Драйвер для светодиода характеристики


Драйвер для светодиодов своими руками: схемы

Схемы драйверов светодиодов для самостоятельного изготовления, подробное описание. Подробное описание как сделать драйвер питания светодиодов своими руками.

Прежде всего для пайки драйвера понадобятся инструменты и материалы:

Паяльник мощностью 25-40 Вт. Можно использовать и большей мощности, но при этом возрастает опасность перегрева элементов и выхода их из строя. Лучше всего использовать паяльник с керамическим нагревателем и необгораемым жалом, обычное медное жало довольно быстро окисляется, и его приходится чистить.

Припой. Наиболее распространенным является легкоплавкий оловянно-свинцовый припой ПОС-61. Припои без свинца менее вредны при вдыхании паров во время пайки, но обладают более высокой температурой плавления при меньшей текучести и склонностью к деградации шва со временем.

Флюс для пайки (канифоль, глицерин, ФКЭТ, и т.д.). Желательно использовать именно нейтральный флюс, — в отличие от активных флюсов (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк и др.), он со временем не окисляет контакты и менее токсичен. Вне зависимости от используемого флюса после сборки устройства его лучше отмыть с помощью спирта. Для активных флюсов эта процедура является обязательной, для нейтральных — в меньшей степени.

Плоскогубцы для сгибания выводов.

Кусачки для обкусывания длинных концов выводов и проводов.

Монтажные провода в изоляции. Лучше всего подойдут многожильные медные провода сечением от 0.35 до 1 мм2.

Мультиметр для контроля напряжения в узловых точках.

Изоляционная лента.

Небольшая макетная плата из стеклотекстолита. Достаточно будет платы размерами 60х40 мм.

Схема драйвера для светодиода 1 Вт.

Одна из самых простых схем для питания мощного светодиода представлена на рисунке ниже:

Как видно, помимо светодиода в нее входят всего 4 элемента: 2 транзистора и 2 резистора.

В роли регулятора тока, проходящего через led, здесь выступает мощный полевой n-канальный транзистор VT2. Резистор R2 определяет максимальный ток, проходящий через светодиод, а также работает в качестве датчика тока для транзистора VT1 в цепи обратной связи.

Чем больший ток проходит через VT2, тем большее напряжение падает на R2, соответственно VT1 открывается и понижает напряжение на затворе VT2, тем самым уменьшая ток светодиода. Таким образом достигается стабилизация выходного тока.

Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения 9 — 12 В, ток не менее 500 мА. Входное напряжение должно быть минимум на 1-2 В больше падения напряжения на светодиоде.

Резистор R2 должен рассеивать мощность 1-2 Вт, в зависимости от требуемого тока и питающего напряжения. Транзистор VT2 – n-канальный, рассчитанный на ток не менее 500 мА: IRF530, IRFZ48, IRFZ44N. VT1 – любой маломощный биполярный npn: 2N3904, 2N5088, 2N2222, BC547 и т.д. R1 – мощностью 0.125 — 0.25 Вт сопротивлением 100 кОм.

Ввиду малого количества элементов, сборку можно производить навесным монтажом:

Еще одна простая схема драйвера на основе линейного управляемого стабилизатора напряжения LM317:

Здесь входное напряжение может быть до 35 В. Сопротивление резистора можно рассчитать по формуле:

R=1,2/I

где I – сила тока в амперах.

В этой схеме на LM317 будет рассеиваться значительная мощность при большой разнице между питающим напряжением и падением на светодиоде. Поэтому ее придется разместить на небольшом радиаторе. Резистор также должен быть рассчитан на мощность не менее 2 Вт.

Более наглядно эта схема рассмотрена в следующем видео:

Здесь показано, как подключить мощный светодиод, используя аккумуляторы напряжением около 8 В. При падении напряжения на LED около 6 В разница получается небольшая, и микросхема нагревается несильно, поэтому можно обойтись и без радиатора.

Обратите внимание, что при большой разнице между напряжением питания и падением на LED необходимо ставить микросхему на теплоотвод.

Мощный драйвер с входом ШИМ.

Ниже показана схема для питания мощных светодиодов:

Драйвер построен на сдвоенном компараторе LM393. Сама схема представляет собой buck-converter, то есть импульсный понижающий преобразователь напряжения.

Особенности драйвера:

  • Напряжение питания: 5 — 24 В, постоянное;
  • Выходной ток: до 1 А, регулируемый;
  • Выходная мощность: до 18 Вт;
  • Защита от КЗ по выходу;
  • Возможность управления яркостью при помощи внешнего ШИМ сигнала.

Принцип действия.

Резистор R1 с диодом D1 образуют источник опорного напряжения около 0.7 В, которое дополнительно регулируется переменным резистором VR1. Резисторы R10 и R11 служат датчиками тока для компаратора. Как только напряжение на них превысит опорное, компаратор закроется, закрывая таким образом пару транзисторов Q1 и Q2, а те, в свою очередь, закроют транзистор Q3. Однако индуктор L1 в этот момент стремится возобновить прохождение тока, поэтому ток будет протекать до тех пор, пока напряжение на R10 и R11 не станет меньше опорного, и компаратор снова не откроет транзистор Q3.

Пара Q1 и Q2 выступает в качестве буфера между выходом компаратора и затвором Q3. Это защищает схему от ложных срабатываний из-за наводок на затворе Q3, и стабилизирует ее работу.

Вторая часть компаратора (IC1 2/2) используется для дополнительной регулировки яркости при помощи ШИМ. Для этого управляющий сигнал подается на вход PWM: при подаче логических уровней ТТЛ (+5 и 0 В) схема будет открывать и закрывать Q3. Максимальная частота сигнала на входе PWM — порядка 2 КГц. Также этот вход можно использовать для включения и отключения устройства при помощи пульта ДУ.

D3 представляет собой диод Шоттки, рассчитанный на ток до 1 А. Если не удастся найти именно диод Шоттки, можно использовать импульсный диод, например FR107, но выходная мощность тогда несколько снизится.

Максимальный ток на выходе настраивается подбором R2 и включением или исключением R11. Так можно получить следующие значения:

  • 350 мА (LED мощностью 1 Вт): R2=10K, R11 отключен,
  • 700 мА (3 Вт): R2=10K, R11 подключен, номинал 1 Ом,
  • 1А (5Вт): R2=2,7K, R11 подключен, номинал 1 Ом.

В более узких пределах регулировка производится переменным резистором и ШИМ – сигналом.

Сборка и настройка драйвера.

Монтаж компонентов драйвера производится на макетной плате. Сначала устанавливается микросхема LM393, затем самые маленькие компоненты: конденсаторы, резисторы, диоды. Потом ставятся транзисторы, и в последнюю очередь переменный резистор.

Размещать элементы на плате лучше таким образом, чтобы минимизировать расстояние между соединяемыми выводами и использовать как можно меньше проводов в качестве перемычек.

При соединении важно соблюдать полярность подключения диодов и распиновку транзисторов, которую можно найти в техническом описании на эти компоненты. Также диоды можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления: в прямом направлении прибор покажет значение порядка 500-600 Ом.

Для питания схемы можно использовать внешний источник постоянного напряжения 5-24 В или аккумуляторы. У батареек 6F22 («крона») и других слишком маленькая емкость, поэтому их применение нецелесообразно при использовании мощных LED.

После сборки нужно подстроить выходной ток. Для этого на выход припаиваются светодиоды, а движок VR1 устанавливается в крайнее нижнее по схеме положение (проверяется мультиметром в режиме «прозвонки»). Далее на вход подаем питающее напряжение, и вращением ручки VR1 добиваемся требуемой яркости свечения.

Список элементов:

Подведём итог.

Первые две из рассмотренных схем очень просты в изготовлении, но они не обеспечивают защиты от короткого замыкания и обладают довольно низким КПД. Для долговременного использования рекомендуется третья схема на LM393, поскольку она лишена этих недостатков и обладает более широкими возможностями по регулировке выходной мощности.

Похожие статьи

Поделиться в соц. сетях

led-lampu.ru

Драйвер для мощных светодиодов

ДРАЙВЕР ДЛЯ СВЕРХЯРКИХ СВЕТОДИОДОВ

    Микросхема HV 9910 выпускается фирмой Supertex I nc . для применения в светодиодных лампах, питающихся напряжением от 8 до 450 V (!).     Микросхема представляет собой импульсный источник стабильного тока через светодиод или светодиодную матрицу составленную из последовательно включенных суперярких светодиодов . Входное напряжение постоянного тока мо жет быть от 8 до 450 V ( при работе от переменного тока используется мостовой или другой выпрямитель ).     Микросхема работает совместно с внешним высоковольтным MOSFET транзистором . Частоту переключения можно регулировать от нескольких десятков килогерц до 300 кГц путем изменения сопротивления одного резистора , подключенного к выводу RT . Ток через светодиоды можно задать от единиц миллиампер до 1 А путем изменения величины контрольного сопротивления , включенного в цепи истока выходного транзистора . Напряжение с этого сопротивления поступает на вывод CS микросхемы , и по величине этого напряжения вычисляется величина тока .     Кроме того , яркостью светодиода ( или светодиодов ) можно управлять подачей управляющих импульсов на вывод PWM , при этом происходит модуляция этими импульсами более высокочастотного импульсного сигнала , на котором происходит преобразование. Соответственно скважности модулирующих импульсов изменяется и яркость светодиодов . При подаче логической единицы на вывод PWM генератор включен , а при подаче нуля - выключен . В микросхеме имеется встроенный стаби лизатор напряжения 7,5 V, который может быть использован для системы управления . Частоту генератора можно установить в диапазоне от 25 до 300 кГц изменением сопротивления резистора на выводе Rt ( или Rosc ). Частота определяется по формуле : F = 25000/( R +22). Частота выражена в кГц , сопротивление в кОм . Частота импульсов ШИМ , подаваемых на вывод PWM может быть от 100 Гц до 5 кГц . При этом , скважность импульсов может быть от нуля до 100% , то есть , практически любая . Соответствующим образом будет изменяться яркость светодиода ( или светодиодов ). Сопротивление контрольного резистора в цепи истока выходного транзистора выбирают таким , чтобы при максимальном токе напряжение на нем было равно 0.25 V .

 

    Используя подобный драйвер Вы однозначно избежите злоключений, кторые постигли меня - спешка в при включении мощных светодиодов разлучила меня с несколькими, пусть и не очень дорогими светодиодами:

   

    Выход я конечно нашел - собрал стабилизатор тока, но только максимально к нему можно подключить всего два светодиода:

    Светодиоды покупал ЗДЕСЬ, но товар видимо закончился, поэтому в следующий раз буду брать ЗДЕСЬ. Разумеется в планах есть покупка и описанного в статье драйвера для светодиодов. Результаты поисков ЗДЕСЬ.

    По поводу мощных светодиодов для освещения остается добавить, что ТЕПЛЫЙ СВЕТ лучше для жилых помещений, он хоть немного тусклее, но намного приятней глазу, а вот для уличных фонарей лучше брать ХОЛОДНЫЙ - светит заметно ярче.

    Разумеется, что это не единственная схема драйвера для светодиодов. Можно использовать и схемы работающие в линейном режиме стабилизатора тока. Для начала схема подобного драйвера была исследована в симуляторе, причем проверялись практически все режимы работы с различным количеством светодиодов и при различных величинах напряжения питания:

 

    В приведенной схеме диодный мост и сглаживающий фильтр сетевого напряжения питания заменен на эквивалент - источник постоянного тока с напряжением 310 вольт. Проверка показала возможность запитки до 50-60 штук светодиодов с током от 15 до 25 мА, при этом диапазон питающего сетевого напряжения составляет от 160 до 260 вольт без изменения яркости свечения. Если диапазон питания уменьшить, то возможно подключение и 60-70 светодиодов. Единственный недостаток данного драйвера - довольно высокое тепловыделение на силовом транзисторе и тем оно выше, чем мощнее будут светодиоды. Поэтому при использовании данного драйвера необхдимо предусмотреть соответствующий радиатор для силового транзитора. Для питания сорока светодиодов при токе 24-25 мА радиатора от чипсета материнской платы треьего Пентиума вполне хватило.    Более подробно об этой схеме линейного драйвера можно посмотреть в видео:

    В видео использованы светодиоды купленные ЗДЕСЬ.

       Разумеется были опробованы и SMD светодиоды, однако выяснилось несколько интересных моментов. Но обо всем по порядку. Для начала была смоделирована схема:

 

    На схеме установлено 84 светодиода и номинал измерительного резистора составил 3,6 Ома. Однако при первичных тестах от пониженного напряжения стало понятно, что ток в 0,15 А для этих светодиодов слишком велик и после нескольких подюоров измерительный резистор стабилизатора тока приобрел номинал равный 26 Омам. Плата со светодиодами была установлена на радиаотор через термопасту и через 20-30 минут нагревается до температуры 60 градусов, т.е. как бы и этого многовато.    По поводу этой матрицы было снято видео и благодаря подписчику LINKS_234 стала доступна более расширенная информация по пооводу этих и им аналогичных светодиодов.

    Использования данного стабилизатора тока в схеме светодиодного драйвера на светодиодах SMD.

    Прежде всего удалось выявить более-менее надежного продавца, чьи светодиоды соответствуют заявленым в описании характеристикам. Светодиоды конечно же несколько дороже, однако тут уж выбирайте сами - либо цена, либо качество.     Я покупал ЗДЕСЬ, а надо было покупать светодиоды ЗДЕСЬ.    Кроме всего прочего так же выяснилось, что совсем не обязательно самому паять SMD светодиоды, поскольку уже есть уже ГОТОВЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ МАТРИЦЫ на различные мощности. Разннобразие и мощностной диапазон просто огромный и я обязательно что то для себя приобрету.     Было бы не справедливо умолчать еще об одной интересной ссылке - светодиодные лампы на 220 вольт нового поколения. Конструктив данных ламп провел впечатление, а положительный отзыв давнего проверенного подписчика позволяет верить тому, что лампы действительно хороши. Лампы на 3, 7, 9 и 12 Вт.

 

    Как и положено есть возможность выбора ТЕПЛОГО или ХОЛОДНОГО света, впрочем подроности смотрите сами ЗДЕСЬ.

Адрес администрации сайта: [email protected]   

 

soundbarrel.ru

Простые устройства : Драйвер мощного светодиода

Предлагаю вам свою версию драйвера мощного светодиода или линейки светодиодов.

Напряжение питания: от +7в до +40в (+60в для версии LM2576HV) что достаточно для питания почти любого мощного светодиода или линейки светодиодов любой разумной мощности.

Драйвер светодиода обеспечивает на выходе стабилизированный ток в диапазоне вплоть до 3 ампер.

Схема драйвера:

Как видите, это обычный понижающий преобразователь с ОС по току.

Немного о деталях:

С1 "по вкусу", особо много мкф безполезно, особо мало тоже не очень хорошо.

С3 1....2,2мкф меньшее значение ухудшит стабилизацию при изменении питающего напряжения, большее значение приведёт к броску тока пи подаче питания на драйвет что грозит светодиоду печальными последствиями.

С4 10...1000мкф, от него зависят пульсации на выходе

С2, С5 немного (почти незаметно) уменьшают пульсации.

Диод D1 на ток не менее чем потребляет светодиод, указанный 1N5819 расчитан на 1А

Типичные токи потребления для мощных светодиодов:

0,5 вт - 150мА

1 вт - 350мА

3 вт - 700...800мА

5 вт - 1200мА

Более мощные как правило являются матрицам с токами от 0,5А до 2А.

Дроссель почти любой имеющий индуктивность от 100мкГн и более, я намотал около 100 витков (что явно больше, чем минимально необходимые) на порошковом колечке Т60.

Операционный усилитель (ОУ) любой, я применил LM358 в корпусе SO8.

конденсаторы С1, С3, С4 - электролитические оксидные.

При резисторах smd типоразмеров 0805, 1206, 2512 у меня получилась плата размером 31 х 14мм

Для ленивых С1, С2 можно не ставить.

Имейте в виду что ОУ питается сразу от входного напряжения и напряжение питания не должно превышать допустимого знаяения для применяемого вами ОУ в противном случае придётся добавить отдельный стабилизатор для него.

В моём случае плата размерами 31 х 14 мм получилась вот с такой компоновкой:

Низкоомный резистор для считывания тока размера 2512, для резистора R3 предусмотрено два посадочных места в случае если нужное значение будет отсутствовать, и тогда можно будет составить его номинал из двух.

Провода питания я подпаиваю прямо к входному электролиту, хотя можно сделать и для них отверстия, место позволяет.

Дроссель одним выводом припаивается к пятаку рядом с катодом диода, вторым выводом к пятаку рядом с + выводом крайнего правого на рисунке электролита (С4).

При указанных на схеме номиналах выходной ток составляет 718мА, это расчётное значение, на самом деле из-за 5% допуска на номиналы у меня получилось 720мА, схема была сделана для питания 3 ваттного светодиода у которого по даташиту ток составляет 800мА.

Чтобы вы могли сами посчитать номиналы деталей для вашего конкретного случая покажу как это делается:

Итак допустим у вас светодиод мощностью 3вт которому необходимо стабильные 800мА, и вы решили запитать его током 650мА.

1. Считаем какое какое будет падение на шунте (R4) при нужном нам токе.

Допустим вы не смогли достать резистор 0,1 ом, а нашли в кладовке на 0,15 ом; при нужных нам 650 мА на нём будет падать 0,65а * 0,15 ом = 0,0975в (97,5мВ)

2. Считаем во сколько раз нужно усилить наши 0,0975в для подачи на вход ОС ШИМа.

Т.к. источник опорного напряжения (ИОН) в LM2576 по даташиту равен 1,23в (допуск 1,18в...1,286в) то нам нужно усилить напряжение с шунта в 1,23в \ 0,0975в = 12,615 раз.

3. Подбираем нужные нам номиналы R2 и R3.

Коэффициент усиления ОУ определяется формулой 1 + (R2/R1), как видите резистор R2 должен быть примерно во столько же раз больше чем R1 и плюс единица, нам нужно увеличить напряжение с шунта в 12,615 раз поэтому смотрим что у нас есть с разницей примерно в 11,615 раз в кладовке, т.е. если R2 будет 10 кОм то R1 должен быть 10000\11,615 = 860,95 ом. Или допустим вы нашли у себя резистор на 47 кОм и хотите его применить в качестве R2, соответственно R3 = 47000\11.615 = 4046,5 ом.

Итак пусть R2 ,вы нашли на 100 кОм, тогда R3 = 100000\11.615 = 8609,5 ом = 8,6 кОм в стандартном ряду Е24 такого номинала нет, ближайшие это 8,2 кОм и 9,1кОм.

В случае, если R3 будет 8,2 кОм посчитаем какой будет выходной ток драйвера светодиода:

Коэффициент усиления (Ку) ОС по формуле 1 + (R2/R1), будет равен 1 + (100к\8,2к) = 13,195 раз, это значит, что при опорном напряжении (ИОН, 4я нога LM2576) равном 1,23в, на шунте будет напряжение в 13,195 раз меньше, т.е. 1,23в\13,195раз = 0,0932в, при шунте 0,15 ом это даст 0,0932в \ 0,15 ом = 0,6214а = 621мА что на 29мА меньше необходимого.

В случае, если R3 будет 9,1 кОм, соответственно считаем также:

Ку = 1 + (100к\9,1к) = 11,989

на шунте = 1,23в \ 11,989 = 0,10259в

Ток драйвера светодиода составит = 0,10259 \ 0,15 ом = 0,6839а = 684мА что на 34мА больше необходимого. Можно поставить резистор R3 8,2 кОм и докрутить недостающие 0,4 кОм подстроечником на 1 кОм заодно получим возможность подстраивать ток мощного светодиода как и возможность что в некоторый момент контакт движка подстроечника (например от вибрации) пропадёт и тогда Ку станет (при условии что крайние выводы подстроечника запаяны в схему) 100к\9,2к+1 = 11,869. На шунте станет 0,1036в, ток светодиода подскочит до 690мА.

Второй вариант составить R3 из двух, например нужные нам 8,6 кОм получаются при паралельном соединении 10 кОм и 56 кОм в итоге получим 8,48 кОм. В этом случае ток драйвера светодиода будет 641мА что на 9мА меньше нужным нам 650мА.

Если применить три резистора паралельно на 18 кОм, 33 кОм и 33 кОм то нужные 8,6 кОм совпадут почти точно , или сделать нужные 8,6 кОм последовательным соединением 3,9 кОм и 4,7 кОм (мой вариант расположения резисторов придётся подкорректировать).

Не забываем про электролит на выходе, т.е. подавать питание нужно только после подсоединения светодиода иначе заряженный до напряжения питания электролит сожгёт светодиод.

Напоследок уже традиционно немного фотографий собранного драйвера светодиода:

Пару слов об эффективности. Так как тактовая в LM2576 всего 52кГц, а на выходе стоит биполярный транзистор большой эффективности ожидать не стоит.

Пару замеров: Напряжение питания - ток -входная мощность - КПД

Выходной ток 750мА, нагрузка 2,7Ом напряжение 2,11в, потери на R4 = 0,056Вт

10в - 250мА - 2,5Вт - 63%

15в - 190мА - 2,85Вт - 55%

20в - 150мА - 3,0Вт - 52%

25в - 130мА - 3,25в - 44%

Или вариант на выходной ток 320мА, нагрузка та же 2,7Ом, 0,9в, потери на R4 = 0,01Вт

10в - 57мА - 0,57Вт - 50%

15в - 40мА - 0,6Вт - 48%

20в - 33мА - 0,66Вт - 44%

25в - 29мА - 0,725Вт - 39%

30в - 26мА - 0,9Вт - 32%

Или: (например 3...4 светодиода по 1 Вт)

Нагрузка 39Ом ток 320мА напряжение на нагрузке 12.48в мощность на нагрузке 3,9936Вт

При этом питание 30в 180мА соответственно потребляемая мощность 5,4Вт КПД 74%.

www.simple-devices.ru

Схема драйвера для мощного светодиода - Самоделкин - сделай сам своими руками

Мощные светодиоды 1 Вт и выше сейчас совсем недорогие. Я уверен, что многие из вас используют такие светодиоды в своих проектах.

Однако питание таких светодиодов по-прежнему не такое простое и требует специальных драйверов. Готовые драйвера удобны, но они не регулируемые, или зачастую их возможности излишни.  Даже возможности моего собственного универсального светодиодного драйвера могут быть лишними. Некоторые проекты требуют самого простого драйвера, возможности которого хватит.

 

Poorman's Buck – простой светодиодный драйвер постоянного тока.

Этот светодиодный драйвер построен без микроконтроллера или специализированной микросхемы. Все используемые детали легкодоступные.

Хотя драйвер задумывался как самый простой, я добавил функцию регулировки тока. Ток может подстраиваться регулятором, установленным на плате или ШИМ сигналом. Это делает драйвер идеальным для использования с Arduino или другими управляющими устройствами - вы можете управлять мощными светодиодами  микроконтроллером, просто отправляя ШИМ сигнал. С Arduino вы можете просто подавать сигнал с "AnalogWrite ()" для управления яркостью мощных светодиодов.

Особенности драйвера

Работа по схеме buck-конвертера (импульсного понижающего (step-down) преобразователя)Широкий диапазон выходных напряжения от 5 до 24В. Питание от батарей и адаптеров переменного тока. Настраиваемый выходной ток до 1А.Метод контроля тока "цикл за циклом" До 18Вт выходной мощности (при напряжении питания 24В и шестью 3 Вт светодиодами)Контроль тока при помощи потенциометра.Контроль тока может быть использован как встроенный диммер.Защита от короткого замыкания на выходе.Возможность управления ШИМ сигналом. Маленькие размеры - всего 1х1,5х0,5 дюйма(без учета ручки потенциометра).

Схема светодиодного драйвера

Схема построена на очень распространенном интегральном двойном компараторе LM393, включённым по схеме понижающего преобразователя.

Индикатор выходного тока сделан на R10 и R11. В результате напряжение пропорционально току в соответствии с законом Ома. Это напряжение сравнивается с опорным напряжением на компараторе. Когда Q3 открывается, ток течёт через L1, светодиоды и резисторы R10 и R11. Индуктор не позволяют току повышаться резко, поэтому ток возрастает постепенно. Когда напряжение на резисторе повышается, напряжение на инвертирующем входе компаратора также увеличивается. Когда оно становится выше опорного напряжения, Q3 закрывается и ток через него перестаёт течь.

Поскольку индуктор "заряжен", в схеме остаётся ток. Он течет через диод Шоттки D3 и питает светодиоды. Постепенно этот ток затухает и цикл начинается снова. Этот метод контроля тока называется "цикл за циклом". Также этот метод имеет защиту от короткого замыкания на выходе.Весь этот цикл происходит очень быстро - более чем 500 000 раз в секунду. Частота этих циклов изменяется в зависимости от напряжения питания, прямого падения напряжения на светодиоде и тока.

Опорное напряжение создается обычным диодом. Прямое падение напряжения на диоде составляет около 0,7В и после диода напряжение остаётся постоянным.  Затем это напряжение регулируется потенциометром VR1 для контроля выходного тока.  При помощи потенциометра выходной ток можно изменять в диапазоне около 11:01 или от 100% до 9%. Это очень удобно. Иногда после установки светодиодов они оказываются намного ярче, чем ожидалось. Вы можете просто уменьшить ток для получения необходимой вам яркости. Вы можете заменить потенциометр двумя обычными резисторами, если вы хотите установить яркость светодиодов один раз.

Преимущество такого регулятора в том, что он контролирует выходной ток без "сжигания" избыточной энергии. Энергии от источника питания берётся только столько, сколько нужно, чтобы получить необходимый выходной ток. Немного энергии теряется из-за сопротивления и других факторов, но эти потери минимальны. Такой конвертер  имеет эффективность 90% и выше.Этот драйвер при работе мало греется и не требует теплоотвода.

Настройка выходного тока

Драйвер может быть настроен на выходной ток от 350 мА до 1А. Изменяя значение R2 и подключая сопротивление  R11, вы можете изменить выходной ток.

Выходной ток

R2

Использование R11

350mA (1W LED)

10k

-

700mA (3W LED)

10k

+

1А (5W LED)

2.7k

+

Потенциометр изменяет выходной ток от 9 до 100% от заданного тока. Если вы настроили драйвер на 1А на выходе, то минимальный возможный выходной ток будет 90мА. Это можно использовать для регулировки яркости светодиода.

ШИМ вход

Для основной работы схемы достаточно одного компаратора. Но в LM393 есть два компаратора. Чтобы второй компаратор не пропадал, я добавил управление ШИМ сигналом. Второй компаратор работает как логический, так что на входе ШИМ не должен быть никуда подключен или на нём должен быть высокий логический уровень.  Обычно этот вывод можно оставить не подключённым и драйвер будет работать без ШИМ. Но если вам нужен дополнительный контроль, вы можете подключить Arduino или микроконтроллер и управлять светодиодами при помощи его. При помощи одного Arduino  можно контролировать до 6 драйверов. 

ШИМ работает в пределах текущего уровня, установленного потенциометром. Т.е. если вы поставите минимальный ток и ШИМ на 10%, то ток будет ещё ниже.

Источник ШИМ сигнала не ограничивается микроконтроллером. Можно использовать все, что производит напряжение от 0 до 5В. Можете использовать фоторезисторы, таймеры, логические микросхемы. Максимальная частота ШИМ составляет около 2 кГц, но я думаю,  что максимальная частота 1 кГц будет оптимальной.

ШИМ вход также может быть использован в качестве входа для пульта дистанционного управления включения / выключения. Но схема будет работать, когда выключатель разомкнут и выключена, когда замкнут.

Детали, плата и сборка

Сборка схемы очень проста. Все использованные детали стандартные.

Список деталей:1х или 2х 1 Ом 1Вт - R10, R11 (зависит от необходимого тока)1x 10 Ом - R8.2x 1 кОм - R3, R9.3x 4.7 кОм - R1, R4, R7.3x 10 кОм - R2, R5, R6 (значение R2 для выходного ток 1А).1x 10 кОм потенциометр - VR1.1x 22 пФ - C5 (опционально).2x 0.1 мкФ - C2, C3 (опционально).1x 2.2 мкФ - C1.1x 100 мкФ/35В - C4.1x 47-100 мГн/1.2A - L1.1x GPN (5551, 2222, 3904 и др.) – Q1.1x GPP (5401, 2907, 3906 и др.) - Q2.1x P-канальный MOSFET (NTD2955 или IRFU9024) - Q3.2x 1N4148 - D1, D2.1x SB140 - D3.1x LM393 - IC1.

АналогиИндуктивность L1 может быть от 47 до 100 мГн, с током как минимум 1.2А. C1 может быть от 1 до 10 мкФ. С4 может быть до 22 мкФ, на минимум 35В постоянного тока.Q1 и Q2 можно заменить на практически любые транзисторы общего назначения. Q3 может быть заменен другим P-канальным MOSFET –транзистором с током утечки более 2А, напряжением сток-исток не менее 30 В, и входным порогом ниже 4В.

СборкаПрипаяйте детали начиная с самых маленьких, в данном случае это IC1. Все резисторы и диоды установлены вертикально. Будьте внимательны с полярностью и цоколёвкой диодов и транзисторов. 

Я разработал одностороннюю печатную плату, которую можно изготовить дома. Gerber файлы можно скачать ниже.

Подключение светодиодов

Напряжение питания должно быть не менее 2В, в соответствии с документацией к светодиодам. Напряжение питания белых светодиодов около 3.5В.

При максимальном напряжении питания к этому драйверу можно подключить до 6 светодиодов, соединенных последовательно.  Лучше подключать светодиоды так, чтобы все они получали одинаковый ток. Ниже показано количество светодиодов и требуемое им напряжение питания.

Кол-во светодиодов

Минимальное напряжение питания

1

2

3

12В

4

15В

5

20В

6

24В

Вы можете использовать последовательно-параллельное подключение светодиодов для подключения большего количества светодиодов по мере необходимости. Если у вас есть только источник питания 12В, но вы хотите подключить 6 светодиодов, сделать две строки из 3 светодиодов включенных последовательно и подключите их параллельно, как показано на схеме.

Я уверен, что есть множество применений для небольшого драйвера – фары, настольные лампы, фонари т.д.  Питать схему можно напряжением от  5 до 24В, от этого будет зависеть количество подключаемых светодиодов. Для питания лучше использовать батарейки.

Скачать файл печатной платы в формате Gerber

Самоделкин - Сделай сам, своими руками.

 

samodelkyn.3dn.ru

ДРАЙВЕР ДЛЯ ПИТАНИЯ БЕЛЫХ СВЕТОДИОДОВ

   В практике иногда возникает необходимость питать мощные сверхяркие светодиоды от пониженного напряжение. Как право источником такого напряжения является всего одна пальчиковая батарейка. Напряжение одной батарейки явно недостаточно для тог, чтобы кристалл светодиода светился, как же быть? решение одно - преобразователь напряжения (драйвер). В данной статье мы рассмотрим один вариант такого преобразователя для питания светодиодов с мощностью до 3 ватт.

   Конструкция проста и выполнена на легко доступных деталях, ее может повторить любой. А для драйвера нам понадобится - отечественный биполярный, низкочастотный транзистор типа кт818 (можно использовать и его импортные аналоги), ферритовое кольцо от старого блока питания, керамические конденсаторы с емкостью 1 микрофарад (маркировка 105), керамический конденсатор с емкостью 0,1 микрофарад (маркировка 104), диод (желательно шоттки ) и еще один полярный конденсатор с напряжением 10 вольт с емкостью 1000 микрофарад.

   Трансформатор выполнен на ферритовом кольце и содержит две обмотки. Первичная обмотка намотана проводом с диаметром 0,5 миллиметр и содержит 40 витков, вторичная обмотка намотана тем же проводом, но содержит 60 витков. Нужно соблюдать направлением намотки, обе обмотки должны быть намотаны в одинаковом направлении. Дальше смотрим на схему драйвера. 

   Транзистор греться не будет, значит теплоотвод не нужен. Преобразователь начинает работать от входного напряжения 0,8 вольт, максимально допустимое входное напряжение составляет 3,5 вольт, при большем напряжении транзистор выйдет из строя. Ток потребления преобразователя в холостом режиме не более 30 миллиампер, при подключении нагрузки ток потребления увеличится в несколько раз. Мощность преобразователя чуть больше трех ватт (3,2-3,3 ватт).

   Источником питания служит всего одна пальчиковая батарейка, например батарейка типа дюраселл, гальванические элементы использовать не рекомендовано, поскольку у них малый ток отдачи и батарейка быстро разрядится. Очень целесообразно использование никель - кадмиевых или никель - металл - гибридных батареек с большей емкостью (от 600 до 4400 миллиампер). Такие батарейки еще удобны тем, что их еще и можно заряжать! Преобразователь к светодиоду нужно подключить через ограничительный резистор 5-15 ом (в зависимости от мощности светодиода). Преобразователь подойдет также в качестве зарядного устройства для мобильного телефона или для питания других устройств плееров и т. п.

Поделитесь полезной информацией тут:
СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК СВОИМИ РУКАМИ    Основой этого светильника является энергосберегающая лампа на 40 ватт. Сама лампа снята, нам для LED светильника нужен цоколь с пластиковым кожухом, в котором будет помещен блок питания светильника.
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП    Хоть о преимуществах светодиодных ламп над лампочками старых типов говорят все кому не лень, пока ещё в российских магазинах трудно купить led лампы. Но очень уж хотелось самому протестировать это чудо, поэтому пришлось просить знакомых привезти пару светодиодных ламп из Китая. О результатах их использования будет написано ниже. Светодиодное освещение — главное направление технологий искусственного освещения, основанное на использовании светодиодов в качестве источника света.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЛЯ СВЕТОДИОДА

   Рассмотрим варианты подключения светодиодов через резисторы к батарейках, автомобильному аккумулятору и сети 220 вольт.

led222.ru


Смотрите также