystora przenoszącego prąd Rs z powodu jego bardzo małej rezystancji. Żywotność diody LED zależy bezpośrednio od dokładności jej oceny.

Oba te mikroukłady sprawdziły się w projektowaniu sterowników diod LED w samochodzie własnymi rękami. LM317 - długo znany sprawdzony stabilizator liniowy, w których niezawodności nie ma wątpliwości. Sterownik oparty na nim nadaje się do organizacji oświetlenia wnętrza i deski rozdzielczej, skrętów i innych elementów tuningu LED w samochodzie.

PT4115 - Nowszy zintegrowany stabilizator  Z mocnym tranzystorem MOSFET, wysoką wydajnością i możliwością ściemniania.

Przeczytaj to samo

Rzemiosło LED, a także różne rodzaje oświetlenia dziś są bardziej powszechne. Jeśli jednak jedna dioda przestanie działać, całe wrażenie światła zniknie. W tym celu, aby uniknąć rozczarowania, należy użyć stabilizatorów, które są zainstalowane na strukturach LED.

Najprostszy stabilizator, wykonany ręcznie

Jeśli rozumiesz przyczynę wypalenia Żarówki LEDtutaj wszystko jest proste. Nie jest tajemnicą, że wszystkie elementy LED, które tak oryginalnie ozdabiają samochód, są zaprojektowane do pracy przy stałym napięciu ze wskaźnikiem 12 woltów. Ale napięcie, które daje sieć pokładowa, prawie nie może zapewnić takiego wskaźnika. Z reguły jest to 15 woltów. W rezultacie diody LED zaczynają przyciemniać, mrugać lub całkowicie przestają działać.

Aby poradzić sobie z takim problemem, warto użyj stabilizatora napięcia, które można stworzyć samodzielnie, ponieważ do tego specjalna wiedza nie jest wymagana.


Stabilizator zaprojektowany dla napięcia 12 V można kupić w niemal każdym sklepie sprzedającym części radiowe. Możesz wybrać zupełnie inną etykietę. Najłatwiejszą opcją jest ROLL 8B, a także zakup diody 1N4007. Te ostatnie powinny być stosowane w celu wyeliminowania możliwości odwrócenia. Dzięki tworzenie diody stabilizatora  należy przylutować do wejścia. Gdy dioda jest na miejscu, możesz zacząć łączyć stabilizatory.

Po zakończeniu pracy możesz wykonywać pomiary. Mierząc napięcie, które daje sieć pokładowa z nieoperacyjnym zapłonem, widzimy, że wynosi ona 12,24 wolta. Elementy LED na nim mogą nie reagować. Ale jeśli włączysz zapłon, napięcie wynosi 14,44. Po zainstalowaniu stabilizatorów jest jasne, że w pełni wykonują swoją pracę, a napięcie nie przekracza 12 woltów.

Stabilizator zasilacza LED 12V

Do badania tego tematu pobudzono wypaloną diodę LED (kukurydza) o wymiarach 250 rubli. Po zainstalowaniu tego badziewia na samochodzie, natknąłem się na to, że szybko zawiedli z powodu słabej jakości mocy.

Preambuła

Samochodowa elektryczna sieć pokładowa jest raczej "brudnym" środowiskiem pod względem wszelkiego rodzaju szumów, osiadania i skoków napięcia. Występuje szum impulsowy o wartości do stu lub więcej woltów amplitudy, gdy generator pracuje, napięcie "chodzenia", w zależności od stanu akumulatora i prędkości obrotowej silnika, silnych spadków podczas rozruchu. Ponadto wprowadzono interferencje od słabej jakości konsumenckiej w samym samochodzie, odbiór statyczny z ruchomych części podwozia i źródeł zewnętrznych, takich jak linie tramwajowe  i linie energetyczne, itp. Jeśli standardowe elementy elektroniczne samochodu, z reguły, mają dobrą ochronę i filtrują przed tego rodzaju problemami, wtedy mniej ważne obwody elektryczne, takie jak oświetlenie lub obwody zapalniczki, praktycznie nie są chronione przed nimi. Należy to wziąć pod uwagę przy automatycznej modyfikacji samochodu. Światła do jazdy dziennej, które zyskują popularność teraz i oświetlenie LED, Diody LED są stosowane jako elementy emitujące światło (LED - dioda emitująca światło). Z elektrycznego punktu widzenia LED jest bardzo wymagającym konsumentem. Aby pracować w trybie nominalnym, aw konsekwencji, aby utrzymać określoną żywotność i jasność, diody LED muszą być zasilane stałym, ściśle odmierzonym prądem, bez szumów impulsowych, zwłaszcza odwrotnych, w odniesieniu do biegunowości roboczej. W wyniku nieprzestrzegania tych warunków musieliście widzieć na jakiejkolwiek ruchliwej ulicy, patrząc na samochód z tanimi chińskimi "klastrami" - niektóre diody LED nie świecą, inne migoczą w czasie z generatorem lub ledwo się tlą. Smutny widok. Powodem jest to, że w takich klastrach w najlepszym przypadku rezystory i diody ograniczające prąd są stosowane w celu wykluczenia emisji odwrotnej polaryzacji i ochrony przed odwróceniem biegunowości, podczas gdy nie zapewnia się filtrowania i stabilizacji. Od takich najprostszy schemat  Sens ma tylko podawanie ze stabilizowanym i przefiltrowanym napięciem (ale nawet w tym przypadku tryb temperatury diod LED nie jest brany pod uwagę). W ten sposób wszystkie "zanieczyszczenia" z sieci motoryzacyjnej padają prosto na delikatne diody LED, powodując ich przedwczesną degradację i zniszczenie. Oczywiście, aby tego uniknąć, diody LED powinny być zasilane przez filtr stabilizujący. Najlepiej byłoby, gdyby był to stabilizator prądu, ale stabilizator napięcia nadaje się również do zasilania oświetlaczy fabrycznych, oryginalnie zaprojektowanych do zasilania 12 woltami.

  (ostrożnie, mnogabukaf)

Tak więc, nasza TZ składa się z następujących elementów: posiadanie napięcia wejściowego sieci pojazdu wraz ze wszystkimi jego rzutami, poborami i zakłóceniami, uzyskują stabilne 12 woltów z prądem obciążenia około 0,3-0,4 ampera na wyjściu.
Tutaj napotykamy na pierwszą trudność - napięcie sieci zasilającej w różnych sytuacjach może być zarówno wyższe, jak i niższe niż 12 woltów. Średnia przyjmujemy zakres napięcia wejściowego w zakresie 8-16 woltów. Odpowiednio obwód stabilizatora w różnych sytuacjach będzie musiał działać zarówno w trybie zwiększania, jak i opuszczania. Dlatego możesz natychmiast odrzucić taką najprostszą opcję, jak użycie stabilizatora parametrycznego (domowy MS KR12EN lub obcy LM7812), ponieważ te chipy działają tylko w celu obniżenia, są poddawane działaniu ogrzewania i wymagają napięcia wejściowego o wartości co najmniej kilku woltów na wyjściu. Oczywiście najlepszy byłby wybór konwerter impulsów  napięcie i może pracować w trybie góra-dół. Do budowy tego konwertera używamy topologii SEPIC (single-ended primary inductor converter, konwerter z asymetrycznie obciążoną pierwotną indukcyjnością), a jako chip sterujący używamy taniego i powszechnie stosowanego MC3x063, który ma masę analogów.
Bardziej szczegółowy opis architektury SEPIC i zasady działania przetworników na jej podstawie można znaleźć w Internecie, wpisując w wyszukiwarce ciąg "konwerter sepic". Ten temat jest dość dobrze pogryziony, w tym wiele artykułów w języku rosyjskim, więc nie będziemy się nad tym szczegółowo rozwodzić. Teraz ważniejsze jest to, że konwerter sepii pozwala uzyskać stabilne napięcie wyjściowe przy napięciu wejściowym zarówno powyżej, jak i poniżej mocy wyjściowej. Znajduje się znakomity artykuł opisujący metodę obliczania parametrów takiego konwertera, a nawet kalkulatora internetowego. Zasadniczo schemat rozważany w artykule jest rozwiązaniem, które zostało przerobione dla specyfiki samochodu i jest dostępne w tej samej witrynie.
Należy od razu zauważyć, że ponieważ obwód zawiera element asynchroniczny - dioda schottky'ego, a układ kontrolny ma stosunkowo niską częstotliwość roboczą, jego nośność jest bardzo mała. W rzeczywistości 1-1,5 ampera są rozsądnym ograniczeniem dla prądu obciążenia, ponieważ wraz z jego wzrostem, prądy szczytowe przez przełącznik, diody i cewki również rosną (które są średnio trzy razy więcej prąd znamionowy). Oczywiście wszystko to można rozwiązać, używając mocniejszego tranzystora i diody, używając zewnętrznego radiatora i cewek nawiniętych grubym drutem, ale wymiary podobnego produktu, wydajności i strat ciepła będą całkowicie nie do przyjęcia. Do zasilania potężnych odbiorców, takich jak laptop czy komputer samochodowy, lepiej jest używać innych rozwiązań obwodów, takich jak synchroniczne układy konwerterów na MS LTC3780 lub zasilacz z odłączaniem transformatora. W naszym przypadku schemat omówiony poniżej jest całkiem odpowiedni.
Drugim problemem jest ochrona przed zakłóceniami. Jest stosunkowo łatwy do rozwiązania. Wejście powinno mieć dobry filtr LC do tłumienia różnych harmonicznych przerywanego szumu i wygładzania prądów przepięciowych. Aby zabezpieczyć się przed szumem impulsowym, należy zastosować tłumik lub diodę TVS, a przynajmniej dioda z diodą anodową podwójnie zejdzie, chociaż praktycznie nie ma z niej żadnego sensu.
Poniżej przedstawiono dwa schematyczne schematy, z których jeden pokazuje konwerter napięcia, a drugi konwerter prądu. W związku z tym pierwszy numer stałe napięcie  gdy prąd obciążenia zmienia się w pewnych granicach, co jest odpowiednie do zasilania gotowych oświetlaczy zakupionych w sklepie, ponieważ są one już zaprojektowane dla napięcia 12 woltów. Drugi daje prąd stały  kiedy napięcie zmienia się w pewnych granicach, w tym przypadku obwód obliczany jest dla prądu o wartości 20 mA - standardowego prądu z większości popularnych diod LED. Umożliwia to podłączenie kilkunastu połączonych szeregowo diod LED bezpośrednio do stabilizatora, co może być przydatne, na przykład, jeśli w reflektorach wykonano domowe oświetlenie LED, takie jak "rzęsy" lub "oczy anioła".
Oczywiście, nikt nie zadaje sobie trudu, aby ponownie obliczyć wartości elementów systemów dla ich wniosków.

Nie istnieje możliwość ściemniania, ponieważ potrzebujemy go bez potrzeby. Gotowy produkt ma wymiary około 70 do 20 mm, wysokość 25 mm (ze względu na wysoki elektrolit, ale w razie potrzeby można go wymienić na niskoprofilowy lub ułożyć na boku). Płytki wejściowe i wyjściowe mają standardowe wymiary do montażu zacisków śrubowych, które ułatwiają łączenie-odłączanie przewodów. Trzy otwory montażowe dla śrub M3 umożliwiają zamocowanie płytki w etui lub wygodnym miejscu na wkładkę. Uwaga! Podłoże, na którym jest przymocowana płyta, musi być nieprzewodzące, w przeciwnym razie spowoduje zwarcie wszystkiego! Przed instalacją w samochodzie pożądane jest pokrycie płyty lakierem ochronnym kilkoma warstwami, aby zminimalizować wpływ temperatury i wilgotności na obwód.

Tak więc gotowy produkt wygląda tak:

Podczas próby odtworzenia produktu ludzie, którzy nie mają doświadczenia w lutowaniu elementów SMD mogą mieć pewne problemy, więc jeśli istnieje zainteresowanie tym tematem, mogę wykonać okablowanie płyty mikruhu w pakiecie DIP i tradycyjnych częściach wiodących. Wymiary oczywiście rosną, bo będzie łatwo lutować.
Schemat, tablica w Spring Layot i specyfikacje w archiwum przez odniesienie lub to: Dysk Google.

Za ogromną pracę ratunku Kostya, aka Meta_Kot

Cena wydania: 150 ₽   Przebieg: 15 000 km

Obecnie trudno wyobrazić sobie tuning samochodu bez lamp LED. Ale czasami ich instalacja jest skomplikowana przez to, że się wypalają. Aby tego uniknąć, sieć może zawierać regulator prądu dla diod LED własnymi rękami. W artykule podano przykłady żetonów, na których można je wykonać.

Schematy stabilizatorów i regulatorów prądu

Każdy to wie Żarówki LED  potrzebujesz mocy dwanaście woltów. W sieci auto wartość ta może dochodzić do 15 V. Elementy LED są bardzo czułe, takie skoki odbijają się na nich negatywnie. Lampy LED mogą się palić lub słabo świecić (mrugać, tracić jasność itp.).

Aby diody LED mogły dłużej pracować, sterowniki (rezystory) są zawarte w sieci elektrycznej pojazdu.  W przypadku niestabilności sieci instalowane są urządzenia utrzymujące stałą wartość. Istnieje kilka prostych mikroukładów, na których można wykonać stabilizator napięcia własnymi rękami. Wszystkie elementy wchodzące w skład łańcucha można nabyć w wyspecjalizowanych sklepach. Posiadanie podstawowej wiedzy z zakresu elektrotechniki, aby urządzenia były łatwe.

Na krenka

Aby zaprojektować prosty regulator napięcia 12 V własnymi rękami, potrzebny będzie układ o zużyciu 12 V. W tym przypadku odpowiedni jest regulator napięcia 12 V LM317. Może pracować w sieci energetycznej, gdzie parametr wejściowy wynosi do 40 V. Aby urządzenie działało stabilnie, konieczne jest zapewnienie chłodzenia.


Obecny stabilizator na LM317 wymaga małego prądu do 8 mA, a wartość ta zwykle pozostaje taka sama, nawet przy dużym prądzie przepływającym przez bank LM317 lub gdy zmienia się wartość wejściowa. Jest to realizowane za pomocą komponentu R3.

Możesz zastosować element R2, ale ograniczenia będą niewielkie. Przy stałym oporze LM317, prąd przez urządzenie będzie również stabilny (autor wideo - Created in the Garage).

Wartość wejściowa dla rolki LM317 może wynosić do 8 mA i więcej. Używając tego układu, możesz wymyślić aktualny stabilizator DRL. To urządzenie może działać jako obciążenie w sieci pokładowej lub źródło energii elektrycznej podczas ładowania. Zrobić prosty regulator napięcia LM317 nie jest trudne.

Do tej pory popularne są urządzenia stabilizujące sieć pokładową maszyny 12 V, opracowane przy użyciu dwóch tranzystorów. Ten układ jest używany jako stabilizator napięcia dla DRL.

Rezystor R2 jest elementem rozprowadzającym prąd. Wraz ze wzrostem prądu w sieci zwiększa się napięcie. Jeśli osiągnie wartość od 0,5 do 0,6 V, element VT1 zostanie otwarty. Otwarcie komponentu VT1 zamyka element VT2. W rezultacie prąd płynący przez VT2 zaczyna maleć. Możesz użyć tranzystora polowego Mosfet wraz z VT2.

Element VD1 jest zawarty w obwodzie, gdy wartości mieszczą się w zakresie od 8 do 15 V i są tak duże, że tranzystor może ulec uszkodzeniu. Przy silnym tranzystorze dopuszczalne są odczyty w sieci pokładowej około 20 V. Nie zapomnij, że tranzystor Mosfet otworzy się, jeśli odczyty przy bramce wynoszą 2 V.

Jeśli używasz prostownika uniwersalnego jako ładowania baterii lub innych zadań, wystarczy użyć rezystora R1 i tranzystora.

Na wzmacniaczu operacyjnym (na OU)

Stabilizator napięcia dla diod LED na podstawie wzmacniacza operacyjnego jest montowany, gdy konieczne jest stworzenie urządzenia, które będzie działało w rozszerzonym zakresie. W tym przypadku jako element, który ustawi wyprostowany prąd, jest R7. Używając wzmacniacza operacyjnego DA2.2, można zwiększyć poziom napięcia w bieżącym elemencie zasilającym. Zadaniem komponentu DA 2.1 jest kontrola napięcia odniesienia.

Podczas tworzenia schematu należy zauważyć, że jest on przeznaczony dla 3A, dlatego jest to konieczne bardziej aktualne, która musi dotrzeć do złącza XP2. Ponadto należy zapewnić sprawność wszystkich składników tego urządzenia.

Wykonane urządzenie stabilizujące dla samochodu musi mieć generator, którego rolą jest REF198. Aby prawidłowo ustawić urządzenie, suwak rezystora R1 musi być ustawiony w górnej pozycji, a rezystor R3 musi ustawić wymaganą wartość prostowanego prądu 3A. Aby spłacić możliwe wzbudzenia, stosuje się elementy R, 2 R4 i C2.

Na mikrochipie stabilizatora tętna

Jeśli prostownik do samochodu musi zapewniać wysoką sprawność w sieci, zaleca się stosowanie elementów impulsowych, tworząc regulator napięcia przełączającego. Popularny jest schemat MAX771.


Regulator prądu impulsu charakteryzuje moc wyjściowa 15 watów. Elementy R1 i R2 dzielą wydajność obwodu. Jeśli napięcie dywidendy przekracza wartość zadaną, prostownik automatycznie zmniejsza wartość wyjściową. W przeciwnym razie urządzenie zwiększy parametr wyjściowy.

Montaż tego urządzenia jest zalecany, jeśli poziom przekracza 16 V. Komponenty R3 są aktualne. Aby wyeliminować duży spadek obciążenia na tym rezystorze, jednostka organizacyjna powinna być uwzględniona w obwodzie.

Wniosek

Rozważaliśmy stabilizatory napięcia na różnych komponentach. Schematy te mogą być skomplikowane poprzez poprawę wydajności, poprawę innych wskaźników. Możesz używać gotowych układów, które zawsze można poprawić własnymi rękami, tworząc urządzenia zaprojektowane do wykonywania określonych zadań.

Galeria zdjęć "Chipsy do improwizowanych prostowników"

Opracowanie mikroukładów do diod LED w samochodzie jest pracochłonnym i złożonym biznesem, który wymaga specjalnej wiedzy i doświadczenia. W przypadku ich braku trudno będzie osiągnąć pożądany rezultat.

Doświadczenie można jednak uzyskać, ostrożnie montując prosty regulator prądu dla diod LED zgodnie z podanymi schematami. Może być stosowany do świateł do jazdy dziennej w samochodzie z zainstalowanymi lampami LED.

Wideo "Prostownik do diod LED zrób to sam"

Wideo o tym, jak zrobić urządzenie, które chroni diody LED przed wypalaniem (autorem wideo jest Jacob TANK_OFF).