همه می‌دانند که ال‌ای‌دی‌ها برای تغذیه به جریان ثابتی نیاز دارند، در غیر این صورت کریستال آن‌ها نمی‌تواند آن را تحمل کند و به سرعت فرو می‌ریزد. برای این منظور، از تثبیت جریان استفاده می شود - مدارهای درایور ویژه یا به سادگی مقاومت. آخرین روش بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، به خصوص در نوارهای LED، که در آن یک مقاومت برای هر 3 عنصر LED نصب می شود. اما مقاومت ها با وظیفه تثبیت خود به طور مؤثری کنار نمی آیند، زیرا اولاً آنها گرم می شوند (مصرف انرژی اضافی) و ثانیاً طبق قانون اهم جریان داده شده را در یک محدوده ولتاژ باریک حفظ می کنند.

معرفی یک عنصر رادیویی نسل جدید - تنظیم کننده جریان فشرده برای LED ها از OnSemi NSI45020AT1G. مزیت مهم آن این است که دو ترمینال و مینیاتوری است که به طور خاص برای کنترل LED های کم مصرف ایجاد شده است. این دستگاه در بسته بندی SMD SOD-123 ساخته شده و جریان پایدار 20 میلی آمپر را بدون نیاز به قطعات خارجی اضافی در مدار فراهم می کند. چنین دستگاه ساده و قابل اعتمادی به شما امکان می دهد راه حل های ارزان قیمت برای کنترل LED ها ایجاد کنید. در داخل آن یک مدار متشکل از یک ترانزیستور اثر میدانی و چندین بخش سیم کشی وجود دارد که به طور طبیعی با عناصر حفاظت رادیویی همراه است. چیزی شبیه به این درایور LED.

رگولاتور به صورت سری به مدار LED متصل می شود، با حداکثر ولتاژ کاری 45 ولت کار می کند، جریانی را در مدار 20 میلی آمپر با دقت 10% تامین می کند و دارای محافظ داخلی ESD و حفاظت معکوس قطبی است. با افزایش دمای کنترل کننده، جریان خروجی کاهش می یابد. افت ولتاژ 0.5 ولت و ولتاژ روشن 7.5 ولت است.

مدارهای اتصال تثبیت کننده جریان LED

برای اطمینان از جریان بیش از 20 میلی آمپر در مدار، باید چندین تنظیم کننده را به صورت موازی وصل کنید (2 رگولاتور - جریان 40 میلی آمپر، 3 تنظیم کننده - جریان 60 میلی آمپر، 5 تنظیم کننده - 100 میلی آمپر).

ویژگی های اصلی رگولاتور NSI45020

• جریان قابل تنظیم 20±10% میلی آمپر؛
• حداکثر ولتاژ آند-کاتد 45 ولت;
• محدوده دمای کارکرد -55…+150°C;
• محفظه SOD-123 با استفاده از فناوری بدون سرب ساخته شده است.

زمینه های کاربرد تثبیت کننده NSI45020AT1G: پانل های نور، نورپردازی تزئینی، نور پس زمینه نمایشگر. در خودروها، رگولاتور جریان بر روی نور پس زمینه آینه ها، داشبوردها و دکمه ها نصب می شود. همچنین در نوارهای LED به جای مقاومت های معمولی استفاده می شود که به شما امکان می دهد نوارهای LED را به منابع ولتاژهای مختلف بدون از دست دادن روشنایی متصل کنید. ولتاژ تغذیه NSI45020 تا 45 ولت است، خروجی 20 میلی آمپر پایدار است. به صورت سری با زنجیره ای از LED ها وصل شده است، تنها شرط: مجموع افت ولتاژ روی LED ها باید حداقل 0.7 ولت کمتر از ولتاژ ورودی باشد. به طور کلی، قطعه مفید است، و اگر قیمت برای آنها کم بودند، می توانید با خیال راحت یک دسته را خریداری کنید و آن را به جای مقاومت، برای همه LED ها در دستگاه ها و سازه ها نصب کنید.

دستگاه نیمه هادی مورد نظر برای تثبیت جریان در سطح مورد نیاز طراحی شده است، هزینه پایینی دارد و توسعه مدارها را برای بسیاری از دستگاه های الکترونیکی ساده می کند. من سعی می کنم کمی کمبود اطلاعات در مورد راه حل های مدار ساده برای تثبیت کننده های DC را پر کنم.

کمی تئوری

یک منبع جریان ایده آل دارای یک EMF بی نهایت بزرگ و یک مقاومت داخلی بی نهایت بزرگ است که امکان به دست آوردن جریان مورد نیاز در مدار را مستقل از مقاومت بار می دهد.

در نظر گرفتن مفروضات نظری در مورد پارامترهای منبع جریان به درک تعریف منبع جریان ایده آل کمک می کند. جریان تولید شده توسط یک منبع جریان ایده آل با تغییر مقاومت بار از اتصال کوتاه به بی نهایت ثابت می ماند. برای حفظ مقدار فعلی بدون تغییر، مقدار emf از یک مقدار مساوی صفر تا بی نهایت متغیر است. ویژگی یک منبع جریان که به شما امکان می دهد یک مقدار جریان پایدار را بدست آورید: هنگامی که مقاومت بار تغییر می کند، EMF منبع جریان به گونه ای تغییر می کند که مقدار فعلی ثابت بماند.

منابع جریان واقعی جریان را در سطح مورد نیاز در محدوده محدودی از ولتاژ تولید شده در یک بار و مقاومت بار محدود حفظ می کنند. یک منبع ایده آل در نظر گرفته می شود و یک منبع جریان واقعی می تواند با مقاومت بار صفر کار کند. حالت بسته شدن خروجی منبع جریان یک استثنا نیست یا یک عملکرد دشوار برای اجرای منبع جریان نیست، این یکی از حالت‌های عملکردی است که در صورت قطع ناگهانی خروجی دستگاه می‌تواند بدون دردسر به آن سوئیچ کند و به آن سوئیچ کند. حالت کار با مقاومت بار بیشتر از صفر.

منبع جریان واقعی همراه با منبع ولتاژ استفاده می شود. شبکه 220 ولت 50 هرتز، منبع تغذیه آزمایشگاهی، باتری، ژنراتور بنزینی، باتری خورشیدی - منابع ولتاژی که برق مصرف کننده را تامین می کند. یک تثبیت کننده جریان به صورت سری به یکی از آنها متصل می شود. خروجی چنین دستگاهی به عنوان منبع جریان در نظر گرفته می شود.

ساده ترین تثبیت کننده جریان یک جزء دو ترمینالی است که جریان عبوری از آن را به بزرگی و دقت مربوط به داده های سازنده محدود می کند. چنین دستگاه نیمه هادی در بیشتر موارد دارای محفظه ای است که شبیه یک دیود کم مصرف است. به دلیل شباهت خارجی آنها و وجود تنها دو پایانه، اجزای این کلاس اغلب در ادبیات به عنوان تثبیت کننده جریان دیود ذکر شده است. مدار داخلی شامل دیود نیست، این نام تنها به دلیل شباهت خارجی آن گیر کرده است.

نمونه هایی از تثبیت کننده های جریان دیود

تثبیت کننده های جریان دیود توسط بسیاری از تولید کنندگان نیمه هادی تولید می شوند.

از تئوری تا عمل

استفاده از تثبیت کننده جریان دیود مدارهای الکتریکی را ساده می کند و هزینه دستگاه ها را کاهش می دهد. استفاده از تثبیت کننده های جریان دیود نه تنها به دلیل سادگی، بلکه برای افزایش پایداری دستگاه های در حال توسعه نیز جذاب است. یک نیمه هادی از این کلاس، بسته به نوع، تثبیت جریان را در سطح 0.22 تا 30 میلی آمپر فراهم می کند. نام این دستگاه های نیمه هادی بر اساس GOST و نامگذاری مدار یافت نشد. در نمودارهای مقاله مجبور شدیم از نامگذاری یک دیود معمولی استفاده کنیم.

هنگام اتصال به مدار برق LED، تثبیت کننده دیود حالت مورد نیاز و عملکرد قابل اعتماد را تضمین می کند. یکی از ویژگی های تثبیت کننده جریان دیود عملکرد در محدوده ولتاژ 1.8 تا 100 ولت است که به شما امکان می دهد از LED در برابر خرابی در هنگام قرار گرفتن در معرض پالس و تغییرات ولتاژ طولانی مدت محافظت کنید. روشنایی و سایه درخشش LED به جریان جاری بستگی دارد. همانطور که در نمودار نشان داده شده است، یک تثبیت کننده جریان دیود می تواند برای چندین LED متصل به صورت سری عمل کند.

این مدار بسته به ال ای دی و ولتاژ تغذیه به راحتی تبدیل می شود. یک یا چند تثبیت کننده جریان دیود متصل موازی در مدار LED جریان LED را تنظیم می کند و تعداد LED ها به محدوده تغییرات ولتاژ تغذیه بستگی دارد.

با استفاده از منابع جریان دیود، می توانید یک نشانگر یا دستگاه روشنایی بسازید که برای تغذیه از ولتاژ مستقیم طراحی شده است. به لطف منبع تغذیه با جریان پایدار، منبع نور حتی در صورت نوسانات ولتاژ تغذیه، روشنایی ثابتی خواهد داشت.

استفاده از یک مقاومت در مدار LED نشانگر ولتاژ منبع تغذیه موتور DC یک دستگاه حفاری مدار چاپی منجر به خرابی سریع LED شد. استفاده از تثبیت کننده جریان دیود باعث می شود تا عملکرد قابل اعتماد نشانگر را به دست آوریم. تثبیت کننده های جریان دیود را می توان به صورت موازی متصل کرد. حالت توان بار مورد نیاز را می توان با تغییر نوع یا روشن کردن موازی تعداد مورد نیاز این دستگاه ها به دست آورد.

هنگام تغذیه یک LED، کوپلرهای نوری از طریق یک موج ولتاژ منبع تغذیه مقاومت مدار منجر به نوسانات روشنایی می شود که در جلوی پالس مستطیلی قرار می گیرند. استفاده از تثبیت کننده جریان دیود در مدار منبع تغذیه LED که بخشی از اپتوکوپلر است، باعث کاهش اعوجاج سیگنال دیجیتال ارسال شده از طریق اپتوکوپلر و افزایش قابلیت اطمینان کانال اطلاعاتی می شود.

استفاده از تثبیت کننده جریان دیود که حالت کار دیود زنر را تنظیم می کند، ایجاد یک منبع ولتاژ مرجع ساده را ممکن می سازد. هنگامی که جریان تغذیه 10 درصد تغییر می کند، ولتاژ روی دیود زنر 0.2 درصد تغییر می کند و از آنجایی که جریان پایدار است، مقدار ولتاژ مرجع با تغییر سایر عوامل پایدار است.

اثر ریپل ولتاژ تغذیه بر ولتاژ مرجع خروجی 100 دسی بل کاهش می یابد.

مدار داخلی

مشخصه جریان-ولتاژ به درک عملکرد تثبیت کننده جریان دیود کمک می کند. حالت تثبیت زمانی شروع می شود که ولتاژ در پایانه های دستگاه از حدود دو ولت بیشتر شود. در ولتاژهای بیشتر از 100 ولت، خرابی رخ می دهد. جریان تثبیت واقعی ممکن است تا ده درصد از جریان نامی منحرف شود. هنگامی که ولتاژ از 2 به 100 ولت تغییر می کند، جریان تثبیت 5 درصد تغییر می کند. تثبیت کننده های جریان دیودی تولید شده توسط برخی از سازندگان، هنگامی که ولتاژ تا 20 درصد تغییر می کند، جریان تثبیت را تغییر می دهد. هرچه جریان تثبیت بیشتر باشد، با افزایش ولتاژ، انحراف بیشتر می شود. اتصال موازی پنج دستگاه طراحی شده برای جریان 2 میلی آمپر به فرد امکان می دهد تا پارامترهای بالاتری نسبت به دستگاهی که دارای 10 میلی آمپر است به دست آورد. از آنجایی که حداقل ولتاژ تثبیت جریان کاهش می یابد، محدوده ولتاژی که تثبیت کننده در آن کار می کند افزایش می یابد.

اساس مدار تثبیت کننده جریان دیود یک ترانزیستور اثر میدانی با اتصال p-n است. ولتاژ منبع دروازه، جریان تخلیه را تعیین می کند. هنگامی که ولتاژ دروازه به منبع صفر است، جریان عبوری از ترانزیستور برابر با جریان تخلیه اولیه است که زمانی جریان می یابد که ولتاژ بین درین و منبع بیشتر از ولتاژ اشباع باشد. بنابراین، برای عملکرد عادی تثبیت کننده جریان دیود، ولتاژ اعمال شده به پایانه ها باید بیشتر از مقدار معینی از 1 تا 3 ولت باشد.

ترانزیستور اثر میدانی دارای گسترش زیادی در جریان تخلیه اولیه است، این مقدار را نمی توان به طور دقیق پیش بینی کرد. تثبیت کننده های جریان دیود ارزان ترانزیستورهای اثر میدانی انتخاب شده با جریان هستند که در آنها گیت به منبع متصل است.

هنگامی که قطبیت ولتاژ تغییر می کند، تثبیت کننده جریان دیود به یک دیود معمولی تبدیل می شود. این خاصیت به دلیل این واقعیت است که اتصال p-n ترانزیستور اثر میدانی بایاس رو به جلو است و جریان از مدار دروازه-درین عبور می کند. حداکثر جریان معکوس برخی از تثبیت کننده های جریان دیود می تواند به 100 میلی آمپر برسد.

منبع فعلی 0.5A یا بیشتر

برای تثبیت جریان های 0.5-5 آمپر یا بیشتر، مداری که عنصر اصلی آن یک ترانزیستور قدرتمند است قابل استفاده است. تثبیت کننده جریان دیود، ولتاژ را در یک مقاومت 180 اهم و بر اساس ترانزیستور KT818 تثبیت می کند. تغییر مقاومت R1 از 0.2 به 10 اهم جریان عرضه شده به بار را تغییر می دهد. با این مدار می توان جریان محدود شده با حداکثر جریان ترانزیستور یا حداکثر جریان منبع تغذیه را بدست آورد. استفاده از تثبیت کننده جریان دیود با بالاترین جریان تثبیت کننده نامی ممکن، پایداری جریان خروجی مدار را بهبود می بخشد، اما نباید حداقل ولتاژ کاری ممکن تثبیت کننده جریان دیود را فراموش کنیم. تغییر مقاومت R1 با 1-2 اهم مقدار جریان خروجی مدار را به میزان قابل توجهی تغییر می دهد. این مقاومت باید قدرت اتلاف حرارت زیادی داشته باشد، تغییر مقاومت در اثر گرمایش باعث انحراف جریان خروجی از مقدار تنظیم شده می شود. بهتر است مقاومت R1 را از چندین مقاومت قدرتمند که به صورت موازی متصل شده اند جمع آوری کنید. مقاومت های مورد استفاده در مدار هنگام تغییر دما باید دارای حداقل انحراف مقاومت باشند. هنگام ساخت یک منبع قابل تنظیم جریان پایدار یا تنظیم دقیق جریان خروجی، مقاومت 180 اهم را می توان با یک مقاومت متغیر جایگزین کرد. برای بهبود پایداری جریان، ترانزیستور KT818 توسط ترانزیستور دوم با توان کمتر تقویت می شود. ترانزیستورها طبق مدار ترانزیستور مرکب به هم متصل می شوند. هنگام استفاده از ترانزیستور کامپوزیت، حداقل ولتاژ تثبیت افزایش می یابد.

از این مدار می توان برای تغذیه شیر برقی، آهنرباهای الکتریکی، سیم پیچ های استپر موتور، در آبکاری، شارژ باتری ها و سایر اهداف استفاده کرد. ترانزیستور باید روی رادیاتور نصب شود. طراحی دستگاه باید اتلاف حرارت خوبی را فراهم کند.

اگر بودجه پروژه به شما امکان می دهد هزینه ها را 1-2 روبل افزایش دهید و طراحی دستگاه امکان افزایش مساحت تخته مدار چاپی را فراهم می کند، استفاده از ترکیب موازی تثبیت کننده جریان دیود می تواند پارامترهای دستگاه در حال توسعه را بهبود بخشد. 5 جزء 1N5305 که به صورت موازی متصل می شوند، جریان را در 10 میلی آمپر تثبیت می کنند، مانند قطعه CDLL257، اما حداقل ولتاژ کاری در مورد پنج 1N5305 1.85 ولت خواهد بود که برای مدارهایی با ولتاژ تغذیه 3.3 یا 5 ولت مهم است. . همچنین از ویژگی های مثبت 1N5305 می توان به مقرون به صرفه بودن آن در مقایسه با دستگاه های سازنده Semitec اشاره کرد. اتصال گروهی از تثبیت کننده های جریان به صورت موازی به جای یک به شما امکان می دهد گرمایش دستگاه در حال توسعه را کاهش دهید و حد بالایی محدوده دما را به عقب برگردانید.

افزایش ولتاژ کاری

برای استفاده از تثبیت کننده های جریان دیود در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست، یک یا چند دیود زنر به صورت سری روشن می شوند و محدوده ولتاژ محدود کننده جریان دیود با میزان تثبیت ولتاژ توسط دیود زنر تغییر می کند. مدار را می توان تقریباً برای تعیین اینکه آیا از آستانه ولتاژ فراتر رفته است استفاده کرد.

یافتن آنالوگ داخلی تثبیت کننده های جریان دیود خارجی امکان پذیر نبود. احتمالاً با گذشت زمان وضعیت تثبیت کننده های جریان دیود داخلی تغییر خواهد کرد.

ادبیات:
L. A. Bessonov. مبانی نظری مهندسی برق. مدارهای الکتریکی. 2000 گرم
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cclm0035-5750.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/other/ec051semiconductora.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cld_application_notes.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/ALL_SMD_CLD_curves.pdf
http://www.centralsemi.com/product/smd/select/diodes/CLD.aspx
http://www.datasheetarchive.com/CA500-datasheet.html

فهرست عناصر رادیویی

هر آماتور رادیویی با ریزمدار NE555 (مشابه KR1006) آشنا است. تطبیق پذیری آن به شما امکان می دهد طیف گسترده ای از محصولات خانگی را طراحی کنید: از یک پالس ساده تک ویبراتور با دو عنصر در مهار تا یک مدولاتور چند جزئی. در این مقاله مدار روشن کردن تایمر در حالت یک مولد پالس مستطیلی با تنظیم عرض پالس مورد بحث قرار خواهد گرفت.

طرح و اصل عملکرد آن

با توسعه LED های پرقدرت، NE555 دوباره به عنوان یک دیمر وارد عرصه شد و مزایای غیرقابل انکار خود را یادآور شد. دستگاه های مبتنی بر آن به دانش عمیق الکترونیک نیاز ندارند، به سرعت مونتاژ می شوند و با اطمینان کار می کنند.

مشخص است که روشنایی یک LED را می توان به دو روش کنترل کرد: آنالوگ و پالس. روش اول شامل تغییر مقدار دامنه جریان مستقیم از طریق LED است. این روش یک اشکال قابل توجه دارد - راندمان پایین. روش دوم شامل تغییر عرض پالس (ضریب وظیفه) جریان با فرکانس از 200 هرتز به چندین کیلوهرتز است. در چنین فرکانس هایی، سوسو زدن LED ها برای چشم انسان نامرئی است. مدار یک رگولاتور PWM با یک ترانزیستور خروجی قدرتمند در شکل نشان داده شده است. این می تواند از 4.5 تا 18 ولت کار کند، که نشان دهنده توانایی کنترل روشنایی هر دو LED قدرتمند و کل نوار LED است. محدوده تنظیم روشنایی بین 5 تا 95 درصد است. این دستگاه یک نسخه اصلاح شده از یک مولد پالس مستطیلی است. فرکانس این پالس ها به ظرفیت C1 و مقاومت های R1، R2 بستگی دارد و با فرمول: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1)، هرتز تعیین می شود.

اصل عملکرد کنترل الکترونیکی روشنایی به شرح زیر است. در لحظه اعمال ولتاژ تغذیه، خازن از طریق مدار شروع به شارژ شدن می کند: +Usupply – R2 – VD1 –R1 –C1 – –Usupply. به محض اینکه ولتاژ روی آن به سطح 2/3U رسید، ترانزیستور تایمر داخلی باز می شود و فرآیند تخلیه آغاز می شود. تخلیه از صفحه بالایی C1 و بیشتر در طول مدار شروع می شود: R1 – VD2 –7 پین آی سی – منبع تغذیه -U. با رسیدن به علامت 1/3U، ترانزیستور قدرت تایمر بسته می شود و C1 دوباره شروع به افزایش ظرفیت می کند. متعاقبا، این فرآیند به صورت چرخه ای تکرار می شود و پالس های مستطیلی در پین 3 تشکیل می شود.

تغییر مقاومت مقاومت پیرایش منجر به کاهش (افزایش) زمان پالس در خروجی تایمر (پین 3) می شود و در نتیجه مقدار متوسط ​​سیگنال خروجی کاهش (افزایش) می یابد. دنباله پالس های تولید شده از طریق مقاومت محدود کننده جریان R3 به گیت VT1، که طبق مداری با یک منبع مشترک متصل می شود، عرضه می شود. بار به شکل یک نوار LED یا LED های پرقدرت متصل به ترتیب به مدار تخلیه باز VT1 متصل می شود.

در این حالت یک ترانزیستور ماسفت قدرتمند با حداکثر جریان تخلیه 13 آمپر نصب می شود. این به شما امکان می دهد تا درخشش یک نوار LED به طول چندین متر را کنترل کنید. اما ممکن است ترانزیستور به یک هیت سینک نیاز داشته باشد.

مسدود کردن خازن C2 تأثیر تداخلی را که ممکن است در طول مدار قدرت هنگام سوئیچ کردن تایمر رخ دهد، از بین می برد. مقدار ظرفیت آن می تواند در محدوده 0.01-0.1 μF باشد.

برد و قطعات مونتاژ کنترل روشنایی

برد مدار چاپی یک طرفه دارای ابعاد 22x24 میلی متر می باشد. همانطور که از تصویر می بینید، هیچ چیز اضافی روی آن وجود ندارد که بتواند سؤالاتی را ایجاد کند.

پس از مونتاژ، مدار دیمر PWM نیازی به تنظیم ندارد و برد مدار چاپی به راحتی با دستان شما ساخته می شود. برد، علاوه بر مقاومت تنظیم، از عناصر SMD استفاده می کند.

• DA1 - آی سی NE555؛
• VT1 - ترانزیستور اثر میدانی IRF7413؛
• VD1، VD2 - 1N4007؛
• R1 - 50 کیلو اهم، برش؛
• R2، R3 - 1 کیلو اهم؛
• C1 - 0.1 µF;
• C2 - 0.01 µF.

ترانزیستور VT1 باید بسته به قدرت بار انتخاب شود. به عنوان مثال، برای تغییر روشنایی یک LED یک وات، یک ترانزیستور دوقطبی با حداکثر جریان مجاز کلکتور 500 میلی آمپر کافی خواهد بود.

روشنایی نوار LED باید از یک منبع ولتاژ +12 ولت کنترل شود و با ولتاژ تغذیه آن مطابقت داشته باشد. در حالت ایده آل، رگولاتور باید توسط یک منبع تغذیه تثبیت شده که به طور خاص برای نوار طراحی شده است، تغذیه شود.

بار در قالب LED های پرقدرت جداگانه به طور متفاوتی تغذیه می شود. در این مورد، منبع تغذیه دیمر یک تثبیت کننده جریان است (که درایور LED نیز نامیده می شود). جریان خروجی نامی آن باید با جریان LED های متصل به صورت سری مطابقت داشته باشد.

همچنین بخوانید

گاهی اوقات علاقه مندان به خودرو باید جریان شارژ باتری را محدود کنند، منبع تغذیه خاصی را بررسی کنند یا ولتاژ را از دیودها عبور دهند. برای انجام یکی از این وظایف، منطقی است که از تثبیت کننده جریان برای LED ها با دست خود استفاده کنید. در ادامه با طرح هایی که برای توسعه این دستگاه وجود دارد بیشتر آشنا خواهید شد.

[پنهان شدن]

مدارهای تثبیت کننده و تنظیم کننده جریان

منابع جریان هیچ شباهتی با منابع ولتاژ ندارند. هدف اولی تثبیت پارامتر خروجی و همچنین تغییر احتمالی در ولتاژ خروجی است. این اتفاق می افتد تا سطح فعلی همیشه یکسان باشد. منابع جریان برای تغذیه لامپ های LED، شارژ باتری در خودروها و غیره استفاده می شود. اگر نیاز به ساخت یک تثبیت کننده جریان پالس ساده برای چراغ های 12 ولتی برای ماشین با دستان خود دارید، چندین نمودار را مورد توجه شما قرار می دهیم.

در کرنکا

برای ساختن یک تثبیت کننده جریان پالس ساده خودرو در خانه، به یک میکرو مدار 12 ولتی نیاز دارید. lm317 برای این اهداف عالی است. چنین تثبیت کننده ولتاژ 12 ولت lm317 قابل تنظیم در نظر گرفته می شود و می تواند با جریان های شبکه روی برد تا یک و نیم آمپر کار کند. در این حالت، ولتاژ ورودی می تواند تا 40 ولت باشد، lm317 قادر است تا 10 وات برق را از بین ببرد. اما این تنها در صورت رعایت رژیم حرارتی امکان پذیر است.

به طور کلی، مصرف فعلی lm317 نسبتا کم است - حدود 8 آمپر، و این رقم تقریباً هرگز تغییر نمی کند. حتی اگر جریان متفاوتی از بانک lm317 عبور کند یا ولتاژ ورودی تغییر کند. همانطور که می دانید، تثبیت کننده 12 ولت lm317 برای شبکه داخلی خودرو، حفظ ولتاژ ثابت در قطعه R3 را امکان پذیر می کند.

به هر حال، این شاخص را می توان با استفاده از عنصر R2 تنظیم کرد، اما محدودیت ها ناچیز خواهد بود. در دستگاه lm317، جزء R3 درایور فعلی است. از آنجایی که نشانگر مقاومت lm317 همیشه در همان سطح باقی می ماند، جریانی که از آن عبور می کند نیز پایدار خواهد بود (نویسنده ویدیو - دنیس تی).

در مورد ورودی بانک lm317، جریان روی آنها 8 مایل در ساعت بیشتر خواهد بود. با استفاده از مداری که در بالا توضیح داده شد، می توانید ساده ترین تثبیت کننده ولتاژ را برای DRL خودرو ایجاد کنید. چنین دستگاهی می تواند به عنوان یک دستگاه بار الکترونیکی، منبع جریان برای شارژ باتری و سایر اهداف استفاده شود. لازم به ذکر است که دستگاه های یکپارچه با جریان 3A یا کمتر به سرعت به تغییرات مختلف پالس واکنش نشان می دهند. در مورد معایب، چنین دستگاه هایی با مقاومت بسیار بالا مشخص می شوند، در نتیجه باید از اجزای قدرتمند استفاده شود.

روی دو ترانزیستور

امروزه تثبیت‌کننده‌های شبکه داخلی ۱۲ ولتی خودرو با استفاده از دو ترانزیستور بسیار رایج است. یکی از معایب اصلی چنین دستگاهی پایداری ضعیف جریان در صورت ایجاد تغییرات در ولتاژ ولتاژ تغذیه است. با این حال، این مدار برای یک شبکه داخلی خودرو 12 ولت برای بسیاری از وظایف مناسب است.

در زیر می توانید خود نمودار را مشاهده کنید. در این حالت، دستگاهی که جریان را توزیع می کند، مقاومت R2 است. هنگامی که این نشانگر افزایش می یابد، ولتاژ روی این عنصر نیز متناسب با آن افزایش می یابد. اگر قرائت بین 0.5 تا 0.6 ولت باشد، جزء VT1 باز می شود. هنگامی که این دستگاه باز می شود، عنصر VT2 را می بندد، در نتیجه جریان عبوری از VT2 شروع به کاهش می کند. هنگام طراحی مدار، می توانید از ترانزیستور اثر میدانی ماسفت همراه با VT2 استفاده کنید.

در مورد جزء VD1، برای ولتاژهای 8 تا 15 ولت استفاده می شود و اگر سطح آن خیلی بالا باشد و عملکرد ترانزیستور ممکن است مختل شود، مورد نیاز است. اگر ترانزیستور قدرتمند باشد، ولتاژ در شبکه خودرو می تواند حدود 20 ولت باشد. باید به خاطر داشت که ترانزیستور ماسفت زمانی باز می شود که ولتاژ در دروازه 2 ولت باشد. اگر از یکسوساز جهانی برای شارژ باتری یا کارهای دیگر استفاده می کنید، کار ترانزیستور و مقاومت R1 برای شما کافی خواهد بود.

روی یک تقویت کننده عملیاتی (op-amp)

اگر نیاز به توسعه دستگاهی دارید که در محدوده وسیعی کار می کند، گزینه مونتاژ یک دستگاه با تقویت کننده خطای ویژه برای یک خودرو مرتبط است. در این حالت، R7 عملکرد عنصر تنظیم جریان را انجام خواهد داد. تقویت کننده عملیاتی DA2.2 به شما امکان می دهد سطح ولتاژ عنصر تنظیم جریان را بر حسب ولت افزایش دهید. دستگاه DA 2.1 برای مقایسه سطح یک پارامتر مرجع طراحی شده است. به یاد داشته باشید که این مدار دستگاه 3a به برق اضافی نیاز دارد که باید به کانکتور XP2 داده شود. سطح ولتاژ بر حسب ولت باید برای اطمینان از عملکرد عناصر کل سیستم کافی باشد.

یک دستگاه برای یک ماشین باید با یک ژنراتور تکمیل شود؛ در مورد ما، این عملکرد توسط عنصر REF198 انجام می شود که با سطح ولتاژ خروجی 4 ولت مشخص می شود. مدار به خودی خود بسیار گران است، بنابراین در صورت لزوم، می توانید به جای آن یک لنگ نصب کنید. برای انجام صحیح تنظیم، باید نوار لغزنده مقاومت R1 را در موقعیت بالایی قرار دهید و با استفاده از عنصر R3، مقدار جریان مورد نظر را 3a تنظیم کنید. برای جلوگیری از تحریک، از اجزای R2، C2 و R4 استفاده می شود.

روی یک تراشه تثبیت کننده پالس

در برخی موارد، یک وسیله برای یک خودرو باید نه تنها در محدوده وسیعی از بارها کار کند، بلکه در عین حال کارایی بالایی نیز دارد. در این صورت استفاده از دستگاه های جبرانی مناسب نخواهد بود، در عوض از عناصر پالس استفاده می شود.

از شما دعوت می کنیم با یکی از رایج ترین مدارهای MAX771 آشنا شوید که ویژگی های آن به شرح زیر است:

• سطح ولتاژ مرجع - 1.5 ولت؛
• ضریب راندمان در بار از 10 مایل آمپر تا 1 آمپر حدود 90٪ خواهد بود.
• نشانگر قدرت از 2 تا 16.5 ولت متغیر است.
• توان خروجی به 15 وات می رسد (نویسنده ویدیو آندری کانائف است).

روش تثبیت چیست؟ اجزای R1 و R2 مقسوم‌کننده‌های خروجی مدار هستند. هنگامی که سطح ولتاژ تقسیم شده بیشتر از ولتاژ مرجع می شود، دستگاه به طور خودکار پارامتر خروجی را کاهش می دهد. هنگامی که روند معکوس شود، دستگاه این نشانگر را افزایش می دهد. اگر مدارها به گونه ای تغییر کنند که سیستم به طور کلی شروع به پاسخ دادن به پارامتر خروجی کند، می توانید یک منبع جریان ثابت کار دریافت کنید.

اگر بار روی دستگاه زیاد نباشد، یعنی کمتر از 1.5 ولت، ریز مدار به عنوان یک تثبیت کننده کار عمل می کند. اما هنگامی که این پارامتر شروع به افزایش شدید کند، دستگاه به حالت تثبیت تغییر می کند. نصب مقاومت R8 فقط زمانی ضروری است که سطح بار بسیار زیاد و بیش از 16 ولت باشد.

همانطور که برای عناصر R3، جریان توزیع می کند. یکی از معایب اصلی این گزینه این است که افت بار در مقاومت فوق بسیار زیاد است. اگر می خواهید از شر این عیب خلاص شوید، برای افزایش سیگنال، باید یک تقویت کننده عملیاتی نیز نصب کنید.

نتیجه

در این مقاله ما به چندین گزینه برای تثبیت دستگاه ها برای اتومبیل ها نگاه کردیم. البته چنین مدارهایی همیشه می توانند در صورت لزوم ارتقا داده شوند و به افزایش عملکرد و غیره کمک کنند. به خاطر داشته باشید که در صورت لزوم، همیشه می توانید از آی سی های طراحی شده خاص به عنوان رگولاتور استفاده کنید. همچنین، در صورت امکان، می توانید به طور مستقل اجزای نظارتی به اندازه کافی قدرتمند تولید کنید، اما چنین گزینه هایی برای حل مشکلات خاص مرتبط تر هستند.

همانطور که می بینید، توسعه یک مدار یک کار کاملاً پیچیده و پر زحمت است؛ شما نمی توانید بدون داشتن تجربه مناسب به آن نزدیک شوید. فقدان مهارت های خاص به شما اجازه نمی دهد که به نتیجه دلخواه برسید. برای ایجاد چنین نموداری برای یک ماشین با دستان خود، باید تمام مراحل توضیح داده شده در بالا را با دقت دنبال کنید.

ویدئو "دستگاه برای تغذیه LED ها"

نحوه ساخت تثبیت کننده در خانه برای روشن کردن لامپ ها در ماشین یا برای اهداف دیگر - از ویدیو یاد بگیرید (نویسنده ویدیو دد شین است).

این تصور اشتباه وجود دارد که ولتاژ منبع تغذیه یک نشانگر مهم برای LED است. با این حال، اینطور نیست. برای عملکرد صحیح آن مصرف جریان مستقیم (Iconsumption) ضروری است که معمولاً حدود 20 میلی آمپر است. جریان نامی با طراحی LED و راندمان اتلاف گرما تعیین می شود.

اما میزان افت ولتاژ، که عمدتاً توسط مواد نیمه هادی که LED از آن ساخته شده است، تعیین می شود، می تواند از 1.8 تا 3.5 ولت باشد.

نتیجه این است که برای عملکرد عادی LED، تثبیت کننده جریان است که مورد نیاز است، نه تثبیت کننده ولتاژ. در این مقاله به بررسی خواهیم پرداخت تثبیت کننده جریان در lm317 برای LED.

تثبیت کننده جریان برای LED - توضیحات

البته، ساده ترین راه برای محدود کردن مصرف مصرف است. برای LED است. اما باید توجه داشت که این روش به دلیل تلفات زیاد انرژی بی اثر بوده و فقط برای LED های کم جریان مناسب است.

فرمول محاسبه مقاومت مورد نیاز: Rd= (Upit.-Ufall.)/Ipot.

مثال: Upit. = 12 ولت؛ به روز رسانی در LED = 1.5 ولت؛ مصرف آیکون LED = 0.02A. لازم است مقاومت اضافی Rd محاسبه شود.

در مورد ما، Rd = (12.5V-1.5V)/0.02A = 550 اهم.

اما باز هم تکرار می کنم این روش تثبیت فقط برای ال ای دی های کم مصرف مناسب است.

گزینه بعدی تثبیت کننده جریان روشن استعملی تر در نمودار زیر، LM317 ورودی را محدود می کند. LED که توسط مقاومت R تنظیم شده است.

برای عملکرد پایدار در LM317، ولتاژ ورودی باید 2-4 ولت از ولتاژ منبع تغذیه LED تجاوز کند. محدوده محدودیت جریان خروجی 0.01A...1.5A و با ولتاژ خروجی تا 35 ولت است.

فرمول محاسبه مقاومت مقاومت R: R=1.25/Iconst.

مثال: برای LED با Ipot. در 200 میلی آمپر، R= 1.25/0، 2A=6.25 اهم.

ماشین حساب تثبیت کننده جریان برای LM317

برای محاسبه مقاومت و قدرت مقاومت کافیست جریان مورد نیاز را وارد کنید:

فراموش نکنید که حداکثر جریان پیوسته ای که LM317 می تواند تحمل کند 1.5 آمپر با هیت سینک خوب است. برای جریان های بالاتر از یکی استفاده کنید که 5 آمپر است و با رادیاتور خوب تا 8 آمپر.

اگر نیاز به تنظیم روشنایی LED دارید، مقاله نمونه ای از مداری را با استفاده از تثبیت کننده ولتاژ LM2941 ارائه می دهد.