LED های قدرت - ساده ترین نور با مدار جریان ثابت: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

در اینجا یک مدار راننده LED واقعاً ساده و ارزان (1 دلار) آورده شده است. مدار یک "منبع جریان ثابت" است ، به این معنی که روشنایی LED را بدون توجه به منبع تغذیه ای که استفاده می کنید یا شرایط محیطی که LED ها را در معرض آن قرار می دهید ثابت نگه می دارد.

یا به عبارت دیگر: "این بهتر از استفاده از مقاومت است". این سازگارتر ، کارآمدتر و انعطاف پذیرتر است. این مخصوصاً برای LED های پرقدرت ایده آل است و می تواند برای هر تعداد و پیکربندی LED های معمولی یا پرقدرت با هر نوع منبع تغذیه استفاده شود. به عنوان یک پروژه ساده ، من مدار راننده را ساخته و آن را به یک LED قدرتمند و یک آجر قدرت متصل کرده و یک چراغ پلاگین ایجاد کرده ام. چراغ های قدرت در حال حاضر حدود 3 دلار هستند ، بنابراین این یک پروژه بسیار ارزان با کاربردهای زیاد است ، و شما می توانید آن را به راحتی برای استفاده بیشتر از LED ، باتری و غیره تغییر دهید. من چندین دستورالعمل LED-power دیگر نیز دارم ، آنها را برای سایر موارد بررسی کنید این مقاله توسط MonkeyLectric و چراغ دوچرخه Monkey Light برای شما آورده شده است.

مرحله 1: آنچه شما نیاز دارید

قطعات مدار (به نمودار شماتیک مراجعه کنید) R1: تقریباً مقاومت 100k اهم (مانند: سری Yageo CFR-25JB) R3: مقاومت مجموعه فعلی-زیر را ببینید Q1: ترانزیستور کوچک NPN (مانند: Fairchild 2N5088BU) Q2: N بزرگ کانال FET (مانند: Fairchild FQP50N06L) LED: LED قدرت (مانند: Luxeon 1-watt white star LXHL-MWEC) سایر قسمتها: منبع تغذیه: از ترانسفورماتور قدیمی "زگیل دیواری" استفاده کردم ، یا می توانید از باتری استفاده کنید. برای تغذیه یک LED هر چیزی بین 4 تا 6 ولت با جریان کافی خوب خواهد بود. به همین دلیل این مدار راحت است! شما می توانید از طیف وسیعی از منابع تغذیه استفاده کنید و همیشه دقیقاً یکسان روشن می شود. گرما غرق می شود: در اینجا من یک چراغ ساده بدون هیچ بخاری ایجاد می کنم. که ما را به حدود 200 میلی آمپر جریان LED محدود می کند. برای جریان بیشتر شما باید LED و Q2 را روی هیت سینک قرار دهید (به یادداشت های من در سایر دستورالعمل های قدرتمند که انجام داده ام مراجعه کنید). تابلوهای نمونه سازی: من در ابتدا از یک تخته اولیه استفاده نکردم ، اما یک دوم را ساختم اگر می خواهید از تخته اولیه استفاده کنید ، یک عکس پس از آن روی تخته اولیه ، در انتها عکس هایی از آن وجود دارد.

انتخاب R3: مدار یک منبع جریان ثابت است ، مقدار R3 جریان را تنظیم می کند. محاسبه:- جریان LED توسط R3 تنظیم شده است ، تقریبا برابر است با: 0.5 / R3- R3 قدرت: توان اتلاف شده توسط مقاومت تقریبا: 0.25 / R3I با استفاده از R3 2.2 اهم ، جریان LED را روی 225 میلی آمپر تنظیم کنید. قدرت R3 0.1 وات است ، بنابراین یک مقاومت 1/4 وات استاندارد خوب است. برای تهیه قطعات: همه قطعات به جز LED ها از https://www.digikey.com در دسترس هستند ، می توانید شماره قطعات داده شده را جستجو کنید به چراغ های LED از لوازم الکترونیکی آینده هستند ، قیمت آنها (3 دلار برای هر LED) بسیار بهتر از دیگران در حال حاضر است.

مرحله 2: مشخصات و عملکرد

در اینجا نحوه عملکرد مدار و حداکثر محدوده را توضیح خواهم داد ، در صورت تمایل می توانید این مورد را رد کنید.

مشخصات: ولتاژ ورودی: 2 ولت تا 18 ولت ولتاژ خروجی: تا 0.5 ولت کمتر از ولتاژ ورودی (خروجی 0.5 ولت) جریان: 20 آمپر + با هیت سینک بزرگ حداکثر محدودیت ها: تنها محدودیت واقعی منبع فعلی Q2 است و منبع تغذیه مورد استفاده Q2 به عنوان یک مقاومت متغیر عمل می کند و ولتاژ منبع تغذیه را کاهش می دهد تا با نیاز LED ها مطابقت داشته باشد. بنابراین اگر جریان LED زیاد باشد یا اگر ولتاژ منبع تغذیه بسیار بیشتر از ولتاژ رشته LED باشد Q2 به هیت سینک نیاز دارد. این مدار با یک هیت سینک بزرگ می تواند قدرت زیادی را تحمل کند. ترانزیستور Q2 مشخص شده تا حدود 18 ولت تغذیه می کند. اگر بیشتر می خواهید ، به مدار دستورالعمل های من در LED مراجعه کنید تا ببینید چگونه مدار باید تغییر کند. Q2 بدون هیچ گرمایشی ، فقط می تواند قبل از گرم شدن تقریبا 1/2 وات را از بین ببرد - این برای جریان 200 میلی آمپر با اختلاف حداکثر 3 ولت بین منبع تغذیه و LED کافی است. عملکرد مدار: - Q2 به عنوان مقاومت متغیر استفاده می شود. Q2 شروع می شود که توسط R1 روشن می شود. - Q1 به عنوان سوئیچ سنجش جریان بیش از حد مورد استفاده قرار می گیرد و R3 "مقاومت حسگر" یا "مقاومت تنظیم شده" است که در صورت جریان زیاد جریان ، Q1 را فعال می کند. - جریان اصلی جریان از طریق LED ها ، Q2 و R3 است. هنگامی که جریان زیادی از طریق R3 عبور می کند ، Q1 شروع به روشن شدن می کند ، که Q2 را خاموش می کند. خاموش کردن Q2 جریان را از طریق LED ها و R3 کاهش می دهد. بنابراین ما یک "حلقه بازخورد" ایجاد کرده ایم که به طور مداوم جریان را ردیابی می کند و آن را دقیقاً در نقطه تعیین شده در هر زمان نگه می دارد.

مرحله 3: LED را سیم کشی کنید

سیمها را به LED وصل کنید

مرحله 4: شروع به ساختن مدار کنید

این مدار بسیار ساده است ، من می خواهم آن را بدون برد مدار بسازم. من فقط سر قطعات را در هوا متصل می کنم! اما در صورت تمایل می توانید از یک تخته اولیه کوچک استفاده کنید (برای مثال به عکس ها در انتها مراجعه کنید). ابتدا پین های Q1 و Q2 را مشخص کنید. قرار دادن قطعات در مقابل شما با برچسب بالا و پین پایین ، پین 1 در سمت چپ و پین 3 در سمت راست است. در مقایسه با شماتیک: Q2: G = پین 1D = پین 2S = پین 3Q1: E = پین 1B = پین 2C = پین 3 بنابراین: با اتصال سیم از LED منفی به پین 2 Q2 شروع کنید

مرحله 5: ساختمان را ادامه دهید

اکنون ما اتصال Q1 را شروع می کنیم.

ابتدا Q1 را وارونه به جلوی Q2 بچسبانید تا کار با آن راحت تر شود. این مزیت اضافی دارد که اگر Q2 بسیار گرم شود ، Q1 باعث کاهش حد فعلی می شود - یک ویژگی ایمنی! - پین 3 Q1 را به پین 1 Q2 وصل کنید. - پین 2 Q1 را به پین 3 Q2 وصل کنید.

مرحله 6: یک مقاومت اضافه کنید

- مقاومت را روی یک پایه مقاومت R1 لحیم کنید و آن سیم LED-plus را آویزان کنید

- پای دیگر R1 را به پین 1 Q2 لحیم کنید. - سیم مثبت را از باتری یا منبع تغذیه به سیم LED-plus وصل کنید. احتمالاً در ابتدا انجام این کار آسان تر بود

مرحله 7: مقاومت دیگر را اضافه کنید

- R3 را به طرف Q2 بچسبانید تا سر جای خود بماند.

- یک سر R3 را به پین 3 Q2 وصل کنید - سر دیگر R3 را به پین 1 Q1 وصل کنید

مرحله 8: مدار را به پایان برسانید

اکنون سیم منفی منبع تغذیه را به پین 1 Q1 وصل کنید.

تمام شدی! ما در مرحله بعد آن را کم رنگ تر می کنیم.

مرحله 9: آن را دائماً منجمد کنید

اکنون مدار را با اعمال قدرت آزمایش کنید. با فرض کارکردن ، ما فقط باید آن را با دوام کنیم. یک راه آسان این است که یک قطره بزرگ چسب سیلیکون در سراسر مدار قرار دهید. این باعث می شود از نظر مکانیکی قوی و ضد آب باشد. فقط روی سیلیکون ضربه بزنید و سعی کنید از شر هرگونه حباب هوا خلاص شوید. من به این روش می گویم: "BLOB-TRONICS". به نظر نمی رسد زیاد باشد ، اما واقعا خوب کار می کند و ارزان و آسان است.

همچنین ، اتصال دو سیم به یکدیگر به کاهش فشار روی سیم ها نیز کمک می کند. من همچنین عکسی از همان مدار اضافه کرده ام ، اما روی یک تخته اولیه (این یکی "Capital US-1008" است ، در digikey موجود است) ، و با R3 0.47 اهم.