Regulátor napätia pre 12 voltov. Stabilizátor pre pásky a LED svietidlá

Regulátor napätia pre 12 voltov. Stabilizátor pre pásky a LED svietidlá

Najdôležitejší parameter napájania ľubovoľnej LED je aktuálny. Pri pripájaní LED diódy do vozidla je možné nastaviť požadovaný prúd pomocou odporu. V tomto prípade je odpor vypočítaný z maximálneho napätia palubnej sieti  (14,5V). Negatívnou stránkou tohto spojenia je, že LED nie je pri plnom jasu, keď je napätie v elektrickom systéme vozidla pod maximálnou hodnotou.

Lepším spôsobom je pripojenie LED pomocou súčasného stabilizátora (ovládač). V porovnaní s rezistorom obmedzujúcim prúd má stabilizátor prúdu vyššiu účinnosť a je schopný poskytnúť LED s potrebným prúdom, a to ako pri maximálnom, tak aj pri nízkom napätí v elektrickom systéme vozidla. Najspoľahlivejšie a ľahšie zostaviteľné sú stabilizátory založené na špecializovaných integrovaných obvodoch (IM).

Stabilizátor na LM317

Trohvyvodnoy nastaviteľný stabilizátor  lm317 je ideálny pre navrhovanie jednoduchých napájacích zdrojov, ktoré sa používajú v rôznych zariadeniach. Najjednoduchší spínací obvod lm317 ako stabilizátor prúdu má vysokú spoľahlivosť a malú väzbu. Typický prúdový obvod vodiča pre lm317 pre automobil je znázornený na obrázku nižšie a obsahuje len dve elektronické komponenty: mikroobvod a odpor. Okrem tejto schémy existuje mnoho ďalších, zložitejších obvodových riešení pre budovateľov s použitím rôznych elektronických komponentov. Podrobný opis, princíp operácie, výpočty a výber prvkov dvoch najobľúbenejších schém na lm317 možno nájsť.

Hlavné výhody lineárnych stabilizátorov založených na lm317, jednoduchosť montáže a nízke náklady použité v páskových dieloch. Maloobchodná cena samotnej komunikačnej karty nie je vyššia ako 1 dolár a hotovostná schéma nemusí byť upravená. Stačí na meranie výstupného prúdu pomocou multimetra, aby sa ubezpečil, že je v súlade s vypočítanými údajmi.

Nevýhody IM lm317 zahŕňajú silné zahrievanie skrine s výstupným výkonom viac ako 1 W a v dôsledku toho aj potreba odvodu tepla. Za týmto účelom je v skrinke typu TO-220 pripojené skrutkové spojenie s radiátorom. Aj maximálny výstupný prúd, nie viac ako 1,5 A, môže byť považovaný za nevýhodu vyššie uvedenej schémy, ktorá stanovuje limit počtu LED v záťaži. Napriek tomu sa to dá vyhnúť paralelným pripojením viacerých súčasných stabilizátorov alebo použitím mikroskopu lm338 alebo lm350 namiesto lm317, ktoré sú určené pre vyššie prúdy zaťaženia.

Stabilizátor na PT4115

PT4115 je zjednotený mikroobvod vyvinutý spoločnosťou PowTech špeciálne pre budovanie vodičov pre vysokovýkonné LED diódy, ktoré je možné použiť aj v aute. Typický spínací obvod PT4115 a vzorec na výpočet výstupného prúdu sú uvedené na obrázku nižšie.

Stojí za to zdôrazniť dôležitosť prítomnosti kondenzátora na vstupe, bez ktorého by IM PT4115 zlyhal pri jeho prvom zapnutí.

Môžete pochopiť, prečo sa to deje, ako aj zoznámiť sa s podrobnejším výpočtom a výberom ostatných prvkov obvodu. Slávny čip získal vďaka všestrannosti a minimálnemu súboru častí v páse. Ak svieti LED s výkonom od 1 do 10 W, motorista musí vypočítať iba odpor a vybrať si indukčnosť zo štandardného zoznamu.

PT4115 má vstup DIM, ktorý výrazne rozširuje svoje možnosti. V najjednoduchšej verzii, keď stačí len rozsvietiť LED pri danom jasu, nepoužíva sa. Ak je však nutné nastaviť jas LED, potom signál z výstupu sa odošle na vstup DIM frekvenčný meničalebo napätia z výstupu potenciometra. Existujú možnosti na určenie určitého potenciálu na kolíku DIM pomocou MOSFET. V tomto prípade sa v okamihu napájania LED rozsvieti pri plnom jasu a po spustení tranzistora MOS LED znižuje jas o polovicu.

Nevýhody vodiča LED pre automobily založené na PT4115 zahŕňajú ťažkosti pri výbere rezistorov R nesúcich prúd kvôli jeho veľmi malému odporu. Životnosť LED priamo závisí od presnosti jej hodnotenia.

Obe tieto mikroobvody sa osvedčili pri navrhovaní vlastných ovládačov pre LED diódy v aute. LM317 - dlho známe lineárny stabilizátor, v spoľahlivosti ktorých nie je pochýb. Vodič, ktorý je na ňom založený, je vhodný na usporiadanie vnútorného osvetlenia a palubnej dosky, otáčok a ďalších prvkov ladenia LED vo vozidle.

PT4115 - Novšie integrálny stabilizátor  S výkonným tranzistorovým výstupom MOSFET, vysokou účinnosťou a možnosťou stmievania.

Prečítajte si to isté

LED remeslá, rovnako ako rôzne druhy svetla dnes sú bežnejšie. Ak však jedna LED prestane fungovať, zmizne všetok dojem zo svetla. Na to, aby sa zabránilo sklamaniu, stojí za to použiť stabilizátory, ktoré sú namontované na LED štruktúrach.

Najjednoduchší stabilizátor vyrobený ručne

Ak pochopíte dôvod, prečo dochádza k vyhorenia lED žiarovkytu je všetko jednoduché. Nie je žiadnym tajomstvom, že všetky prvky LED, ktoré pôvodne zdobia auto, sú navrhnuté tak, aby pracovali s konštantným napätím s indikátorom 12 voltov. Ale napätie, ktoré dáva palubnej sieti takmer nemôže poskytnúť takýto indikátor. Je spravidla 15 voltov. V dôsledku toho LED začnú blikať, blikať alebo úplne prestať pracovať.

Aby sme mohli riešiť takýto problém, stojí za to používajte stabilizátor napätia, ktoré môžu byť vytvorené nezávisle, pretože tieto špeciálne poznatky sa nevyžadujú.


Stabilizátor, navrhnutý pre 12 voltov, je možné zakúpiť v takmer každom obchode, ktorý predáva rozhlasové súčiastky. Môžete si vybrať úplne iný štítok. Najjednoduchšou možnosťou je identifikovať ROLL 8B a tiež stojí za nákup diódy 1N4007. Druhá možnosť by mala byť použitá na odstránenie možnosti zvrátenia. na vytvorenie stabilizačnej diódy  musí byť pripájané k vchodu. Keď je dióda na mieste, môžete začať pripojovať stabilizátory.

Po práci môžete vykonať merania. Meranie napätia, ktoré dáva palubnej sieti nezapnutý zapaľovač, vidíme, že je to 12,24 voltov. LED prvky na nej nemusia reagovať. Ak zapnete zapaľovanie, napätie je 14,44. Po nainštalovaní stabilizátorov je jasné, že plne vykonávajú svoju prácu a napätie nie je väčšie ako 12 voltov.

Stabilizátor napájania LED 12V

Na štúdium tejto témy sa podnietila vypálená LED (kukurica) v rozmeroch 250 rubľov. Po nainštalovaní tohto kecy na auto som narazil na skutočnosť, že sa rýchlo rozbil kvôli slabému výkonu.

preambuly

Automobilová palubná elektrická sieť je skôr "špinavé" prostredie z hľadiska všetkých druhov hluku, poklesu a napätia. V závislosti od stavu batérie a rýchlosti motora dochádza k impulznému šumu až o sto alebo viac voltov amplitúdy, keď generátor beží, "chodiace" napätie, silné čerpanie počas štartovania. Okrem toho uviedli interferencie od nekvalitných spotrebiteľov vnútri samotného vozidla, statické snímače z pohyblivých častí podvozku a externé zdroje, ako napríklad električkových tratí  a elektrické prenosové vedenia atď. Ak štandardné elektronické komponenty automobilu majú spravidla dobrú ochranu a filtrovanie proti týmto druhom problémov, potom menej dôležité elektrické okruhy, ako sú obvody zapaľovača alebo zapaľovača, prakticky nie sú chránené pred nimi. Toto by sa malo brať do úvahy pri automatickej modifikácii vozidla. Denné svetlá, ktoré získavajú popularitu teraz a lED osvetlenie, LED diódy sa používajú ako prvky vyžarujúce svetlo (LED dióda vyžarujúca svetlo). Z elektrického hľadiska je LED veľmi náročný spotrebiteľ. Ak chcete pracovať v nominálnom režime a následne udržiavať stanovenú životnosť a svietivosť, LED diódy musia byť napájané konštantným, presne meraným prúdom, bez impulzného šumu, najmä reverzne, vzhľadom na pracovnú polaritu. Výsledkom nesúladu s týmito podmienkami, musíte vidieť na ľubovoľnej rušnej ulici, keď sa pozeráte na auto s lacnými čínskymi "zhlukovami" - niektoré LED sa nerozsvietia, iný bliká v čase s generátorom alebo sotva smelders. Smutný pohľad. Dôvodom je, že v takýchto klastroch sa prinajlepšom používajú rezistory a diódy obmedzujúce prúd, aby sa eliminovali emisie spätnej polarity a ochrana proti zvráteniu polarity, zatiaľ čo sa neposkytuje filtrovanie a stabilizácia. Z takýchto najjednoduchšia schéma  Pri napájaní so stabilizovaným a filtrovaným napätím je iba zmysel (ale aj v tomto prípade sa režim teploty LED diód nezohľadňuje). Všetky "špiny" z automobilovej siete teda padajú priamo na jemné LED kryštály, čo spôsobuje ich predčasné zhoršenie a zničenie. Samozrejme, aby sa tomu zabránilo, LED by mali byť napájané stabilizačným filtrom. V ideálnom prípade by to mal byť stabilizátor prúdu, ale stabilizátor napätia je tiež vhodný na napájanie továrenských iluminátorov, pôvodne navrhnutých na napájanie 12 voltov.

  (pozor, mnogabukaf)

Takže náš TZ pozostáva z nasledovného: vstupné napätie siete vozidla so všetkými jeho hodmi, čerpaním a interferenciami na vstupe, aby sa na výstupe získal stabilný 12 voltov so záťažovým prúdom približne 0,3 až 0,4 ampér.
Tu čelíme prvému obtiažnosti - napätie napájacej siete v rôznych situáciách môže byť vyššie aj nižšie ako 12 voltov. Priemerný rozsah vstupného napätia je 8-16 voltov. Z toho vyplýva, že stabilizačný obvod v rôznych situáciách bude musieť pracovať v režime hore aj dole. Preto môžete okamžite zlikvidovať takú jednoduchšiu možnosť, ako je použitie parametrického stabilizátora (domáce MS KR12EN alebo zahraničné LM7812), pretože tieto čipy pracujú len na zníženie, podliehajú ohrevu v prevádzke a vyžadujú vstupné napätie najmenej o pár voltov nad výstupom. Samozrejme, najlepšou voľbou by bolo použitie pulzný menič  napätie a schopné pracovať v režime hore-dole. Aby sme vytvorili tento konvertor, používame topológiu SEPIC (primárny induktorový konvertor s jedným koncom, konvertor s asymetricky primárnou indukčnosťou) a ako kontrolný čip používame lacný a široko používaný MC3x063, ktorý má množstvo analógov.
Podrobnejší opis architektúry SEPIC a princípov fungovania prevodníkov na jej základe je možné nájsť na internete jednoducho zadaním reťazca "sepic converter" vo vyhľadávači. Táto téma je pomerne dobre žuvaná, vrátane mnohých článkov v ruštine, takže sa na to podrobnejšie nezaoberáme. Teraz je dôležitejšia skutočnosť, že konvertor sepika umožňuje dosiahnuť stabilné výstupné napätie na vstupnom napätí nad a pod výstupom. Vynikajúci článok opisujúci metódu výpočtu parametrov takéhoto prevodníka a dokonca aj online kalkulačku. V zásade je schéma, ktorá sa v článku uvažuje, riešením, ktoré bolo prepracované pre špecifickosť vozidla a je k dispozícii na tom istom mieste.
Malo by sa okamžite poznamenať, že okruh obsahuje asynchrónny prvok - schottkyho diódu a riadiaci čip má relatívne nízku prevádzkovú frekvenciu, jeho nosnosť je veľmi malá. V skutočnosti sú 1-1,5 ampéry primeranou hranicou pre zaťažovací prúd, rovnako ako jeho rast, špičkové prúdy cez spínač, diódu a cievky (ktoré sú v priemere trikrát viac menovitý prúd). Samozrejme, všetko toto môže byť vyriešené použitím výkonnejšieho tranzistora a diódy s využitím vonkajšieho chladiča a cievok navinutých s hrubým drôtom, ale rozmery podobného výrobku, účinnosti a tepelných strát budú úplne neprijateľné. Na napájanie výkonných spotrebičov, ako je prenosný počítač alebo automobilový počítač, je lepšie používať iné obvodové riešenia, ako napríklad synchronizačné obvody na MS LTC3780 alebo PSU s odpojením transformátora. V našom prípade je schéma, ktoré je uvedené nižšie, celkom vhodné.
Druhým problémom je ochrana pred rušením. Je pomerne ľahké riešiť. Vstup by mal mať dobrý LC filter na tlmenie rôznych harmonických prerušovaného hluku a vyhladzovanie prúdových rázov. Ak chcete chrániť proti impulznému šumu, použite supresor alebo TVS-diódu, prinajmenšom dvojzložková Zenerova dióda sa zníži, aj keď z nej takmer nemá zmysel.
Nasledujú dva schematické diagramy, z ktorých jeden znázorňuje menič napätia a druhý prevodník prúdu. Preto je prvou otázkou konštantné napätie  keď sa zaťažovací prúd mení v rámci určitých limitov a je vhodný na dodanie hotových iluminátorov zakúpených v sklade, pretože sú už navrhnuté na napätie 12 voltov. Druhá dáva jednosmerný prúd  keď sa napätie mení v rámci určitých limitov, v tomto prípade sa okruh vypočíta pre prúd 20 mA - štandardný prúd väčšiny bežných LED. To vám umožní pripojiť reťazec desiatky sériovo pripojených LED priamo k stabilizátoru, čo môže byť užitočné, napríklad ak ste urobili domáce LED osvetlenie ako "riasy" alebo "anjelské oči" v svetlometoch.
Samozrejme, nikto sa neobťažuje prepočítať hodnoty prvkov schém pre ich požiadavky.

Možnosť stmievania nie je položená, pretože to potrebujeme bez potreby. Hotový výrobok má rozmery asi 70 až 20 mm, výška 25 mm (v dôsledku vysokého elektrolytu, ale ak je to žiaduce, môže byť nahradený nízkym profilom alebo položený na jeho boku). Vstupné a výstupné podložky majú štandardné rozmery pre inštaláciu skrutkových svorkovníc, ktoré uľahčujú pripojenie a odpojenie drôtov. Tri montážne otvory pre skrutky M3 vám umožňujú upevniť dosku v puzdre alebo na vhodnom mieste pre vložku. Varovanie! Podklad, na ktorom je doska pripevnená, musí byť nevodivá, inak to skráti všetko! Pred inštaláciou do automobilu je vhodné zakryť dosku ochranným lakom v niekoľkých vrstvách, aby sa minimalizoval vplyv teploty a vlhkosti na okruh.

Takže hotový výrobok vyzerá ako v skutočnosti:

Keď sa pokúšate reprodukovať produkt, ľudia, ktorí nemajú skúsenosti s spájkovaním komponentov SMD, sa môžu stretnúť s určitými ťažkosťami, takže ak je záujem o túto tému, môžem urobiť rozloženie dosky pre mikruhu v balení DIP a tradičných olovených častiach. Rozmery sa samozrejme zvyšujú, pretože bude ľahké spájkovať.
Schéma, tabuľka v priestore Spring Layot a špecifikácie v archíve odkazom alebo týmto: Disk Google.

Za obrovskú prácu záchrany Kostya, aka Meta_Kot

Vydanie cien: 150 ₽   Najazdené: 15 000 km

V súčasnosti je ťažké si predstaviť tuning auta bez LED svietidiel. Ale niekedy ich inštalácia komplikuje skutočnosť, že sa vyhoreli. Aby ste predišli tejto situácii, sieť môže obsahovať regulátor prúdu pre LED s vlastnými rukami. Článok obsahuje príklady čipov, na ktorých sa dá robiť.

Schémy stabilizátorov a regulátorov prúdu

Každý to vie lED žiarovky  potrebuje energiu dvanásť voltov. V auto sieti môže táto hodnota dosiahnuť až 15 V. Prvky LED sú veľmi citlivé, takéto skoky sa na ne odrážajú. LED diódy sa môžu vypaľovať alebo majú slabý lesk (blikanie, stratu jasu atď.).

Aby LED diódy mohli slúžiť dlhšie, vodiče (odpory) sú súčasťou elektrickej siete vozidla.  Pri nestabilite siete sú nainštalované zariadenia, ktoré udržujú konštantnú hodnotu. Existuje niekoľko jednoduchých obvodov, na ktorých môžete vytvoriť stabilizátor napätia vlastnými rukami. Všetky komponenty zahrnuté do reťazca je možné zakúpiť v špecializovaných predajniach. Mať základné znalosti o elektrotechnike na výrobu zariadení bude jednoduché.

Na krenke

Aby ste mohli navrhnúť jednoduchý regulátor napätia 12 voltov s vlastnými rukami, potrebujete mikroobvod s odberom 12 V. V tomto prípade je vhodný nastaviteľný regulátor napätia 12 V LM317. Môže fungovať v rozvodnej sieti, kde vstupný parameter je až 40 V. Aby bolo zariadenie stabilné, je potrebné zabezpečiť chladenie.


Súčasný stabilizátor na LM317 vyžaduje malý prúd až do 8 mA na prevádzku a táto hodnota zvyčajne zostáva rovnaká, a to aj pri veľkom prúde prechádzajúcom cez banku LM317 alebo pri zmene vstupnej hodnoty. Toto je implementované pomocou komponentu R3.

Môžete použiť prvok R2, ale limity budú malé. S konštantným odporom LM317 bude aj prúd prechádzajúci zariadením stabilný (autor videa - vytvorený v garáži).

Vstupná hodnota pre kotúč LM317 môže byť až 8 mA a viac. Pomocou tohto čipu môžete prísť s aktuálnym stabilizátorom pre DRL. Toto zariadenie môže fungovať ako zaťaženie v palubnej sieti alebo pri zdroji elektrickej energie pri dobíjaní. Vytvorte jednoduchý regulátor napätia LM317 nie je ťažké.

K dnešnému dňu sú obľúbené stabilizačné zariadenia pre palubnú sieť 12-voltového stroja vyvinutého pomocou dvoch tranzistorov. Tento čip sa používa ako regulátor napätia pre DRL.

Rezistor R2 je prúdový rozdeľovací prvok. S rastúcim prúdom v sieti sa zvyšuje napätie. Ak dosiahne hodnotu od 0,5 do 0,6 V, otvorí sa prvok VT1. Otvorením komponentu VT1 sa uzavrie prvok VT2. V dôsledku toho sa prúd prechádzajúci cez VT2 začína znižovať. Môžete použiť tranzistor MOSFET spolu s VT2.

Prvok VD1 je súčasťou obvodu, keď sú hodnoty v rozmedzí od 8 do 15 V a sú také veľké, že tranzistor môže zlyhať. S výkonným tranzistorom sú prípustné údaje v palubnej sieti okolo 20 V. Nemali by ste zabúdať, že sa tranzistor Mosfetu otvorí, ak sú hodnoty na bráne 2 V.

Ak používate univerzálny usmerňovač ako nabíjanie batérií alebo iných úloh, stačí použiť odpor R1 a tranzistor.

Na operačný zosilňovač (na OU)

Stabilizátor napätia pre LED diódy na báze operačného zosilňovača sa zmontuje, keď je potrebné vytvoriť zariadenie, ktoré bude pracovať v rozšírenom rozsahu. V tomto prípade, ako prvok, ktorý nastaví rektifikovaný prúd, je R7. Pomocou operačného zosilňovača DA2.2 môžete zvýšiť úroveň napätia v súčasnej zložke napájania. Úlohou komponentu DA 2.1 je riadiť referenčné napätie.

Pri vytváraní schémy treba poznamenať, že je navrhnutá pre 3A, preto je to nevyhnutné viac aktuálnej, ktorý musí prísť k konektoru XP2. Okrem toho by ste mali zabezpečiť funkčnosť všetkých komponentov tohto zariadenia.

Vyrobené stabilizačné zariadenie pre vozidlo musí mať generátor, ktorého úloha vykonáva REF198. Pre správne nastavenie zariadenia musí byť posuvník odporu R1 nastavený do hornej polohy a rezistor R3 musí nastaviť požadovanú hodnotu rektifikovaného prúdu 3A. Na splatenie možných excitácií sa používajú prvky R2, R4 a C2.

Na mikročipu stabilizátora pulzov

Ak má usmerňovač pre vozidlo vysokú účinnosť v sieti, odporúča sa používať impulzné komponenty, čím sa vytvorí spínací regulátor napätia. Obľúbená je schéma MAX771.


Regulátor impulzného prúdu sa vyznačuje výstupným výkonom 15 wattov. Prvky R1 a R2 zdieľajú výkon obvodu. Ak napätie dividend prekročí referenciu, usmerňovač automaticky zníži výstupnú hodnotu. V opačnom prípade prístroj zvýši výstupný parameter.

Montáž tohto zariadenia sa odporúča, ak hladina presiahne 16 V. Komponenty R3 sú aktuálne. Aby sa eliminoval vysoký pokles zaťaženia na tomto rezistore, OU by malo byť súčasťou obvodu.

záver

Zvažovali sme regulátory napätia na rôznych komponentoch. Tieto systémy môžu byť komplikované zlepšením výkonnosti a zlepšením ďalších ukazovateľov. Môžete použiť hotové čipy, ktoré môžete vždy vylepšiť svojimi vlastnými rukami a vytvárať zariadenia určené na vykonávanie špecifických úloh.

Fotogaléria "Čipy pre improvizované usmerňovače"

Vývoj mikroobvodov pre LED diódy v aute je náročná a komplexná činnosť, ktorá si vyžaduje špeciálne vedomosti a skúsenosti. Pri ich absencii bude ťažké dosiahnuť požadovaný výsledok.

Skúsenosti sa však dajú získať starostlivým zostavením jednoduchého regulátora prúdu pre LED podľa vyššie uvedených schém. Môže byť použitý pre denné svietidlá vo vašom aute s inštalovanými LED svietidlami.

Video "usmerňovač pre LED diódy urobte sami"

Video o tom, ako vytvoriť zariadenie, ktoré chráni LED pred vypálením (autorom videa je Jacob TANK_OFF).