Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

LM317 в стабилизаторе тока светодиодов. или как надежно запитать светодиоды чтобы горели и не сгорали.

Приветствую Вас друзья мои!Так как имеются некоторые мысли по поводу led-тюнинга, то юзаю инет в этом направлении.Попалась хорошая статья, и чтоб всегда был доступ к инфо, скопипастил себе в блог.А то закладки и т.д. не всегда под рукой.Да простит меня автор сего мемуара, взятого отсюда.Итак, начнем-с: LM317 и светодиоды

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Долговечность светодиодов определяется качеством изготовления кристалла, а для белых светодиодов еще и качествомled люминофора. В процессе эксплуатации скорость деградации кристалла зависит от рабочей температуры. Если предотвратить перегрев кристалла, то срок службы может быть очень велик до 10 и более лет.

Отчего может быть вызван перегрев кристалла? Он может быть вызван только чрезмерным увеличением тока. Даже короткие импульсы тока перегрузки сокращают срок жизни светодиода, например, если в первый момент, после скачка тока визуально это воздействие не заметно и кажется, что светодиод не пострадал.

Повышение тока может быть вызвано нестабильностью напряжения или электромагнитными (электростатическими) наводками на цепи питания светодиода.

Дело в том, что главным параметром для долговечности светодиода является не напряжение его питания, а ток, который по нему течет. Например, красные светодиоды по напряжению питания могут иметь разброс от 1,8 до 2,6 V, белые от 3,0 до 3,7 V. Даже в одной партии одного производителя могут встречаться светодиоды с разным рабочим напряжением.

Нюанс заключается в том, что светодиоды изготовленные на основе AlInGaP/GaAs (красные, желтые, зеленые – классические) довольно хорошо выдерживают перегрузку по току, а светодиоды на основе GaInN/GaN (синие, зеленые (сине-зеленые), белые) при перегрузке по току, например, в 2 раза живут … 2-3 часов! Так что, если Вы желаете, чтобы светодиод горел и не сгорел в течение хотя бы 5 лет надо позаботиться о его питании.

Если мы устанавливаем светодиоды в цепочку (последовательное соединение) или подключаем параллельно, то добиться одинаковой светимости можно только если протекающий ток через них будет одинаков.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиТакже опасно для светодиодов высокое обратное напряжение. У светодиодов обычно порог обратного напряжения не превышает 5-6 V. Для зашиты светодиода от импульсов обратного напряжения рекомендуется устанавливать выпрямительный диод в обратном направлении.

Как построить своими руками самый простой стабилизатор тока? И желательно из недорогих комплектующих.

Обратим внимание на стабилизатор напряжения LM317, который легко превратить в стабилизатор тока при помощи только одного резистора, если нужно стабилизировать ток в пределах до 1 A или LM317L, если необходима стабилизация тока до 0,1 А.

Так выглядят стабилизаторы LM317 с рабочим током до 3 А.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиИзготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиТак выглядят стабилизаторы LM317L с рабочим током до 100 мА.Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиНа Vin (input) подается напряжение, с Vout (output) – снимается напряжение, а Adjust — вход регулировки. Таким образом, LM317 — стабилизатор с регулируемым выходным напряжением. Минимальное выходное напряжение 1,25 V (если Adjust “посадить” прямо на землю) и максимальное – до входного напряжения минус 1,25 V. Т.К. максимальное входное напряжение составляет 37 вольт, то можно делать стабилизаторы тока до 37 вольт соответственно.

  • Для того чтобы LM317 превратить в стабилизатор тока нужен всего 1 резистор!
  • Схема включения выглядит следующим образом:

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиПо формуле внизу рисунка очень просто рассчитать величину сопротивления резистора для необходимого тока. Т.е сопротивление резистора равно – 1,25 деленное на требуемый ток. Для стабилизаторов до 0,1 A подходит мощность резистора 0,25 W. На токи от 350 мА до 1 А рекомендуется 2 W. Ниже привожу таблицу резисторов на токи для широко распространенных светодиодов.Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиВот пример с учетом всего выше сказанного. Сделаем стабилизатор тока для белых светодиодов с рабочим током 20 мА, условия эксплуатации автомобиль (сейчас так моден световой тюннинг…).

Для белых светодиодов рабочее напряжение в среднем равно 3,2 V. В легковой автомашине бортовое напряжение колеблется в среднем от 11,6 V в режиме работы от аккумулятора и до 14,2 V при работающем двигателе. Для российских машин учтем выбросы в “обратке” и в прямом направлении до 100 ! вольт.

Включить последовательно можно только 3 светодиода – 3,2*3 = 9,6 вольта, плюс 1,25 падение на стабилизаторе = 10,85. Плюс диод от обратного напряжения 0,6 вольта = 11,45 вольта.

Полученное значение 11,45 вольта ниже самого низкого напряжения в автомобиле – это хорошо! Это значит на выходе будет всегда наши 20 мА независимо от напряжения в бортовой сети автомобиля. Для защиты от выбросов положительной полярности поставим после диода супрессор на 24 вольта.

P.S. Подбирайте количество светодиодов так, чтобы на стабилизаторе оставалось как можно меньше напряжения (но не меньше 1,3 вольта), это необходимо для уменьшения рассеиваемой мощности на самом стабилизаторе. Это особенно важно для больших токов. И не забудьте, что на токи от 350 мА и выше LMка потребуется радиатор.Вот и все!

Cхема. РИСУНОК 1

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиZ1 супрессор или стабилитрон для дешевых светодиодов можно и не ставить, но диод в автомобиле обязателен! Рекомендую его ставить даже, если вы просто подключаете светодиоды с гасящим резистором. Как рассчитывать сопротивление резистора для светодиодов я думаю описывать излишне, но если надо пишите на форуме.

  1. Краткое описание к схеме рис.1
  2. Количество светодиодов в цепочке надо выбирать с учетом вашего рабочего напряжения минус падение напряжения на стабилизаторе и минус на диоде.

Например: Вам необходимо в автомобиле подключить белые светодиоды с рабочим током в 20 мАм. Обратите внимание, что 20 мА – это рабочий ток для ФИРМЕННЫХ дорогих светодиодов! Только фирма гарантирует такой ток.

Если вы не знаете точного происхождения, то выбирайте ток в пределах 14-15 мА. Это для того, что бы потом не удивляться, почему так быстро упала яркость или, вообще, почему они так быстро перегорели. Это тоже актуально и для мощных светодиодов.

Потому что к нам завозят не всегда то, что маркировано на изделии.

Вопрос 1: Сколько можно включить их последовательно? Для белых светодиодов рабочее напряжение 3,0-3,2 вольта. Примем 3,1. Напряжение минимальное рабочее на стабилизаторе (исходя из его опорного 1,25) приблизительно 3 V. Падение на диоде 0,6 V.

Отсюда суммируем все напряжения и получаем минимальное рабочее напряжение выше которого наступает режим стабилизации тока на заданном уровне (если ниже, соответственно ток будет ниже) = 3,1*3 +3,0+0,6 = 12,9 V.

Для автомобиля минимальное напряжение в сети 12,6 – это нормально.

Для белых светодиодов на 20 мА можно включать 3 шт, для сети 12,6 V. Учитывая, что при включенном двигателе нормальное рабочее напряжение сети 13,6 V (это номинальное, в других вариантах может быть и выше!), а рабочее LM317 до 37 V

Вопрос 2 :Как рассчитать сопротивление резистора задающего ток! Хотя выше и было описано, вопрос задают постоянно.

  • R1 = 1,25/Ist.
  • где R1 — сопротивление токозадающего резистора в Омах.
  • 1,25 – опорное (минимальное напряжение стабилизации) LM317
  • Ist — ток стабилизации в Амперах.
  • Нам нужен ток в 20 мА – переводим в амперы = 0,02 А.

Вычисляем R1 = 1,25 / 0,02 = 62,5 Ом. Принимаем ближайшее значение 62 Ома.

Еще пару слов о групповом включении светодиодов.

Идеально – это последовательное включение со стабилизацией тока.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиСветодиоды – это в принципе стабилитроны с очень малым обратным рабочим напряжениям. Если есть возможность наводок высокого напряжения от близ лежащих высоковольтных проводов, то необходимо каждый светодиод зашунтировать защитным диодом. (для справки многие производители особенно для мощных диодов это уже делают вмонтируя в изделие защитный диод).Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиесли необходимо подключить массив из светодиодов, то рекомендую такую схему включения.Резисторы необходимы для выравнивания токов по цепям и являются балластными нагрузками при повреждениях светодиодов в массиве.

Как рассчитать значение гасящего резистора для светодиода? Расчет проводиться по закону Ома.

Ток в цепи равен напряжению делённому на сопротивление цепи.

  1. I led = V pit / на сопротивление диода и резистора.
  2. Сопротивление резистора и диода мы не знаем, но знаем наш рабочий ток и падение напряжения на светодиоде.

  3. Для маломощных светодиодов с током 20 мАм необходимо принимать:

Зная падение напряжения на светодиоде можно вычислить остаток – напряжение на резисторе.

Например, питающее напряжение V pit = 9 V. Мы подключаем 1 белый светодиод, падение на нем 3,1 V.

Напряжение на резисторе будет = 9 – 3,1 = 5,9 V.

Вычисляем сопротивление резистора:

R1 = 5.9 / 0.02 = 295 Ом.

Берем резистор с близким более высоким сопротивлением 300 ом.

PS.

Не всегда характеристики на рабочий ток светодиода соответствуют истине, это актуально особенно для светодиодов изготовленных “не знаю где”, для светодиодов (любых) надо большое внимание уделить отводу тепла, а так как это условие не всегда выполнимо, то по этому рекомендую для “20 мА” светодиодов выбирать ток в районе 13-15 мА.

Если это SMD на 50 мА, нагружать током 25-30 мА. Эта рекомендация особенно актуальна для светодиодов с рабочим напряжением в районе 3,0 вольт (белые, синие и истинно зеленые) и светодиодов в SMD исполнении. Т.е. не задавайте максимальный ток по описанию, сделаете его на 10-25% меньше, срок службы будет в 10 дольше :)…

Всех Вам благ, и ровных дорог =)

Источник: https://www.drive2.com/b/980440/

Стабилизатор тока на LM317 для светодиодов

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Рассмотрим самый простой вариант изготовления светодиодного драйвера своими руками с минимальными затратами времени. Для расчёта стабилизатора тока на LM317 для светодиодов используем калькулятор, которому необходимо указать требуемую силу тока для LED диодов. Предварительно составьте схему включения светодиодов, учитывая максимальную мощность микросхемы  и блока питания для светодиодов. Заранее поищите систему охлаждения для всей конструкции.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Содержание

  • 1. Схема подключения
  • 2. Пример расчётов и сборки
  • 3. Основные электрические характеристики
  • 4. Импульсные драйверы

Калькулятор

Схема подключения

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

О различных способах питания светодиодов от 12 и 220 вольт прочитайте в статье «Как подключить светодиод«.

Для изготовления стабилизатора тока на LM317 с возможностью регулирования, вместо постоянного резистора поставить мощное переменное сопротивление. Номинал переменного сопротивления можно вычислить, указав калькулятору границы регулирования.

Читайте также:  Магнитная индукция: зависимость индуктивности в катушке от сердечника

Сопротивление может быть  от 1 до 110Ом, это соответствует максимальному  и минимальному. Но рекомендую  отказаться от регулировки Ампер в нагрузке переменным сопротивлением. Правильно реализовать будет сложно и лишком большой будет нагрев.

Мощность постоянного резистора для стабилизатора тока по рассеиванию тепла должна быть с запасом, вычисляется по формуле:

  • I² * R = Pвт сила тока в квадрате умноженное на сопротивление резистора.

В качестве блока питания можно использовать трансформаторный или импульсный источник напряжения с полярным напряжением. В качестве выпрямителя лучше использовать классический диодный мост, после которого установлен конденсатор большой емкости.

Регулятор тока на LM317 LM317T работает по линейному принципу, поэтому может достаточно сильно нагреваться из-за невысокого КПД. Наличие приличного радиатора обязательно. Если контроль нагрева показал низкую температуру нагрева, то его можно уменьшить.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Если количество Ампер требуется более 1,5А, то в стандартную схему надо добавить пару элементов. Можно получить до 10А, установив мощный транзистор KT825A  и резистор на 10ом.

  • Этот вариант подходит для тех, у кого под рукой нет LM338 или LM350.
  • Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
  • Вариант стабилизатора тока на 3А сделан на транзисторе КТ818, Амперы в нагрузке регулируются и рассчитывается во всех схемах одинаково на калькуляторе.

Пример расчётов и сборки

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Если собрать очень хочется а подходящего блока питания нет, то есть несколько вариантов это решить. Выменять у соседа или подключить схему к батарее на 9V типа Крона. На фото видно всю схему в сборе со светодиодом.

Если для светодиодов необходим 1А, то указываем это в калькуляторе и получаем результат 1,25ом. Резистора точно такого номинала нет, поэтому устанавливаем подходящий с номиналом в сторону увеличения Ом. Второй вариант, это использовать параллельное и последовательное подключение резисторов. Правильно подключив несколько сопротивлений получим необходимое количество Ом.

  1. Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
  2. Ваши стабилизаторы тока на LM317 будут похожи на ниже представленные изделия.
  3. Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
  4. Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
  5. А если вы страдаете полным светодиодным фанатизмом, то будет выглядеть так.

Основные электрические характеристики

Настоятельно рекомендую не эксплуатировать  LM317 на  предельных режимах, китайские микросхемы не имеют запаса прочности. Конечно есть встроенная защита от короткого замыкания и перегрева, но не надейтесь что она  будет срабатывать каждый раз.

В результате  перегрузки может выгореть не только ЛМ317 но и то что к ней подключено, а это уже совсем другой ущерб.

Основные параметры LM317:

  1. входное до 40В;
  2. нагрузка до 1,5А;
  3. нагрев до 125°;
  4. регулятор КЗ.

Если нагрузки в 1А вам будет недостаточно, то можно применить более мощные модели стабилизаторов LM338 и LM350, 5А и 3А соответственно.

Внешний вид LM338

Для улучшения теплоотдачи увеличен корпус TO-3, такой часто встречается у советских транзисторов. Но выпускается и в малом корпусе TO-220, рассчитанном на меньшие нагрузки.

Параметры LM338:

  1. входное до 32V;
  2. нагрузка до 5А;
  3. защита от перегрева и короткого замыкания.

Расположение контактов на LM338

Импульсные драйверы

..

Благодаря китайскому трудолюбию блоки питания, стабилизаторы тока и напряжения можно купить в зарубежных  интернет-магазинах по 50-150руб.

Регулировка приводится небольшим переменным сопротивлением, при  2-3 Амперах они не требуют радиатора для охлаждения контроллера драйвера. Заказать можно например на популярном базаре Aliexpress.

com Основной недостаток, это ждать 2-4 недели, но цена самая низкая, можно брать сразу полкило.

Часто ищу на Авито в своём городе, способ быстрый и недорогой. Я и многие другие заказывают стабилизаторы с запасом, вдруг будут неисправные. Затем лишнее продают по объявлениям, и всегда можно  поторговаться.

Источник: http://led-obzor.ru/stabilizator-toka-na-lm317-dlya-svetodiodov

Стабилизатор тока для светодиода (LED) на микросхеме LM317

Бытует неправильное мнение, что для светодиода важным показателем является напряжение питания. Однако это не так. Для его исправной работы существенен прямой ток потребления (Iпотр.), который обычно бывает в районе 20 миллиампер. Величина номинального тока обусловлена конструкцией LED, эффективностью теплоотвода.

А вот величина падения напряжения, в большинстве своем  определяется материалом полупроводника, из которого изготовлен светодиод, может доходить от   1,8 до 3,5В.

Отсюда следует, что для нормальной работы LED необходим именно стабилизатор тока, а не напряжения. В данной статье рассмотрим стабилизатор тока на lm317 для светодиодов.

Стабилизатор тока  для светодиодов — описание

Конечно же, самым простым способ ограничить Iпотр. для LED является последовательное включение добавочного резистора. Но следует отметить, что данный способ малоэффективен по причине больших энергетических потерь, и  подходит лишь только для слаботочных LED.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиФормула расчета необходимого сопротивления: Rд= (Uпит.-Uпад.)/Iпотр.

Пример: Uпит. = 12В; Uпад. на светодиоде = 1,5В; Iпотр. cветодиода = 0,02А. Необходимо рассчитать добавочное сопротивление Rд.

В нашем случае Rд = (12,5В-1,5В)/0,02А= 550 Ом.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Умный ПДУ для светодиодной лентыКонтроллер для RGBW/RGB/Dual White. Управление по радиоканалу, WIFI… Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Светодиодный драйвер на PT4115Для светодиодов 3 Вт 700mA / 1 Вт 350mA Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Инфракрасный включатель для светодиодной лентыНапряжение: 12/24В, ток: 5А, расстояние срабатыва… Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Драйвер для светодиодной ленты220В/12В, мощность: 18 Вт / 36 Вт / 72 Вт / 100 Вт… Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Светодиодный драйверМощность: 3 Вт, 4 Вт, 5 Вт, 7 Вт, Напряжение: 3…12В, выходной ток… Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками Контроллер светодиодной лентыBluetooth — WiFi контроллер для 5050, WS2811, WS2812B сведодиодной ленты…

Но опять, же повторюсь, данный способ стабилизации годится только для маломощных светодиодов.

Следующий вариант стабилизатора тока на  микросхеме LM317 более практичен. В ниже приведенной схеме, LM317 ограничивает Iпотр. LED, который задается сопротивлением R.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Для стабильной работы драйвера светодиода на LM317, входное напряжение должно превышать напряжение питания светодиода на 2-4 вольта. Диапазон ограничения выходного тока составляет  0,01А…1,5А и с выходным напряжением до 35 вольт.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Регулируемый блок питания на LM317
Диапазон выходного напряжения 1,25…37В. Высокая стабильность…

Формула для расчета сопротивления резистора R:  R=1,25/Iпотр.

Пример: для LED с Iпотр. в 200мА,  R= 1,25/0, 2А=6,25 Ом.

Калькулятор стабилизатора тока на LM317

Для расчета сопротивления и мощности резистора просто введите необходимый ток:

Не забывайте, что максимальный непрерывный ток, которым может управляться LM317 составляет 1,5 ампер с хорошим радиатором. Для более больших токов используйте стабилизатор LM338, который рассчитан на 5 ампер, а с хорошим радиатором до 8 ампер.

Если необходимо регулировать яркость свечения светодиода, то в статье светодиодный диммер приведен пример схемы с использованием стабилизатора напряжения LM2941.

Источник: http://www.joyta.ru/4390-stabilizator-toka-dlya-svetodioda-led-na-mikrosxeme-lm317/

Подключение светодиодов через стабилизатор тока — Всё подряд

Содержание

  • 1 Назначение и принцип работы
  • 2 Обзор известных моделей
  • 3 Стабилизатор на LM317
  • 4 Регулируемый стабилизатор
  • 5 Как сделать стабилизатор для светодиода своими руками
  • 6 Какой стабилизатор использовать в авто
  • 7 Вывод

Главным электрическим параметром светодиодов (LED) является их рабочий ток. Когда в таблице характеристик светодиода мы встречаем рабочее напряжение, то нужно понимать, что речь идет о падении напряжения на светодиоде при протекании рабочего тока. То есть рабочий ток определяет рабочее напряжение LED. Поэтому только стабилизатор тока для светодиодов может обеспечить их надежную работу.

Назначение и принцип работы

Стабилизаторы должны обеспечивать постоянный рабочий ток светодиодов когда в сети питания есть проблемы с отклонением напряжения от нормы (вам будет интересно узнать, как подключить светодиод от сети 220 вольт).

Стабильный рабочий ток в первую очередь необходим для защиты LED от перегрева. Ведь при превышении максимально допустимого тока, светодиоды выходят из строя.

Также стабильность рабочего тока обеспечивает постоянство светового потока прибора, например, при разряде аккумуляторных батарей или колебаниях напряжения в питающей сети.

Стабилизаторы тока для светодиодов имеют разные виды исполнения, а обилие вариантов схем исполнения радует глаз. На рисунке приведены три самые популярные схемы стабилизаторов на полупроводниках.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

  1. Схема а) — Параметрический стабилизатор. В этой схеме стабилитрон задает постоянное напряжение на базе транзистора, который включен по схеме эмиттерного повторителя. Благодаря стабильности напряжения на базе транзистора, напряжение на резисторе R тоже постоянно. В силу закона Ома ток на резисторе также не меняется. Так как ток резистора равен току эмиттера, то стабильны токи эмиттера и коллектора транзистора. Включая нагрузку в цепь коллектора, мы получим стабилизированный ток.
  2. Схема б). В схеме, напряжение на резисторе R стабилизируется следующим образом. При увеличении падения напряжения на R, больше открывается первый транзистор. Это приводит к уменьшению тока базы второго транзистора. Второй транзистор немного закрывается и напряжение на R стабилизируется.
  3. Схема в). В третьей схеме ток стабилизации определяется начальным током полевого транзистора. Он не зависит от напряжения, приложенного между стоком и истоком.

В схемах а) и б) ток стабилизации определяется номиналом резистора R. Применяя вместо постоянного резистора подстрочный можно регулировать выходной ток стабилизаторов.

Производители электронных компонентов производят множество микросхем стабилизаторов для светодиодов. Поэтому в настоящее время в промышленных изделиях и в радиолюбительских конструкциях чаще применяются стабилизаторы в интегральном исполнении.

Обзор известных моделей

Большинство микросхем для питания светодиодов выполнены в виде импульсных преобразователей напряжения. Преобразователи, в которых роль накопителя электрической энергии выполняет катушка индуктивности (дроссель) называются бустерами. В бустерах преобразование напряжения происходит за счет явления самоиндукции. Одна из типичных схем бустера приведена на рисунке.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Схема стабилизатора тока работает следующим образом. Транзисторный ключ находящийся внутри микросхемы периодически замыкает дроссель на общий провод. В момент размыкания ключа в дросселе возникает ЭДС самоиндукции, которая выпрямляется диодом. Характерно то, что ЭДС самоиндукции может значительно превышать напряжение источника питания.

Как видно из схемы для изготовления бустера на TPS61160 производства фирмы Texas Instruments требуется совсем немного компонентов. Главными навесными деталями являются дроссель L1, диод Шоттки D1, выпрямляющий импульсное напряжение на выходе преобразователя, и Rset.

Резистор выполняет две функции. Во-первых, резистор ограничивает ток, протекающий через светодиоды, а во-вторых, резистор служит элементом обратной связи (своего рода датчиком). С него снимается измерительное напряжение, и внутренние схемы чипа стабилизируют ток, протекающий через LED, на заданном уровне. Изменяя номинал резистора можно изменять ток светодиодов.

Преобразователь на TPS61160 работает на частоте 1.2 МГц, максимальный выходной ток может составлять 1.2 А. С помощью микросхемы можно питать до десяти светодиодов включенных последовательно. Яркость светодиодов можно изменять путем подачи на вход «контроль яркости» сигнала ШИМ переменной скважности. КПД приведенной схемы составляет около 80%.

Нужно заметить, что бустеры обычно используются, когда напряжение на светодиодах выше напряжения источника питания. В случаях, когда требуется понизить напряжение, чаще применяют линейные стабилизаторы. Целую линейку таких стабилизаторов MAX16xxx предлагает фирма MAXIM. Типовая схема включения и внутренняя структура подобных микросхем представлена на рисунке.

Читайте также:  Автономное теплоснабжение

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Как видно из структурной схемы, стабилизация тока светодиодов осуществляется Р-канальным полевым транзистором. Напряжение ошибки снимается с резистора Rsensи подается на схему управления полевиком. Так как полевой транзистор работает в линейном режиме, КПД подобных схем заметно ниже, чем у схем импульсных преобразователей.

Микросхемы линейки MAX16xxx часто применяются в автомобильных приложениях. Максимальное входное напряжение чипов составляет 40 В, выходной ток – 350 мА. Они, как и импульсные стабилизаторы, допускают ШИМ-диммирование.

Стабилизатор на LM317

В качестве стабилизатора тока для светодиодов можно использовать не только специализированные микросхемы. Большой популярностью у радиолюбителей пользуется схема LM317.

LM317 представляет собой классический линейный стабилизатор напряжения имеющий множество аналогов. В нашей стране эта микросхема известна как КР142ЕН12А. Типовая схема включения LM317 в качестве стабилизатора напряжения показана на рисунке.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Для превращения этой схемы в стабилизатор тока достаточно исключить из схемы резистор R1. Включение LM317 в качестве линейного стабилизатора тока выглядит следующим образом.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Выполнить расчет этого стабилизатора довольно просто. Достаточно вычислить номинал резистора R1, подставив значение тока в следующую формулу:

R1=1.25*I0.

Мощность, рассеиваемая на резисторе равна:

W=I2R1.

Регулируемый стабилизатор

Предыдущую схему легко превратить в регулируемый стабилизатор. Для этого нужно постоянный резистор R1 заменить на потенциометр. Схема будет выглядеть так:

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Как сделать стабилизатор для светодиода своими руками

Во всех приведенных схемах стабилизаторов используется минимальное количество деталей.

Поэтому самостоятельно собрать подобные конструкции сможет даже начинающий радиолюбитель освоивший навыки работы с паяльником. Особенно просты конструкции на LM317.

Для их изготовления даже не нужно разрабатывать печатную плату. Достаточно припаять подходящий резистор между опорным выводом микросхемы и ее выходом.

Также к входу и выходу микросхемы нужно припаять два гибких проводника и конструкция будет готова. В случае, если с помощью стабилизатора тока на LM317 предполагается питать мощный светодиод, микросхему нужно оснастить радиатором который обеспечит отвод тепла. В качестве радиатора можно использовать небольшую алюминиевую пластинку площадью 15-20 квадратных сантиметров.

Изготавливая конструкции бустеров, в качестве дросселей можно использовать катушки фильтров различных блоков питания. Например, для этих целей хорошо подойдут ферритовые кольца от блоков питания компьютеров, на которые следует намотать несколько десятков витков эмалированного провода диаметром 0.3 мм.

Какой стабилизатор использовать в авто

Сейчас автолюбители часто занимаются модернизацией светотехники своих машин, применяя для этих целей светодиоды или светодиодные ленты . Известно, что напряжение бортовой сети автомобиля может сильно меняться в зависимости от режима работы двигателя и генератора. Поэтому в случае с авто особенно важно применять не стабилизатор 12 вольт, а рассчитанный на конкретный тип светодиодов.

Для автомобиля можно посоветовать конструкции на основе LM317. Также можно использовать одну из модификаций линейного стабилизатора на двух транзисторах, в которой в качестве силового элемента использован мощный N-канальный полевой транзистор. Ниже приведены варианты подобных схем, в том числе и схема светодиодного драйвера.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Вывод

Подводя итог можно сказать, что для надежной работы светодиодных конструкций их необходимо питать с помощью стабилизаторов тока. Многие схемы стабилизаторов просты и доступны для изготовления своими руками. Мы надеемся, что приведенные в материале сведения будут полезны всем, кто интересуется данной темой.

Купить LED DRIVER для светодиодов

Источник: https://gelodvu.info/stati/stati-pro-opel-astra-h/podklyuchenie-svetodiodov-cherez-stabilizator-toka/

Делаем стабилизатор тока для светодиодов своими руками

Если вы решили переоборудовать ваш автомобиль под светодиодное освещение, вам понадобится как минимум стабилизатор тока на lm317 для светодиодов.

Собрать элементарный стабилизатор совершенно несложно, но чтобы избежать плачевных оплошностей даже при такой простой задаче не помешает минимальный ликбез.

Многие люди, не связанные с радиоэлектроникой, часто смешивают такие понятия, как стабилизатор тока и стабилизатор напряжения.

Легко о простом. Сила тока, напряжение и их стабилизация

От напряжения зависит, насколько стремительно электроны движутся по проводнику. Многие страстные любители жёсткого компьютерного разгона увеличивают напряжение ядра центрального процессора, благодаря чему тот начинает функционировать быстрее.

Сила тока – это плотность движения электронов внутри электрического проводника. Данный параметр чрезвычайно важен радиоэлементам, работающим по принципу термоэлектронной вторичной эмиссии, в частности, источникам света. Если площадь поперечного сечения проводника не в состоянии пропустить поток электронов, избыток тока начинает выделяться в виде тепла, вызывая значительный перегрев детали.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиПлазменная дуга от высокого напряжения

Для лучшего понимания процесса проанализируем плазменную дугу (на её основе работает электроподжег газовых плит и котлов). При очень высоком напряжении скорость свободных электронов до такой степени велика, что они могут легко «пролетать» расстояние между электродами, формируя плазменный мостик.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

А это электронагреватель. При прохождении через него электронов они передают свою энергию нагревательному элементу. Чем выше сила тока, тем плотнее поток электронов, тем сильнее нагревается термоэлемент.

Для чего необходима стабилизация тока и напряжения

Любой радиоэлектронный компонент, будь то лампочка или центральный процессор компьютера, требует для оптимальной работы чётко лимитированное количество электронов, которое течёт по проводникам.

Поскольку речь в нашей статье идёт о стабилизаторе для светодиодов, о них и поговорим.

При всех своих преимуществах светодиоды имеют один минус – высокая чувствительность к параметрам питания. Даже умеренное превышение силы и напряжения может привести к выгоранию светоизлучающего материала и выходу из строя диода.

Сейчас очень модно переделывать систему освещения автомобиля под LED освещение. Их цветовая температура намного ближе к естественному освещению, чем у ксенона и ламп накаливания, что значительно меньше утомляет водителя при длительных поездках.

Однако это решение требуется особый технический подход. Номинальный ток питания автомобильного LED-диода – 0,1-0,15 мА, а пусковой аккумулятора – сотни ампер. Этого хватит, чтобы выжечь очень много дорогостоящих элементов освещения. Что бы этого избежать используют стабилизатор 12 вольт для светодиодов в авто.

Ампераж в автомобильной сети постоянно меняется.

Например, автомобильный кондиционер «кушает» до 30 ампер, при его отключении электроны, «выделенные» на его работу уже не вернутся назад в генератор и аккумулятор, а перераспределятся между остальными электроприборами.

Если лампе накаливания, рассчитанной на 1-3 А дополнительные 300 мА роли не сыграют, то диоду с током питания 150 мА несколько таких скачков могут стать фатальными.

Ради гарантии длительной работы автомобильных светодиодов используют стабилизатор тока на lm317 для мощных светодиодов.

Типы стабилизаторов

По способу ограничения силы тока выделяют два типа устройств:

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Линейный стабилизатор работает по принципу делителя напряжения. Он выпускает из себя ток заданного параметра, рассеивая избытки в виде тепла. Принцип работы такого прибора можно сравнить с лейкой оснащённой дополнительным сливным отверстием.

Преимущества

  • доступная цена;
  • простая схема монтажа;
  • легко собрать своими руками.
  • Недостаток — из-за нагрева плохо приспособлен к работе с большой нагрузкой.
  • Импульсный стабилизатор как овощерезка через специальный каскад нарезает входящий ток, выдавая строго дозированную норму.
  • Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
  • Преимущества
  • предназначен для высоких нагрузок;
  • не греется во время работы.

Недостатки

  • требует источника питания для собственной работы;
  • создает электромагнитное излучения;
  • относительно высокая цена;
  • сложен для самостоятельного изготовления.

Учитывая малую силу тока в автомобильных светодиодах можно собрать простой стабилизатор для светодиодов своими руками. Наиболее доступный и простой драйвер светодиодных ламп и лент собирают на микросхеме lm317.

Краткое описание lm317

Радиоэлектронный модуль LM317 является микросхемой, применяемой в семах стабилизации тока и напряжения.

  • Диапазон стабилизации напряжения от 1,7 до 37 В обеспечит устойчивую яркость светодиода, не зависящую от частоты оборота двигателя;
  • Поддержка выходного тока до 1,5 А позволит подключить несколько фотоизлучателей;
  • Высокая стабильность допускает колебания выходных параметров лишь 0,1% от номинала;
  • Имеет встроенную защиту по ограничению тока и каскад отключения при перегреве;
  • Корпус микросхемы является землёй, поэтому при креплении саморезом к корпусу автомобиля уменьшается количество монтажных проводов.

Область применения

  • Стабилизатор напряжения и тока для светодиодов в бытовых условиях (в том числе для светодиодных лент);
  • Стабилизатор напряжения и тока для светодиодов в авто;

Схемы стабилизаторов тока для светодиодов

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими рукамиСхема простейшего стабилизатора

Самый простой стабилизатор напряжения на 12 вольт можно собрать по такой схеме. Резистор R1 ограничивает выходящую силу тока, R2 – выходящее напряжение. Конденсаторы, применяемые в данной схеме, уменьшают пульсации напряжения и увеличивают стабильность работы.

Потребности автомобилиста удовлетворит простейший механизм стабилизации, поскольку напряжение питания в сети автомобиля достаточно стабильно.

Чтобы сделать стабилизатор для диодов в авто потребуется:

  • Микросхема lm317;
  • Резистор как регулятор тока для светодиодов;
  • Инструменты пайки и монтажа.

Собираем по вышеприведенной схеме

Расчет резистора для драйвера светодиода

Мощность и сопротивление резистора рассчитывают исходя из силы тока источника питания и тока, необходимого светодиодам. Для автомобильного светодиода мощностью 150 мА сопротивление резистора должно быть 10-15 Ом, а расчетная мощность 0,2-0,3 Вт.

Как собрать своими руками смотрите в видео:

  Доступность и простота конструкции драйвера на микросхеме lm317 позволяет безболезненно переоснастить системы электрического освещения любого автомобиля.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) Загрузка…

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/stabilizator-toka-na-lm317-dlya-svetodiodov.html

Как сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками

Содержание

  • 1. Схема стабилизатора
  • 2. Что такое стабилизатор

Светодиодные лампы перегорают, и это не секрет. Хотя производители дают многолетние гарантии их эксплуатации. В чем же дело? Оказывается, что существует два основных параметра, режим которых должен быть стабилизирован, для чего и используются в их схеме подключения линейные стабилизаторы.

Эти параметры – сила тока в лампе и напряжение питающей сети. Но как оказывается, это совсем не так. Основной параметр – это ток, а второстепенный – падение напряжения.

Именно поэтому линейные стабилизаторы и не дают работать светодиодам долго, значит, есть необходимость разобраться в вопросе, как сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Но вернемся к параметрам лампы. Почему так важен ток? Обратите при покупке внимание на маркировку источника света. Там обязательно указываются наши показатели, а именно: к примеру, 20 мА и 4 вольта. Так вот показатель тока указывает на то, что светодиоду необходимо именно это значение – не больше 20 мА.

Читайте также:  Защита ip: стандарт по гост (степени защит)

А 4 вольта – это падение напряжения в питающей сети за счет потребления. То есть, на этот светодиодный прибор вы можете подавать напряжение и в 100 вольт, и от него лампа будет гореть, но в сети произойдет падение на 4 вольта. Если увеличить силу тока, то светодиод однозначно сгорит.

Увеличивая вольтаж, вы ничего не теряете.

Схема стабилизатора

Итак, чтобы решить проблему, поставленную выше, необходимо выбрать обычный стабилизатор, к примеру, можно взять прибор марки LM317, и установить его в питающую схему, соединив со светодиодной лампой через резисторы. Вот эта схема:

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Правда, придется сделать предварительно некоторые расчеты, основной из которых – это расчет силы тока.

Для этого можно воспользоваться известным законом Ома, который гласит, что сила тока равна соотношению мощности и напряжения.

Мощность светодиода написана на его корпусе, напряжение берется в зависимости от того, куда подключается сам источник света. Это может быть 220, 36, 24 или 12 вольт.

Внимание! Если вами выбран китайский светодиод, то силу тока лучше всего проверить через мультиметр. Практика показывает, что китайские производители неправильно указывают параметры своих изделий, так что вероятность искажения высока.

Итак, параметры светодиодного светильника известны, остается подсчитать параметры резисторов, которые будут установлены в схему стабилизатора. Для этого существует большое количество различных онлайн калькуляторов, поэтому заморачиваться на расчете своими руками нет необходимости. Один из таких калькуляторов находится вот по этому адресу

  Какой стабилизатор напряжения 220В для дачи лучше выбрать?Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Просто в окошко вставляете показатель силы тока, а в нижнем окне калькулятор выдаст все электрические характеристики резистора.

Кстати, вот так распинается LM317:

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Необходимо отметить, что все расчеты данного типа подходят для идеальных случаев эксплуатации светодиода, то есть, полное отсутствие скачков напряжения. Если таковые присутствуют (обыденное дело), то расчет резистора лучше всего производить с запасом.

Для тех, кто не уверен, что сможет собрать стабилизатор для светодиода по вышеуказанной схеме, предлагаем картинку, где все четко видно: что и куда подсоединять.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками

Что такое стабилизатор

Наверное, вы уже сами поняли, что стабилизатор – это прибор, с помощью которого выравнивается ток в независимости от скачков напряжения в сети. Существует два их типа: линейный и импульсный.

Первый регулирует все параметры на выходе за счет распределения мощности между своим собственным сопротивлением и нагрузкой. Второй же намного эффективнее, потому что отдает светодиодам столько мощность, сколько им необходимо.

В нем действует принцип широтно-импульсной модуляции.

При этом импульсный прибор обладает неплохим коэффициентом полезного действия, которые не падает ниже 90%. Правда, у этого прибора достаточно сложная схема в сравнении с линейным вариантом, отсюда и высокая стоимость изделия.

Кстати, стабилизаторы LM317 могут быть использованы только для линейных схем. Использовать его в цепях с большими токами нельзя. А вот для светодиода он подойдет в самый раз. В импульсных приборах рекомендуется использовать схемы HV9910.

Источник: https://onlineelektrik.ru/eprovodka/zashhita/kak-sdelat-stabilizator-toka-dlya-svetodiodov-svoimi-rukami.html

Мастерская LED освещения в Днепре

Для питания мощных светодиодов нужен стабилизированный ток, иначе кристалл светодиода деградирует и светодиод вскоре сгорит.

Как говорят, светодиод питается током, а не напряжением, и для этого применяется стабилизатор тока или LED-драйвер, который наряду со стабилизацией тока  выполняет и другие функции (регулировка яркости, защита от короткого замыкания, и т.п.).

Для сборки LED-драйверов существуют специализированные микросхемы,  и в интернете полно схем драйверов, но для самостоятельной сборки таких драйверов потребуются определенная оснастка, приборы, необходимые детали и опыт работы.

Однако можно быстро собрать простейший LED драйвер  с приличным током стабилизации на популярной микросхеме LM317.

Эта микросхема весьма универсальна, на ней можно собрать всевозможные линейные стабилизаторы напряжения, ограничители тока, зарядные устройства… Остановимся на ограничителе тока на микросхеме LM317.

Простым языком принцип работы стабилизатора тока намикросхеме LM317.можно объяснить так: — микросхема ограничивает ток, а напряжения светодиод берет столько, сколько ему нужно.

  • Схема проста и состоит всего из двух деталей: самой микросхемы и задающего ток резистора.
     
  • Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
    Схема из даташит.
  • Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
    Или вот такой более понятный рисунок.

Напряжение на входе микросхемы должно быть минимум на 2~4 В больше, чем падение напряжения  на кристалле светодиода (около 2 В потребляет сама микросхема). Схема на микросхеме LM317 позволяет ограничивать ток от 10мА до 1,5А с максимальным входным напряжением 35В. При большом перепаде напряжений и(или) больших токах микросхему нужно установить на радиатор. Если же требуется больший ток, то следует применять микросхемы из той же серии, расчитанные на больший ток, например LM350 (до 3 А); LM338 (до 5 А). Задающий ток резистор расчитывается по следующей формуле:
R1=1,25 В/Iout, где ток стабилизации в Амперах, а сопротивление в Омах.

Например, имеем светодиод на ток 700 мА :

R=1,25/0,7A=1,785 Ом, а так как резистора на 1,785 Ом нет, то берем ближайший из стандартного ряда, т.е. 1,8 Ом.

Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
Пример расчетов резисторов.

Учтите, что максимальный ток для LM317 составляет 1,5 Ампера. Также не забывайте использовать радиатор и термопасту для нее.

  1. Изготовление стабилизаторов тока на lm-317 для светодиодов своими руками
     
  2. Конечно LM317 имеет низкий КПД, но ввиду невысокой цены и простоты сборки этим можно пренебречь.
  3. Такой драйвер можно применять как в светодиодном тюнинге автомобиля, так и для бытовых целей, например в светодиодных светильниках.

Источник: https://dp-installer.at.ua/publ/led_light/led_components/a_simple_driver_for_the_leds_on_the_lm_317_with_their_hands/16-1-0-35

Cтабилизатор тока на lm317 для светодиодов

  • Главная
  • Электрика автомобиля

Не так давно я писал статью – почему перегорают светодиоды, почитайте познавательно. Если напомнить причин всего две — это перегрев и высокое напряжение.

Да и собственно они связаны между собой — чем выше «вольтаж», тем больше идет разогрев. Из этого следует — что если ограничить диоды по напряжению, то служить они гипотетически будут дольше.

Вот именно для этого на различных китайских площадках продаются специальные платы – так называемые «стабилизаторы напряжения», которые могут увеличить срок службы таких ламп в разы …

Забегая вперед скажу, что такие модули могут быть ну очень компактными, размером буквально с пятирублевую монету. Так что можно разместить куда угодно, буквально рядом с габаритной лампой.

Что делают стабилизаторы и зачем они нужны

Светодиоды в виде отдельных ламп или лед-полосок дают широкую возможность создания как основного освещения, так и дополнительной подсветки авто. Однако параметры тока бортовой электрической сети далеки от стабильности и постоянно изменяются. Поэтому и нужно в схему устанавливать стабилизатор напряжения на 12 вольт. Его главные функции:

  1. Устранение резких перепадов параметров электротока в автомобильной сети.
  2. Защита электрооборудования как от недостатка, так и избытка напряжения. Перепады могут достигать значения в несколько вольт, что уже губительно для любых светодиодов.
  3. Предохранение особо чувствительных компонентов приборов от перебоев в сети.
  4. Предотвращение быстрой деградации кристаллов в светодиодах, их потускнения и мерцания, сохранение заявленного производителем срока службы.

Простой или более совершенный стабилизатор напряжения на 12 вольт для авто с заданными выходными параметрами электрического тока можно создать своими руками. Суммарные затраты на его компоненты составят в десять раз меньше, чем стоимость покупного аналога, при этом правильность сборки цепи обеспечит надежность, не меньшую, чем у заводских моделей.

  Не работают фары на ВАЗ-2110. Предохранители целые

Тюнинг ВАЗ 2109

Всем хорош способ подключения светодиодов, описанный в предыдущей статье, за исключением одного: при изменении оборотов двигателя напряжение бортовой сети автомобиля может изменяться.

При этом яркость светодиодов также будет «плавать», что не совсем хорошо, да и внешний вид светодиодной подсветки страдает.

Поэтому хотелось бы подключать светодиоды через устройство, которое при различном поданном на него напряжении будет выдавать одинаковый ток.

Напомним, что светодиод представляет из себя прибор, питаемый током (а не напряжением, как многие ошибочно считают).

Так вот, такое решение существует в природе, и оно очень компактно и стоит копейки. Оно называется драйвер, и представляет из себя стабилизатор LM317, имеющий вид микросхемы с тремя ножками. Также ее очевидное преимущество для начинающих автоэлектриков – ее достаточно сложно спалить.

Для ее использования в качестве драйвера питания групп светодиодов в автомобиле ее нужно включить в режиме стабилизации тока по следующей схеме:

Как видим, на схеме кроме самого стабилизатора присутствует резистор R1, номинал которого нам нужно подобрать для того, чтобы на выходе схемы получить стабильный ток в 20 мА, ну или сколько нужно в зависимости от параметров светодиодов.

Поступаем следующим образом. Нам понадобится переменный резистор с полным сопротивлением порядка 0,5 кОм, и мультиметр. Подключив центральный и один из крайних выводов переменного резистора к мультиметру в режиме измерения сопротивления, вращением ручки резистора добиваемся максимального его сопротивления. Это будет одно из крайних положений ручки.

Затем собираем из наших деталей вот такую схему. Как несложно заметить она повторяет схему подключения драйвера, и резистором служит в ней наш переменный резистор.

Теперь переключаем мультиметр в режим измерения тока, подаем напряжение, и вращая ручку переменного резистора, добиваемся установления в цепи тока в 20 мА.

Далее питание отключается, переменный резистор из схемы извлекается, и замеряется его сопротивление. И вместо него в схему впаиваем постоянный резистор полученного сопротивления. Все, наш драйвер готов.

Количество запитываемых от стабилизатора светодиодов желательно подбирать так, чтобы на стабилизаторе оставалось как можно меньше напряжения для снижения мощности, рассеиваемой на самом драйвере, особенно при больших токах. Если ваши светодиоды рассчитаны на потребление тока более 350 мА, микросхему нужно разместить на алюминиевый радиатор для улучшения теплоотдачи.

Также корпус микросхемы имеет контакт со своей средней ножкой, так что ее нужно изолировать от кузова автомобиля. Сама такая микросхема понижает напряжение, которое подается на светодиоды на 2-3В, так что на выходе будет 11-12В, это стоит учитывать.

Вот и все ваш стабилизатор (драйвер) готов, можно подключать светодиоды. При стабилизированном питании они прослужат гораздо дольше.

Источник: https://AutoManya.ru/lada-drugoe/stabilizator-dlya-avtomobilnyh-svetodiodnyh-lamp.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector