Ceea ce este scris mai jos este, mai degrabă, educativ în natură, deci nu vă grăbiți să colectați schema și să o împingeți oriunde. Ca circuite de comandă pentru șoferii cu LED-uri impuls, luați în considerare microcircuitele pregătite, cum ar fi:
ZXLD1350
ZXLD1360
MBI6651
MBI6661
PT4115
LM3409
NCP3065
și genul de junk ...
Să presupunem că aveți nevoie pentru a lumina cele trei 1W LED-uri albe conectate în serie (cădere totală de tensiune 9.5V) a rețelei de drumuri (10,5-16V), iar mâna nu este cel mai bun driver, sau pentru un motiv oarecare, prea leneș să-l urmeze la magazin, sau pur și simplu vreau să se joace cu rassypuhi rămase din demontat TV ...
Mai jos vom vorbi despre ce LED-uri cu LED-uri impulsive și despre cum se face pe baza unui comparator convențional
Deci, să ne uităm la schemă în care avem o sursă de alimentare, un comutator, un șoc și un LED în cerc. În mijloc, vom introduce o diodă inversă: va fi încă la îndemână.
Când comutatorul este închis, curentul începe să curgă de-a lungul circuitului. Dar accelerația nu dă curentului atât de ușor de preluat și de curge: un curent de schimbare care trece prin accelerație provoacă o schimbare a câmpului magnetic în el. Schimbarea câmpului magnetic, după cum știm, excită curentul în conductor, acest curent este îndreptat în direcția opusă, adică împiedică curentul să curgă în accelerație.
Ca urmare, în loc să se ia și să curgă pur și simplu, curentul va crește lent și triste cu timpul. Calculați rata de creștere a curentului poate fi calculată prin formula:
Unde ΔI / Δt este schimbarea curentă în timp (în amperi și secunde, respectiv); U este tensiunea pe accelerație (adică diferența de tensiune înainte și după, în volți) și L este inductanța sa (în Henry).
De exemplu, dacă avem o bobină de 100μH și închidem comutatorul cu 1μs, iar tensiunea din rețea este de 10V, curentul va crește până la 100mA.
Ei bine, să zicem, cel puțin curentul a trecut prin circuit și ce se va întâmpla dacă comutatorul este deschis?
Situația este aceeași: schimbarea câmpului magnetic în accelerație creează un curent în el, iar curentul nu se oprește, ci continuă să curgă.
Formula de calcul este aceeași ca mai sus. Dacă accelerația ar fi pur și simplu într-un circuit deschis, atunci curentul, fără a întâmpina nici o rezistență, ar începe să producă o tensiune înaltă, limitată doar de pierderile de accelerație, de sute sau chiar de mii de volți. Între contactele comutatorului se poate observa o scânteie. Din fericire, am blocat cu prudență o diodă în lanț. Această diodă împachetează celebru curent în circuit, iar curentul se estompează fără probleme, conform aceleiași formulări.
Când vine vorba de controlul LED-urilor, aceasta înseamnă că sarcina este de a stabiliza curentul în circuit la un anumit nivel. Dacă ne-am putea controla comutatorul, urmărind curentul în circuit?
Când curentul devine mai puțin decât este necesar, închidem cheia și, când este mai mult decât este necesar - deschidem. Cea mai simplă modalitate de a monitoriza curentul este utilizarea unui rezistor de șunt.
Când curentul curge prin rezistorul R, așa cum este amintit din legea lui Ohm, căderea de tensiune, U = I * R
Deci, există un caz pentru mici:
1) undeva pentru a lua tensiunea de referință;
2) comparați tensiunea pe rezistența cu referința;
3) Puneți o cheie destul de rapidă;
4) Puneți o diodă suficient de rapidă.
Trulya, asta e schema:
Stai, așteaptă! Arată doar teribil, ea este bună și oferă copiilor bomboane și totul nu este atât de înspăimântător.
Pentru experiment, am luat cel mai ieftin comparator al celor pe care le aveam în stoc. Ea a apărut LM2901 (așa-14, patru comparatoare în organism), dar va fi aproape orice astfel (LM239, LM339 - 4 bucăți, de asemenea, în carcasă; LM2903, LM293, LM393 - 2 bucăți în carcasă; bine, etc.).
Se acționează astfel comparatoare, la o tensiune de alimentare de la 2 la 36 de volți, iar ieșirea au făcut „colector deschis“ sub forma unui NPN tranzistor care trage de ieșire la sol atunci când ieșirile comparator „nivel scăzut“ și leagănă cârnați conectat nicăieri , când se afișează "nivelul ridicat". Un astfel de sistem pe de o parte vă permite să combinați o grămadă de comparatoare împreună, dar pe de altă parte - necesită un rezistor pullup. Cel puțin aceste comparatoare pot fi atrase de terenul de curent 6 mA, și tipic - 16mA.
Comparatorul are două intrări: "plus" (este de asemenea "pozitiv", este de asemenea "non-invers") și "minus" (este, de asemenea, "negativ". Când tensiunea la una dintre intrările comparatorului este mai mare decât la celălalt plus o mică decalaj (așa-numita tensiune de compensare, de regulă 1mV), ieșirea se închide la masă. Când este invers, se deschide.
Dar nu am mai lucrat cu comparatori înainte și așa m-am îndoit: ce intrare ar trebui să fie mai mare de tensiune pentru ieșire să fie închisă? Pe de o parte, se "închide", adică merge într-o stare activă și se poate aștepta ca acest lucru să se întâmple când "plus" este mai mare decât "minus". Dar, pe de altă parte, vorbim despre nivele logice, iar odată ce este blocat la sol, este un nivel logic scăzut, adică când condiția nu este îndeplinită și "plus" este mai mică decât "minus".
Chiar și mai multă confuzie a adus snusmukriki de pe site-ul "amperka". Citez:
Dacă "+" este mai mare decât "-", semnalul de ieșire este legat la masă (GND)
Nu mai puțin Yozhinami-cu-bazhins au fost tovarăși de la Texas Instruments. Citez pagina 10, secțiunea 8.3:
Ieșirea chiuvetelor NPN este tensiunea de intrare curentă
Eu traduc: "NPN de ieșire consumă un curent atunci când tensiunea la intrarea pozitivă este mai mare decât tensiunea la negativ și tensiunea de polarizare"
Dar în alte locuri și în aceleași date din TI (p.12, secțiunea 9.2.2.1) au scris exact opusul. Așa că am decis să merg într-un mod științific. Firele de sârmă la microcircuit au dat tensiuni de nerușinare la intrare, dar au privit ce avea pe drum.
Deci, publică rezultatele cercetării mele științifice:
Când tensiunea de intrare "plus" (plus tensiunea de polarizare) este mai mare decât tensiunea de intrare "minus", ieșirea comparatorului este deschisă - adică agățat în aer, nu consumă curent. În consecință, dacă există o rezistență externă de tracțiune, ieșirea va fi ridicată.
Când tensiunea de intrare "plus" (plus tensiunea de polarizare) este mai mică decât tensiunea negativă, tranzistorul de ieșire NPN pornește și închide ieșirea la sol, ieșirea este setată la un nivel scăzut. Ie ieșirea se închide de îndată ce tensiunea la "plus" scade sub "minus".
Ce înseamnă acest lucru pentru situația geopolitică în general și pentru schema noastră în special? Și faptul că intrarea "plus" vom începe tensiunea de la șunt, în timp ce la "minus" vom șurub tensiunea de referință. Când tensiunea de la șunt scade sub valoarea necesară, faza de ieșire a comparatorului va începe să funcționeze, ceea ce va activa curentul prin tranzistor.
LED-urile 1W funcționează la un curent de 350mA. Deci, trebuie să luați un astfel de șunt pentru a nu avea prea multe pierderi. Am decis să folosesc un șunt de 0.5 Ohm compus din două rezistoare paralele de 1 ohm. Ie este necesară stabilizarea tensiunii în regiunea de 175 milivolți.
Tot ceea ce în diagrama din dreapta și la stânga C1 condensator de comparator - este doar o grămadă de gunoi pentru a genera sprijin 0,17 volți. Ca stabilizator, am folosit o sursă de tensiune de referință TL431 - aceasta este o diodă Zener magică care stabilizează cu precizie căderea de tensiune de 2,5 volți când curentul trece prin acesta la 1 la 100 mA (și în general începe să funcționeze și 400mkA în condiții normale) . In schimb, este posibil să se utilizeze stabilizatoare de tensiune liniare sau Zener convenționale, având în vedere faptul că tensiunea reglementată la dioda Zener va pluti într-un interval considerabil de mare în funcție de temperatura sau tensiunea de alimentare.
R2. R3 este un splitter care convertește 2,5 V la filtrele de 0,17, C2 preferate, iar jumătate posibil, plus acționează ca un început lent, deoarece încetinește creșterea tensiunii de referință și, ca o consecință, curentul stabilizat în circuit, la început. Capacitatea sa nu este atât de importantă; 1 nF merge, de asemenea, puteți face chiar și fără ea.
Dacă aveți nevoie să asamblați mai mulți șoferi pentru mai multe circuite LED, atunci tensiunea de referință este suficientă deloc.
Cheia este un tranzistor cu efect MOS mai mult sau mai puțin puternic, cu un canal p, a cărui poartă este proiectată pentru 20 de volți. Am luat IRLML9301 în corpul lui sot23 ca atare: este evaluat pentru curent până la 3,6 Amperi și rezistență la sursa de scurgere, la 10 Volți pe sursa de poartă, numai 51 mΩ. Cu toate acestea, în această schemă nu este atât de groaznică rezistența tranzistorului deschis, ca și capacitatea obturatorului, care crește timpul de deschidere și închidere, ca urmare, pierderile pentru procesele tranzitorii.
Pentru a controla tranzistorul, un șofer este utilizat de la doi followers de emițător contra NPN la vârf (VT1) și PNP în partea de jos (VT2), am luat BC817 și BC807. respectiv, cu un câștig curent de 250 (și, în general, nu a ales - a deschis caseta și și-a împins mâna)
Aby orice diode în convertoare de impulsuri nu sunt adecvate, avem nevoie de diode barieră Schottky. În comparație cu diodele convenționale, Schottky are un timp de recuperare neglijabil - adică acestea sunt închise aproape instantaneu și, de asemenea, o mică picătură de tensiune pe ele (de obicei, de la 0,25 volți față de convenționale 0,7) și, prin urmare, pierderi mai puțin. Pentru convertor - doar minunat, dar pentru viața de zi cu zi au o serie de dezavantaje: curent relativ ridicat de scurgere în includerea inversă, care poate fi încălzită la o ajunge la zeci de miliamperi, plus un eșec ireversibil în exces de stres admisibil.
Deci, am luat MBR0540 în cazul sod123 evaluat pentru un curent direct de până la 0.5 Amperi.
Motorul de accelerație poate fi selectat pe principiul "cu atât mai mult, cu atât mai bine", deoarece este accelerația care va determina rata de creștere a curentului, ca urmare a amplitudinii frecvenței sale și a frecvenței. Dar puteți limita inductanța de dedesubt.
Din descrierea de comparator știe că viteza de reacție este de la 300 ns la 1,3mks, în funcție de cât de mare este diferența dintre tensiunea de intrare: cea mai mare, cu atât mai repede se convertește. În conformitate cu numeroase programe la foaie de date, puteți vedea că diferența este mai 20mV, viteza de reacție va fi în jurul valorii de 600ns plus Naquin 400ns rezerva la viteza de reacție a tuturor această structură tranzistor, am condiționat presupunem că curentul în inductor nu trebuie să atingă limitele amețitor de 1 ms, până când se detectează și în cele din urmă tranzistorul nu se va închide.
Acum trebuie să aflăm ce tensiune pe accelerație vom avea? Și foarte simplu - diferența dintre intrare și ieșire. Dacă ne împinge de proiectare în mașină, apoi să ia de intrare de 14 volți și de ieșire - trei LED-uri albe, la 3,2 volți la 0,17 volți fiecare șunt, un total de aproximativ 9,8 volți.
Din moment ce luăm cifrele din tavan, vom sta în lotusul pozitiv, medităm, pentru a determina ce mărime a curentului pentru noi va fi teribil. De exemplu, nu vrem ca curentul pentru această microsecundă să crească cu mai mult de 150mA mai mare decât cel conceput. Deci, stim tensiunea, stim delta timpului, stim curentul delta, de la formula care a fost la inceput, izolam valoarea de inductanta:
L = U * Δt / ΔI
Înlocuim:
L = 4.2V * 1μs / 0.15A = 28μGH (principalul lucru nu este să pierdeți în micro și altele).
Deci, avem nevoie de un suflant de peste 28μG, evaluat pentru un curent de peste 0,35A.
În mod amiabil, luăm ceva în regiunea de 100 mcH și de la 0,5 A, astfel încât totul să funcționeze fără probleme cu rezervă. Inductoarele prea gigante nu au nevoie nici de nimic. au o mulțime de rezistență, ceea ce înseamnă mai multă pierdere.
În magazinul nostru, de exemplu, vindem "butoaie" knock-out Ø6x10mm la 100mcH și 710mA pentru doar 13 ruble.
Dar am fost mai interesat de testare, așa că am luat SMD la fel de mic ca curent și inductivitatea pentru a vedea ce s-ar întâmpla - 33 mkHn la 0.4A.
În primul rând, pentru că curentul în circuit va pulsa, astfel încât să nu întărească sursa de alimentare a circuitului nostru, aveți nevoie de un bun electrolitic capacitor de intrare, de la 47μF și mai sus, în circuit este C1
În al doilea rând, de lângă tranzistorul de putere (și în cazul în care se presupune că șoferul va fi câteva - de lângă fiecare) trebuie să se ghiftui un condensator cu ESR scăzut, care va suporta șoc. Ie condensator ceramic. Potrivit pentru 1mkF. În diagrama aceasta este C3
În cele din urmă, pentru a alinia sarcinile curente în circuitul LED-urilor, acestea pot fi paralele cu ceramica C4, de asemenea, pe microfarada sau cam asa ceva.
Deoarece circuitul se va stabiliza curentul, mare importanță are mai multe LED-uri sunt conectate în serie, atâta timp cât căderea de tensiune totală peste ele la curentul nominal a fost mai mică decât tensiunea de alimentare minus pierderile datorate tranzistor șunt și inductor (volți aproximativ minus, dar nu uitați că cu cât este mai mică scăderea de tensiune pe LED-uri, cu atât este mai mare amplitudinea curentului de curenți).
Dacă vorbim de iluminarea cu LED alb 1W, atunci scăderea de tensiune pe ele în regiunea de 3,2 V - puteți include trei dintre ele. Dacă sculptăm, de exemplu, un semnal de oprire și folosim LED-uri roșii pe care o scădere de tensiune tipică de 2,3 V, atunci acestea pot fi deja încărcate o dată pe patru.
Hooray, schema este gata!
Trimiteți-le prietenilor: