Niederspannungsstromstabilisator für LED. Stromstabilisator für LEDs mit zwei Ausgängen

28.11.2021

Jedes Mal, wenn ich neue Blogeinträge lese, stoße ich auf den gleichen Fehler – sie setzen Stromstabilisator wo Sie es brauchen Spannungsregler umgekehrt. Ich werde versuchen, es mit Laienbegriffen zu erklären, ohne in den Dschungel der Begriffe und Formeln einzutauchen. Es wird besonders für diejenigen nützlich sein, die wetten Treiber für mächtig LEDs und ernährt damit viele bedürftige Menschen. Am Ende des Artikels gibt es einen separaten Absatz für Sie.

Lassen Sie uns zunächst die Konzepte verstehen:

SPANNUNGSREGLER
Basierend auf dem Namen stabilisiert es die Spannung. Wenn geschrieben steht, dass der Stabilisator 12 V und 3 A beträgt, bedeutet dies, dass er sich bei einer Spannung von 12 V stabilisiert! Aber 3A ist der maximale Strom, den der Stabilisator liefern kann. Maximal! Und nicht „liefert immer 3 Ampere“. Das heißt, es kann 3 Milliampere, 1 Ampere und zwei ... abgeben. So viel Ihr Stromkreis verbraucht, gibt er genauso viel ab. Aber nicht mehr als drei. Eigentlich ist das die Hauptsache.

Es war einmal so und sie schlossen Fernseher an sie an ...

Und jetzt werde ich mit der Beschreibung der Arten von Spannungsstabilisatoren fortfahren:

Linearstabilisatoren (das gleiche KREN oder LM7805/LM7809/LM7812 usw.)

Hier ist es – LM7812. Unser sowjetisches Analogon - KREN8B

Der häufigste Typ. Sie können nicht mit einer niedrigeren Spannung als der auf dem Gehäuse angegebenen Spannung betrieben werden. Das heißt, wenn der LM7812 die Spannung auf 12 Volt stabilisiert, muss er am Eingang mit mindestens etwa eineinhalb Volt mehr versorgt werden. Wenn sie niedriger ist, bedeutet dies, dass die Ausgangsspannung des Stabilisators weniger als 12 Volt beträgt. Er kann die fehlenden Volt nicht aus dem Nichts holen. Deshalb ist es keine gute Idee, die Spannung in einem Auto mit 12-Volt-Kurbeln zu stabilisieren. Sobald am Eingang weniger als 13,5 Volt anliegen, beginnt er, am Ausgang weniger als 12 Volt abzugeben.

Ein weiterer Nachteil von Linearstabilisatoren- Starke Erwärmung bei so guter Belastung. Das heißt in der Dorfsprache: Alles über den gleichen 12 Volt wird in Wärme umgewandelt. Und je höher die Eingangsspannung, desto mehr Wärme. Bis zur Temperatur des Bratens von Rührei. Wir haben etwas mehr als nur ein paar kleine LEDs geladen und das war’s – wir haben ein ausgezeichnetes Bügeleisen bekommen.

Schaltstabilisatoren - viel cooler, aber auch teurer. Normalerweise sieht es für den Durchschnittskäufer bereits wie eine Art Schal mit Details aus.

Hier ist zum Beispiel ein Schal - ein Impulsspannungsstabilisator.

Es gibt drei Arten: Step-Down-, Step-Up- und Allesfresser. Die coolsten sind Allesfresser. Es ist ihnen egal, ob die Eingangsspannung niedriger oder höher als erforderlich ist. Es wechselt automatisch in den Modus zum Erhöhen oder Verringern der Spannung und hält die eingestellte Leistung aufrecht. Und wenn geschrieben steht, dass der Eingang zwischen 1 und 30 Volt liegen kann und der Ausgang stabil bei 12 Volt liegt, dann ist dies auch der Fall.

Aber teurer. Aber cooler. Aber teurer...
Wenn Sie nicht möchten, dass ein Bügeleisen aus einem linearen Stabilisator und einem riesigen Kühlkörper besteht, verwenden Sie ein Pulse-Bügeleisen.
Was ist die Schlussfolgerung zu Spannungsstabilisatoren?
DIE VOLT WURDE HART EINGESTELLT – aber der Strom kann beliebig schwanken(natürlich in gewissen Grenzen)

STROMSTABILISATOR
Bei LEDs werden sie auch „LED-Treiber“ genannt. Was auch wahr sein wird.

Hier ist zum Beispiel ein fertiger Treiber. Obwohl der Treiber selbst ein kleiner schwarzer achtbeiniger Chip ist, wird üblicherweise die gesamte Schaltung auf einmal als Treiber bezeichnet.

Legt den Strom fest. Stabil! Wenn geschrieben steht, dass der Ausgang 350 mA beträgt, dann wird es genau so sein, selbst wenn man es knackt. Die Spannung an seinem Ausgang kann jedoch je nach der von den LEDs benötigten Spannung variieren. Das heißt, Sie regulieren sie nicht, der Treiber erledigt alles für Sie, basierend auf der Anzahl der LEDs.
Wenn es sehr einfach ist, kann ich es nur so beschreiben. =)
Und das Fazit?
Stellen Sie den Strom hart ein – aber die Spannung kann schwanken.

Nun zu den LEDs. Schließlich ist die ganze Aufregung ihretwegen.

Die LED wird mit Strom versorgt. Es gibt keinen VOLTAGE-Parameter. Es gibt einen Parameter - Spannungsabfall! Also Wie viel geht dabei verloren?. Wenn auf der LED 20 mA 3,4 V steht, bedeutet das, dass sie nicht mehr als 20 Milliampere benötigt. Und gleichzeitig gehen daran 3,4 Volt verloren. Es ist nicht so, dass 3,4 Volt für die Stromversorgung benötigt werden, sondern es geht einfach „verloren“!

Das heißt, Sie können es nur mit mindestens 1000 Volt betreiben, wenn Sie es mit nicht mehr als 20 mA versorgen. Es brennt nicht durch, überhitzt nicht und leuchtet wie es soll, aber danach sind es 3,4 Volt weniger. Das ist alles, was Wissenschaft ist. Beschränken Sie den Strom auf ihn – und er wird gefüttert und wird glücklich bis ans Ende seiner Tage strahlen.

Hier nehmen wir die gebräuchlichste Möglichkeit zum Anschluss von LEDs(dies wird in fast allen Bändern verwendet) - 3 LEDs und ein Widerstand sind in Reihe geschaltet. Wir betreiben Strom mit 12 Volt. Den Strom der LEDs begrenzen wir mit einem Widerstand, damit diese nicht durchbrennen (ich schreibe nicht über die Berechnung; es gibt viele Rechner im Internet). Nach der ersten LED bleiben noch 12-3,4 = 8,6 Volt………Das reicht fürs Erste. Beim zweiten gehen weitere 3,4 Volt verloren, also bleiben 8,6-3,4 = 5,2 Volt übrig. Und auch für die dritte LED wird es reichen. Und nach dem dritten sind es 5,2-3,4 = 1,8 Volt. Und wenn Sie einen vierten einbauen möchten, wird das nicht ausreichen. Wenn Sie es nun nicht mit 12 V, sondern mit 15 V betreiben, dann reicht das aus. Wir müssen jedoch berücksichtigen, dass auch der Widerstand neu berechnet werden muss. Nun ja, eigentlich kamen wir reibungslos zu...

Der einfachste Strombegrenzer ist ein Widerstand. Sie werden häufig auf denselben Bändern und Modulen platziert. Es gibt jedoch auch Nachteile: Je niedriger die Spannung, desto weniger Strom fließt in die LED. Umgekehrt. Wenn also die Spannung in Ihrem Netzwerk schwankt, wie wenn Pferde bei Springwettbewerben über Barrieren springen (was normalerweise bei Autos der Fall ist), stabilisieren wir zunächst die Spannung und begrenzen dann den Strom mit einem Widerstand auf die gleichen 20 mA. Und alle. Wir kümmern uns nicht mehr um Spannungsspitzen (der Spannungsstabilisator funktioniert), und die LED wird zur Freude aller gespeist und leuchtet.
Also - Wenn wir einen Widerstand in ein Auto einbauen, müssen wir die Spannung stabilisieren.

Eine Stabilisierung ist möglicherweise nicht möglich, wenn man den Widerstand für die maximal mögliche Spannung im Autonetz berechnet, man über ein normales Bordnetz (und nicht über eine chinesisch-russische TAZ-Industrie) verfügt und eine Stromreserve von mindestens 10 vorsieht %.
Außerdem können Widerstände nur bis zu einem bestimmten Stromwert eingebaut werden. Ab einer bestimmten Schwelle fangen die Widerstände an, sich wahnsinnig zu erhitzen, und sie müssen stark vergrößert werden (Widerstände 5 W, 10 W, 20 W usw.). Wir verwandeln uns sanft in ein großes Eisen.

Es gibt noch eine andere Möglichkeit- Verwenden Sie so etwas wie LM317 als Begrenzer im Stromstabilisatormodus.

LM317. Äußerlich wie LM7812. Der Körper ist derselbe, die Bedeutung ist etwas anders. Sie erwärmen sich aber auch, da es sich ebenfalls um einen Linearregler handelt (erinnern Sie sich, dass ich im Abschnitt über Spannungsstabilisatoren über ROLL geschrieben habe?). Und dann schufen sie ...

Schaltstromstabilisator (oder Treiber).

Genau das meine ich. Auf dem Bild handelt es sich um 1-W-LEDs, bei allen anderen ist das Bild jedoch dasselbe.
Genau das sehen wir bei chinesischen Modulen und Cornholes, die nach einer Woche/einem Monat Betrieb wie Streichhölzer brennen. Denn LEDs haben eine höllische Verbreitung und die Chinesen sparen mehr an Treibern als alle anderen. Warum leuchten Markenmodule und Lampen von Osram, Philips etc. nicht? Da sie eine ziemlich starke Ablehnung von LEDs bewirken, und von der wildesten Anzahl produzierter LEDs bleiben 10–15 % übrig, die in ihren Parametern fast identisch sind und in eine so einfache Form gebracht werden können, was viele versuchen – ein leistungsstarker Treiber und viele identische LED-Ketten ohne Treiber. Aber unter den Bedingungen „LEDs auf dem Markt gekauft und selbst gelötet“ wird es ihnen in der Regel nicht gut gehen. Denn auch „Nicht-Chinesen“ werden Unterschiede haben. Vielleicht haben Sie Glück und arbeiten lange, vielleicht auch nicht.

Denken Sie ein für alle Mal daran! Ich flehe dich an! =)
Und es ist ganz einfach – es richtig zu machen und zu tun: „Schau, wie ich gespart habe, und der Rest sind Dummköpfe“ – das sind etwas unterschiedliche Dinge. Sogar ganz anders. Lernen Sie, Dinge anders zu machen als die berüchtigten Chinesen, lernen Sie, Dinge schön und richtig zu machen. Das wurde vor langer Zeit gesagt und nicht von mir. Ich habe gerade zum hundertfünfhundertsten Mal versucht, die allgemeinen Wahrheiten zu erklären. Entschuldigung, wenn ich es schief erklärt habe =)

Hier ist eine tolle Illustration. Glauben Sie nicht, dass ich Geld sparen und die Anzahl der Fahrer um das Drei- bis Vierfache reduzieren wollte? Aber das ist richtig, was bedeutet, dass es glücklich bis ans Ende seiner Tage funktionieren wird.

Und schließlich für diejenigen, denen selbst eine solche Darstellung zu abstrus war.
Denken Sie an Folgendes und versuchen Sie, es zu befolgen (hier ist eine „Kette“ eine LED oder mehrere LEDs, die in SERIE geschaltet sind):

1.—- JEDE Kette hat ihren eigenen Strombegrenzer (Widerstand oder Treiber...)
2. - Low-Power-Schaltung bis 300mA? Wir setzen einen Widerstand ein und das reicht.
3. — Ist die Spannung instabil? Installieren Sie einen SPANNUNGSSTABILISATOR
4. — Beträgt der Strom mehr als 300 mA? Wir haben an JEDER Kette einen TREIBER (Stromstabilisator) ohne Spannungsstabilisator angebracht.

So wird es richtig sein und das Wichtigste: Es wird lange funktionieren und strahlend strahlen! Nun, ich hoffe, dass all dies viele vor Fehlern bewahrt und dabei hilft, Geld und Nerven zu sparen.

In Diskussionen über elektrische Schaltkreise werden häufig die Begriffe „Spannungsstabilisator“ und „Stromstabilisator“ verwendet. Aber was ist der Unterschied zwischen ihnen? Wie funktionieren diese Stabilisatoren? Welche Schaltung erfordert einen teuren Spannungsstabilisator und wo reicht ein einfacher Regler? Antworten auf diese Fragen finden Sie in diesem Artikel.

Schauen wir uns einen Spannungsstabilisator am Beispiel des LM7805-Geräts an. Seine Eigenschaften zeigen: 5V 1,5A. Dadurch stabilisiert es die Spannung und zwar präzise bis 5V. 1,5 A ist der maximale Strom, den der Stabilisator leiten kann. Spitzenstrom. Das heißt, es kann 3 Milliampere, 0,5 Ampere und 1 Ampere liefern. So viel Strom, wie die Last benötigt. Aber nicht mehr als eineinhalb. Dies ist der Hauptunterschied zwischen einem Spannungsstabilisator und einem Stromstabilisator.

Arten von Spannungsstabilisatoren

Es gibt nur zwei Haupttypen von Spannungsstabilisatoren:

linear
Impuls

Lineare Spannungsstabilisatoren

Zum Beispiel Mikroschaltungen BANK oder , LM1117, LM350.

KREN ist übrigens keine Abkürzung, wie viele denken. Das ist eine Reduzierung. Ein sowjetischer Stabilisatorchip ähnlich dem LM7805 erhielt die Bezeichnung KR142EN5A. Nun, es gibt auch KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A und eine Reihe anderer. Der Kürze halber wurde die gesamte Familie der Mikroschaltungen „KREN“ genannt. KR142EN5A wird dann zu KREN142.

Sowjetischer Stabilisator KR142EN5A. Analog zu LM7805.

Stabilisator LM7805

Der häufigste Typ. Ihr Nachteil besteht darin, dass sie nicht mit einer Spannung betrieben werden können, die unter der angegebenen Ausgangsspannung liegt. Wenn sich die Spannung bei 5 Volt stabilisiert, müssen dem Eingang mindestens eineinhalb Volt mehr zugeführt werden. Legen wir weniger als 6,5 V an, dann „sackt“ die Ausgangsspannung ab und wir erhalten keine 5 V mehr. Ein weiterer Nachteil von Linearstabilisatoren ist die starke Erwärmung unter Belastung. Tatsächlich ist dies ihr Funktionsprinzip: Alles über der stabilisierten Spannung wird einfach in Wärme umgewandelt. Wenn wir den Eingang mit 12 V versorgen, werden 7 V für die Gehäuseerwärmung aufgewendet und 5 V gehen an den Verbraucher. In diesem Fall erwärmt sich das Gehäuse so stark, dass der Mikroschaltkreis ohne Kühler einfach durchbrennt. All dies führt zu einem weiteren gravierenden Nachteil: In batteriebetriebenen Geräten sollte kein Linearstabilisator verwendet werden. Die Energie der Batterien wird für die Erwärmung des Stabilisators aufgewendet. Pulsstabilisatoren haben nicht alle diese Nachteile.

Schaltspannungsstabilisatoren

Schaltstabilisatoren- haben nicht die Nachteile linearer, sind aber auch teurer. Dabei handelt es sich nicht mehr nur um einen Chip mit drei Pins. Sie sehen aus wie ein Brett mit Teilen.

Eine der Möglichkeiten zur Implementierung eines Pulsstabilisators.

Schaltstabilisatoren Es gibt drei Arten: Step-Down-, Step-Up- und Allesfresser. Am interessantesten sind Allesfresser. Unabhängig von der Eingangsspannung wird der Ausgang genau das sein, was wir brauchen. Einem Allesfresser-Impulsgenerator ist es egal, ob die Eingangsspannung niedriger oder höher als erforderlich ist. Es wechselt automatisch in den Modus zum Erhöhen oder Verringern der Spannung und hält die eingestellte Leistung aufrecht. Wenn in den Spezifikationen angegeben ist, dass der Stabilisator am Eingang mit 1 bis 15 Volt versorgt werden kann und der Ausgang stabil bei 5 Volt liegt, dann ist dies der Fall. Darüber hinaus Heizung Pulsstabilisatoren so unbedeutend, dass es in den meisten Fällen vernachlässigt werden kann. Wenn Ihr Stromkreis mit Batterien betrieben wird oder in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht wird, in dem eine starke Erwärmung des Linearstabilisators nicht akzeptabel ist, verwenden Sie einen gepulsten. Ich verwende maßgeschneiderte Schaltspannungsstabilisatoren für ein paar Cent, die ich bei Aliexpress bestelle. Du kannst es kaufen.

Bußgeld. Was ist mit dem aktuellen Stabilisator?

Wenn ich das sage, werde ich Amerika nicht entdecken Stromstabilisator stabilisiert den Strom.
Stromstabilisatoren werden manchmal auch als LED-Treiber bezeichnet. Äußerlich ähneln sie Impulsspannungsstabilisatoren. Obwohl der Stabilisator selbst ein kleiner Mikroschaltkreis ist, ist alles andere erforderlich, um den richtigen Betriebsmodus sicherzustellen. Aber normalerweise wird die gesamte Schaltung auf einmal als Fahrer bezeichnet.

So sieht ein Stromstabilisator aus. Rot eingekreist ist derselbe Schaltkreis, der auch als Stabilisator fungiert. Alles andere auf der Platine ist Verkabelung.

Also. Der Treiber stellt den Strom ein. Stabil! Wenn geschrieben steht, dass der Ausgangsstrom 350 mA beträgt, dann sind es genau 350 mA. Die Ausgangsspannung kann jedoch abhängig von der vom Verbraucher benötigten Spannung variieren. Lassen wir uns nicht auf die Theorien zu diesem Thema ein. wie das alles funktioniert. Denken Sie daran, dass Sie die Spannung nicht regulieren, der Treiber erledigt alles für Sie, basierend auf dem Verbraucher.

Nun, warum ist das alles notwendig?

Jetzt wissen Sie, wie sich ein Spannungsstabilisator von einem Stromstabilisator unterscheidet, und können sich in deren Vielfalt zurechtfinden. Vielleicht verstehen Sie immer noch nicht, warum diese Dinge benötigt werden.

Beispiel: Sie möchten 3 LEDs über das Bordnetz des Autos mit Strom versorgen. Wie Sie sehen können, ist es bei einer LED wichtig, die Stromstärke zu kontrollieren. Für den Anschluss von LEDs verwenden wir die gängigste Variante: 3 LEDs und ein Widerstand werden in Reihe geschaltet. Versorgungsspannung - 12 Volt.

Wir begrenzen den Strom zu den LEDs mit einem Widerstand, damit diese nicht durchbrennen. Der Spannungsabfall an der LED soll 3,4 Volt betragen.
Nach der ersten LED verbleiben 12-3,4 = 8,6 Volt.
Wir haben vorerst genug.
Beim zweiten gehen weitere 3,4 Volt verloren, also bleiben 8,6-3,4 = 5,2 Volt übrig.
Und auch für die dritte LED wird es reichen.
Und nach dem dritten sind es 5,2-3,4 = 1,8 Volt.
Wenn Sie eine vierte LED hinzufügen möchten, reicht dies nicht aus.
Wenn die Versorgungsspannung auf 15 V erhöht wird, reicht es aus. Dann muss aber auch der Widerstand neu berechnet werden. Ein Widerstand ist der einfachste Stromstabilisator (Begrenzer). Sie werden häufig auf denselben Bändern und Modulen platziert. Es hat ein Minus: Je niedriger die Spannung, desto weniger Strom fließt durch die LED (dem Ohmschen Gesetz kann man nicht widersprechen). Das heißt, wenn die Eingangsspannung instabil ist (was normalerweise bei Autos der Fall ist), müssen Sie zunächst die Spannung stabilisieren und dann den Strom mit einem Widerstand auf die erforderlichen Werte begrenzen. Wenn wir einen Widerstand als Strombegrenzer verwenden, wenn die Spannung nicht stabil ist, müssen wir die Spannung stabilisieren.

Es ist zu beachten, dass der Einbau von Widerständen nur bis zu einer bestimmten Stromstärke sinnvoll ist. Ab einem bestimmten Schwellenwert beginnen die Widerstände sehr heiß zu werden und Sie müssen leistungsstärkere Widerstände einbauen (warum ein Widerstand Strom benötigt, wird im Artikel zu diesem Gerät beschrieben). Die Wärmeerzeugung nimmt zu, die Effizienz sinkt.

Auch LED-Treiber genannt. Für diejenigen, die sich damit nicht gut auskennen, wird ein Spannungsstabilisator oft einfach als LED-Treiber und als Impulsstromstabilisator bezeichnet Gut LED-Treiber. Es erzeugt sofort stabile Spannung und Strom. Und es wird kaum heiß. So sieht es aus:

Stromstabilisatoren sollen den Strom an der Last stabilisieren. Die Spannung an der Last hängt von ihrem Widerstand ab. Stabilisatoren sind beispielsweise für die Funktion verschiedener elektronischer Geräte notwendig.

Sie können den Spannungsabfall so einstellen, dass er sehr gering ist. Dadurch ist es möglich, Verluste bei guter Stabilität des Ausgangsstroms zu reduzieren. Der Widerstand am Ausgang des Transistors ist sehr hoch. Diese Schaltung dient zum Anschluss von LEDs oder zum Laden von Batterien mit geringem Stromverbrauch.

Die Spannung am Transistor wird durch die Zenerdiode VD1 bestimmt. R2 fungiert als Stromsensor und bestimmt den Strom am Ausgang des Stabilisators. Mit steigendem Strom wird der Spannungsabfall an diesem Widerstand größer. Am Emitter des Transistors wird Spannung angelegt. Dadurch sinkt die Spannung am Basis-Emitter-Übergang, die der Differenz zwischen Basisspannung und Emitterspannung entspricht, und der Strom kehrt auf den vorgegebenen Wert zurück.

Stromspiegelschaltung

Stromgeneratoren funktionieren ähnlich. Eine beliebte Schaltung für solche Generatoren ist der „Stromspiegel“, bei dem anstelle einer Zenerdiode ein Bipolartransistor, genauer gesagt ein Emitterübergang, verwendet wird. Anstelle des Widerstands R2 wird der Emitterwiderstand verwendet.

Aktuelle Stabilisatoren auf dem Feld

Die Schaltung mit Feldeffekttransistoren ist einfacher.

Der Laststrom fließt durch R1. Der Strom im Stromkreis: „+“ der Spannungsquelle, Drain-Gate VT1, Lastwiderstand, Minuspol der Quelle ist sehr unbedeutend, da das Drain-Gate in die entgegengesetzte Richtung vorgespannt ist.

Die Spannung an R1 ist positiv: links „-“, rechts ist die Spannung gleich der Spannung des rechten Arms des Widerstands. Daher ist die Gate-Spannung relativ zur Source negativ. Mit abnehmendem Lastwiderstand steigt der Strom. Daher weist die Gate-Spannung im Vergleich zur Source einen noch größeren Unterschied auf. Dadurch schließt der Transistor stärker.

Wenn der Transistor weiter schließt, nimmt der Laststrom ab und kehrt auf seinen Anfangswert zurück.

Geräte auf einem Chip

In früheren Systemen gibt es Elemente des Vergleichs und der Anpassung. Eine ähnliche Schaltungsstruktur wird beim Entwurf von Spannungsausgleichsgeräten verwendet. Der Unterschied zwischen Geräten, die Strom und Spannung stabilisieren, besteht darin, dass das Signal im Rückkopplungskreis von einem Stromsensor kommt, der an den Laststromkreis angeschlossen ist. Daher werden zur Herstellung von Stromstabilisatoren die gängigen Mikroschaltungen 142 EH 5 oder LM 317 verwendet.

Hier übernimmt der Widerstand R1 die Rolle eines Stromsensors, an dem der Stabilisator eine konstante Spannung und einen konstanten Laststrom aufrechterhält. Der Sensorwiderstandswert ist deutlich niedriger als der Lastwiderstand. Ein Spannungsabfall am Sensor beeinflusst die Ausgangsspannung des Stabilisators. Diese Schaltung passt gut zu Ladegeräten und LEDs.

Schaltstabilisator

Auf Schaltern basierende Impulsstabilisatoren weisen einen hohen Wirkungsgrad auf. Sie sind in der Lage, bei niedriger Eingangsspannung eine hohe Spannung am Verbraucher zu erzeugen. Diese Schaltung ist auf einer Mikroschaltung aufgebaut MAX 771.

Die Widerstände R1 und R2 spielen die Rolle von Spannungsteilern am Ausgang der Mikroschaltung. Wenn die Spannung am Ausgang des Mikroschaltkreises höher als der Referenzwert wird, verringert der Mikroschaltkreis die Ausgangsspannung und umgekehrt.

Ändert man die Schaltung so, dass die Mikroschaltung reagiert und den Ausgangsstrom regelt, erhält man eine stabilisierte Stromquelle.

Wenn die Spannung an R3 unter 1,5 V fällt, fungiert die Schaltung als Spannungsstabilisator. Sobald der Laststrom auf ein bestimmtes Niveau ansteigt, wird der Spannungsabfall am Widerstand R3 größer und die Schaltung fungiert als Stromstabilisator.

Widerstand R8 wird schaltungsgemäß zugeschaltet, wenn die Spannung über 16,5 V steigt. Widerstand R3 stellt den Strom ein. Ein negativer Aspekt dieser Schaltung ist der erhebliche Spannungsabfall am Strommesswiderstand R3. Dieses Problem kann durch den Anschluss eines Operationsverstärkers zur Verstärkung des Signals von R3 gelöst werden.

Stromstabilisatoren für LEDs

Mit der Mikroschaltung LM 317 können Sie ein solches Gerät selbst herstellen. Dazu müssen Sie nur noch einen Widerstand auswählen. Es empfiehlt sich, für den Stabilisator folgendes Netzteil zu verwenden:

32 V-Druckerblock.
19 V Laptopblock.
Beliebige 12-V-Stromversorgung.

Der Vorteil eines solchen Geräts sind seine geringen Kosten, sein einfaches Design und seine erhöhte Zuverlässigkeit. Es macht keinen Sinn, eine komplexe Schaltung selbst zusammenzubauen; es ist einfacher, sie zu kaufen.

LED-Beleuchtung hält zunehmend Einzug in unser Leben. Launenhafte Glühbirnen versagen und die Schönheit verblasst sofort. Und das alles, weil LEDs nicht funktionieren können, indem sie einfach an das Stromnetz angeschlossen werden. Sie müssen über Stabilisatoren (Treiber) verbunden sein. Letztere verhindern Spannungsabfälle, Komponentenausfälle, Überhitzung usw. In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie eine einfache Schaltung mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen.

Auswahl des Stabilisators

Im Bordnetz des Autos beträgt die Betriebsspannung ca. 13 V, während die meisten LEDs für 12 V geeignet sind. Daher ist in der Regel ein Spannungsstabilisator eingebaut, dessen Ausgang 12 V beträgt. Somit sind normale Bedingungen gegeben für den Betrieb von Beleuchtungsanlagen ohne Notsituationen und vorzeitigen Ausfall.

In diesem Stadium stehen Amateure vor dem Problem der Wahl: Es wurden viele Entwürfe veröffentlicht, aber nicht alle funktionieren gut. Sie müssen eines auswählen, das Ihrem Lieblingsfahrzeug würdig ist, und darüber hinaus:

wird tatsächlich funktionieren;
gewährleistet die Sicherheit der Beleuchtungsgeräte.

Der einfachste DIY-Spannungsstabilisator

Wenn Sie keine Lust haben, ein fertiges Gerät zu kaufen, lohnt es sich zu lernen, wie man einen einfachen Stabilisator selbst herstellt. Es ist schwierig, mit eigenen Händen einen Pulsstabilisator in einem Auto herzustellen. Deshalb lohnt es sich, einen genaueren Blick auf die Auswahl von Amateurschaltungen und Ausführungen linearer Spannungsstabilisatoren zu werfen. Die einfachste und gebräuchlichste Version eines Stabilisators besteht aus einer vorgefertigten Mikroschaltung und einem Widerstand (Widerstand).

Der einfachste Weg, einen Stromstabilisator für LEDs mit eigenen Händen herzustellen, ist eine Mikroschaltung. Die Montage der Teile (siehe Abbildung unten) erfolgt auf einer Lochplatte oder einer Universalleiterplatte.

Schema einer 5-Ampere-Stromversorgung mit einem Spannungsregler von 1,5 bis 12 V.

Um ein solches Gerät selbst zusammenzubauen, benötigen Sie folgende Teile:

Plateaugröße 35*20 mm ;
Chip LD1084;
RS407-Diodenbrücke oder eine beliebige kleine Diode für Rückstrom;
ein Netzteil bestehend aus einem Transistor und zwei Widerständen. Entwickelt, um die Ringe auszuschalten, wenn das Fern- oder Abblendlicht eingeschaltet wird.

In diesem Fall sind die LEDs (3 Stk.) in Reihe mit einem strombegrenzenden Widerstand geschaltet, der den Strom ausgleicht. Dieser Satz wiederum ist parallel zum nächsten ähnlichen LED-Satz geschaltet.

Stabilisator für LEDs auf dem L7812-Chip in Autos

Der Stromstabilisator für LEDs kann auf Basis eines 3-poligen Gleichspannungsreglers (Serie L7812) aufgebaut werden. Das montierte Gerät eignet sich perfekt für die Stromversorgung sowohl von LED-Streifen als auch einzelner Glühbirnen in einem Auto.

Erforderliche Komponenten zum Aufbau einer solchen Schaltung:

Chip L7812;
Kondensator 330 uF 16 V;
Kondensator 100 uF 16 V;
1 Ampere Gleichrichterdiode (z. B. 1N4001 oder eine ähnliche Schottky-Diode);
Drähte;
Schrumpfschlauch 3 mm.

Es kann tatsächlich viele Möglichkeiten geben.

Anschlussplan basierend auf LM2940CT-12.0

Der Stabilisatorkörper kann aus fast jedem Material außer Holz hergestellt werden. Bei Verwendung von mehr als zehn LEDs empfiehlt sich die Anbringung eines Aluminiumstrahlers am Stabilisator.

Vielleicht hat es jemand ausprobiert und wird sagen, dass man durch den direkten Anschluss der LEDs problemlos auf unnötige Probleme verzichten kann. In diesem Fall befindet sich dieser jedoch die meiste Zeit in einem ungünstigen Zustand und wird daher nicht lange halten oder ganz ausbrennen. Aber das Tuning teurer Autos bringt eine ziemlich große Summe hervor.

Der Hauptvorteil der beschriebenen Schemata ist ihre Einfachheit. Für die Herstellung sind keine besonderen Fähigkeiten oder Fertigkeiten erforderlich. Wenn die Schaltung jedoch zu komplex ist, ist der Zusammenbau mit eigenen Händen unzumutbar.

Abschluss

Die ideale Möglichkeit zum Anschluss von LEDs ist Via. Das Gerät gleicht Netzschwankungen aus; Stromstöße sind mit seinem Einsatz kein Problem mehr. In diesem Fall müssen die Anforderungen an die Stromversorgung eingehalten werden. Dadurch können Sie Ihren Stabilisator an das Netzwerk anpassen.

Das Gerät muss ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Stabilität und Stabilität bieten, vorzugsweise über viele Jahre. Die Kosten der zusammengebauten Geräte hängen davon ab, wo alle notwendigen Teile gekauft werden.

Im Video - für LEDs.

Inhalt:

In jedem Stromnetz treten regelmäßig Störungen auf, die sich negativ auf die Standardparameter Strom und Strom auswirken. Dieses Problem wird mit Hilfe verschiedener Geräte erfolgreich gelöst, unter denen Stromstabilisatoren sehr beliebt und wirksam sind. Sie verfügen über verschiedene technische Eigenschaften, die den Einsatz in Verbindung mit allen elektrischen Haushaltsgeräten und -geräten ermöglichen. Für Messgeräte, die eine stabile Spannung benötigen, gelten besondere Anforderungen.

Allgemeiner Aufbau und Funktionsprinzip von Stromstabilisatoren

Die Kenntnis der Grundprinzipien der Funktionsweise von Stromstabilisatoren trägt zum effektivsten Einsatz dieser Geräte bei. Elektrische Netze sind buchstäblich mit verschiedenen Störungen gesättigt, die sich negativ auf den Betrieb von Haushaltsgeräten und Elektrogeräten auswirken. Um die negativen Auswirkungen zu überwinden, wird eine einfache Spannungs- und Stromstabilisierungsschaltung verwendet.

Jeder Stabilisator verfügt über ein Hauptelement – einen Transformator, der den Betrieb des gesamten Systems gewährleistet. Die einfachste Schaltung besteht aus einer Gleichrichterbrücke, die mit verschiedenen Arten von Kondensatoren und Widerständen verbunden ist. Ihre Hauptparameter sind die Einzelkapazität und der Endwiderstand.

Der Stromstabilisator selbst funktioniert nach einem sehr einfachen Schema. Wenn Strom in den Transformator eindringt, ändert sich seine Grenzfrequenz. Am Eingang stimmt sie mit der Frequenz des Stromnetzes überein und beträgt 50 Hz. Nachdem alle aktuellen Wandlungen abgeschlossen sind, sinkt die maximale Ausgangsfrequenz auf 30 Hz. Bei der Umwandlungsschaltung handelt es sich um Hochspannungsgleichrichter, mit deren Hilfe die Polarität der Spannung bestimmt wird. Kondensatoren sind direkt an der Stabilisierung des Stroms beteiligt und Widerstände reduzieren Störungen.

Diodenstromstabilisator

Viele Lampendesigns enthalten Diodenstabilisatoren, besser bekannt als. LEDs haben wie alle Arten von Dioden eine nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie. Das heißt, wenn sich die Spannung an der LED ändert, kommt es zu einer überproportionalen Stromänderung.

Bei steigender Spannung ist zunächst ein sehr langsamer Stromanstieg zu beobachten, wodurch die LED nicht leuchtet. Wenn die Spannung dann einen Schwellenwert erreicht, beginnt Licht auszusenden und der Strom steigt sehr schnell an. Ein weiterer Spannungsanstieg führt zu einem katastrophalen Anstieg des Stroms und zum Durchbrennen der LED. Der Schwellenspannungswert spiegelt sich in den technischen Eigenschaften von LED-Lichtquellen wider.

Hochleistungs-LEDs erfordern den Einbau eines Kühlkörpers, da bei ihrem Betrieb viel Wärme freigesetzt wird. Darüber hinaus benötigen sie einen ziemlich leistungsstarken Stromstabilisator. Der korrekte Betrieb der LEDs wird auch durch Stabilisierungsvorrichtungen sichergestellt. Dies ist auf die starke Streuung der Schwellenspannung selbst bei Lichtquellen des gleichen Typs zurückzuführen. Werden zwei solcher LEDs an die gleiche Spannungsquelle angeschlossen, fließen unterschiedlich große Ströme durch sie. Der Unterschied kann so groß sein, dass eine der LEDs sofort durchbrennt.

Daher wird davon abgeraten, LED-Lichtquellen ohne Stabilisatoren einzuschalten. Diese Geräte stellen den Strom auf einen festgelegten Wert ein, ohne die an den Stromkreis angelegte Spannung zu berücksichtigen. Zu den modernsten Geräten gehört ein zweipoliger Stabilisator für LEDs, mit dem kostengünstige Lösungen zur Ansteuerung von LEDs geschaffen werden können. Es besteht aus einem Feldeffekttransistor, Umreifungsteilen und anderen Funkelementen.

Stromstabilisierungsschaltungen für ROLL

Diese Schaltung funktioniert stabil mit Elementen wie KR142EN12 oder LM317. Es handelt sich um einstellbare Spannungsstabilisatoren, die mit einem Strom von bis zu 1,5 A und einer Eingangsspannung von bis zu 40 V arbeiten. Unter normalen thermischen Bedingungen können diese Geräte eine Leistung von bis zu 10 W verbrauchen. Diese Chips haben einen geringen Eigenverbrauch von ca. 8 mA. Dieser Indikator bleibt auch bei einem sich ändernden Strom durch die ROLL und einer veränderten Eingangsspannung unverändert.

Das LM317-Element ist in der Lage, eine konstante Spannung am Hauptwiderstand aufrechtzuerhalten, die mithilfe eines Trimmwiderstands innerhalb bestimmter Grenzen reguliert wird. Der Hauptwiderstand mit konstantem Widerstand gewährleistet die Stabilität des durch ihn fließenden Stroms und wird daher auch als Stromeinstellwiderstand bezeichnet.

Der ROLL-Stabilisator ist einfach und kann als elektronische Last, Batterieladung und für andere Anwendungen verwendet werden.

Stromstabilisator auf zwei Transistoren

Aufgrund ihres einfachen Aufbaus werden Stabilisatoren mit zwei Transistoren sehr häufig in elektronischen Schaltungen eingesetzt. Ihr Hauptnachteil wird als nicht ganz stabiler Strom bei Lasten mit unterschiedlichen Spannungen angesehen. Wenn keine hohen Stromeigenschaften erforderlich sind, eignet sich dieses Stabilisierungsgerät gut zur Lösung vieler einfacher Probleme.

Die Stabilisierungsschaltung enthält neben zwei Transistoren einen Stromeinstellwiderstand. Wenn der Strom an einem der Transistoren (VT2) ansteigt, steigt die Spannung am Stromeinstellwiderstand. Unter dem Einfluss dieser Spannung (0,5–0,6 V) beginnt ein weiterer Transistor (VT1) zu öffnen. Wenn dieser Transistor öffnet, beginnt ein anderer Transistor – VT2 – zu schließen. Dementsprechend nimmt die durchfließende Strommenge ab.

Als VT2 wird ein Bipolartransistor verwendet, bei Bedarf ist es jedoch möglich, mithilfe eines MOSFET-Feldeffekttransistors als Zenerdiode einen einstellbaren Stromstabilisator zu erstellen. Seine Auswahl basiert auf einer Spannung von 8-15 Volt. Dieses Element wird verwendet, wenn die Versorgungsspannung zu hoch ist, wodurch das Gate im Feldeffekttransistor beschädigt werden kann. Leistungsstärkere MOSFET-Zenerdioden sind für höhere Spannungen ausgelegt – 20 Volt oder mehr. Das Öffnen solcher Zenerdioden erfolgt bei einer minimalen Gate-Spannung von 2 Volt. Dementsprechend kommt es zu einem Spannungsanstieg, der den normalen Betrieb der Stromstabilisierungsschaltung gewährleistet.

Einstellbarer DC-Regler

Manchmal besteht Bedarf an Stromstabilisatoren mit der Möglichkeit, sich über einen weiten Bereich anzupassen. Einige Schaltkreise verwenden möglicherweise einen Stromeinstellwiderstand mit reduzierten Eigenschaften. In diesem Fall ist der Einsatz eines Fehlerverstärkers erforderlich, dessen Basis ein Operationsverstärker ist.

Mit Hilfe eines Stromeinstellwiderstands wird die Spannung im anderen Widerstand verstärkt. Dieser Zustand wird als erhöhte Fehlerspannung bezeichnet. Mithilfe eines Referenzverstärkers werden die Parameter Referenzspannung und Fehlerspannung verglichen und anschließend der Zustand des Feldeffekttransistors angepasst.

Dieser Stromkreis benötigt eine separate Stromversorgung, die über einen separaten Anschluss zugeführt wird. Die Versorgungsspannung muss den normalen Betrieb aller Komponenten der Schaltung gewährleisten und darf einen Wert nicht überschreiten, der ausreicht, um einen Ausfall des Feldeffekttransistors zu verursachen. Für eine ordnungsgemäße Konfiguration der Schaltung muss der Schieberegler des variablen Widerstands auf die höchste Position eingestellt werden. Über einen Trimmwiderstand wird der maximale Stromwert eingestellt. Somit ermöglicht der variable Widerstand die Einstellung des Stroms von Null bis zum Maximalwert, der während des Setup-Vorgangs eingestellt wurde.

Leistungsstarker Impulsstromstabilisator

Ein großer Bereich an Versorgungsströmen und -lasten ist nicht immer die Hauptanforderung an Stabilisatoren. In manchen Fällen kommt der hohen Effizienz des Gerätes entscheidende Bedeutung zu. Dieses Problem wird durch eine Impulsstromstabilisator-Mikroschaltung erfolgreich gelöst, die Kompensationsstabilisatoren ersetzt. Mit Geräten dieses Typs können Sie auch bei niedriger Eingangsspannung eine Hochspannung an der Last erzeugen.

Zusätzlich gibt es einen Booster. Sie werden zusammen mit Lasten verwendet, deren Versorgungsspannung die Eingangsspannung des Stabilisierungsgeräts übersteigt. Als Ausgangsspannungsteiler dienen zwei in der Mikroschaltung verwendete Widerstände, mit deren Hilfe die Eingangs- und Ausgangsspannung abwechselnd abnimmt oder ansteigt.