سائق - محدد لمصباح LED
في السابق محلية الصنع «مصباح يدوي - مصباح طاولة"، بما في ذلك التغيير في مصفوفة LED في مصباح يدوي تم شراؤها. كان الهدف من المراجعة زيادة موثوقية مصدر الضوء ، من خلال تغيير مخطط الاتصال لمصابيح LED ، من التوازي إلى المشترك.
LEDs أكثر تطلبًا على مصدر الطاقة من مصادر الإضاءة الأخرى. على سبيل المثال ، سيقلل التيار الزائد بنسبة 20٪ من عمر الخدمة عدة مرات.
السمة الرئيسية لمصابيح LED ، التي تحدد سطوع توهجها ، ليست الجهد ، بل التيار. من أجل ضمان أن تعمل مصابيح LED على حساب عدد الساعات المعلنة ، هناك حاجة إلى سائق يعمل على استقرار التيار المتدفق عبر دائرة LED ويحافظ على سطوع ضوء ثابت لفترة طويلة.
بالنسبة للثنائيات الباعثة للضوء منخفضة الطاقة ، من الممكن استخدامها بدون سائق ، ولكن في هذه الحالة ، تلعب المقاومات المقيدة دورها. تم استخدام هذا الاتصال في المنتج محلي الصنع أعلاه. يحمي هذا الحل البسيط مصابيح LED من تجاوز التيار المسموح به ، في حدود مصدر الطاقة المقنن ، ولكن لا يوجد استقرار.
في هذه المقالة ، نعتبر الفرصة لتحسين التصميم أعلاه وتحسين الخصائص التشغيلية لمصباح يدوي مدعوم ببطارية خارجية.
لتثبيت التيار من خلال مصابيح LED ، نضيف محركًا خطيًا بسيطًا إلى تصميم المصباح - مثبتًا حاليًا مزودًا بتعليقات. هنا ، التيار هو المعلمة الرائدة ، ويمكن أن يختلف جهد الإمداد لمجموعة LED تلقائيًا ضمن حدود معينة. يوفر السائق استقرار تيار الخرج بجهد دخل غير مستقر أو تقلبات للجهد في النظام ، ويتم تعديل التيار بسلاسة دون إحداث تداخل عالي التردد ملازم لمثبتات النبض. إن مخطط مثل هذا السائق بسيط للغاية في التصنيع والتكوين ، ولكن الكفاءة الأقل (حوالي 80 ٪) هي رسوم لذلك.
لاستبعاد تفريغ هام لمصدر الطاقة (أقل من 12 فولت) ، وهو أمر خطير بشكل خاص لبطاريات الليثيوم ، نقدم أيضًا إشارة إلى حد التفريغ في الدائرة أو فصل البطارية بجهد منخفض.
التصنيع سائق
1. لحل هذه المقترحات ، سنقوم بإنتاج دائرة تزويد الطاقة التالية لمصفوفة LED.
يمر التيار الكهربائي لمصفوفة LED من خلال الترانزستور المنظم VT2 والمقاومة المحدودة R5. يتم تعيين التيار من خلال ترانزستور التحكم VT1 من خلال اختيار المقاومة R4 ويمكن أن يختلف اعتمادًا على التغيير في انخفاض الجهد عبر المقاوم R5 ، والذي يستخدم أيضًا كمقاوم تغذية مرتدة حالي. عندما يزيد التيار في الدائرة ، فإن مصابيح LED ، VT2 ، R5 ، لأي سبب ، تزيد من انخفاض الجهد عبر R5. الزيادة المقابلة في الجهد على أساس الترانزستور VT1 تفتحه ، وبالتالي تقليل الجهد على أساس VT2. وهذا يغطي الترانزستور VT2 ، مما يقلل ويثبت هذا التيار من خلال مصابيح LED. مع انخفاض التيار في مصابيح LED و VT2 ، تستمر العمليات بترتيب عكسي. وبالتالي ، بسبب التعليقات ، عندما يتغير الجهد في مصدر الطاقة (من 17 إلى 12 فولت) أو التغييرات المحتملة في معلمات الدائرة (درجة الحرارة ، فشل LED) ، يكون التيار من خلال مصابيح LED ثابتًا خلال فترة تفريغ البطارية بأكملها.
على كاشف الجهد ، رقاقة متخصصة DA1 ، يتم تجميع جهاز للتحكم في الجهد. تعمل الدائرة المصغرة على النحو التالي. عند الجهد المقنن ، يتم إغلاق شريحة DA1 وهي في وضع الاستعداد. عندما ينخفض الجهد عند الطرف 1 المتصل بالدائرة المتحكم بها (في هذه الحالة ، مصدر الطاقة) إلى قيمة معينة ، يتم توصيل الطرف 3 (داخل الدائرة المصغرة) بالطرف 2 المتصل بسلك مشترك.
الرسم البياني أعلاه يحتوي على خيارات تحويل مختلفة.
الخيار 1 إذا قمنا بتوصيل مؤشر LED (LED1 - R3) المتصل بالسلك الموجب بالطرف 3 (النقطة A) (انظر مخطط الدائرة) ، فإننا نحصل على إشارة إلى أقصى تفريغ للبطارية. عندما ينخفض جهد الإمداد إلى قيمة معينة (في حالتنا 12 فولت) ، سيتم تشغيل LED1 ، مما يشير إلى الحاجة إلى شحن البطارية.
الخيار 2 إذا تم توصيل النقطة A بالنقطة B ، فعندما يتم الوصول إلى جهد منخفض (12 فولت) على البطارية ، فسوف نفصل تلقائيًا مصفوفة LED من مصدر الطاقة. يقوم كاشف الجهد ، الرقاقة DA1 ، عند الوصول إلى جهد التحكم ، بتوصيل قاعدة الترانزستور VT2 بسلك مشترك وإغلاق الترانزستور عن طريق فصل مصفوفة LED. عندما يتم تشغيل المصباح مرة أخرى بجهد منخفض (أقل من 12 فولت) ، تضيء مصابيح LED المصفوفة لبضع ثوان (بسبب الشحن / التفريغ C1) وتطفئ مرة أخرى ، مما يشير إلى أن البطارية منخفضة.
الخيار 3عند الجمع بين الخيارين 2 و 3 ، عند إيقاف تشغيل مصفوفة LED ، سيتم تشغيل LED1.
المزايا الرئيسية لدوائر كاشف الجهد هي بساطة توصيل الدائرة (لا يلزم تقريبًا أي أجزاء ربط إضافية) واستهلاك منخفض للغاية للطاقة (حصة أمبير أمبير) في حالة الاستعداد (في وضع الاستعداد).
2. نقوم بتجميع دائرة السائق على لوحة الدائرة.
نقوم بتركيب VT1 ، VT2 ، R4. نربط ، كمحمل ، مصفوفة LED ، التي تم النظر فيها في بداية المقالة. نقوم بتضمين الملليمتر في دائرة تزويد الطاقة الخاصة بمصابيح LED. من أجل فحص وضبط الدائرة بجهد ثابت ومحدّد ، نقوم بتوصيلها بمصدر طاقة قابل للتعديل. نختار مقاومة المقاوم R5 ، والتي تسمح باستقرار التيار من خلال مصابيح LED في كامل نطاق التعديل المخطط له (من 12 إلى 17 فولت). من أجل زيادة الكفاءة ، تم تثبيت المقاوم R5 مبدئيًا بقيمة اسمية تبلغ 3.9 أوم (انظر الصورة) ، لكن التثبيت الحالي في النطاق بأكمله (مع تثبيت الأجزاء فعليًا) يتطلب قيمة اسمية تبلغ 20 أوم ، نظرًا لعدم وجود جهد كافٍ لضبط VT1 من لاستهلاك التيار المنخفض لمصفوفة LED.
الترانزستور VT1 مرغوب فيه للاختيار مع معامل إرسال تيار قاعدة كبير. يجب أن يوفر الترانزستور VT2 تيار مجمع مقبولًا يزيد عن تيار مصفوفة LED والجهد التشغيلي.
3. أضف دارة المؤشر - محدد محدد إلى لوحة الدائرة. الدوائر الدقيقة للكشف عن الجهد متاحة لمختلف قيم التحكم في الجهد. في حالتنا ، بسبب عدم وجود دائرة صغيرة 12 فولت ، استخدمت الدائرة المتوفرة عند 4.5 فولت (غالبًا ما توجد في الأجهزة المنزلية المستعملة - تلفزيونات ، مسجلات فيديو). لهذا السبب ، للتحكم في الجهد 12 فولت ، نضيف إلى الدائرة مقسم جهد للمقاومة الثابتة R1 والمتغير R2 ، وهو ضروري للضبط الدقيق للقيمة المطلوبة. في حالتنا ، من خلال ضبط R2 ، نحقق جهدًا 4.5 فولت عند الطرف 1 من DA1 بجهد 12.1 ... 12.3 فولت على ناقل الطاقة. وبالمثل ، عند اختيار مقسم الجهد ، يمكنك استخدام دوائر دقيقة أخرى مماثلة - كاشفات الجهد والشركات المختلفة والأسماء وفولتية التحكم.
في البداية ، نتحقق من الدائرة وتكوينها للعمل وفقًا لمؤشر LED. ثم نتحقق من تشغيل الدائرة عن طريق توصيل النقطتين A و B لإيقاف مصفوفة LED. نتوقف عند الخيار المحدد (1 ، 2 ، 3).
4. نقوم بتحضير الفراغ للوحة العمل عن طريق قطع الحجم المطلوب من لوحة عالمية نموذجية.
5. نقوم بتنفيذ توصيلات الدائرة المصححة إلى لوحة العمل.
6. نقوم بتوصيل مصفوفة LED بلوحة العمل والتحقق من تشغيل مجموعة المحددات للسائق ، في النطاق الكامل للضبط المخطط (من 12 إلى 17 فولت) ، وتوصيل السائق بمصدر طاقة قابل للتعديل. من خلال النتائج الإيجابية ، نتحقق من تشغيل برنامج التشغيل المتصل بالبطارية وكجزء من مصباح البطارية. الإعداد الإضافي غير مطلوب عادة.
