Norint naudoti šviesos diodus kaip šviesos šaltinius, paprastai reikia specializuoto tvarkyklės. Tačiau atsitinka taip, kad reikiamo tvarkyklės nėra po ranka, bet reikia sutvarkyti apšvietimą, pavyzdžiui, automobilyje, arba išbandyti šviesos diodą, ar nėra švytėjimo ryškumo. Tokiu atveju tai galite padaryti patys su šviesos diodais.
Kaip padaryti LED tvarkyklę
Toliau pateiktose diagramose naudojamos dažniausiai pasitaikančios prekės, kurias galima įsigyti bet kurioje radijo parduotuvėje. Surinkimui nereikia specialios įrangos – visi reikalingi įrankiai yra plačiai prieinami. Nepaisant to, atsargiai žiūrint, prietaisai veikia ilgą laiką ir nėra daug prastesni už komercinius pavyzdžius.
Reikalingos medžiagos ir įrankiai
Norėdami surinkti naminį vairuotoją, jums reikės:
- Lituoklis, kurio galia 25-40 vatų. Galite naudoti daugiau galios, tačiau tai padidina elementų perkaitimo ir jų gedimo riziką. Geriausia naudoti lituoklį su keraminiu šildytuvu ir nedegiu antgaliu, nes. paprastas vario įgėlimas gana greitai oksiduojasi, todėl jį reikia išvalyti.
- Fliusas litavimui (kanifolija, glicerinas, FKET ir kt.). Patartina naudoti neutralų srautą, - skirtingai nei aktyvūs srautai (ortofosforo ir druskos rūgštys, cinko chloridas ir kt.), jis laikui bėgant neoksiduoja kontaktų ir yra mažiau toksiškas. Nepriklausomai nuo naudojamo srauto, surinkus įrenginį, geriau jį nuplauti alkoholiu. Aktyviesiems srautams ši procedūra yra privaloma, neutraliems srautams - mažiau.
- Lydmetalis. Labiausiai paplitęs yra mažai tirpstantis alavo ir švino lydmetalis POS-61. Litavimo lydmetalis be švino yra mažiau kenksmingas įkvėpus litavimo metu, tačiau turi aukštesnę lydymosi temperatūrą, mažesnį sklandumą ir tendenciją laikui bėgant sugadinti suvirinimo siūlę.
- Mažos replės laidams lenkti.
- Žnyplės arba šoninės pjaustyklės, skirtos ilgiems laidų ir laidų galams nukąsti.
- Montavimo laidai izoliuoti. Geriausiai tinka suvyti variniai laidai, kurių skerspjūvis yra nuo 0,35 iki 1 mm2.
- Multimetras įtampos valdymui mazgų taškuose.
- Izoliacinė juosta arba termiškai susitraukiantis vamzdelis.
- Maža stiklo pluošto duonos lenta. Užteks 60x40 mm lentos.
Iš tekstolito pagaminta duona greitam montavimui
Paprastos 1W LED tvarkyklės diagrama
Viena iš paprasčiausių didelės galios šviesos diodų maitinimo grandinių parodyta paveikslėlyje žemiau:
Kaip matote, be šviesos diodo, jame yra tik 4 elementai: 2 tranzistoriai ir 2 rezistoriai.
Srovės, einančios per šviesos diodą, reguliatoriaus vaidmenį atlieka galingas lauko efekto n kanalų tranzistorius VT2. Rezistorius R2 nustato maksimalią srovę, praeinančią per šviesos diodą, taip pat veikia kaip tranzistoriaus VT1 srovės jutiklis grįžtamojo ryšio grandinėje.
Kuo daugiau srovės praeina per VT2, tuo daugiau įtampos krenta ant R2, atitinkamai, VT1 atsidaro ir sumažina įtampą prie VT2 vartų, taip sumažindamas LED srovę. Taigi pasiekiamas išėjimo srovės stabilizavimas.
Grandinė maitinama iš pastovios 9-12 V įtampos šaltinio, srovė ne mažesnė kaip 500 mA. Įėjimo įtampa turi būti bent 1-2 V didesnė už įtampos kritimą per šviesos diodą.
Rezistorius R2 turėtų išsklaidyti 1-2 vatus galios, priklausomai nuo reikiamos srovės ir maitinimo įtampos. Tranzistorius VT2 - n-kanalas, skirtas mažiausiai 500 mA srovei: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – bet koks mažos galios bipolinis npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 ir kt. R1 - su 0,125 - 0,25 W galia ir 100 kOhm varža.
Dėl nedidelio elementų skaičiaus surinkimas gali būti atliekamas paviršiniu montavimu:
Kita paprasta tvarkyklės grandinė, pagrįsta linijiniu valdomu įtampos reguliatoriumi LM317:
Čia įėjimo įtampa gali būti iki 35 V. Rezistoriaus varžą galima apskaičiuoti pagal formulę:
kur I yra srovės stiprumas amperais.
Šioje grandinėje LM317 išsklaidys didelę galią su dideliu skirtumu tarp maitinimo įtampos ir šviesos diodo kritimo. Todėl jis turės būti dedamas ant mažo. Rezistorius taip pat turi būti bent 2 vatai.
Ši schema aiškiau aptariama šiame vaizdo įraše:
Čia parodyta, kaip prijungti galingą šviesos diodą naudojant baterijas, kurių įtampa yra apie 8 V. Kai įtampa per šviesos diodą nukrenta apie 6 V, skirtumas yra nedidelis, o mikroschema šiek tiek įkaista, todėl galite apsieiti be radiatoriaus.
Atkreipkite dėmesį, kad esant dideliam maitinimo įtampos ir šviesos diodo kritimo skirtumui, mikroschemą reikia įdėti ant šilumos kriauklės.
Maitinimo tvarkyklės grandinė su PWM įėjimu
Žemiau pateikiama didelės galios šviesos diodų maitinimo schema:
Vairuotojas yra pagrįstas dvigubu lyginamuoju LM393. Pati grandinė yra „buck-converter“, tai yra, impulsinis įtampos keitiklis.
Vairuotojo ypatybės
- Maitinimo įtampa: 5 - 24 V, pastovi;
- Išėjimo srovė: iki 1A, reguliuojama;
- Išėjimo galia: iki 18W;
- Išėjimo apsauga nuo trumpojo jungimo;
- Galimybė valdyti ryškumą naudojant išorinį PWM signalą (bus įdomu paskaityti, kaip).
Veikimo principas
Rezistorius R1 su diodu D1 sudaro apie 0,7 V etaloninę įtampą, kurią papildomai reguliuoja kintamasis rezistorius VR1. Rezistoriai R10 ir R11 naudojami kaip lygintuvo srovės jutikliai. Kai tik jų įtampa viršys atskaitos ribą, komparatorius užsidarys, taip uždarydamas tranzistorių Q1 ir Q2 porą, o šie savo ruožtu uždarys tranzistorių Q3. Tačiau induktorius L1 šiuo metu linkęs atnaujinti srovės eigą, todėl srovė tekės tol, kol įtampa tarp R10 ir R11 taps mažesnė už atskaitos tašką, o lygintuvas vėl neatidaro tranzistoriaus Q3.
Pora Q1 ir Q2 veikia kaip buferis tarp komparatoriaus išėjimo ir Q3 vartų. Tai apsaugo grandinę nuo klaidingų teigiamų rezultatų, atsirandančių dėl trukdžių Q3 vartams, ir stabilizuoja jos veikimą.
Antroji lygintuvo dalis (IC1 2/2) naudojama papildomam pritemdymui naudojant PWM. Norėdami tai padaryti, į PWM įvestį įvedamas valdymo signalas: pritaikius TTL loginius lygius (+5 ir 0 V), grandinė atsidarys ir užsidarys Q3. Didžiausias signalo dažnis PWM įėjime yra apie 2 kHz. Ši įvestis taip pat gali būti naudojama įrenginiui įjungti ir išjungti naudojant nuotolinio valdymo pultą.
D3 yra Schottky diodas, kurio vardinė galia yra iki 1 A. Jei nerandate Schottky diodo, galite naudoti perjungimo diodą, pvz., FR107, tačiau tada išėjimo galia bus šiek tiek sumažinta.
Didžiausia išėjimo srovė reguliuojama pasirinkus R2 ir įtraukiant arba neįtraukiant R11. Tokiu būdu galite gauti šias vertes:
- 350 mA (1 W šviesos diodas): R2 = 10K, R11 išjungtas,
- 700mA (3W): R2 = 10K, R11 prijungtas, 1 omas vardinis,
- 1A (5W): R2=2,7K, R11 prijungtas, vardinis 1 omas.
Siauresnėse ribose reguliavimą atlieka kintamasis rezistorius ir PWM signalas.
Tvarkyklės kūrimas ir konfigūravimas
Tvarkyklės komponentai montuojami ant duonos lentos. Pirmiausia sumontuojamas LM393 lustas, tada smulkiausi komponentai: kondensatoriai, rezistoriai, diodai. Tada dedami tranzistoriai ir galiausiai kintamasis rezistorius.
Elementus ant lentos geriau dėti taip, kad būtų kuo mažesnis atstumas tarp sujungtų kaiščių ir kuo mažiau laidų naudoti kaip trumpiklius.
Jungiant svarbu stebėti diodų poliškumą ir tranzistorių kontaktus, kuriuos rasite šių komponentų techniniame aprašyme. Diodus galima naudoti ir varžos matavimo režimu: į priekį prietaisas rodys 500-600 omų eilės reikšmę.
Norėdami maitinti grandinę, galite naudoti išorinį 5–24 V nuolatinės srovės šaltinį arba baterijas. Akumuliatoriai 6F22 ("karūnėlė") ir kiti turi per mažai talpos, todėl naudojant galingus šviesos diodus jų naudoti nepatartina.
Po surinkimo reikia sureguliuoti išėjimo srovę. Norėdami tai padaryti, šviesos diodai yra lituojami prie išvesties, o VR1 variklis nustatomas į žemiausią padėtį pagal diagramą (patikrinamas multimetru „skambėjimo“ režimu). Toliau į įėjimą įvedame maitinimo įtampą, o sukdami VR1 rankenėlę pasiekiame reikiamą švytėjimo ryškumą.
Prekių sąrašas:
Išvada
Pirmąsias dvi iš nagrinėjamų grandinių pagaminti labai paprasta, tačiau jos neapsaugo nuo trumpųjų jungimų ir turi gana mažą efektyvumą. Ilgalaikiam naudojimui rekomenduojama trečioji LM393 grandinė, nes ji neturi šių trūkumų ir turi daugiau galios reguliavimo galimybių.
turi būti prijungtas prie elektros tinklo per specialius įrenginius, kurie stabilizuoja srovę - šviesos diodų tvarkykles. Tai 220 V kintamosios srovės į nuolatinės srovės įtampos keitikliai, kurių parametrai reikalingi šviesos diodų veikimui. Tik juos turint galima garantuoti stabilų veikimą, ilgą LED šaltinių tarnavimo laiką, deklaruojamą ryškumą, apsaugą nuo trumpojo jungimo ir perkaitimo. Tvarkyklių pasirinkimas yra nedidelis, todėl geriau pirmiausia įsigyti keitiklį, o tada pasirinkti jį. Prietaisą galite surinkti patys pagal paprastą schemą. Apie tai, kas yra šviesos diodo tvarkyklė, kurią pirkti ir kaip teisingai naudoti, skaitykite mūsų apžvalgoje.
yra puslaidininkiniai elementai. Srovė, o ne įtampa, yra atsakinga už jų švytėjimo ryškumą. Kad jie veiktų, reikia stabilios tam tikros vertės srovės. Naudojant p-n sandūrą, kiekvieno elemento įtampa sumažėja tiek pat voltų. Vairuotojo užduotis yra užtikrinti optimalų LED šaltinių veikimą, atsižvelgiant į šiuos parametrus.
Kokios galios reikia ir kiek ji nukrenta per p-n sankryžą, turėtų būti nurodyta LED įrenginio paso duomenyse. Inverterio parametrų diapazonas turi atitikti šias vertes.
Tiesą sakant, vairuotojas yra. Tačiau pagrindinis šio įrenginio išvesties parametras yra stabilizuota srovė. Jie gaminami pagal PWM konversijos principą naudojant specialias mikroschemas arba remiantis tranzistoriais. Pastarieji vadinami paprastais.
Keitiklis maitinamas iš įprasto tinklo, išvestyje jis sukuria tam tikro diapazono įtampą, kuri nurodoma dviem skaičiais: mažiausia ir didžiausia vertė. Paprastai nuo 3 V iki kelių dešimčių. Pavyzdžiui, naudojant keitiklį, kurio išėjimo įtampa yra 9 ÷ 21 V ir galia 780 mA, galima užtikrinti 3 ÷ 6 veikimą, kurių kiekvienas sukuria 3 V kritimą tinkle.
Taigi, vairuotojas yra įrenginys, kuris konvertuoja srovę iš 220 V tinklo į nurodytus apšvietimo įrenginio parametrus, užtikrindamas normalų jo veikimą ir ilgą tarnavimo laiką.
Kur kreiptis
Keitiklių paklausa auga kartu su šviesos diodų populiarumu. yra ekonomiški, galingi ir kompaktiški įrenginiai. Jie naudojami įvairiems tikslams:
- žibintams;
- namie;
- susitarimui;
- automobilių ir dviračių priekiniuose žibintuose;
- mažuose žibintuose;
Prijungus prie 220 V tinklo, visada reikalingas tvarkyklė, naudojant pastovią įtampą, galima apsieiti su rezistoriumi.
Kaip prietaisas veikia
LED tvarkyklių veikimo principas yra išlaikyti tam tikrą išėjimo srovę, neatsižvelgiant į įtampos pokyčius. Srovė, einanti per varžas įrenginio viduje, stabilizuojasi ir įgauna norimą dažnį. Tada jis praeina per lygintuvo diodo tiltelį. Išėjime gauname stabilią priekinę srovę, kurios pakanka veikti tam tikram šviesos diodų skaičiui.
Pagrindinės tvarkyklių savybės
Pagrindiniai srovės konvertavimo įrenginių parametrai, kuriais reikia pasikliauti renkantis:
- Nominali įrenginio galia. Jis įtrauktas į asortimentą. Didžiausia vertė turi būti šiek tiek didesnė už prijungto apšvietimo įrenginio energijos suvartojimą.
- Išėjimo įtampa. Vertė turi būti didesnė už bendrą įtampos kritimą kiekviename grandinės elemente arba jam lygi.
- Nominali srovė. Jis turi atitikti įrenginio galią, kad būtų pakankamai ryškus.
Atsižvelgiant į šias charakteristikas, nustatoma, kuriuos šviesos diodų šaltinius galima prijungti naudojant konkrečią tvarkyklę.
Srovės keitiklių tipai pagal įrenginio tipą
Gaminami dviejų tipų tvarkyklės: linijinės ir impulsinės. Jie turi vieną funkciją, tačiau skiriasi taikymo sritis, techninės savybės ir kaina. Skirtingų tipų keitiklių palyginimas pateiktas lentelėje:
| Prietaiso tipas | Specifikacijos | privalumus | Minusai | Taikymo sritis |
| Srovės generatorius ant tranzistoriaus su p kanalu, sklandžiai stabilizuoja srovę esant kintamajai įtampai | Jokių trukdžių, nebrangiai | Efektyvumas mažesnis nei 80%, labai karšta | Mažos galios LED lempos, juostelės, žibintuvėliai |
| Veikia impulso pločio moduliacijos pagrindu | Didelis efektyvumas (iki 95%), tinkantis didelės galios prietaisams, prailgina elementų tarnavimo laiką | Sukuria elektromagnetinius trukdžius | Automobilių tiuningas, gatvių apšvietimas, buitiniai LED šaltiniai |
Kaip pasirinkti LED tvarkyklę ir apskaičiuoti jos techninius parametrus
LED juostos tvarkyklė netinka galingam gatvės žibintui ir atvirkščiai, todėl būtina kuo tiksliau apskaičiuoti pagrindinius įrenginio parametrus ir atsižvelgti į veikimo sąlygas.
| Parametras | Nuo ko tai priklauso | Kaip apskaičiuoti |
| Įrenginio galios skaičiavimas | Nustatyta pagal visų prijungtų šviesos diodų galią | Skaičiuojama pagal formulę P = šaltinis PLED × n , kur P yra vairuotojo galia; PLED šaltinis – vieno prijungto elemento galia; n - elementų kiekis. Jei norite, kad galios rezervas būtų 30%, P reikia padauginti iš 1,3. Gauta vertė yra didžiausia vairuotojo galia, reikalinga apšvietimo įrenginiui prijungti. |
| Išėjimo įtampos skaičiavimas | Nustatomas pagal įtampos kritimą kiekviename elemente | Vertė priklauso nuo elementų švytėjimo spalvos, ji nurodyta ant paties įrenginio arba ant pakuotės. Pavyzdžiui, prie 12 V tvarkyklės galima prijungti 9 žalius arba 16 raudonų šviesos diodų. |
| Dabartinis skaičiavimas | Priklauso nuo šviesos diodų galios ir ryškumo | Nustatoma pagal prijungto įrenginio parametrus |
Keitikliai yra su korpusu arba be jo. Pirmieji atrodo estetiškiau ir yra apsaugoti nuo drėgmės ir dulkių, antrieji naudojami montuoti į žemę ir yra pigesni. Kita savybė, į kurią reikia atsižvelgti, yra leistina darbo temperatūra. Tiesiniams ir impulsiniams keitikliams tai skiriasi.
Svarbu! Ant pakuotės su prietaisu turėtų būti nurodyti pagrindiniai jo parametrai ir gamintojas.
Srovės keitiklių prijungimo būdai
Šviesos diodai prie įrenginio gali būti jungiami dviem būdais: lygiagrečiai (kelios grandinės su tuo pačiu elementų skaičiumi) ir nuosekliai (po vieną vienoje grandinėje).
Norint sujungti 6 elementus, kurių įtampos kritimas yra 2 V, lygiagrečiai dviem linijomis, reikia 6 V 600 mA tvarkyklės. O jungiant nuosekliai, keitiklis turi būti skirtas 12 V ir 300 mA.
Serijinė jungtis yra geresnė, nes visi šviesos diodai šviečia vienodai, o esant lygiagrečiai, linijų ryškumas gali skirtis. Jungiant daug elementų nuosekliai, reikalingas tvarkyklės su didele išėjimo įtampa.
Pritemdomi srovės keitikliai šviesos diodams
- Tai yra šviesos, sklindančios iš apšvietimo įrenginio, intensyvumo reguliavimas. Pritemdomos tvarkyklės leidžia keisti įvesties ir išėjimo srovės parametrus. Dėl šios priežasties šviesos diodų ryškumas didėja arba sumažėja. Naudojant reguliavimą, galima keisti švytėjimo spalvą. Jei galia yra mažesnė, balti elementai gali pagelsti, jei daugiau, tada mėlyni.
Kinijos vairuotojai: ar verta taupyti
Vairuotojai Kinijoje gaminami didžiuliais kiekiais. Jie yra pigūs, todėl yra gana paklausūs. Jie turi galvaninę izoliaciją. Jų techniniai parametrai dažnai yra pervertinami, todėl perkant pigų įrenginį reikėtų į tai atsižvelgti.
Dažniausiai tai yra impulsų keitikliai, kurių galia yra 350 ÷ 700 mA. Jie ne visada turi dėklą, o tai netgi patogu, jei įrenginys perkamas eksperimentavimo ar treniruočių tikslu.
Kinijos gaminių trūkumai:
- kaip pagrindas naudojami paprasti ir pigūs mikroschemos;
- įrenginiai neturi apsaugos nuo tinklo svyravimų ir perkaitimo;
- sukurti radijo trukdžius;
- sukurti aukšto lygio pulsaciją išvestyje;
- Jie tarnauja neilgai ir nėra garantuojami.
Ne visi Kinijos vairuotojai yra blogi, gaminami ir patikimesni įrenginiai, pavyzdžiui, PT4115 pagrindu. Su jais galima prijungti buitinius LED šaltinius, žibintuvėlius, juosteles.
Vairuotojo gyvenimas
LED lempų LED tvarkyklės tarnavimo laikas priklauso nuo išorinių sąlygų ir pradinės įrenginio kokybės. Numatomas vairuotojo tarnavimo laikas yra nuo 20 iki 100 tūkstančių valandų.
Šie veiksniai gali turėti įtakos tarnavimo laikui:
- temperatūros svyravimai;
- didelė drėgmė;
- galios šuoliai;
- nepilnas įrenginio apkrovimas (jei vairuotojas skirtas 100 W, bet naudoja 50 W, įtampa grįžta atgal, o tai sukelia perkrovą).
Žinomi gamintojai vairuotojams suteikia garantiją, vidutiniškai 30 tūkst. Bet jei įrenginys buvo naudojamas netinkamai, atsako pirkėjas. Jei LED šaltinis neįsijungia arba galbūt problema yra keitiklyje, netinkamas prijungimas arba paties apšvietimo įrenginio gedimas.
Kaip patikrinti LED tvarkyklės veikimą, žiūrėkite toliau pateiktame vaizdo įraše:
„Pasidaryk pats“ šviesos diodų tvarkyklės grandinė su reguliatoriumi, pagrįsta PT4115
Paprastas srovės keitiklis gali būti surinktas remiantis paruošta Kinijos PT4115 mikroschema. Jis yra pakankamai patikimas, kad būtų naudojamas. Lustos savybės:
- Efektyvumas iki 97%;
- yra įrenginio, kuris reguliuoja ryškumą, išvestis;
- apsaugotas nuo apkrovos lūžių;
- maksimalus stabilizavimo nuokrypis 5%;
- įėjimo įtampa 6÷30 V;
- išėjimo galia 1,2 A.
Lustas tinkamas maitinti LED šaltiniui virš 1W. Jame yra mažiausiai surišimo komponentų.
Mikroschemos išėjimų dekodavimas:
- SW– išėjimo jungiklis;
- DIM- Pritemdymas;
- GND- signalo ir maitinimo elementas;
- CIN- kondensatorius
- CSN– srovės jutiklis;
- VIN- Maitinimo įtampa.
Net pradedantysis meistras gali surinkti tvarkyklę pagal šią mikroschemą.
220V LED lempos tvarkyklės grandinė
Šiuo atveju srovės stabilizatorius yra sumontuotas įrenginio apačioje. Ir jis pagrįstas nebrangiomis mikroschemomis, pavyzdžiui, CPC9909. Tokiose lempose turi būti įrengta aušinimo sistema. Jie tarnauja daug ilgiau nei bet kurie kiti, tačiau geriau teikti pirmenybę patikimiems gamintojams, nes kiniškuose yra rankinis litavimas, asimetrija, terminės pastos trūkumas ir kiti trūkumai, kurie sumažina tarnavimo laiką.
Kaip savo rankomis pasidaryti LED tvarkyklę
Prietaisas gali būti pagamintas iš bet kokio nereikalingo telefono įkroviklio. Verta atlikti tik minimalius patobulinimus ir mikroschemą galima prijungti prie šviesos diodų. Pakanka maitinti 3 elementus po 1 vatą. Norėdami prijungti galingesnį šaltinį, galite naudoti fluorescencinių lempų plokštes.
Svarbu! Darbo metu reikia laikytis saugos priemonių. Liečiant nuogas dalis galimas iki 400 V elektros smūgis.
| Nuotrauka | Vairuotojo surinkimo iš įkroviklio etapas |
 | Išimkite dėklą nuo įkroviklio. |
 | Lituokliu nuimkite rezistorių, kuris riboja į telefoną tiekiamą įtampą. |
 | Įdėkite derinimo rezistorių į jo vietą, kol reikės nustatyti 5 kOhm. |
 | Lituokite šviesos diodus prie įrenginio išvesties kanalo nuosekliu ryšiu. |
 | Lituokliu nuimkite įvesties kanalus, jų vietoje prilituokite maitinimo laidą, kad prisijungtumėte prie 220 V tinklo. |
 | Patikrinkite grandinės veikimą, nustatykite norimą įtampą derinimo rezistoriaus reguliatoriumi, kad šviesos diodai šviestų ryškiai, bet nekeistų spalvos. |
Šviesos diodų tvarkyklės grandinės pavyzdys iš 220 V tinklo Šviesos diodų tvarkyklės: kur nusipirkti ir kiek jos kainuoja
LED lempų stabilizatorius ir joms skirtas mikroschemas galite įsigyti radijo dalių parduotuvėje, elektros įrangos parduotuvėje ir daugelyje internetinių prekybos platformų. Paskutinis variantas yra ekonomiškiausias. Prietaiso kaina priklauso nuo jo techninių charakteristikų, tipo ir gamintojo. Kai kurių tipų vairuotojų vidutinės kainos nurodytos toliau esančioje lentelėje.
Šviesos diodų galiai reikia naudoti įrenginius, kurie stabilizuotų per juos tekančią srovę. Indikatoriaus ir kitų mažos galios šviesos diodų atveju rezistorių galima atsisakyti. Jų paprastą apskaičiavimą galima dar labiau supaprastinti naudojant „LED skaičiuotuvą“.
Norint naudoti didelės galios šviesos diodus, negalima išsiversti be srovės stabilizavimo įrenginių - tvarkyklių. Tinkami vairuotojai pasižymi labai dideliu efektyvumu – iki 90-95%. Be to, jie užtikrina stabilią srovę net pasikeitus maitinimo šaltinio įtampai. Ir tai gali būti aktualu, jei šviesos diodas maitinamas, pavyzdžiui, iš baterijų. Paprasčiausi srovės ribotuvai – rezistoriai – dėl savo prigimties to negali užtikrinti.
Straipsnyje „Šviesos diodų tvarkyklės“ galite šiek tiek sužinoti apie tiesinių ir perjungimo srovės stabilizatorių teoriją.
Paruoštą vairuotoją, žinoma, galite nusipirkti. Tačiau daug įdomiau tai padaryti patiems. Tam reikės pagrindinių įgūdžių skaityti elektros grandines ir turėti lituoklį. Apsvarstykite keletą paprastų naminių tvarkyklių grandinių, skirtų didelės galios šviesos diodams.
Paprastas vairuotojas. Surinktas ant duonos lentos, maitinantis galingą Cree MT-G2
Labai paprasta linijinė LED tvarkyklės grandinė. Q1 - N kanalo lauko tranzistorius, kurio galia yra pakankama. Tinka, pavyzdžiui, IRFZ48 arba IRF530. Q2 yra dvipolis npn tranzistorius. Aš naudojau 2N3004, galite pasiimti bet kurį panašų. Rezistorius R2 yra 0,5-2W rezistorius, kuris nustatys vairuotojo srovės stiprumą. Atsparumas R2 2,2 Ohm suteikia 200-300mA srovę. Įėjimo įtampa neturėtų būti labai didelė – patartina neviršyti 12-15V. Vairuotojas yra tiesinis, todėl tvarkyklės efektyvumą lems santykis V LED / V IN , kur V LED yra įtampos kritimas per šviesos diodą, o V IN yra įėjimo įtampa. Kuo didesnis skirtumas tarp įvesties įtampos ir šviesos diodo kritimo, ir kuo didesnė vairuotojo srovė, tuo labiau įkais tranzistorius Q1 ir rezistorius R2. Tačiau V IN turi būti bent 1–2 V didesnis nei V LED.
Bandymams sukūriau grandinę ant duonos lentos ir maitinau galingą CREE MT-G2 LED. Maitinimo įtampa yra 9 V, įtampos kritimas per šviesos diodą yra 6 V. Vairuotojas iškart dirbo. Ir net esant tokiai mažai srovei (240 mA), mosfetas išsklaido 0,24 * 3 \u003d 0,72 W šilumos, o tai visai nėra maža.
Grandinė yra labai paprasta ir net gatavame įrenginyje gali būti surinkta montuojant paviršių.
Kito savadarbio vairuotojo schema taip pat labai paprasta. Tai apima LM317 sumažintos įtampos keitiklio lusto naudojimą. Ši mikroschema gali būti naudojama kaip srovės stabilizatorius.
Dar paprastesnė LM317 lusto tvarkyklė
Įėjimo įtampa gali būti iki 37V, ji turi būti bent 3V didesnė už LED įtampos kritimą. Rezistoriaus R1 varža apskaičiuojama pagal formulę R1 = 1,2 / I, kur I yra reikalinga srovė. Srovė neturėtų viršyti 1,5 A. Tačiau esant šiai srovei, rezistorius R1 turėtų sugebėti išsklaidyti 1,5 * 1,5 * 0,8 = 1,8 vato šilumos. LM317 lustas taip pat labai įkais ir be radiatoriaus neapsieisite. Vairuotojas taip pat yra linijinis, todėl siekiant maksimalaus efektyvumo skirtumas tarp V IN ir V LED turėtų būti kuo mažesnis. Kadangi grandinė yra labai paprasta, ją taip pat galima surinkti paviršiniu montavimu.
Toje pačioje duonos plokštėje buvo surinkta grandinė su dviem vieno vato rezistoriais, kurių varža buvo 2,2 omo. Srovės stiprumas pasirodė mažesnis nei apskaičiuotas, nes duonos lentos kontaktai nėra idealūs ir padidina atsparumą.
Kitas vairuotojas yra impulsyvus. Jis surinktas ant QX5241 lusto.
Grandinė taip pat yra paprasta, tačiau susideda iš šiek tiek didesnio dalių skaičiaus, todėl čia negalima išsiversti be spausdintinės plokštės gamybos. Be to, pats QX5241 lustas pagamintas gana mažoje SOT23-6 pakuotėje ir reikalauja dėmesio lituojant.
Įėjimo įtampa neturi viršyti 36V, maksimali stabilizavimo srovė – 3A. Įvesties kondensatorius C1 gali būti bet koks – elektrolitinis, keraminis arba tantalo. Jo talpa iki 100 μF, maksimali darbinė įtampa bent 2 kartus didesnė už įėjimo įtampą. Kondensatorius C2 yra keraminis. Kondensatorius C3 – keraminis, talpa 10uF, įtampa – bent 2 kartus didesnė už įvestį. Rezistoriaus R1 galia turi būti ne mažesnė kaip 1 W. Jo varža apskaičiuojama pagal formulę R1 = 0,2 / I, kur I yra reikalinga vairuotojo srovė. Rezistorius R2 - bet kokia varža 20-100 kOhm. Schottky diodas D1 turi atlaikyti atvirkštinę įtampą su marža - bent 2 kartus didesne už įėjimo vertę. Ir jis turi būti skirtas srovei, ne mažesnei nei reikalinga vairuotojo srovė. Vienas iš svarbiausių grandinės elementų yra lauko tranzistorius Q1. Tai turėtų būti N kanalo lauko įrenginys su mažiausia atvira varža, žinoma, jis turi atlaikyti įėjimo įtampą ir reikiamą srovės stiprumą su atsarga. Geras variantas yra lauko tranzistoriai SI4178, IRF7201 ir tt Induktoriaus L1 induktyvumas turi būti 20-40 μH, o maksimali darbinė srovė – bent reikalaujama vairuotojo srovė.
Šios tvarkyklės dalių skaičius labai mažas, visos jos kompaktiško dydžio. Dėl to galite gauti gana miniatiūrinį ir tuo pačiu galingą vairuotoją. Tai impulsų tvarkyklės, jos efektyvumas yra žymiai didesnis nei linijinių tvarkyklių. Tačiau rekomenduojama, kad įvesties įtampa būtų tik 2-3 V didesnė už įtampos kritimą šviesos dioduose. Vairuotojas taip pat įdomus tuo, kad QX5241 lusto 2 išvestis (DIM) gali būti naudojama pritemdymui - valdyti tvarkyklės srovę ir atitinkamai šviesos diodo ryškumą. Norėdami tai padaryti, šiam išėjimui reikia pritaikyti impulsus (PWM), kurių dažnis yra iki 20 kHz. Bet kuris tinkamas mikrovaldiklis gali tai išspręsti. Dėl to galite gauti vairuotoją su keliais veikimo režimais.
(13 įvertinimų, vidurkis 4,58 iš 5)Standartinė PT4115 LED tvarkyklės grandinė parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje: 
Maitinimo įtampa turi būti bent 1,5–2 voltais didesnė už bendrą šviesos diodų įtampą. Atitinkamai, maitinimo įtampos diapazone nuo 6 iki 30 voltų, prie tvarkyklės galima prijungti nuo 1 iki 7-8 šviesos diodų.
Maksimali mikroschemos maitinimo įtampa yra 45 V, tačiau veikimas šiuo režimu negarantuojamas (geriau atkreipkite dėmesį į panašų lustą).
Srovė per šviesos diodus yra trikampio formos, kurios didžiausias nuokrypis nuo vidutinės vertės yra ±15%. Vidutinė srovė per šviesos diodus nustatoma rezistorius ir apskaičiuojama pagal formulę:
I LED = 0,1 / R
Mažiausia leistina vertė R = 0,082 Ohm, o tai atitinka maksimalią 1,2 A srovę.
Šviesos diodo srovės nuokrypis nuo apskaičiuoto neviršija 5%, jei rezistorius R sumontuotas maksimaliu nuokrypiu nuo vardinės vertės 1%.
Taigi, norėdami įjungti šviesos diodą nuolatiniam ryškumui, DIM išvestį paliekame kabėti ore (ji yra ištraukta iki 5 V lygio PT4115 viduje). Šiuo atveju išėjimo srovę lemia tik varža R.
Jei tarp DIM kaiščio ir žemės yra prijungtas kondensatorius, gausime tolygaus šviesos diodų apšvietimo efektą. Laikas pasiekti maksimalų ryškumą priklausys nuo kondensatoriaus talpos, kuo ji didesnė, tuo ilgiau lemputė užsidegs.
Nuoroda: kiekvienas talpos nanofaradas padidina įjungimo laiką 0,8 ms. 
Jei norite sukurti pritemdomą šviesos diodų tvarkyklę su ryškumo valdymu nuo 0 iki 100%, galite naudoti vieną iš dviejų būdų:
- Pirmas būdas apima nuolatinės įtampos tiekimą nuo 0 iki 6 V į DIM įvestį. Šiuo atveju ryškumo reguliavimas nuo 0 iki 100% atliekamas esant DIM kaiščio įtampai nuo 0,5 iki 2,5 voltų. Įtampos padidinimas virš 2,5 V (ir iki 6 V) neturi įtakos srovei per šviesos diodus (ryškumas nesikeičia). Priešingai, sumažėjus įtampai iki 0,3 V ar mažesnio lygio, grandinė išjungiama ir perkeliama į budėjimo režimą (srovės suvartojimas sumažėja iki 95 μA). Taigi galima efektyviai valdyti tvarkyklės veikimą nenuimant maitinimo įtampos.
- Antras būdas reiškia signalą iš impulso pločio keitiklio, kurio išėjimo dažnis yra 100–20 000 Hz, ryškumą lems darbo ciklas (impulso darbo ciklas). Pavyzdžiui, jei aukštas lygis laikomas 1/4 laikotarpio, o žemas - atitinkamai 3/4, tai atitiks 25% maksimalaus ryškumo lygį. Reikia suprasti, kad tvarkyklės dažnį lemia induktoriaus induktyvumas ir jokiu būdu nepriklauso nuo pritemdymo dažnio.
PT4115 LED tvarkyklės grandinė su pastovios įtampos reguliatoriumi parodyta paveikslėlyje žemiau: 
Ši LED pritemdymo schema veikia puikiai, nes lusto viduje esantis DIM kaištis per 200 kΩ rezistorių „ištraukiamas“ į 5 V magistralę. Todėl potenciometro slankikliui esant žemiausioje padėtyje susidaro 200 + 200 kΩ įtampos daliklis ir DIM kaištyje susidaro 5/2=2,5V potencialas, kuris atitinka 100% ryškumą.
Kaip veikia schema
Pirmuoju momentu, kai įjungiama įėjimo įtampa, srovė per R ir L yra lygi nuliui, o mikroschemoje įmontuotas išvesties raktas yra atidarytas. Srovė per šviesos diodus pradeda palaipsniui didėti. Srovės didėjimo greitis priklauso nuo induktyvumo vertės ir maitinimo įtampos. Grandinės komparatorius lygina potencialus prieš ir po rezistoriaus R ir, kai tik skirtumas yra 115 mV, jo išėjime atsiranda žemas lygis, kuris uždaro išėjimo jungiklį.
Dėl induktyvumo sukauptos energijos srovė per šviesos diodus neišnyksta akimirksniu, o pradeda palaipsniui mažėti. Įtampos kritimas rezistoriuje R taip pat palaipsniui mažėja. Kai tik jis pasiekia 85 mV reikšmę, lygintuvas vėl duos signalą atidaryti išvesties raktą. Ir visas ciklas kartojasi nuo pat pradžių.
Jei reikia sumažinti srovės virpėjimą per šviesos diodus, lygiagrečiai su šviesos diodais leidžiama prijungti kondensatorių. Kuo didesnė jo talpa, tuo labiau bus išlyginta per šviesos diodus tekančios srovės trikampė forma ir ji taps panašesnė į sinusinę. Kondensatorius neturi įtakos tvarkyklės veikimo dažniui ar efektyvumui, tačiau padidina norimos srovės nusistovėjimo per šviesos diodą laiką. 
Svarbios surinkimo detalės
Svarbus grandinės elementas yra kondensatorius C1. Jis ne tik išlygina bangavimą, bet ir kompensuoja induktoryje susikaupusią energiją tuo metu, kai uždaromas išėjimo jungiklis. Be C1, induktoryje sukaupta energija tekės per Schottky diodą į maitinimo bėgį ir gali sukelti mikroschemos gedimą. Todėl, jei įjungsite tvarkyklę be kondensatoriaus, kuris manevruoja maitinimo šaltinyje, beveik garantuojama, kad mikroschema bus uždengta. Ir kuo didesnė induktoriaus induktyvumas, tuo didesnė tikimybė, kad jis sudegins mikruhą.
Minimali kondensatoriaus C1 talpa yra 4,7 uF (o kai grandinė po diodinio tiltelio maitinama pulsuojančia įtampa, ji yra ne mažesnė kaip 100 uF).
Kondensatorius turi būti dedamas kuo arčiau lusto ir turi mažiausią įmanomą ESR vertę (t. y. tantalo vamzdeliai yra sveikintini).
Taip pat labai svarbu atsakingai žiūrėti į diodo pasirinkimą. Jis turi turėti mažą tiesioginės įtampos kritimą, trumpą atkūrimo laiką perjungimo metu ir stabilų veikimą, kai p-n sandūros temperatūra pakyla, kad nepadidėtų nuotėkio srovė.
Iš esmės galite pasiimti įprastą diodą, tačiau Schottky diodai geriausiai tinka šiems reikalavimams. Pavyzdžiui, STPS2H100A SMD versijoje (priekinė įtampa 0,65V, atbulinė - 100V, impulsinė srovė iki 75A, darbinė temperatūra iki 156°C) arba FR103 DO-41 pakuotėje (atbulinė įtampa iki 200V, srovė iki 30A, temperatūra iki 150 °C). Labai gerai pasirodė įprasti SS34, kuriuos galite ištraukti iš senų lentų arba nusipirkti visą pakuotę už 90 rublių.
Induktoriaus induktyvumas priklauso nuo išėjimo srovės (žr. lentelę žemiau). Neteisingai parinkta induktyvumo vertė gali padidinti mikroschemos išsklaidytą galią ir viršyti darbinės temperatūros diapazoną.
Perkaitus virš 160°C, mikroschema automatiškai išsijungs ir liks išjungtoje būsenoje, kol atvės iki 140°C, o po to automatiškai įsijungs.
Nepaisant turimų lentelės duomenų, leidžiama montuoti ritę su induktyvumo nuokrypiu į viršų nuo vardinės vertės. Tai keičia visos grandinės efektyvumą, tačiau ji veikia.
Induktorius gali būti paimtas iš gamyklos arba galite tai padaryti patys iš ferito žiedo iš perdegusios pagrindinės plokštės ir PEL-0,35 laido.
Jei svarbu maksimali įrenginio autonomija (nešiojami žibintai, žibintai), tada, norint padidinti grandinės efektyvumą, prasminga skirti laiko kruopščiam droselio pasirinkimui. Esant mažoms srovėms, induktyvumas turi būti didesnis, kad būtų sumažintos srovės valdymo klaidos dėl tranzistoriaus perjungimo vėlavimo.
Induktorius turi būti kuo arčiau SW gnybto, idealiai prijungtas tiesiai prie jo.
Ir galiausiai, tiksliausias LED tvarkyklės grandinės elementas yra rezistorius R. Kaip jau minėta, jo minimali vertė yra 0,082 omo, o tai atitinka 1,2 A srovę.
Deja, ne visada įmanoma rasti tinkamos vertės rezistorių, todėl laikas prisiminti ekvivalentinės varžos skaičiavimo formules, kai rezistoriai jungiami nuosekliai ir lygiagrečiai:
- R paskutinis \u003d R 1 + R 2 + ... + R n;
- R poros = (R 1 xR 2) / (R 1 + R 2).
Derindami įvairius perjungimo būdus, galite gauti reikiamą varžą iš kelių turimų rezistorių.
Svarbu atskirti plokštę, kad Schottky diodo srovė netekėtų palei takelį tarp R ir VIN, nes tai gali sukelti apkrovos srovės matavimo klaidas.
Mažos PT4115 tvarkyklės kainos, didelis patikimumas ir stabilumo charakteristikos prisideda prie plataus jo naudojimo LED lempose. Beveik kas antra 12 voltų LED lempa su MR16 pagrindu yra sumontuota ant PT4115 (arba CL6808). 
Srovės nustatymo rezistoriaus varža (omais) apskaičiuojama pagal tą pačią formulę:
R = 0,1 / I šviesos diodas[A]
Įprasta laidų schema atrodo taip: 
Kaip matote, viskas labai panašu į LED lempos grandinę su PT4515 tvarkykle. Darbo aprašymas, signalo lygiai, naudojamų elementų ypatybės ir spausdintinės plokštės išdėstymas yra lygiai tokie patys, todėl kartoti nėra prasmės.
CL6807 parduodamas po 12 rublių / vnt, tik reikia žiūrėti, kad neslystų lituoti (rekomenduoju pasiimti).
SN3350
SN3350 - dar vienas nebrangus lustas LED tvarkyklėms (13 rublių / vnt.). Tai beveik pilnas PT4115 analogas su vieninteliu skirtumu, kad maitinimo įtampa gali svyruoti nuo 6 iki 40 voltų, o maksimali išėjimo srovė ribojama iki 750 miliamperų (nuolatinė srovė neturi viršyti 700 mA).
Kaip ir visos aukščiau išvardytos mikroschemos, SN3350 yra impulsų sumažinimo keitiklis su išėjimo srovės stabilizavimo funkcija. Kaip įprasta, apkrovos srovė (o mūsų atveju vienas ar keli šviesos diodai veikia kaip apkrova) nustatoma pagal rezistoriaus R varžą:
R = 0,1 / I šviesos diodas
Kad neviršytų didžiausios išėjimo srovės vertės, varža R turi būti ne mažesnė kaip 0,15 omo.
Mikroschema yra dviejų paketų: SOT23-5 (maksimali 350 mA) ir SOT89-5 (700 mA).
Kaip įprasta, taikydami nuolatinę įtampą ADJ kaiščiui, paverčiame grandinę į paprastą reguliuojamą šviesos diodų tvarkyklę.
Šios mikroschemos ypatybė yra šiek tiek kitoks reguliavimo diapazonas: nuo 25% (0,3 V) iki 100% (1,2 V). Kai potencialas prie ADJ kaiščio nukrenta iki 0,2 V, mikroschema pereina į miego režimą, kai suvartojama apie 60 μA.
Įprasta perjungimo grandinė: 
Daugiau informacijos rasite lusto specifikacijoje (pdf failas).
ZXLD1350
Nepaisant to, kad ši mikroschema yra dar vienas klonas, kai kurie techninių charakteristikų skirtumai neleidžia jų tiesiogiai pakeisti vienas kitu.
Štai pagrindiniai skirtumai:
- mikroschema paleidžiama jau nuo 4,8 V, bet normaliai veikia tik tada, kai maitinimo įtampa yra nuo 7 iki 30 voltų (leidžiama maitinti iki 40 V per pusę sekundės);
- maksimali apkrovos srovė - 350 mA;
- išvesties rakto varža atviroje būsenoje - 1,5 - 2 omai;
- Keičiant ADJ kaiščio potencialą nuo 0,3 iki 2,5 V, galite pakeisti išėjimo srovę (LED ryškumą) nuo 25 iki 200%. Esant 0,2 V įtampai bent 100 µs, vairuotojas pereina į pristabdytąją būseną ir sunaudoja mažai energijos (apie 15–20 µA);
- jei reguliavimas atliekamas PWM signalu, tada, kai impulsų pasikartojimo dažnis mažesnis nei 500 Hz, ryškumo kitimo diapazonas yra 1–100%. Jei dažnis yra didesnis nei 10 kHz, tada nuo 25% iki 100%;
Maksimali įtampa, kurią galima pritaikyti pritemdymo įėjimui (ADJ), yra 6 V. Šiuo atveju 2,5–6 V diapazone vairuotojas išveda maksimalią srovę, kurią nustato srovę ribojantis rezistorius. Rezistoriaus varža apskaičiuojama lygiai taip pat, kaip ir visose pirmiau minėtose mikroschemose:
R = 0,1 / I šviesos diodas
Minimali rezistoriaus varža yra 0,27 omo.
Įprasta perjungimo grandinė niekuo nesiskiria nuo jos kolegų: 
Neįmanoma tiekti elektros grandinės be kondensatoriaus C1 !!! Geriausiu atveju lustas perkais ir išskirs nestabilias charakteristikas. Blogiausiu atveju jis akimirksniu suges.
Išsamesnes ZXLD1350 charakteristikas galite rasti šio lusto duomenų lape.
Mikroschemos kaina yra nepagrįstai didelė (), nepaisant to, kad išėjimo srovė yra gana maža. Apskritai, stipriai ant ventiliatoriaus. Aš nesikreipčiau.
QX5241
QX5241 yra kiniškas MAX16819 (MAX16820) analogas, tačiau patogesnėje pakuotėje. Taip pat galima įsigyti KF5241, 5241B pavadinimais. Jis pažymėtas „5241a“ (žr. nuotrauką).
Vienoje gerai žinomoje parduotuvėje jie parduodami beveik pagal svorį (10 vienetų už 90 rublių).
Vairuotojas veikia lygiai tuo pačiu principu, kaip ir visi aukščiau išvardinti (nuolatinis keitiklis), tačiau joje nėra išėjimo jungiklio, todėl darbui reikalingas išorinis lauko tranzistorius.
Galite naudoti bet kurį N kanalo MOSFET su tinkama išleidimo srove ir išleidimo į šaltinį įtampa. Pavyzdžiui, tinka: SQ2310ES (iki 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Apskritai, kuo mažesnė atidarymo įtampa, tuo geriau.
Štai keletas pagrindinių QX5241 LED tvarkyklės funkcijų:
- maksimali išėjimo srovė - 2,5 A;
- Efektyvumas iki 96%;
- maksimalus pritemdymo dažnis - 5 kHz;
- maksimalus keitiklio veikimo dažnis - 1 MHz;
- srovės stabilizavimo tikslumas per šviesos diodus - 1%;
- maitinimo įtampa - 5,5 - 36 voltai (gerai veikia net esant 38!);
- išėjimo srovė apskaičiuojama pagal formulę: R = 0,2 / I šviesos diodas
Plačiau skaitykite specifikacijoje (anglų kalba).
QX5241 LED tvarkyklėje yra nedaug detalių ir ji visada surenkama pagal šią schemą: 
5241 mikroschema yra tik SOT23-6 pakuotėje, todėl su lituokliu lituokliui prie jo geriau nesiartinti. Po montavimo plokštę reikia kruopščiai nuplauti nuo srauto, bet koks neaiškus užteršimas gali neigiamai paveikti mikroschemos veikimą.
Skirtumas tarp maitinimo įtampos ir bendro įtampos kritimo dioduose turi būti 4 voltai (ar daugiau). Jei mažiau, tada yra tam tikrų veikimo sutrikimų (dabartinis nestabilumas ir droselio švilpukas). Taigi imkite jį su marža. Be to, kuo didesnė išėjimo srovė, tuo didesnė įtampos riba. Nors galbūt ką tik gavau nesėkmingą mikroschemos kopiją.
Jei įvesties įtampa yra mažesnė už bendrą šviesos diodų kritimą, generavimas nepavyksta. Tuo pačiu metu visiškai atsidaro išvesties lauko jungiklis ir šviečia šviesos diodai (natūralu, kad ne visa galia, nes nepakanka įtampos).
AL9910
Diodes Incorporated sukūrė vieną labai įdomų LED tvarkyklės IC: AL9910. Įdomu tai, kad jo darbinės įtampos diapazonas leidžia tiesiogiai prijungti prie 220 V tinklo (per paprastą diodinį lygintuvą).
Čia yra pagrindinės jo savybės:
- įėjimo įtampa - iki 500V (pakeitimui iki 277V);
- įmontuotas įtampos reguliatorius, skirtas maitinti mikroschemą, kuriam nereikia gesinimo rezistoriaus;
- galimybė reguliuoti ryškumą keičiant valdymo kojelės potencialą nuo 0,045 iki 0,25 V;
- įmontuota apsauga nuo perkaitimo (įsijungia esant 150°С);
- veikimo dažnis (25-300 kHz) nustatomas išoriniu rezistorių;
- darbui reikalingas išorinis lauko tranzistorius;
- Galima įsigyti 8 kojelių SO-8 ir SO-8EP dėkluose.
Ant AL9910 lusto surinkta tvarkyklė neturi galvaninės izoliacijos nuo tinklo, todėl ji turėtų būti naudojama tik ten, kur neįmanomas tiesioginis kontaktas su grandinės elementais.
Plačiai paplitęs šviesos diodų naudojimas paskatino masinę jų maitinimo šaltinių gamybą. Tokie blokai vadinami vairuotojais. Pagrindinis jų bruožas yra tai, kad jie gali stabiliai išlaikyti tam tikrą srovę išėjime. Kitaip tariant, šviesos diodų tvarkyklė yra jų maitinimo šaltinis.
Tikslas
Kadangi šviesos diodas yra puslaidininkinis elementas, pagrindinė charakteristika, lemianti jų švytėjimo ryškumą, yra ne įtampa, o srovė. Kad jie garantuotai dirbtų deklaruotą valandų skaičių, reikalingas vairuotojas – jis stabilizuoja srovę, tekančią per LED grandinę. Galima naudoti mažos galios šviesos diodus be tvarkyklės, tokiu atveju rezistorius atlieka savo vaidmenį.
Taikymas
Vairuotojai naudojami tiek maitinant šviesos diodą iš 220 V tinklo, tiek iš nuolatinės 9-36 V įtampos šaltinių. Pirmieji naudojami apšviečiant patalpas LED lempomis ir juostelėmis, antrieji dažniau naudojami automobiliuose, dviračių žibintuose, nešiojamose lempose. ir kt.
Veikimo principas
Kaip jau minėta, vairuotojas yra dabartinis šaltinis. Jo skirtumai nuo įtampos šaltinio parodyti žemiau.
Įtampos šaltinis savo išėjime sukuria tam tikrą įtampą, idealiai nepriklausomą nuo apkrovos.
Pavyzdžiui, jei prie 12 V šaltinio prijungsite 40 omų rezistorių, per jį tekės 300 mA srovė.
Jei lygiagrečiai prijungsite du rezistorius, bendra srovė bus jau 600 mA esant tokiai pat įtampai.
Vairuotojas savo išėjime palaiko tam tikrą srovę. Įtampa gali pasikeisti.
Taip pat prie 300 mA tvarkyklės prijungiame 40 omų rezistorių.
Vairuotojas sukurs 12 V kritimą per rezistorių.
Jei lygiagrečiai prijungiate du rezistorius, srovė vis tiek bus 300 mA, o įtampa nukris iki 6 V:
Taigi idealus vairuotojas gali užtikrinti apkrovą vardine srove, nepaisant įtampos kritimo. Tai reiškia, kad šviesos diodas, kurio įtampos kritimas yra 2 V ir srovė 300 mA, degs taip pat ryškiai kaip šviesos diodas, kurio įtampa yra 3 V ir srovė 300 mA.
Pagrindinės charakteristikos
Renkantis reikia atsižvelgti į tris pagrindinius parametrus: išėjimo įtampą, srovę ir apkrovos sunaudotą galią.
Vairuotojo išėjimo įtampa priklauso nuo kelių veiksnių:
- įtampos kritimas per šviesos diodą;
- šviesos diodų skaičius;
- prijungimo būdas.
Srovę tvarkyklės išėjime lemia šviesos diodų charakteristikos ir priklauso nuo šių parametrų:
- LED galia;
- ryškumą.
Šviesos diodų galia turi įtakos jų vartojamai srovei, kuri gali skirtis priklausomai nuo reikalingo ryškumo. Vairuotojas turi suteikti jiems šią srovę.
Apkrovos galia priklauso nuo:
- kiekvieno šviesos diodo galia;
- jų kiekis;
- spalvos.
Apskritai energijos suvartojimą galima apskaičiuoti kaip
kur Pled yra šviesos diodo galia,
N yra prijungtų šviesos diodų skaičius.
Maksimali vairuotojo galia neturėtų būti mažesnė.
Verta manyti, kad stabiliam vairuotojo veikimui ir norint išvengti jo gedimo, turėtų būti numatyta bent 20–30% galios atsarga. Tai yra, turi būti toks ryšys:
kur Pmax yra didžiausia vairuotojo galia.
Be šviesos diodų galios ir skaičiaus, apkrovos galia priklauso ir nuo jų spalvos. Skirtingų spalvų šviesos diodai turi skirtingą įtampos kritimą esant ta pačiai srovei. Pavyzdžiui, XP-E raudonas šviesos diodas turi 1,9–2,4 V įtampos kritimą esant 350 mA. Vidutinė jo tokiu būdu suvartojama galia yra apie 750 mW.
Žalias XP-E turi 3,3–3,9 V kritimą esant tokiai pačiai srovei ir vidutiniškai bus apie 1,25 W. Tai reiškia, kad 10 vatų tvarkyklė gali maitinti arba 12–13 raudonų šviesos diodų, arba 7–8 žalius.
Kaip pasirinkti LED tvarkyklę. LED prijungimo būdai
Tarkime, yra 6 šviesos diodai, kurių įtampos kritimas yra 2 V, o srovė - 300 mA. Galite juos sujungti įvairiais būdais, ir kiekvienu atveju jums reikės tvarkyklės su tam tikrais parametrais:
Nepriimtina tokiu būdu lygiagrečiai prijungti 3 ar daugiau šviesos diodų, nes tokiu atveju per juos gali tekėti per daug srovės, dėl kurios jie greitai suges.
Atkreipkite dėmesį, kad visais atvejais vairuotojo galia yra 3,6 W ir nepriklauso nuo apkrovos prijungimo būdo.
Taigi, tikslingiau pasirinkti LED tvarkyklę jau pastarųjų pirkimo etape, prieš tai nustačius prijungimo schemą. Jei pirmiausia įsigyjate pačius šviesos diodus, o tada pasirenkate jiems tvarkyklę, tai gali būti sudėtinga užduotis, nes yra tikimybė, kad rasite būtent tokį maitinimo šaltinį, kuris gali užtikrinti šio konkretaus skaičiaus šviesos diodų, įtrauktų į konkrečią, veikimą. schema, yra maža.
Rūšys
Apskritai LED tvarkykles galima suskirstyti į dvi kategorijas: linijines ir perjungiamąsias.
Linijinis išėjimas yra srovės generatorius. Tai užtikrina išėjimo srovės stabilizavimą esant nestabiliai įėjimo įtampai; be to, reguliavimas vyksta sklandžiai, nesukuriant aukšto dažnio elektromagnetinių trukdžių. Jie yra paprasti ir pigūs, tačiau dėl mažo efektyvumo (mažiau nei 80 %) jų taikymo sritis apsiriboja mažos galios šviesos diodais ir juostelėmis.
Impulsai yra įrenginiai, kurie išvestyje sukuria aukšto dažnio srovės impulsų seriją.
Paprastai jie veikia impulsų pločio moduliacijos (PWM) principu, tai yra, vidutinė išėjimo srovės vertė nustatoma pagal impulsų pločio ir jų laikotarpio santykį (ši vertė vadinama darbo ciklu).
Aukščiau pateiktoje diagramoje parodyta, kaip veikia PWM tvarkyklė: impulsų dažnis išlieka pastovus, tačiau darbo ciklas svyruoja nuo 10% iki 80%. Dėl to pasikeičia vidutinė srovės I cp vertė išėjime.
Tokios tvarkyklės yra plačiai naudojamos dėl kompaktiškumo ir didelio efektyvumo (apie 95%). Pagrindinis trūkumas yra didesnis elektromagnetinių trukdžių lygis, palyginti su linijiniais.
220V LED tvarkyklė
Įjungimui į 220 V tinklą gaminami tiek linijiniai, tiek impulsiniai. Yra tvarkyklės su galvanine izoliacija nuo tinklo ir be jos. Pagrindiniai pirmųjų pranašumai yra didelis efektyvumas, patikimumas ir saugumas.
Be galvaninės izoliacijos jie paprastai yra pigesni, bet mažiau patikimi ir reikalauja atsargumo jungiant, nes yra elektros smūgio galimybė.
Kinijos vairuotojai
LED tvarkyklių paklausa prisideda prie jų masinės gamybos Kinijoje. Šie įrenginiai yra impulsinės srovės šaltiniai, dažniausiai 350-700 mA, dažnai be korpuso.
Kiniškas vairuotojas 3w led
Pagrindiniai jų pranašumai yra maža kaina ir galvaninės izoliacijos buvimas. Trūkumai yra šie:
- mažas patikimumas dėl pigių grandinės sprendimų naudojimo;
- apsaugos nuo perkaitimo ir tinklo svyravimų trūkumas;
- didelis radijo trukdžių lygis;
- didelis išėjimo pulsavimas;
- trapumas.
Gyvenimas
Paprastai vairuotojo tarnavimo laikas yra trumpesnis nei optinės dalies – gamintojai suteikia 30 000 darbo valandų garantiją. Taip yra dėl tokių veiksnių kaip:
- tinklo įtampos nestabilumas;
- temperatūros svyravimai;
- drėgmės lygis;
- vairuotojo apkrova.
Silpniausia LED tvarkyklės grandis yra išlyginamieji kondensatoriai, kurie linkę išgarinti elektrolitą, ypač esant didelei drėgmei ir nestabiliai maitinimo įtampai. Dėl to padidėja pulsacijos lygis tvarkyklės išvestyje, o tai neigiamai veikia šviesos diodų veikimą.
Be to, nepilnas vairuotojo pakrovimas turi įtakos tarnavimo laikui. Tai yra, jei jis skirtas 150 W ir veikia esant 70 W apkrovai, pusė jo galios grįžta į tinklą, todėl jis perkraunamas. Dėl to dažnai nutrūksta elektros tiekimas. Rekomenduojame perskaityti apie.
Šviesos diodų tvarkyklės (mikroschemos).
Daugelis gamintojų gamina specializuotus tvarkyklės IC. Panagrinėkime kai kuriuos iš jų.
ON Semiconductor UC3845 yra perjungimo tvarkyklė, kurios išėjimo srovė iki 1A. Žemiau parodyta šio lusto 10 W LED tvarkyklės grandinė.
Supertex HV9910 yra labai paplitusi perjungimo tvarkyklės IC. Išėjimo srovė neviršija 10 mA, neturi galvaninės izoliacijos.
Žemiau parodyta paprasta dabartinė šio lusto tvarkyklė.
Texas Instruments UCC28810. Tinklo impulsų tvarkyklė, turi galimybę organizuoti galvaninę izoliaciją. Išėjimo srovė iki 750 mA.
Šiame vaizdo įraše aprašytas dar vienas šios įmonės lustas, didelės galios šviesos diodų LM3404HV maitinimo tvarkyklė:
Įrenginys veikia rezonansinio keitiklio „Buck Converter“ principu, tai yra, reikalingos srovės palaikymo funkcija iš dalies priskiriama rezonansinei grandinei ritės L1 ir Schottky diodo D1 pavidalu (tipinė diagrama parodyta žemiau). . Taip pat galima nustatyti perjungimo dažnį, pasirenkant rezistorių R ON .
„Maxim MAX16800“ yra linijinis lustas, veikiantis esant žemai įtampai, todėl ant jo galite sukurti 12 voltų tvarkyklę. Išėjimo srovė yra iki 350 mA, todėl gali būti naudojama kaip galingo LED, žibintuvėlio ir kt. Yra galimybė pritemdyti. Žemiau pateikiama tipinė schema ir struktūra.
Išvada
Šviesos diodai sunaudoja daug daugiau energijos nei kiti šviesos šaltiniai. Pavyzdžiui, 20% viršijant srovę fluorescencinei lempai, jos veikimas rimtai nepablogės, o šviesos diodų tarnavimo laikas sutrumpės kelis kartus. Todėl rinkdamiesi šviesos diodų tvarkyklę turėtumėte būti ypač atsargūs.
