Pt4115 datasheet на русском: PT4115 — Понижающий преобразователь (драйвер светодиодов) — DataSheet

PT4115 — Понижающий преобразователь (драйвер светодиодов) — DataSheet

Общее описание

PT4115 представляет собой индуктивный понижающий преобразователь с непрерывным режимом работы, предназначенный для управления одним или несколькими последовательно подключенными светодиодами, питающимися от источника напряжения выше, чем общее напряжение цепи светодиодов. Микросхема может работать от источника питания с напряжением от 6 до 30 В и обеспечивает внешний регулируемый выходной ток до 1,2 А. В зависимости от напряжения питания и внешних компонентов, PT4115 может обеспечивать выходную мощность более 30 Вт. PT4115 включает в себя выключатель питания и схему контроля выходного тока, которая использует внешний резистор для установки номинального среднего выходного тока, а на отдельный вход DIM можно подавать либо постоянное напряжение, либо широкий диапазон ШИМ. Если подать напряжение 0,3 В или меньше на вывод DIM, отключает выход и микросхема переходит в ждущий режим. PT4115 выпускается в корпусах SOT89-5 и ESOP8.

Свойства

• Малое количество подключаемых внешних компонентов
• Широкий диапазон напряжения питания: от 6 до 30 В
• Выходной ток до 1.2 А
• Один вывод для включения/выключения и регулировки яркости, использующий постоянное напряжение или ШИМ
• Частота коммутации до 1 МГц
• Номинальная точность поддержания выходного тока 5%
• Встроенная схема отключения для защиты светодиодов
• Высокий К.П.Д. (до 97%)
• Отслеживание тока на стороне высокого напряжения
• Гистерезисное управление: без компенсации
• Регулируемый постоянный ток светодиода
• Корпус ESOP8 для схем с большой выходной мощностью
• Соответствует RoHS

Применение

• Замена низковольтных галогенных ламп светодиодами
• Освещение в автомобилях
• Низковольтное промышленное освещение
• Светодиодное резервное освещение
• Световые вывески
• Освещение с использованием безопасного сверхнизкого напряжения
• Подсветка в ЖК-телевизорах

Типовая схема включения PT4115

Расположение выводов для разных корпусов PT4115

1. Максимальная рассеиваемая мощности должна снижаться при повышенных температурах и задается T_JMAX, θ_JA и температурой окружающей среды T_A. Максимально допустимая рассеиваемая мощность рассчитывается по формуле P_DMAX = (T_JMAX — T_A) / θ_JA или является числом, указанным в абсолютных максимальных значениях, в зависимости от того, что меньше.
2. Модель человеческого тела, 100 пФ, разряжаемая через резистор 1,5 кОм.

*Типовые параметры измеряются при 25 ° С и представляют собой параметрическую норму.

**Минимальные / максимальные пределы гарантируются проектированием, тестом или статистическим анализом.

Блок-схема внутреннего устройства микросхемы PT4115

Описание

Устройство в сочетании с катушкой (L1) и токочувствительным резистором (RS) формирует автоколебательный вольтодобавочный преобразователь с непрерывным режимом работы.

Когда входное напряжение на ввод VIN подается первый раз, начальный ток в L1 и RS равен нулю, а также отсутствует выходной сигнал от токоизмерительной схемы. При этом условии, на выходе компаратора CS присутствует высокий уровень сигнала. Этим осуществляется включение внутреннего переключателя. Вывод SW переключается и находится в состоянии низкого логического уровня, в результате чего ток протекает от VIN к земле через резистор RS, катушку L1 и светодиод(-ы). Ток возрастает со скоростью, определяемой VIN и L1, для создания линейно-изменяющегося  напряжения (V_CSN) через сопротивление RS. Когда (V_IN-V_CSN) > 115 мВ, выход компаратора CS переключается в состояние низкого уровня и переключатель выключается. Ток, проходящий по RS, уменьшается с другой скоростью. Когда (V_IN-V_CSN) < 85 мВ, переключатель включается снова, а средний ток на светодиоде определяется по формуле:

Схема измерения тока с высокой стороны и встроенная схема регулирования тока минимизируют количество внешних компонентов, поддерживая при этом ток через светодиоды с точностью ± 5%, используя 1% -ный резистор.

PT4115 осуществляет диммирование с помощью ШИМ-сигнала на входе DIM. Если на входе DIM напряжение логического уровня ниже 0,3 В PT4115 отключает светодиод. Для того чтобы через светодиод проходил полный ток, на вход DIM необходимо подать напряжение высокого логического уровня не менее 2.5 В. Частота изменения яркости ШИМ колеблется в диапазоне от 100 Гц до более чем 20 кГц.

Выводом DIM можно управлять от внешнего источника постоянного напряжения (V_DIM), для регулировки выходного тока до значения ниже номинального среднего значения, определенного резистором RS. Напряжение постоянного тока может быть в пределах от 0,5 В до 2,5 В. Когда напряжение на выводе DIM выше 2,5 В, выходной ток не изменяется. Ток светодиода также можно регулировать с помощью резистора, подключенного к выводу DIM. Внутренний подтягивающий резистор (номиналом 200 кОм) подключен к встроенному стабилизатору напряжения 5 В. Напряжение на выводе DIM делится внутренним и внешним резисторами.

Вывод DIM подтягивается к встроенному стабилизатору напряжения (5 В) резистором номиналом 200 кОм. Он может изменяться при нормальной работе. Когда напряжение, подаваемое на DIM падает ниже порога (0,3 В ном.), выходной переключатель выключается. Внутренний стабилизатор и источник опорного напряжения остаются включенными во время выключения, чтобы иметь опорное напряжение для схемы выключения. Номинальный потребляемый ток в выключенном состоянии 95 мкА и ток утечки ниже 5 мкА.

Кроме того, для обеспечения надежности PT4115 обладает встроенной функцией защитного отключения при перегреве (TSD) и теплоотводящей площадкой. TSD отключает ИС при перегреве (160 ℃).  Также теплоотводящая площадка усиливает рассеивание мощности. В результате PT4115 обеспечивает безопасное прохождение больших токов.

Номинальные эксплуатационные характеристики

Применение

Установка номинального среднего выходного тока с помощью внешнего резистора RS

Номинальный средний выходной ток в светодиоде(-ах) определяется номиналом внешнего токочувствительного резистора (RS), подключенного между VIN и CSN, и рассчитывается следующим образом:

Это уравнение справедливо, когда вывод DIM плавает (изменяется) или на нем присутствует напряжение выше 2,5 В (должно быть меньше 5 В). На самом деле, RS устанавливает максимальный средний ток, который может быть скорректирован до меньшего при диммировании.

Регулировка выходного тока с помощью внешнего управляющего напряжения постоянного тока

Вывод DIM может управляться внешним напряжением постоянного тока (VDIM), как показано на рисунке ниже, для регулировки выходного тока на значение ниже номинального среднего значения, определенного токочувствительным резистором RS.

Средний выходной ток определяется следующим образом:

Обратите внимание, что 100% настройка яркости соответствует диапазону:

Регулировка выходного тока с помощью ШИМ-управления

Для регулировки выходного тока до значения ниже номинального среднего значения, установленного резистором RS, применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ) с коэффициентом заполнения на выводе DIM, как показано ниже.

Диммирование с использованием ШИМ обеспечивает уменьшенную яркость за счет модуляции прямого тока светодиода от 0% до 100%. Яркость светодиода контролируется путем регулирования относительных соотношений времени включения и выключения. 25% уровень яркости  достигается за счет включения светодиода при прохождении полного тока в течение 25% времени от периода одного цикла. Для того чтобы обеспечить процесс переключения между включенным и выключенным состоянием невидимый человеческими глазами, частота переключения должна составлять больше 100 Гц. Выше 100 Гц, человеческие глаза усредняют время включения и выключения, видя только эффективную яркость, которая пропорциональна коэффициенту заполнения во время работы светодиодов. Преимущество использования ШИМ диммирования заключается в том, что прямой ток всегда постоянный, поэтому цвет светодиода не меняется при изменении яркости, как это происходит при аналоговом диммировании. Импульсный ток обеспечивает точное регулирование яркости при сохранении чистоты цвета. Частота диммирования PT4115 может достигать 20 кГц.

Режим выключения электропитания

При появлении напряжения ниже 0,3 В на выводе DIM происходит отключение выхода, а ток питания снизится до низкого уровня потребления в режиме ожидания — 95 мкА.

Плавное включение

Внешний конденсатор, подключенный между выводом DIM и землей обеспечит дополнительную задержку плавного включения, увеличив время, необходимое для того, чтобы напряжение на этом выводе поднялось до порога включения и замедление скорости нарастания управляющего напряжения на входе компаратора. Добавление емкости конденсатора увеличивает эту задержку примерно на 0,8 мс/нФ.

Встроенная защита светодиода при обрыве цепи

Если в цепи со светодиодом(-ами) произойдет обрыв, катушка изолируется от вывода SW микросхемы, поэтому микросхема и светодиод не будут повреждены.

Выбор конденсатора

Для развязки входных сигналов необходимо использовать конденсатор с низким ЭПС (ESR), так как ЭПС (ESR) этого конденсатора появляется последовательно с импедансом источника питания и снижает общий КПД. Этот конденсатор должен выдавать относительно высокий пиковый ток в катушку и сглаживать текущую пульсацию на входе. Допустимое минимальное значение конденсатора составляет 4.7 мкФ, если источник входного питания постоянного тока находится близко к устройству, но более высокие значения емкости дают большую производительность при более низких входных напряжениях, особенно когда импеданс источника является высоким. Для выпрямленного входного переменного тока рекомендуется использовать танталовый конденсатор, номинал которого должен быть выше 100 мкФ. Входной конденсатор должен быть расположен как можно ближе к ИС.

Для максимальной стабильности по температуре и напряжению рекомендуется использовать конденсаторы X7R, X5R или лучшим диэлектриком. Конденсаторы с диэлектриком Y5V не подходят для развязки в этом применении и НЕ должны использоваться.

Подходящим конденсатором от производителя Murata является GRM42-2X7R475K-50.

Следующие веб-сайты полезны при поиске альтернатив:

www.murata.com

www.t-yuden.com

www.avxcorp.com

Выбор индуктивности

Рекомендуемые значения индуктивности для PT4115 находятся в диапазоне от 27 мкГн до 100 мкГн. Рекомендуется использовать катушки индуктивности с более высокими номиналами при более низком выходном токе, чтобы минимизировать ошибки из-за задержек переключения, приводящих к увеличению пульсаций и снижению эффективности. Использование катушек индуктивности с более высокими номиналами приводит к меньшему изменению выходного тока в диапазоне напряжений питания. (см. графики).  Индуктивность должна располагаться как можно ближе к микросхеме и иметь низкоомные соединения с выводами SW и VIN. Выбранная катушка индуктивности должна иметь ток насыщения выше пикового выходного тока и номинальное значение постоянного тока выше требуемого среднего выходного тока.

В следующей таблице приведено руководство по подбору индуктивности:

Подходящие катушки индуктивности для использования с PT4115 приведены в таблице ниже:

Номиналы индуктивности должны быть выбраны для поддержания коэффициента заполнения и времени «вкл»/«выкл» в указанных пределах по напряжению питания и диапазону тока нагрузки.

В качестве руководства можно использовать следующие уравнения.

Время «Включения» для вывода SW:

Время «Выключения» для вывода SW:

Где:

L — индуктивность катушки (Гн)

rL — сопротивление катушки (Ом)

R_S — токочувствительное сопротивление (Ом)

Iavg — это необходимый ток для питания светодиода (A)

Δ I – максимальный ток пульсаций в катушки (A) {Внутренне установлен на 0,3 x Iavg}

V_IN — напряжение питания (В)

V_LED — общее прямое напряжение светодиода (В)

R_SW — сопротивление переключателя (Ом) {0,6 Ом номинальное}

V_D — прямое напряжение диода при требуемом токе нагрузки (В)

Выбор диода

Для максимальной эффективности и производительности, выпрямитель (D1) должен быть быстродействующим диодом Шоттки с низким ёмкостным сопротивлением и малым обратным током утечки при максимальном рабочем напряжении и температуре.

Эти диоды обеспечивают лучшую эффективность, чем кремниевые, из-за комбинации более низкого прямого напряжения и меньшего времени восстановления.

Важно выбирать детали с пиковым  номинальным значением тока выше пикового тока катушки и постоянным номинальным значением тока выше, чем максимальный выходной ток нагрузки. Очень важно учитывать ток обратной утечки диода в работе при температуре выше 85 °C. Избыточная утечка увеличит рассеиваемую мощности в устройстве, а также при близком расположении к нагрузке может привести к быстрому перегреву.

Более высокое прямое напряжение и перерегулирование из-за обратного времени восстановления в кремниевых диодах увеличат пиковое напряжение на выводе SW. Если используется кремниевый диод, необходимо следить за появлением полного напряжения на контакте SW, включая пульсации питания, не превышающем указанное максимальное значение. Следующие веб-сайты полезны при поиске альтернатив: www.onsemi.com.

Снижение выходных пульсаций

Максимальный пиковый ток пульсаций в светодиоде(-ах) может быть уменьшен, если это необходимо, при помощи шунтирующего конденсатора C_LED установленного параллельно светодиоду(-ам), как показано на рисунке ниже:

Значение 1uF уменьшит ток пульсации питания в три раза (приблизительно). Пропорционально более низкая пульсация может быть достигнута с более высокими значениями конденсатора. Обратите внимание, что конденсатор не будет влиять на рабочую частоту или эффективность, но это увеличит задержку запуска и уменьшит частоту диммирования за счет снижения скорости повышения напряжения светодиода. Добавляя этот конденсатор, токовый сигнал через светодиод(-ы) изменяется от треугольной формы до более синусоидальной без изменения среднего значения тока.

Внутренний регулятор отключает драйвер от переключателя до тех пор, пока напряжение питания не превысит порог запуска (VUVLO). Выше этого порога устройство начнет работать. Однако при напряжении питания ниже заданного минимального значения коэффициент заполнения при переключении будет высоким, а рассеиваемая мощность устройства будет максимальной. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать использования устройства в таких условиях, чтобы свести к минимуму риск превышения максимально допустимой температуры. (См. Следующий раздел, посвященный тепловым характеристикам). Управление выключателем отключается, когда напряжение питания падает ниже порога пониженного напряжения (VUVLO-0.5V).

Тепловые характеристики

При работе устройства при высоких температурах окружающей среды или при максимальном токе нагрузки следует соблюдать осторожность, чтобы избежать превышения пределов рассеивания мощности. На приведенном ниже графике приведены сведения о снижении рассеиваемой мощности. Это предполагает, что устройство должно быть установлено на печатной плате 25 мм² c толщиной медного слоя 1 oz, находящейся в невентилируемом помещении.

Обратите внимание, что рассеивание мощности устройства чаще всего будет максимальным при минимальном напряжении питания. Она также будет увеличиваться, если КПД схемы-низкий. Это может быть вызвано использованием непригодных катушек или чрезмерной паразитной емкостью на выходе переключателя. Когда есть ограничения по внутренней рассеиваемой мощности устройства, рекомендуется использовать корпус ESOP8 из-за его повышенной способности рассеивать мощность.

Температурная компенсация выходного тока.

Светодиоды высокой яркости часто должны идут с температурной компенсацией по току, чтобы поддерживать стабильную и надежную работу на всех уровнях управления. Светодиоды обычно монтируются удаленно от устройства, поэтому по этой причине температурные коэффициенты внутренних цепей для PT4115 оптимизированы для минимизации изменения выходного тока при отсутствии компенсации.  Если требуется компенсация выходного тока, можно использовать внешнюю цепь измерения температуры — обычно с использованием термисторов и / или диодов с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), установленных очень близко к светодиоду (светодиодам). Выход измерительной цепочки можно использовать для управления выводом DIM, чтобы уменьшить выходной ток с повышением температуры.

Защитное отключение при перегреве

Для обеспечения надежности PT4115 оснащена функцией защитного отключения при перегреве (TSD). TSD отключает ИС при перегреве (160 ℃). Когда температура микросхемы уменьшается (140 ℃), работа ИС снова восстанавливается.

Рекомендации по компоновке

Тщательная компоновка печатной платы имеет решающее значение для достижения низких потерь при переключении и стабильной работы. По возможности используйте многослойную плату для лучшей помехоустойчивости. Минимизируйте шумы заземления, подключив высокоточное заземление, провод заземления входного байпас-конденсатора и заземление выходного фильтра в одну точку (звездой).

Вывод SW

Вывод SW устройства является быстродействующим коммутационным узлом, поэтому дорожки печатной платы должны быть как можно короче. Чтобы свести к минимуму «обрыв» земли, вывод заземления устройства должен быть припаян непосредственно к шине заземления.

Катушки развязывающие конденсаторы и токочувствительный резистор тока

Особенно важно установить катушку и входной развязывающий конденсатор как можно ближе к выводам микросхемы, чтобы минимизировать паразитное сопротивление и индуктивность, что может ухудшит эффективность. Также важно свести к минимуму любое сопротивление дорожки последовательно с токовым резистором RS. Лучше всего подключить VIN непосредственно к одному концу RS а CSN непосредственно к противоположному концу RS без других токов, протекающих в этих дорожках. Важно, чтобы катодный ток диода Шоттки не протекал по дорожке между RS и VIN, так как это может дать кажущуюся более высокую степень тока, чем есть на самом деле из-за сопротивления дорожек.

Схема подключения

Рисунок 1 – Схема подключения светодиода мощностью 1 ВтРисунок 2 – Схема подключения 3-х светодиодов мощностью 1 ВтРисунок 1 – Демонстрационная плата для массового производства

Размеры корпусов

Корпус SOT89-5

Корпус ESOP-8

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Pt4115 драйвер светодиодов схема с регулятором яркости

Привет всем читателям моего БЖ!

Для начала обращусь к тем, что просил меня что либо сделать: я заболел((( так что прийдётся ещё немного подождать((( Надеюсь за выходные прийду в себя и продолжу

Теперь ближе к делу. В прошлой записи я писал о том, как подключать светодиоды в авто. Там фигурировал стабилизатор тока PT4115. О нём я бы хотел рассказать по-подробнее.

Схема у него достаточно простая

Ставим пару конденсаторов, резистор и катушку — на выходе получаем требуемый ток. Надо ток 0.350 мА — ставим резистор на 0.33 и катушку от 68 до 220 мкГн, надо 0.650 мА — ставим резюк на 0.13 Ом и катуху от 47 до 100 мкГн.

Решил я попробовать сделать плату под драйвер своими руками (была необходимость). За основу взял пост Notturno . Развёл плату так, чтобы она была и по-меньше, и всё влезло

На скрине уже второй вариант платы, первый был чуть по-больше.

Так, сделал я значит по-старинке ЛУТом пару плат.

Понял, что это работает и сделал сразу много плат

Потом надо было запитать трехваттники

Ток тут тоже как надо

А потом мне нужно было сделать плавное включение светодиода через драйвер. Подключать напрямую на вход питания не пойдёт — конденсатор не даст. Для регулировки яркости у драйвера есть нога DIM. Вот её и надо тыкать.
Долго я искал в интернете какую-нибудь инфу по этому поводу. Сначала подключил МК — то эффект ксенона (вспышка и плавное включение с не полностью выключенного состояния), то просто тускло горит и потом разгорается. Основой к размышлению стал пост Саши argoncik . Ух и заколебал я его наверное))) Но ему спасибо огромное))
Сначала по своей глупости я не мог немного вниз посмотреть — там был написал номинал резистора, который нужно поставить между ногами GND и DIM у драйвера. Саша сказал — 10 КОм. Резистор поставил, а всё равно та же фигня.
Взял тиньку, сделал аппаратный ШИМ, показал Саше

Кинул исходник, в ответ «Я использую софтовый ШИМ». Думаю «какая нафиг разница?» Ну ОК, переделал. И блин, заработало!

С чем связано — не знаю, но вдруг пригодится кому)

Меня привлекла простая схемотехника драйвера, к слову многие драйверы продаются именно на этой микросхеме, стоимость которых в разы выше, нежели себестоимость изготовления.

Напряжение питания от 6 до 30В
Выходной ток до 1,2А
Высокий КПД (до 97%)
Вход для диммирования (регулировки яркости при помощи ШИМ)
Защита от обрыва нагрузки
Малое количество внешних компонентов

Номинал резистора Rs вычисляется по формуле: Rs = 0.1 / Iout (A). Например, если необходимо получить выходной ток величиной 500мА для управления светодиодом, тогда Rs = 0.1 / 0.5A = 0.2Ω (200мΩ)

Номинал индуктивности можно выбрать из таблицы на фото.

Компоненты:
LED драйвер PT4115;
Катушка индуктивности;
Электролитический конденсатор 100мкФ 35В;
Диод Шоттки 1N5819;
Выпрямительный диод 1N4007 (если собирать мост) 4 шт;

В предыдущей статье мы рассказали как сделать драйвер для светодиодов своими руками, используя транзисторы и распространенные микросхемы-стабилизаторы напряжения. Сегодня же речь пойдет о схемах драйверов на специализированных микросхемах.

Начнем с самой популярной на сегодняшний день микросхемы драйвера светодиодов РТ4115.

PT4115

Просто поразительно, как это никому не известному китайскому производителю PowTech удалось создать настолько успешную микросхему драйвера светодиодов, вместив в компактном корпусе несколько блоков управления с мощным полевым транзистором на выходе!

Микросхема требует минимального обвеса и позволяет конструировать светодиодные светильники мощностью более 30 Вт с высоким КПД и возможностью плавной регулировки яркости.

Согласно официальной документации, LED-драйвер с функцией диммирования на основе PT4115 обладает следующими техническими характеристиками:

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.

Я публиковал несколько обзоров светодиодов, пришло время написать чем их можно кормить.
В обзоре учавствуют три позиции деталей (ссылки и цены присутствуют), но все они нужны для одной цели, сделать драйвер для светодиода.

Сразу извиняюсь за заглавное фото, оно упорно пытается масштабироваться по своему, исправить я не смог, более правильное на странице продавца.

Все знают, что светодиоды питаются током, желательно стабилизированным, что бы не менялась яркость при изменении напряжения. Для этой цели служит драйвер, по сути стабилизатор тока.
Ограничивать ток можно простыми микросхемами типа LM317 и специально предназначенными для этого стабилизаторами тока (на муське есть обзор одной такой детали), но они выделяют обычно достаточно много тепла, так как имеют низкий КПД. А ведь преимущество светодиодов как раз в высоком КПД.
Более интересными являются импульсные стабилизаторы тока, они посложнее, но имеют гораздо больший КПД, особенно если напряжение питания сильно отличается от напряжения на светодиоде.
Да, многие скажут что такой драйвер проще купить в Китае и не заморачиваться, соглашусь.
Но ведь всегда приятнее сделать что то своими руками. Собственно я так и решил, заказывая компоненты для драйвера.
Возможно я изобретаю велосипед. Но в обзоре учавствуют компоненты, которые пригодятся для многих других задач, и возможно многим будет полезна информация о том, что на продают и что мы получаем на самом деле.

Начну собственно с микросхемы. Это довольно хорошо известная любителям светодиодов PT4115. описание — www.micro-bridge.com/data/CRpowtech/PT4115E.pdf
Микросхема имеет вывод для управления яркостью. Вход, насколько я понял, может управляться и ШИМом или изменением напряжения. Вход довольно высокоомный, так как при прикосновении к этому выводу светодиод начинал мерцать с частотой 100Гц.

Стоимость лота из 10 штук — 2 доллара.
После заказа микросхемы продавец отписался что посылка будет без трека и спросил, устроит ли это меня, я решил что 2 доллара не те деньги что бы сильно беспокоиться и дал добро.
Через некоторое время в почтовом ящике я обнаружил конверт.

Внутри был пакетик с необходимыми мне микросхемами.

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Проверил одну микросхему, подключив ее навесным монтажом, отписал продавцу что все в порядке, подтвердил получение и стал ждать остальные детали.

После этого пришли дроссели. aliexpress.com/item/NEW-12-12-7-68UH-standard-word-680-shielded-inductor-SMD-Power-Inductors-20pieces/1496762525.html
Стоимость лота из 20 штук 7.36 доллара.

Их уже принесли мне на дом (впрочем как и следующий заказ).
Они были упакованы в картонную коробочку, хотя мне такая мера кажется излишней.
К слову у нас такие дроссели стоят значительно дороже, да и покупал я их не только для этого.

Собственно дроссели, Индуктивность 68 мкГн, ток 1.6 или 1.8 Ампера (у продавца не указано, потому ориентировочно), размеры 12х12х7мм.

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Замер индуктивности показал отклонение в пределах погрешности.Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Аналогично первому случаю подтвердил заказ, оставил хороший отзыв.

Ну и в конце пришли диоды Шоттки. Так как вещь в хозяйстве нужная, то заказал я их сотню.
Хотел больше, но не стал рисковать.
aliexpress.com/item/Free-Shipping-100pcs-IN5822-SS34-DO-214AC-1N5822-SMD-Schottky-Barrier-Diodes/882503650.html
Цена лота из 100 штук 5.26 доллара. У нас они тоже стоят дороже.

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Диоды промаркированы как SS34, на самом деле они меньше, по габаритам и характеристикам полностью соответствуют диодам SS24. www.onsemi.ru.com/pub_link/Collateral/SS24-D.PDF
Сделал замер падения напряжения на диоде при токе в 1 Ампер и меня он устроил.Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
На этом часть закупок на Алиэкспресс закончилась.
В принципе на этом можно было и обзор закончить, но купить детали и не опробовать их в деле было бы неправильно. Потому естественно было решено довести дело до какого то логического конца.

Когда был у нас на рынке, попутно купил smd резисторы 1206 сопротивлением 1 Ом для датчика тока.
Думал сначала купить сразу низкоомные резсторы как в даташите на микросхему, но они выходят значительно дороже и если захочется настроить на разные токи, то надо покупать несколько номиналов, в общем неудобно, а резисторы 1 Ом я и так иногда использую.
в итоге получилось, что 1 такой резистор примерно соответствует току 0.1 Ампера, два параллельно 0.2 Ампера и т.д. smd резисторы и конденсаторы удобно паяются друг на друга потому можно легко подбирать необходимый ток.
Конденсаторы на входной фильтр питания и обрезки текстолита у меня были, а больше ничего не требуется.

Ну в общем стал я изобретать свой велосипед драйвер. накидал побыстрому платку в Спринте, схема из даташита, потому придумывать ничего не пришлось.
подобрал кусочек текстолита что бы сделать сразу 5 плат (планирую переделать 5 галогеновых светильников на светодиоды).

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Печатная плата в Спринте 6

Перенёс на текстолит.

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Вытравил, просверлил отверстия, порезал на отдельные платки, пролудил дорожки и промыл от остатков флюса.Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Собрал все необходимые компонетыМикросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.

На выходе получилась такая платка, она больше по размерам чем продающиеся у китайцев, но имеет более мощный дроссель и два параллельных диода, соответственно меньшие потери и большую надежность, а габариты мне были совершенно некритичны.Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
После этого естественно захотелось проверить (куда же без этого).
Проверял с этими светодиодами — mysku.ru/blog/aliexpress/24091.html

Попутно выяснилось, что микросхема ток стабилизирует нормально, но все равно при полуторакратном повышении напряжения на входе, ток на выходе хоть несильно, но меняется.
Но я немного грешу на то, что может быть большая погрешность из-за пульсирующего тока (выходной ток измерял последовательно со светодиодом).
Можно было конечно померять ток при помощи резистора и осциллографа, но я счел это излишним, так как хорошо было заметно переход с линейного режима до ограничения тока, и последующий переход в режим стабилизации в режиме с ШИМ стабилизацией.

Номинал шунта был 1/6=0,166 Ома.

При таких параметрах на входе, на выходе был ток 0.7 Ампера.

Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
При таких ток на выходе был 0.65 АмпераМикросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
Перед пороговым напряжением перехода в режим ШИМ стабилизации я получил максимальный ток —Микросхема и другие компоненты драйвера мощного светодиода.
При плавном повышении напряжения питания, входной ток сначала плавно рос, после перехода в режим стабилизации и дальнейшем повышении начинал плавно падать, что говорит о работе ШИМ стабилизации.
Кстати, при очень плавном повышении напряжения питания заметен переход, яркость светодиода сначала плавно увеличивается, после перехода скачкообразно снижается процентов на 10, после этого (при дальнейшем повышении входного напряжения) больше не меняется.
Видимо так микросхема отрабатывает включение ШИМ стабилизации.
Нагрев при токе 600мА практически не чувствуется, бесконтактно мерять нечем, а контактное измерение внесет большую погрешность.
Пробовал давать на выход 1 Ампер, нагрев конечно увеличивался, но несильно. да и нагрев был только у микросхемы. В общем остался доволен.

Спросите почему не купил готовое на том же Али?
-Детали пригодятся и в других поделках.
-Хотелось немного «размять руки».
-Затраты на все компоненты получились примерно 1 доллар на 1 плату.
-Решил протестировать не готовое устройство, а детали, так как их применяют не только в драйверах.
-На выходе получил устройство надежнее, чем предлагают магазины Китая.

Очень надеюсь, что данный обзор будет полезен.

Даташит на микросхему м37206мс на русском языке

Конденсатор фильтра для понижающих (Step-down converter) источников питания не является обязательным элементом, при достаточно большой индуктивности фильтра.

Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M

Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому числу элементов обвязки относится к числу простых усилителей, которые можно собрать за короткое время, подключить к МР3 плееру, ноутбуку, радиоприемнику – и тут же оценить результат своей работы.

Вот как привлекательно выглядит описание микросхемы TDA2822M (ST, DIP8) на Датагорской ярмарке:
«TDA2822M — стереофонический, двухканальный низковольтный усилитель для портативной техники и пр.
Возможно мостовое включение, использование в качестве наушникового или контрольного усилителя и многое другое.
Рабочее напряжение питания: от 1,8 В до 12 В, мощность до 1 Вт на канал, искажения до 0,2%. Радиатор не требуется.
Вопреки суперминиатюрным размерам выдаёт честный бас. Идеальный чип для бесчеловечных опытов начинающих».

Своей статьёй я постарался помочь коллегам-радиолюбителям сделать эксперименты с этим интересным чипом более осознанными и гуманными.

Содержание / Contents

↑ Разберемся с корпусом микросхемы

Различают две микросхемы: одну TDA2822, другую с индексом «М» — TDA2822М.
Интегральная микросхема TDA2822 (Philips) предназначена для создания простых усилителей мощности звуковой частоты. Допустимый диапазон питающих напряжений 3…15 В; при Uпит=6 В, Rн=4 Ом выходная мощность составляет до 0,65 Вт на канал, в полосе частот 30 Гц…18 кГц. Корпус микросхемы Powerdip 16.
Микросхема TDA2822M выполнена в ином корпусе Minidip 8 и имеет отличающуюся цоколевку при несколько меньшей максимальной рассеиваемой мощности (1 Вт против 1,25 Вт у TDA2822).

↑ Функциональная схема TDA2822M

приведена в документации [1]. Как видно из рис. 1, каждый канал усилителя по структуре близок к типовой схеме Лина.

Усилители имеют общие функциональные узлы: цепи задания опорного тока I REF для генераторов стабильного тока (ГСТ) в цепях эмиттеров дифференциальных каскадов, цепь задания смещения R3, D6 на базах ключей Q12, Q13 и цепи поддержания токов покоя I0 CONTROL выходных каскадов усилителя.

Данное решение способствует улучшению стабильности работы усилителя в мостовом режиме.
Каждый канал усилителя состоит из дифференциального каскада Q9…Q11 (Q14…Q16), усилителя напряжения Q7 (Q18) и выходного каскада Q1…Q6 (Q18…Q24).

Дифференциальный каскад имеет динамическую нагрузку в виде токового зеркала на элементах Q8, D5 (Q17, D6).

Обратите внимание, что другие цепи встроенной защиты выходного каскада отсутствуют, что сделано из соображений лучшего использования источника питания, к сожалению, в ущерб надежности.

Выводы 5 и 8 микросхемы соединяются с общим проводом по переменному току. В этом случае коэффициент передачи усилителя с отрицательной обратной связью составит:

Ku=20lg(1+R1/R2)= 20lg(1+R5/R4)=39 дБ.

Структурная схема ИС представлена на рис. 2.

Экспериментально определено, что сумма сопротивлений резисторов R1+R2 и R5+R4 равна 51,575 кОм. Зная коэффициент усиления, несложно вычислить, что R1=R5=51 кОм, а R2=R4=0,575 кОм.

Чтобы уменьшить коэффициент усиления микросхемы с ООС, обычно последовательно с R2 (R4) включают дополнительный резистор. В данном случае такому схемотехническому приему «мешают» открытые транзисторные ключи на транзисторах Q12 (Q13).

Но даже, если предположить, что ключи не оказывают влияния на коэффициент передачи с обратной связью, маневр по уменьшению коэффициента усиления незначителен – не более 3 дБ; в противном случае не гарантируется устойчивость усилителя, охваченного ООС.

Поэтому можно поэкспериментировать с изменением коэффициента передачи усилителя, учтя, что сопротивление дополнительного резистора лежит в пределах 100…240 Ом.

↑ Стереофонический и монофонический усилители на микросхеме TDA2822M

Широкий диапазон питающих напряжений 1,8…15 В позволяет «приспособить» микросхему для обширного круга портативных устройств с батарейным питанием.

Несложно изготовить как стереофонический усилитель, так и монофонический, с мостовым включением микросхемы.

При этом в стерео варианте выходная мощность при напряжении питания 6 В и использовании двух динамиков с сопротивлением 4 Ом составит 2х0,65 Вт, в мостовом варианте при напряжении питания 9 В и сопротивлении нагрузки 16 Ом позволяет получить 2 Вт выходной мощности. Во всех случаях коэффициент гармоник не превысит 0,2 %.

↑ Эксперименты со стереофоническим усилителем

проводились в соответствии со схемами, изображенными на рис. 3 и 8.
Стереофонический усилитель, показанный на рис. 3, может использоваться как с небольшими акустическими системами, так и с наушниками.

Кратко о назначении элементов. Резисторы R1 и R2 определяют входное сопротивление усилителя.
Конденсаторы С1, С2 в цепи ООС включены последовательно с резисторами R5, R6, которые позволяют в небольших пределах уменьшить коэффициент усиления в каждом из каналов усилителя. Как уже указывалось выше, сопротивление резисторов R5, R6 может находиться в диапазоне 100…240 Ом.

Поскольку на выходах УМЗЧ присутствует постоянное напряжение, примерно равное половине напряжения источника питания, соединение с нагрузкой выполнено через разделительные конденсаторы С3, С4.

На выходе каждого канала включены цепи Зобеля R3, C6 и R4, C7, обеспечивающие устойчивую работу усилителя. Кстати, без указанных цепей усилитель неработоспособен.

По цепи питания усилителя установлены два конденсатора: керамический С8 и оксидный С5.

Усилитель имеет следующие характеристики:
Напряжение питания Uп=1,8…12 В
Выходное напряжение Uвых=2…4 В
Потребляемый ток в режиме покоя Io=6…12 мА
Выходная мощность Pвых=0,45…1,7 Вт
Коэффициент усиления Ku=36…41 (39) дБ
Входное сопротивление Rвх=9,0 кОм
Переходное затухание между каналами 50 дБ.

С практической точки зрения для надежной эксплуатации усилителя целесообразно установить напряжение питания не более 9 В; при этом для нагрузки Rн=8 Ом выходная мощность составит 2х1,0 Вт, для Rн=16 Ом – 2х0,6 Вт и для Rн=32 Ом – 2х0,3 Вт. При сопротивлении нагрузки Rн=4 Ом оптимальным будет напряжение питания до 6 В (Pвых=2х0,65 Вт).

Коэффициент усиления микросхемы в 39 дБ даже с учетом небольшой корректировки резисторами R5, R6 в сторону уменьшения, оказывается чрезмерным для современных источников сигнала напряжением 250…750 мВ. Например, для Uп=9 В, Rн=8 Ом чувствительность со входа составляет около 30 мВ.

На рис. 4, а показана схема включения усилителя, позволяющая подключить персональный компьютер, MP3 плеер или радиоприемник с уровнем сигнала около 350 мВ. Для устройств с выходным сигналом 250 мВ сопротивления резисторов R1, R2 необходимо уменьшить до 33 кОм; при уровне выходного сигнала 0,5 В следует поставить резисторы R1=R2=68 кОм, 0,75 В – 110 кОм.

Сдвоенным резистором R3 устанавливают необходимый уровень громкости. Конденсаторы С1, С2 – переходные.

На рис. 4, б показано подключение к усилителю разъема для наушников. Резисторы R4, R5 устраняют щелчки при подключении стереотелефонов, резисторы R6, R7 ограничивают уровень громкости.

В процессе экспериментов я пытал питал УМЗЧ как от стабилизированного блока питания (на интегральной микросхеме LM317 и транзисторе BD912), рис. 5, так и от аккумуляторной батареи емкостью 7,2 А•ч на напряжение 12 В с источником питания на фиксированные напряжения, рис. 6.

Напряжение питания подается по возможности короткой парой свитых вместе проводов.
Правильно собранное устройство в наладке не нуждается.

Субъективная оценка уровня шумов показала, что при установке регулятора громкости на максимальный уровень шум едва заметен.
Субъективная оценка качества звуковоспроизведения производилась без сравнения с эталоном. Результат – звук неплохой, прослушивание фонограмм не вызывает раздражения.

Я ознакомился с форумами по микросхеме в Интернете, на которых встретил множество сообщений о поисках непонятных источников шумов, самовозбуждения и других неприятностей.
В результате разработал печатную плату, отличительной особенностью которой является заземление элементов «звездой». Фотовид печатной платы из программы Sprint-Layout показан на рис. 7.

При экспериментах на этой печатке ни с одним из описанных на форумах артефактов встретиться не удалось.

Детали стереофонического УМЗЧ на микросхеме TDA2822M
Печатная плата рассчитана на установку самых распространенных деталей: резисторов МЛТ, С2-33, С1-4 или импортных мощностью 0,125 или 0,25 Вт, пленочных конденсаторов К73-17, К73-24 или импортных МКТ, импортных оксидных конденсаторов.

Я применил недорогие, но надежные электролитические конденсаторы с низким импедансом, большим сроком службы (5000 часов) и возможностью работы при температуре до +105°С фирмы Hitano серий ESX, EHR и EXR. Следует помнить, что чем больше внешний диаметр конденсатора в серии, тем выше срок его службы.

Микросхема DA1 установлена в восьмивыводную панельку. Микросхему TDA2822M можно заменить на KA2209B (Samsung) или К174УН34 (ОАО «Ангстрем», г. Зеленоград) [2, 3]. ЧИП конденсатор С8 (SMD) размещен со стороны печатных дорожек.

Многие радиолюбители не без основания полагают, что лучше всего включать микросхемы в соответствии с Datasheet и использовать предлагаемые разработчиками печатные платы.
Ниже приведены схемы и печатные платы, выполненные на основе документации с единственной доработкой — для повышения устойчивости работы усилителя параллельно оксидному конденсатору по цепи питания включен пленочный (рис. 8, 9).

Детали типового стереофонического УМЗЧ
При установке элементов на печатную плату советую воспользоваться простыми технологическими приемами, описанными в Датагорской статье [4].

↑ Опыты с мостовым усилителем

В отличие от схемы стереофонического усилителя (рис. 3), в которой предполагается, что разделительные конденсаторы имеются на выходе предыдущего устройства, на входе мостового усилителя включен разделительный конденсатор, определяющий нижнюю частоту, воспроизводимую усилителем.

В зависимости от конкретного применения емкость конденсатора С1 может быть от 0,1 мкФ (fн = 180 Гц) до 0,68 мкФ (fн = 25 Гц) и более. При емкости С1, указанной на принципиальной схеме нижняя частота воспроизводимых частот составляет 80 Гц.

Внутренние резисторы, подключенные к инвертирующим входам усилителя через разделительный конденсатор С2 соединены между собой, что обеспечивает на выходах равные по величине, но противоположные по фазе сигналы.

Конденсатор С3 осуществляет коррекцию частотной характеристики усилителя на высоких частотах.

Поскольку потенциалы выходов усилителя по постоянному току равны, стало возможным непосредственное подключение нагрузки, без разделительных конденсаторов.

Назначение остальных элементов описывалось ранее.

Для стереофонического варианта потребуется два мостовых усилителя на микросхеме TDA2822M. Схему включения несложно получить, взяв за основу рис. 4.

Надежная работа усилителя в мостовом режиме обеспечивается выбором соответствующего напряжения питания в зависимости от сопротивления нагрузки (см. таблицу).

Все детали мостового усилителя размещены на печатной плате размерами 32 х 38 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Чертеж возможного варианта платы изображен на рис. 11.

Принципиальная схема типового мостового УМЗЧ и размещение элементов на печатной плате показаны соответственно на рис. 12 и 13.

Несомненно, старая и добрая микросхема TDA2822M еще послужит радиолюбителям во многих интересных конструкциях.
Выбирайте любую из предложенных разводок печатных плат. Лично мне по душе печатные платы с радиальным расположением общих проводников.
В настоящее время имеется солидный список «последователей» TDA2822M: TDA7050, TDA7052, TDA7053, TDA7231, TDA7233, TDA7233D, K174УН31 и другие интегральные схемы.

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

—
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

Схема драйвера для светодиодов 220

Для того чтобы светодиодные лампы работали максимально ярко и эффективно, используются специальные модули – драйверы. Собрать самостоятельно схему драйвера для светодиодов сможет каждый, если, конечно, имеются познания в электротехнике. Смысл работы прибора – преобразовать переменное напряжение, протекающее в сети, в постоянное (пониженное). Но прежде чем приступать к сборке, нужно определиться с тем, какие требования к устройству предъявляются – проанализируйте характеристики и виды приборов.

Для чего нужны драйверы?

Основное назначение драйверов – это стабилизация тока, который проходит через светодиод. Причем нужно учесть, что сила тока, который проходит по кристаллу полупроводника, должна быть точно такой же, как и у светодиода по паспорту. Благодаря этому обеспечивается устойчивое освещение. Кристалл в светодиоде намного дольше прослужит. Чтобы узнать напряжение, необходимое для питания светодиодов, нужно воспользоваться вольт-амперной характеристикой. Это график, показывающий зависимость между напряжением питания и током.

Если планируется проводить освещение светодиодными лампами жилого или офисного помещения, то драйвер должен питаться от бытовой сети переменного тока с напряжением 220 В. Если же светодиоды используются в автомобильной или мототехнике, нужно использовать драйверы, питающиеся от постоянного напряжения, значение 9-36 В. В некоторых случаях (если светодиодная лампа небольшой мощности и питается от сети 220 В) допускается убрать схему драйвера светодиода. От сети если запитано устройство, достаточно включить в схему постоянный резистор.

Параметры драйверов

Прежде чем приобрести устройство или самостоятельно его изготовить, нужно ознакомиться с тем, какие у него имеются основные характеристики:

1. Номинальный ток потребления.
2. Мощность.
3. Выходное напряжение.

Напряжение на выходе преобразователя напрямую зависит от того, какой выбран способ подключения источника света, числа светодиодов. Ток имеет прямую зависимость от яркости и мощности элементов.

Преобразователь должен обеспечивать ток, при котором светодиоды будут работать с одинаковой яркостью. На PT4115 схема драйвера светодиодов реализуется довольно просто – это самый распространенный преобразователь напряжения для использования с LED-элементами. Изготовить прибор на его основе можно буквально «на коленке».

Мощность драйвера

Мощность прибора – это самая важная характеристика. Чем мощнее драйвер, тем большее число светодиодов можно подключить к нему (конечно, придется проводить простые расчеты). Обязательное условие – мощность драйвера должна быть больше, чем у всех светодиодов в сумме. Выражается это такой формулой:

где Р, Вт – мощность драйвера;

Р(св), Вт – мощность одного светодиода;

N – количество светодиодов.

Например, при сборке схемы драйвера для светодиода 10W вы можете смело подключать в качестве нагрузки LED-элементы мощностью до 10 Вт. Обязательно нужно иметь небольшой запас по мощности – примерно 25%. Поэтому, если планируется подключение светодиода 10 Вт, драйвер должен обеспечивать мощность не менее 12,5-13 Вт.

Цвета светодиодов

Обязательно нужно учитывать то, какой цвет испускает светодиод. От этого зависит то, какое падение напряжения будет у них при одинаковой силе тока. Например, при токе питания 0,35 А, падение напряжения у красных LED-элементов примерно 1,9-2,4 В. Мощность в среднем 0,75 Вт. Аналогичная модель с зеленым цветом будет уже иметь падение в интервале 3,3-3,9 В, а мощность 1,25 Вт. Поэтому, если вы применяете схему драйвера светодиода 220В с преобразованием в 12 В, к нему можно подключить максимум 9 элементов с зеленым цветом или 16 с красным.

Типы драйверов

Всего можно выделить два типа драйверов для светодиодов:

1. Импульсные. С помощью таких устройств создаются в выходной части устройства высокочастотные импульсы. Функционирование основывается на принципах ШИМ-модуляции. Среднее значение тока зависит от коэффициента заполнения (отношения длительности одного импульса к частоте его повторения). Ток на выходе меняется за счет того, что коэффициент заполнения колеблется в интервале 10-80%, а частота остается постоянной.
2. Линейные – типовая схема и структура выполнены в виде генератора тока на транзисторах с р-каналом. С их помощью можно обеспечить максимально плавную стабилизацию питающего тока в случае, если напряжение на входе неустойчиво. Отличаются дешевизной, но у них малая эффективность. При работе выделяется большое количество тепла, поэтому можно использовать только для маломощных светодиодов.

Импульсные получили большее распространение, так как у них КПД намного выше (может достигать 95%). Устройства компактные, диапазон входного напряжения достаточно широкий. Но есть один большой недостаток – высокое влияние различного рода электромагнитных помех.

На что обратить внимание при покупке?

Покупку драйвера обязательно нужно совершать при выборе светодиодов. На PT4115 схема драйвера светодиодов позволяет обеспечить нормальное функционирование системы освещения. Устройства, использующие ШИМ-модуляторы, построенные по схемам с одной микросхемой, применяются по большей части в автомобильной технике. В частности, для подключения подсветки и ламп головного освещения. Но качество у таких простейших приборов довольно низкое – для использования в бытовых системах они не годятся.

Диммируемый драйвер

Практически все конструкции преобразователей позволяют регулировать яркость свечения LED-элементов. С помощью таких устройств можно выполнять следующие действия:

1. Уменьшать интенсивность освещенности днем.
2. Скрывать или же подчеркивать определенные элементы интерьера.
3. Зонировать помещение.

Благодаря этим качествам можно существенно сэкономить на электроэнергии, увеличить ресурс элементов.

Разновидности диммируемых драйверов

Типы диммируемых драйверов:

1. Подключаются между БП и источником света. Они позволяют управлять энергией, которая поступает на LED-элементы. В основе конструкции находятся ШИМ-модуляторы с микроконтроллерным управлением. Вся энергия идет к светодиодам импульсами. От длины импульсов напрямую зависит энергия, которая поступит на светодиоды. Такие конструкции драйверов применяются в основном для работы модулей со стабилизированным питанием. Например, для лент или бегущих строк.
2. Второй тип устройств позволяет проводить управление блоком питания. Управление производится при помощи ШИМ-модулятора. Также изменяется величина тока, который протекает через светодиоды. Как правило, такие конструкции применяются для питания тех устройств, которым необходим стабилизированный ток.

Нужно обязательно учесть тот факт, что ШИМ-регулирование плохо влияет на зрение. Лучше всего использовать схемы драйверов для питания светодиодов, в которых регулируется величина тока. Но вот один нюанс – в зависимости от величины тока свечение будет различным. При низком значении элементы будут излучать свет с желтым оттенком, при увеличении – с синеватым.

Какую микросхему выбрать?

Если нет желания искать готовое устройство, можно сделать его самостоятельно. Причем произвести расчет под конкретные светодиоды. Микросхем для изготовления драйверов довольно много. Вам потребуется только умение читать электрические схемы и работать с паяльником. Для простейших устройств (мощностью до 3 Вт) можно использовать микросхему PT4115. Она дешевая, и достать очень просто. Характеристики элемента такие:

1. Регулирование яркости.
2. Напряжение питания – 6-30 В.
3. Выходной ток – 1,2 А.
4. Допустимая погрешность при стабилизации тока – не более 5%.
5. Защита от отключения нагрузки.
6. Выводы для диммирования.
7. КПД – 97%.

Обозначение выводов микросхемы:

1. SW – подключение выходного коммутатора.
2. GND – отрицательный вывод источников питания и сигнала.
3. DIM – регулятор яркости.
4. CSN – датчик входного тока.
5. VIN – положительный вывод, соединяемый с источником питания.

Варианты схем драйверов

Варианты исполнения устройств:

1. Если имеется источник питания с постоянным напряжением 6-30 В.
2. Питание от переменного напряжения 12-18 В. В схему вводится диодный мост и электролитический конденсатор. По сути, «классическая» схема мостового выпрямителя с отсечением переменной составляющей.

Нужно отметить тот факт, что электролитический конденсатор не сглаживает пульсации напряжения, а позволяет избавиться от переменной составляющей в нем. В схемах замещения (по теореме Кирхгофа) электролитический конденсатор в цепи переменного тока является проводником. А вот в цепи постоянного тока он заменяется разрывом (нет никакого элемента).

Собрать схему драйвера светодиодов 220 своими руками можно только в том случае, если использовать дополнительный блок питания. В нем обязательно задействован трансформатор, которым понижается напряжение до необходимого значения в 12-18 В. Учтите, что нельзя подключать драйверы к светодиодам без электролитического конденсатора в блоке питания. При необходимости установки индуктивности необходимо произвести ее расчет. Обычно величина составляет 70-220 мкГн.

Процесс сборки

Все элементы, которые используются в схеме, нужно подбирать, опираясь на даташит (техническую документацию). Обычно в нем приводятся даже практические схемы использования устройств. Обязательно использовать в схеме выпрямителя низкоимпедансные конденсаторы (значение ESR должно быть низким). Применение иных аналогов снижает эффективность регулятора. Емкость должна быть не менее 4,7 мкФ (в случае использования схемы с постоянным током) и от 100 мкФ (для работы в цепи переменного тока).

Собрать по схеме драйвер для светодиодов своими руками можно буквально за несколько минут, потребуется только наличие элементов. Но нужно знать и особенности проведения монтажа. Катушку индуктивности желательно располагать возле вывода микросхемы SW. Изготовить ее можно самостоятельно, для этого необходимо всего несколько элементов:

1. Ферритовое кольцо – можно использовать со старых блоков питания компьютеров.
2. Провод типа ПЭЛ-0,35 в лаковой изоляции.

Старайтесь все элементы располагать максимально близко к микросхеме, это позволит исключить появление помех. Никогда не проводите соединения элементов при помощи длинных проводов. Они не только создают множество помех, но и способны принимать их. В результате микросхема, неустойчивая к этим помехам, будет работать неправильно, нарушится регулировка тока.

Вариант компоновки

Разместить все элементы можно в корпусе от старой лампы дневного света. В ней уже все имеется – корпус, патрон, плата (которую можно повторно использовать). Внутри расположить все элементы блока питания и микросхему можно без особого труда. А с внешней стороны установить светодиод, который планируете запитывать от устройства. Схемы драйверов для светодиодов 220 В можно использовать практически любые, главное – понизить напряжение. Сделать это легко простейшим трансформатором.

Монтажную плату желательно использовать новую. А лучше вообще обойтись без нее. Конструкция очень простая, допустимо применить навесной монтаж. Обязательно удостоверьтесь в том, что на выходе выпрямителя напряжение в допустимых пределах, в противном случае микросхема сгорит. После сборки и подключения произведите замер потребляемого тока. Учтите, что в случае снижения тока питания увеличится ресурс светодиодного элемента.

Тщательно выбирайте схему драйвера для питания светодиодов, рассчитывайте каждый компонент конструкции – от этого зависит срок службы и надежность. При правильном подборе драйверов характеристики светодиодов останутся максимально высокими, а ресурс не пострадает. Схемы драйверов для мощных светодиодов отличаются тем, что в них большее число элементов. Зачастую применяется ШИМ-модуляция, но в домашних условиях, что называется, «на коленке», такие устройства уже сложно собрать.

Простой приёмник на CD2003GB/GP

СХЕМЫ ПРОСТЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ на CD2003GB/GP

В статье, ниже рассмотрим несколько вариантов простых схем радиоприёмников на недорогой микросхеме CD2003GB/GP (ТА2003Р).

Многие радиолюбители, собирая новую конструкцию, ищут схемы попроще и с хорошими техническими характеристиками. Бывает это трудно совместить, но если постараться, то найти можно.

Микросхема CD2003GB/GP (ТА2003Р) — это однокристальный АМ/ЧМ радиоприемник с раздельными трактами, с малой обвеской дополнительных радиодеталей, имеется блок автоподстройки частоты.

Напряжение питания: 1,8 — 7В

Ток потребления: режим АМ — до 8мА, режим FM до 16,5мА.

Рабочая температура: -25 … 75С

Корпус: DIP16 или SOP16

Структурная схема и назначение выводов

Типовая схема включения

Приемник на CD2003GP (аналог TA2003), варикапах, усилитель на TDA2822 и будильник на SC3610D.

Сигнал с антенны через конденсатор С6 поступает на базу транзистора 9018, на котором собран каскад антенного усилителя (УВЧ). С антенного усилителя сигнал поступает на первую ножку микросхемы CD2003GP на вход FM тюнера, далее сигнал замешивается с сигналом гетеродина (сигнал гетеродина через конденсатор С12 также подается на вход частотомера на плате индикации).

После смешивания сигнал поступает на фильтр промежуточной частоты (10.7 МГц) CF1 и с него поступает на вход усилителя промежуточной частоты на вывод №8 МС CD2003GP.

Далее усиленный сигнал внутри микросхемы подается в блок детектора ЧМ и получившийся сигнал низкой частоты с вывода №11 микросхемы поступает на УНЧ (усилитель низкой частоты), собранный на микросхеме TDA2822M, где усиливается и подается на динамик или наушники.

На транзисторе Q2 C8550, подключенном параллельно выключателю питания, выполнен ключ, включающий приемник по сигналу будильника от микросхемы часов IC3 SC3610D.

Power On/Off — кнопка с фиксацией, включает и выключает приемник, причем при нажатой кнопке приемник выключен, при отжатой — включен.

Когда приемник включен, индикатор отображает частоту принимаемой радиостанции, когда приемник выключен — индикатор переходит в режим отображения часов.

Al On/Off — нажатия на эту кнопку последовательно включают или выключают будильник.

Для установки времени надо выключить радио, затем нажать и удерживать кнопку TIMEset и нажимать или удерживать кнопку MINset для установки минут или кнопку HEset для установки часов. В режиме радиоприемника эти кнопки не функционируют.

Нажатие на кнопку ALdisp выводит на экран дисплея время, на которое установлен будильник.

Для установки будильника надо нажать и удерживать кнопки ALdisp и TIMEset и кнопками MINset и HEset установить время.

P.S. Данный или похожие наборы для сборки радиоприёмника можно купить на сайте алиэкспресс или ему подобным.

Простой приёмник для радиолюбительской УКВ радиостанции

Ниже представлена простая схема приёмника для радиолюбительской радиостанции УКВ диапазона (144-146 МГц), работающая на мс CD2003GB/GP (ТА2003Р).

Несмотря на ограничение производителя на максимальную рабочую частоту 110 МГц, м/с хорошо работает на частотах до 160 МГц.

Схема радиоприемника имеет ток потребления: при питании в 4,5 вольта — 35-50 мА (рекомендуемое производителем — 3 Вольта). Применение этой микросхемы заключается в том, что в отличие от остальных микросхем, она построена по схеме супергетеродина, а не прямого преобразования.

Все, что требуется для постройки приемника — тройка конденсаторов, три контура и фильтр ПЧ. Контура на входе и на выходе встроенного УВЧ, фильтр ПЧ можно использовать от негодных радиостанций и приемников.

Сигнал гетеродина брался с самодельного синтезатора на диапазон 145 МГц с отвода катушки ГУНа.

Так как контур на 10,7 МГц был рассчитан на прием широковещательных станций с девиацией 50-75 кГц, а у радиолюбителей около 5кГц, заменяем контур дискриминатора на обычный кварц 10,7 МГц, зашунтировав его резистором в 1-3 кОм, чтобы немного снизить добротность.

Для УНЧ достаточно использовать три транзистора или в качестве шумоподавителя и УНЧ можно использовать схему на счетверенном ОУ К1401УД2А.

Схема приёмника на частоту от 88 до 108 МГц

Характеристики:

Диапазон принимаемых частот от 88 до 108 МГц

Чувствительность при соотношении сигналшум 26дБ не менее 5 мкВ

Частотный спектр ЗЧ сигнала 30…16000Гц

Напряжение питания 2…6В

Принципиальная схема приемника на TA2003P

Входной контур отсутствует, сигнал через разделительный конденсатор С1 поступает на вход УРЧ микросхемы ТА2003Р, УРЧ резонансный, он нагружен на контур L1C9C2VD1, который перестраивается в пределах диапазона одновременно с гетеродином при помощи варикапа VD1.

Гетеродинный контур L2C3C4VD2 подключен к выводу 13 А1, он перестраивается варикапом VD2.

Перестройка по частоте принимаемого сигнала осуществляется с помощью R1, но это может быть и другой источник регулируемого напряжения от 0 до 3В.

С выхода преобразователя частоты напряжение ПЧ поступает через пъезокерамический фильтр Z1 на вход УПЧ.

В фазоздвигающей цепи частотного детектора микросхемы работает контур C7L3 настроенный на частоту ПЧ 6,5МГц. Этот контур можно заменить на кв. резонатор на такую же частоту. R4 служит для понижения добротности этого контура.

Печатная плата приёмника и расположение радиодеталей на ней

В приемнике можно использовать: Z1 — ФП1П8-62-01 (5,5МГц) или ФП1П8-62-02 (6,5МГц). L1 L2 не имеют каркасов и содержат 6 и 5 витков соответственно провода ПЭВ 0,43, их наматывают на хвостовике сверла диаметром 3 мм.

Налаживание на диапазон производится сжатием или растяжением этик катушек. L3 намотана на ферритовом стержне диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм (стандартный подстроечник от контура МЦ или декодера ТВ 3-УСЦТ), она содержит 14 витков провода ПЭВ 0,43.

Варикапы КВ109 можно заменить на КВ104 КВ121. Микросхему ТА2003Р можно заменить без переделки платы на ТА8184Р.

Все детали смонтированы на печатной плате размерами 50*33мм.

Антенна — провод 1м.

Для радиоприемника можно применить любой УНЧ или наушники.

Настройка радиоприёмника

Подключите к радиоприемнику УМЗЧ и источник питания 3-4,5В, в динамике должно прослушиваться шипение, медленно вращая R1 попробуйте настроится на станцию. Если это не удается легонько сожмите или растяните L2, после как удалось поймать станцию, подстройте L3 путем изменения положения сердечника таким образом что бы звук был с минимальными искажениями (если необходимо подключите параллельно к С7 конденсатор на 20-50пФ).

После этого изменяя индуктивность L2 настройте гетеродинный контур так чтобы радиоприемник охватывал весь диапазон от 88 до 108 МГц. Далее настройте приемник на самую слабую станцию и настройке катушку L1 так, чтобы достичь максимальной сигнала принимаемой станции. После чего зафиксируйте все индуктивности эпоксидным клеем.

Литература: Datasheet МС CD2003GB/GP , «РК» 2001-2. Андреев С.

MC34063A описание, схема подключения.

Импульсный регулятор напряжения MC34063A (полный российский аналог КР1156ЕУ5) — специально разработанная микросхема для DC-DC преобразователей с минимальным количеством внешних элементов. Микросхема MC34063A применяется в импульсных источниках питания со входным напряжением от 3 до 40В и выходным током до 1,5А:

повышающих (Step-up converter)понижающих (Step-down converter)инвертирующих (Voltage inverting converter).

На практике приходилось встречаться только с вариантами источников питания

повышающих – Феликс 02К, цепь формирования 24В из 12В

понижающих – практически все фискальные регистраторы работающие от 24В, принтеры этикеток и прочее оборудование, где входное напряжение питания больше 5 вольт. Поэтому будем рассматривать только первые два варианта использования микросхемы MC34063A.

Рекомендуемая литература.

1. Datasheet MC34063A на английском (скачать).
2. Описание работы КР1156ЕУ5 (аналог MC34063A) на русском (cкачать).
3. И.Л. Кольцов «33 схемы на КР1156ЕУ5» (скачать).
4. Документ AN920/D. В данном документе приведены формулы для расчета преобразователей DC-DC на базе микросхемы MC34063. Рассмотрен принцип работы. (скачать).

Общее описание.

Простой LED драйвер для 3w светодиода на PT4115

Микросхема PT4115 от компании PowTech продолжает зарабатывать положительные отзывы среди российских радиолюбителей. Малоизвестному китайскому производителю удалось вместить в компактном корпусе несколько блоков управления с мощным транзистором на выходе. Микросхема разработана для стабилизации тока и питания им светодиодов мощностью более 1 Вт. Драйвер на основе PT4115 имеет минимальную обвязку и высокий КПД. Убедиться в этом и узнать о тонкостях подбора элементов принципиальной схемы поможет данная статья.

Краткое описание микросхемы PT4115

Согласно официальной документации, LED драйвер с функцией диммирования на основе PT4115 обладает следующими техническими характеристиками:

• диапазон рабочего входного напряжения: 6–30В;
• регулируемый выходной ток до 1,2А;
• погрешность стабилизации выходного тока 5%;
• имеется защита от обрыва нагрузки;
• имеется вывод для регулировки яркости и включения/выключения при помощи DC или ШИМ;
• частота переключения до 1 МГЦ;
• КПД до 97%;
• обладает эффективным корпусом, с точки зрения рассеивания мощности.

Назначение выводов PT4115:

1. SW. Вывод выходного переключателя (МОП-транзистора), который подключен непосредственно к его стоку.
2. GND. Общий вывод сигнальной и питающей части схемы.
3. DIM. Вход для задания диммирования.
4. CSN. Вход с датчика тока.
5. VIN. Вывод напряжения питания.

Микросхема PT4115 имеет отдельный вывод для управления включением и выключением светодиодов, а также возможностью регулировки яркости с помощью изменения уровня напряжения или ШИМ на выводе DIM.

Принципиальная схема драйвера

На рисунке представлены две принципиальные схемы драйвера для 3w светодиода на основе PT4115. Первая схема питается источником постоянного тока напряжением от 6 до 30 вольт. Вторую схему дополняет диодный мост, питается она источником переменного тока с напряжением 12-18В.

На выходе диодного моста рекомендуется дополнительно установить конденсатор емкостью 1000 мкФ. Он сгладит колебания выпрямленного напряжения.

Важным элементом обоих схем является конденсатор C_IN. Он непросто сглаживает пульсации, но и компенсирует энергию, накопленную в катушке индуктивности в момент закрытия ключа (МОП-транзистора). Без C_IN индуктивная энергия через диод Шоттки D поступит на вывод VIN и спровоцирует пробой микросхемы по питанию. Поэтому включение драйвера без входного конденсатора категорически запрещено.

Индуктивность L подбирается исходя из количества светодиодов и тока в нагрузке.

Согласно документации, в схеме драйвера для 3 ватного светодиода рекомендуется использовать индуктивность на 68-220 мкГн.

Несмотря на имеющиеся табличные данные, допускается монтаж катушки с отклонением номинала индуктивности в большую сторону. При этом снижается эффективность всей схемы, но схема остается работоспособной. На малых токах индуктивность должна быть больше, чтобы компенсировать пульсации, возникающие из-за задержки при переключении транзистора.

Резистор R_S выполняет функцию датчика тока. В первый момент времени, при подаче входного напряжения ток через R_S и L равен нулю. Затем внутрисхемный CS comparator сравнивает потенциалы до и после резистора R_S и на его выходе появляется высокий уровень. Ток в нагрузке, ввиду наличия индуктивности, начинает плавно нарастать до величины, определяемой R_S. Скорость увеличения тока зависит не только от величины индуктивности, но и от размера напряжения питания.

Работа драйвера основана на переключении компаратора внутри микросхемы, который постоянно сравнивает уровни напряжения на выводах IN и CSN. Отклонение тока через светодиод от расчетного не превышает 5%, при условии монтажа резистора R_S с максимальным отклонением от номинала 1%.

Для включения светодиода на постоянную яркость вывод DIM остаётся не задействован, а ток на выходе определяется исключительно номиналом R_S. Управление диммированием (яркостью) можно осуществляться одним из двух вариантов.

Первый способ предполагает подачу на вход DIM постоянного напряжения в диапазоне от 0,5 до 2,5В. При этом ток будет меняться пропорционально уровню потенциала на выводе DIM. Дальнейший рост напряжения, до 5В, не влияет на яркость и соответствует 100% току в нагрузке. Снижение потенциала ниже 0,3В приводит к отключению всей схемы. Таким образом, можно эффективно управлять работой драйвера без снятия напряжения питания. Второй способ подразумевает подачу сигнала с широтно-импульсного преобразователя с выходной частотой 100-20000 Гц.

Конструкция и детали сборки

Выбор элементов, расположенных в обвязке микросхемы PT4115, следует производить на основании рекомендаций изготовителя. В качестве C_IN рекомендуется использовать конденсатор с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением). Данный параметр является вредным и негативно влияет на КПД. При питании от стабилизированного источника достаточно одного входного конденсатора ёмкостью не менее 4,7 мкФ, который должен быть размещен в непосредственной близости от микросхемы. При питании от источника переменного тока компания PowTech указывает на необходимость монтажа танталового конденсатора ёмкостью более 100 мкФ.

Типовая схема включения PT4115 для 3w светодиода подразумевает установку катушки индуктивности на 68 мкГн, располагать ее следует максимально близко к выводу SW PT4115.

Катушку индуктивности можно сделать своими руками, используя кольцо из старого компьютера и провод ПЭЛ-0,35.

К диоду D выдвигаются особые требования: малое прямое падение напряжения, малое время восстановления во время переключения и стабильность параметров при росте температуры p-n перехода, чтобы не допустить увеличения тока утечки. Этим условиям отвечает диод Шоттки FR103, способный выдерживать импульсы тока до 30А при температуре до 150°C.

Наконец, самый прецизионный элемент схемы драйвера для 3w светодиода – резистор R_S. Минимальное значение R_S=0,082 Ом, что соответствует току 1,2 А. Его рассчитывают, исходя из необходимого тока питания светодиода, по формуле:

R_S=0,1/I_LED, где I_LED – номинальное значение тока светодиода, А.

В схеме включения PT4115 для 3w светодиода значение R_s составляет 0,13 Ом, что соответствует току 780 мА. В магазинах не всегда можно найти резистор такого номинала. Поэтому придется вспомнить формулы расчета суммарного сопротивления при последовательном и параллельном включении резисторов:

• R_посл=R1+R2+…+R_n;
• R_пар=(R1xR2)/(R1+R2).

Таким образом, можно с высокой точностью получить нужное сопротивление из нескольких низкоомных резисторов.

В заключение хочется ещё раз подчеркнуть важность стабилизации тока, а не напряжения для обеспечения нормальной длительной работы мощных светодиодов. Известны случаи, когда в светодиодах китайского происхождения ток плавно продолжает нарастать в течение некоторого времени после включения и останавливается на значении, превышающем паспортный номинал. Это приводит к перегреву кристалла и постепенному снижению яркости. Драйвер для 3w светодиода на микросхеме PT4115 – это гарантия стабильной светоотдачи в сочетании с высоким КПД при условии эффективного отвода тепла от кристалла.

Схема драйвера для светодиодов 220

Для того чтобы светодиодные лампы работали максимально ярко и эффективно, используются специальные модули – драйверы. Собрать самостоятельно схему драйвера для светодиодов сможет каждый, если, конечно, имеются познания в электротехнике. Смысл работы прибора – преобразовать переменное напряжение, протекающее в сети, в постоянное (пониженное). Но прежде чем приступать к сборке, нужно определиться с тем, какие требования к устройству предъявляются – проанализируйте характеристики и виды приборов.

Основное назначение драйверов – это стабилизация тока, который проходит через светодиод. Причем нужно учесть, что сила тока, который проходит по кристаллу полупроводника, должна быть точно такой же, как и у светодиода по паспорту. Благодаря этому обеспечивается устойчивое освещение. Кристалл в светодиоде намного дольше прослужит. Чтобы узнать напряжение, необходимое для питания светодиодов, нужно воспользоваться вольт-амперной характеристикой. Это график, показывающий зависимость между напряжением питания и током.

Если планируется проводить освещение светодиодными лампами жилого или офисного помещения, то драйвер должен питаться от бытовой сети переменного тока с напряжением 220 В. Если же светодиоды используются в автомобильной или мототехнике, нужно использовать драйверы, питающиеся от постоянного напряжения, значение 9-36 В. В некоторых случаях (если светодиодная лампа небольшой мощности и питается от сети 220 В) допускается убрать схему драйвера светодиода. От сети если запитано устройство, достаточно включить в схему постоянный резистор.

Параметры драйверов

Прежде чем приобрести устройство или самостоятельно его изготовить, нужно ознакомиться с тем, какие у него имеются основные характеристики:

1. Номинальный ток потребления.
2. Мощность.
3. Выходное напряжение.

Напряжение на выходе преобразователя напрямую зависит от того, какой выбран способ подключения источника света, числа светодиодов. Ток имеет прямую зависимость от яркости и мощности элементов.

Преобразователь должен обеспечивать ток, при котором светодиоды будут работать с одинаковой яркостью. На PT4115 схема драйвера светодиодов реализуется довольно просто – это самый распространенный преобразователь напряжения для использования с LED-элементами. Изготовить прибор на его основе можно буквально «на коленке».

Мощность драйвера

Мощность прибора – это самая важная характеристика. Чем мощнее драйвер, тем большее число светодиодов можно подключить к нему (конечно, придется проводить простые расчеты). Обязательное условие – мощность драйвера должна быть больше, чем у всех светодиодов в сумме. Выражается это такой формулой:

Р = Р(св) х N,

где Р, Вт – мощность драйвера;

Р(св), Вт – мощность одного светодиода;

N – количество светодиодов.

Например, при сборке схемы драйвера для светодиода 10W вы можете смело подключать в качестве нагрузки LED-элементы мощностью до 10 Вт. Обязательно нужно иметь небольшой запас по мощности – примерно 25%. Поэтому, если планируется подключение светодиода 10 Вт, драйвер должен обеспечивать мощность не менее 12,5-13 Вт.

Цвета светодиодов

Обязательно нужно учитывать то, какой цвет испускает светодиод. От этого зависит то, какое падение напряжения будет у них при одинаковой силе тока. Например, при токе питания 0,35 А, падение напряжения у красных LED-элементов примерно 1,9-2,4 В. Мощность в среднем 0,75 Вт. Аналогичная модель с зеленым цветом будет уже иметь падение в интервале 3,3-3,9 В, а мощность 1,25 Вт. Поэтому, если вы применяете схему драйвера светодиода 220В с преобразованием в 12 В, к нему можно подключить максимум 9 элементов с зеленым цветом или 16 с красным.

Типы драйверов

Всего можно выделить два типа драйверов для светодиодов:

1. Импульсные. С помощью таких устройств создаются в выходной части устройства высокочастотные импульсы. Функционирование основывается на принципах ШИМ-модуляции. Среднее значение тока зависит от коэффициента заполнения (отношения длительности одного импульса к частоте его повторения). Ток на выходе меняется за счет того, что коэффициент заполнения колеблется в интервале 10-80%, а частота остается постоянной.
2. Линейные – типовая схема и структура выполнены в виде генератора тока на транзисторах с р-каналом. С их помощью можно обеспечить максимально плавную стабилизацию питающего тока в случае, если напряжение на входе неустойчиво. Отличаются дешевизной, но у них малая эффективность. При работе выделяется большое количество тепла, поэтому можно использовать только для маломощных светодиодов.

Импульсные получили большее распространение, так как у них КПД намного выше (может достигать 95%). Устройства компактные, диапазон входного напряжения достаточно широкий. Но есть один большой недостаток – высокое влияние различного рода электромагнитных помех.

На что обратить внимание при покупке?

Покупку драйвера обязательно нужно совершать при выборе светодиодов. На PT4115 схема драйвера светодиодов позволяет обеспечить нормальное функционирование системы освещения. Устройства, использующие ШИМ-модуляторы, построенные по схемам с одной микросхемой, применяются по большей части в автомобильной технике. В частности, для подключения подсветки и ламп головного освещения. Но качество у таких простейших приборов довольно низкое – для использования в бытовых системах они не годятся.

Диммируемый драйвер

Практически все конструкции преобразователей позволяют регулировать яркость свечения LED-элементов. С помощью таких устройств можно выполнять следующие действия:

1. Уменьшать интенсивность освещенности днем.
2. Скрывать или же подчеркивать определенные элементы интерьера.
3. Зонировать помещение.

Благодаря этим качествам можно существенно сэкономить на электроэнергии, увеличить ресурс элементов.

Разновидности диммируемых драйверов

Типы диммируемых драйверов:

1. Подключаются между БП и источником света. Они позволяют управлять энергией, которая поступает на LED-элементы. В основе конструкции находятся ШИМ-модуляторы с микроконтроллерным управлением. Вся энергия идет к светодиодам импульсами. От длины импульсов напрямую зависит энергия, которая поступит на светодиоды. Такие конструкции драйверов применяются в основном для работы модулей со стабилизированным питанием. Например, для лент или бегущих строк.
2. Второй тип устройств позволяет проводить управление блоком питания. Управление производится при помощи ШИМ-модулятора. Также изменяется величина тока, который протекает через светодиоды. Как правило, такие конструкции применяются для питания тех устройств, которым необходим стабилизированный ток.

Нужно обязательно учесть тот факт, что ШИМ-регулирование плохо влияет на зрение. Лучше всего использовать схемы драйверов для питания светодиодов, в которых регулируется величина тока. Но вот один нюанс – в зависимости от величины тока свечение будет различным. При низком значении элементы будут излучать свет с желтым оттенком, при увеличении – с синеватым.

Какую микросхему выбрать?

Если нет желания искать готовое устройство, можно сделать его самостоятельно. Причем произвести расчет под конкретные светодиоды. Микросхем для изготовления драйверов довольно много. Вам потребуется только умение читать электрические схемы и работать с паяльником. Для простейших устройств (мощностью до 3 Вт) можно использовать микросхему PT4115. Она дешевая, и достать очень просто. Характеристики элемента такие:

1. Регулирование яркости.
2. Напряжение питания – 6-30 В.
3. Выходной ток – 1,2 А.
4. Допустимая погрешность при стабилизации тока – не более 5%.
5. Защита от отключения нагрузки.
6. Выводы для диммирования.
7. КПД – 97%.

Обозначение выводов микросхемы:

1. SW – подключение выходного коммутатора.
2. GND – отрицательный вывод источников питания и сигнала.
3. DIM – регулятор яркости.
4. CSN – датчик входного тока.
5. VIN – положительный вывод, соединяемый с источником питания.

Варианты схем драйверов

Варианты исполнения устройств:

1. Если имеется источник питания с постоянным напряжением 6-30 В.
2. Питание от переменного напряжения 12-18 В. В схему вводится диодный мост и электролитический конденсатор. По сути, «классическая» схема мостового выпрямителя с отсечением переменной составляющей.

Нужно отметить тот факт, что электролитический конденсатор не сглаживает пульсации напряжения, а позволяет избавиться от переменной составляющей в нем. В схемах замещения (по теореме Кирхгофа) электролитический конденсатор в цепи переменного тока является проводником. А вот в цепи постоянного тока он заменяется разрывом (нет никакого элемента).

Собрать схему драйвера светодиодов 220 своими руками можно только в том случае, если использовать дополнительный блок питания. В нем обязательно задействован трансформатор, которым понижается напряжение до необходимого значения в 12-18 В. Учтите, что нельзя подключать драйверы к светодиодам без электролитического конденсатора в блоке питания. При необходимости установки индуктивности необходимо произвести ее расчет. Обычно величина составляет 70-220 мкГн.

Процесс сборки

Все элементы, которые используются в схеме, нужно подбирать, опираясь на даташит (техническую документацию). Обычно в нем приводятся даже практические схемы использования устройств. Обязательно использовать в схеме выпрямителя низкоимпедансные конденсаторы (значение ESR должно быть низким). Применение иных аналогов снижает эффективность регулятора. Емкость должна быть не менее 4,7 мкФ (в случае использования схемы с постоянным током) и от 100 мкФ (для работы в цепи переменного тока).

Собрать по схеме драйвер для светодиодов своими руками можно буквально за несколько минут, потребуется только наличие элементов. Но нужно знать и особенности проведения монтажа. Катушку индуктивности желательно располагать возле вывода микросхемы SW. Изготовить ее можно самостоятельно, для этого необходимо всего несколько элементов:

1. Ферритовое кольцо – можно использовать со старых блоков питания компьютеров.
2. Провод типа ПЭЛ-0,35 в лаковой изоляции.

Старайтесь все элементы располагать максимально близко к микросхеме, это позволит исключить появление помех. Никогда не проводите соединения элементов при помощи длинных проводов. Они не только создают множество помех, но и способны принимать их. В результате микросхема, неустойчивая к этим помехам, будет работать неправильно, нарушится регулировка тока.

Вариант компоновки

Разместить все элементы можно в корпусе от старой лампы дневного света. В ней уже все имеется – корпус, патрон, плата (которую можно повторно использовать). Внутри расположить все элементы блока питания и микросхему можно без особого труда. А с внешней стороны установить светодиод, который планируете запитывать от устройства. Схемы драйверов для светодиодов 220 В можно использовать практически любые, главное – понизить напряжение. Сделать это легко простейшим трансформатором.

Монтажную плату желательно использовать новую. А лучше вообще обойтись без нее. Конструкция очень простая, допустимо применить навесной монтаж. Обязательно удостоверьтесь в том, что на выходе выпрямителя напряжение в допустимых пределах, в противном случае микросхема сгорит. После сборки и подключения произведите замер потребляемого тока. Учтите, что в случае снижения тока питания увеличится ресурс светодиодного элемента.

Тщательно выбирайте схему драйвера для питания светодиодов, рассчитывайте каждый компонент конструкции – от этого зависит срок службы и надежность. При правильном подборе драйверов характеристики светодиодов останутся максимально высокими, а ресурс не пострадает. Схемы драйверов для мощных светодиодов отличаются тем, что в них большее число элементов. Зачастую применяется ШИМ-модуляция, но в домашних условиях, что называется, «на коленке», такие устройства уже сложно собрать.

Алгоритм поиска неисправности в драйвере LED лампы или Эркюль Пуаро отдыхает / Хабр

Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.

LED лампа выглядит вот так:

Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы

Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.

Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.

Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?

Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.

Вернемся к проблемам драйвера.

Вот так выглядит плата драйвера:

Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа

И с обратной стороны:

Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей

Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.

В МТ7930 встроены защиты:

• от превышения тока ключевого элемента

• понижения напряжения питания

• повышения напряжения питания

• короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки.

• от превышения температуры кристалла

Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер 🙂

Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке:

Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная

Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта. Т.е. процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново.

Внимание! В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете!

Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта. Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Т.е. сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил. Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений.

Рис 5. Фото разделительного трансформатора

Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком. Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения.

Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя. Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9). Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы.

Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру?

Первое предположение

Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения?

Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала!

Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные. Никаких отклонений от нормы…

Дал схеме поработать часок – все ОК.

А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает.

Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента?

Но какого? И какие же параметры элемента могут уплывать?

В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы.

Что же это за элемент?

Второе предположение

Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений. На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома.

Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.

Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве?

Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется :). Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции.

К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы.

Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет. Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию.

К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.

Третье предположение

Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа.

По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится.

Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал.

И очень смущало малое время нагрева… что там может за 15 секунд измениться?

В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее. Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны.

Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.

Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры…

Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается?

Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.

Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим?!!!

От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же.

И тут наступило счастье. Заработало!

Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.

Вот он, виновник проблемы:

Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью

Теперь стал понятен механизм неисправности. Схема имеет две цепи питания микросхемы. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком. После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока.

Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе. И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов.

Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново.

Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально.

Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.

Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах. Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:

• Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е. емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита.

• Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля.

Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику. Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно?

PT4115 Лист данных — Драйвер понижающего светодиода 30 В, 1,2 А

Номер детали: PT4115

Функция: 30 В, 1,2 А понижающий драйвер светодиода высокой яркости с регулировкой яркости 5000: 1

Корпус: SOT89-5, штыревой тип ESOP8

Производитель: PowTech

См. Изображение для предварительного просмотра и файл PT4115 Datasheet для получения дополнительной информации.

Изображение:

Описание :

PT4115 — это индуктивный понижающий преобразователь в режиме непрерывной проводимости, предназначенный для эффективного управления одним или несколькими последовательно соединенными светодиодами от источника напряжения, превышающего общее напряжение цепи светодиодов.
Устройство работает от источника входного напряжения от 6 В до 30 В и обеспечивает регулируемый извне выходной ток до 1,2 А. В зависимости от напряжения питания и внешних компонентов PT4115 может обеспечить выходную мощность более 30 Вт. PT4115 включает в себя переключатель питания и схему измерения выходного тока на стороне высокого напряжения, в которой используется внешний резистор для установки номинального среднего выходного тока, а специальный вход DIM принимает либо напряжение постоянного тока, либо широкий диапазон импульсного диммирования.Подача напряжения 0,3 В или ниже на вывод DIM отключает выход и переключает устройство в состояние ожидания с низким током.

PT4115 Распиновка

Характеристики

1. Простое малое количество деталей
2. Широкий диапазон входного напряжения: от 6 В до 30 В
3. Выходной ток до 1,2 А
4. Включение / выключение и регулировка яркости с помощью постоянного напряжения или ШИМ
5. Переключение до 1 МГц частота
6. Типичная погрешность выходного тока 5%
7. Встроенная светодиодная защита от холостого хода
8.Высокий КПД (до 97%)
9. Датчик тока на стороне высокого напряжения
10. Гистерезисное управление: без компенсации
11. Регулируемый постоянный ток светодиода
12. Корпус ESOP8 для приложений с большой выходной мощностью
13. Соответствие требованиям RoHS

Схема

Другие листы данных в файле: PT4115B89E, PT4115B89E-B, PT4115BSOH, PT4115BSOH-B

PT4115 Datasheet PDF Скачать

MOSFET-транзистор

PT4115 SOT | transistorall.com

PT4115 SOT может отправить товар в тот же день.Paypal принят, закажите онлайн сегодня!

Мы из HUAQIANGBEI — ЭЛЕКТРОННОЙ УЛИЦЫ № 1 Китая.
Купите сейчас, и вы получите удовольствие
✓Отправьте заказ в тот же день!
✓ Доставка по всему миру!
✓ Распродажа с ограниченным сроком
✓ Легкий возврат.

Почему выбирают нас?

Каковы ваши основные продукты?

Разъемы, межкомпонентные соединения

Какая цена?

Какой способ оплаты?

Что такое возврат и замена?

Какое минимальное количество для заказа вашей продукции?

Когда вы пришлете мне детали?

Как разместить заказ?

Предлагаете ли вы техническую поддержку?

Предлагаете ли вы гарантию?

Как сделать наш бизнес долгосрочным и хорошим?

Если у Вас возникнут другие вопросы, свяжитесь с нами.Мы всегда к вашим услугам!

Об оплате
Все основные кредитные и дебетовые карты через PayPal.
Paypal (AMEX принимается через Paypal)
Мы также принимаем банковский перевод. Просто отправьте нам электронное письмо с URL-адресами или кодами продукта. Включите свой адрес доставки и предпочтительный способ доставки. Затем мы отправим вам полные инструкции по электронной почте.

Мы никогда не храним данные вашей карты, они остаются в Paypal

О доставке
Товары доставляются почтовыми службами и оплачиваются по себестоимости.
Товары будут отправлены в течение 1-2 рабочих дней с момента оплаты. Доставка может быть объединена при покупке большего количества.
Другие способы перевозки могут быть доступны при оформлении заказа — вы также можете сначала связаться со мной для уточнения деталей.

Благодарим за покупку нашей продукции на нашем веб-сайте.
Чтобы иметь право на возмещение, вы должны вернуть товар в течение 30 календарных дней с момента покупки. Товар должен быть в том же состоянии, в котором вы его получили, и не иметь каких-либо повреждений.
После того, как мы получим ваш товар, наша команда профессионалов проверит его и обработает ваш возврат. Деньги будут возвращены на исходный способ оплаты, который вы использовали при покупке. При оплате кредитной картой возврат средств может появиться в выписке по кредитной карте в течение 5–10 рабочих дней.
Если товар поврежден каким-либо образом или вы инициировали возврат по прошествии 30 календарных дней, вы не имеете права на возврат.
Если что-то неясно или у вас есть вопросы, свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов.
См. Подробную информацию о защите покупок PayPal.
Получите заказанный товар или верните свои деньги.
Покрывает вашу закупочную цену и первоначальную доставку.
Если вы не получите товар в течение 25 дней, просто сообщите нам, будет выпущена новая посылка или замена.
PayPal Защита покупателей
Защита вашей покупки от клика до доставки
Вариант 1) Полный возврат средств, если вы не получили свой заказ
Вариант 2) Полный или частичный возврат, если товар не соответствует описанию
Если ваш товар значительно отличается от нашего описания продукта, вы можете: A: вернуть его и получить полный возврат, или B: получить частичный возврат и сохранить товар.

LED блок питания от lm317. Простой драйвер постоянного тока на LM317 и PT4115 для подключения мощных светодиодов

К правильно подключить светодиоды и для обеспечения им долгой и продуктивной работы необходим источник стабильного тока или, как его еще называют, драйвер для светодиодов .Как выбрать готовый или собрать самый простой драйвер для подключения светодиодов — в этой статье.

Основной параметр для подключения светодиодов — это не напряжение, а именно значение ток протекающий через него. Случаев, когда после включения светодиодов, особенно «китайских», ток через них медленно продолжает расти (по мере нагрева) и через некоторое время может достигать значений, серьезно превышающих номинальные. единицы.Все это приводит к перегреву кристалла, быстрой деградации, мерцанию в предсмертных конвульсиях и неизбежному выходу из строя.

Для обеспечения одинаковой силы тока светодиоды подключены к стабилизатору тока согласованно
в группах.

Линейный драйвер LM317

Описание и технические характеристики

Фактически, LM317 представляет собой стабилизатор напряжения который можно включить и как стабилизатор тока . Схема драйвера на этой микросхеме проста, как уголок дома: нужна сама микросхема и… один эталонный резистор — вот и все! Все детали можно припаять шарнирным креплением, прикрутив микросхему прямо к радиатору. Благодаря своей простоте и доступности при стоимости микросхемы порядка 0,2 ​​у.е. , эта микросхема уже много лет пользуется большой популярностью среди радиолюбителей. Один из аналогов микросхемы — популярная отечественная КРЕН-ка КР142ЕН12.

В зависимости от исполнения LM317 может иметь дополнительный индекс, характеризующий корпус микросхемы. Самый распространенный варинат — LM317T в корпусе TO-220 под винт для крепления непосредственно к радиатору охлаждения. LM317D2T в корпусе D 2 PAK Предназначен для монтажа на плате с небольшой мощностью нагрузки.

Микросхема линейного стабилизатора LM317 / LM317T

Принцип регулирования напряжения / тока линейного стабилизатора заключается в том, что стабилизатор изменяет сопротивление pn перехода выходного мощного транзистора (по сути, последовательного резистора в цепи) и тем самым адаптивно отсекает отключает «лишнее» напряжение или гасит «лишний» ток. Благодаря этому никакие высокочастотные помехи не мешают питающему напряжению, так как их нет в принципе.Однако у линейных стабилизаторов есть серьезный недостаток. Как известно, когда через какой-либо резистор проходит ток, мощность в нем рассеивается в виде тепла. Поэтому у линейного стабилизатора на LM317 склонность к сильному нагреву и, как следствие, достаточно низкого КПД .

Схемы и примеры включения

Схемы и примеры включения стабилизатора тока на LM317

Схема подключения LM317 для стабилизатора тока предельно проста — достаточно подключить эталонный резистор заданного номинала между выходными ножками и регулирующим входом.Значения сопротивления и мощности эталонного резистора можно рассчитать по упрощенной формуле:

R = 1,25 / I out P = 1,25 ⋅ I out

Округляем полученные значения до ближайшего значения значений сопротивлений и до ближайших еще значений мощности, например для подключения полуваттного SMD 5730 получаем резистор 8,2 Ом, 0,25 Мощность, а для светодиодов 1 Вт (300 мА) 4,3 Ом и 0.5 Вт соответственно. Может оказаться, что резисторов необходимого номинала нет в наличии, тогда можно объединить составной резистор из нескольких одинаковых, подключив их параллельно. В этом случае полное сопротивление такого составного резистора будет равно сопротивлению каждого резистора , поделенного на на их количество, а мощность будет равна мощности каждого резистора , умноженной на на их количество. Для удобства расчетов в сети довольно много онлайн-калькуляторов, например, этот.

Для работы стабилизатора тока на LM317 необходимо падение напряжения не менее 3 В — это необходимо учитывать при выборе входного напряжения и количества последовательно соединенных светодиодов. Например, рабочее напряжение для SMD 5730 составляет 3,3 … 3,4 В. Следовательно, если вы подключаете 3 светодиода в группу, то входное напряжение должно быть от 13 В (рабочее напряжение бортовой электросети автомобиля составляет 14 В).

При всей простоте линейный стабилизатор тока на LM317 отличается низким КПД и необходимостью дополнительного охлаждения.

Импульсный драйвер на PT4115

Описание и технические характеристики

Стабилизатор базового тока PT4115 относится к «ключевым» или импульсным устройствам, т.е. ток через подключенную нагрузку контролируется не ограничением тока на полупроводниках, как это сделано в линейных стабилизаторах LM317, а из-за высокочастотного размыкания / закрытие выходного ключа.

В импульсном стабилизаторе PT4115 постоянный ток преобразуется в импульсный с высокой частотой, а затем снова сглаживается до постоянного.Правильно, в момент формирования импульсов регулируется ток за счет уменьшения или увеличения длительности самого импульса или пауз между ними (скважность). Поскольку импульсный регулятор ничего не ограничивает, а просто замыкает / размыкает цепь, потерь мощности нет, а значит, импульсный регулятор немного нагревается и имеет высокий КПД (до 97%!). Следовательно, импульсный драйвер может быть очень маленьким и не требует громоздкого охлаждения.

Для работы стабилизатора тока на PT4115 требуется минимум деталей.Кроме того, PT4115 может работать как диммер : для этого на специальный вход подается постоянное напряжение в диапазоне 0,3 … 2,5 В или сигнал ШИМ.

Схемы и примеры включения

Схемы и примеры включения стабилизатора тока на PT4115

Схема источника стабильного тока с использованием PT4115 является стандартной и использует минимум обвязки. Помимо самой микросхемы вам понадобится сглаживающий конденсатор, определяющий низкоомный резистор (скорее всего составной), диод Шоттки и индуктор (индуктор).При подключении к источнику переменного напряжения требуется дополнительный диодный мост. Все детали достаточно миниатюрные и позволяют собрать доску размером в пять центов.

Для нормальной работы стабилизатора наличие конденсатора (лучше тантала) в цепи питания обязательно , иначе при включении микросхема неизбежно выйдет из строя. Конденсатор не просто сглаживает пульсации мощности, его основная задача — это компенсация тока самоиндукции , возникающая в дроссельной заслонке при закрытии ключа.Без конденсатора ток самоиндукции через диод Шоттки вызовет пробой микросхемы.

Справочные параметры резистора рассчитываются по упрощенной формуле:

R = 0,1 / I вых

Для одноваттных светодиодов (300 мА) получаем резистор 0,33 Ом. Чтобы получить такой резистор, можно спаять «бутерброд» параллельно 3 SMD резистора на 1 Ом.

Индуктивность дроссельной заслонки определяется в зависимости от тока нагрузки по таблице:

При питании цепи от источника постоянного напряжения
всего один входной конденсатор емкостью не менее 4,7 мкФ. При подключении к переменному напряжению
через выпрямительный диодный мост требуется танталовый конденсатор емкостью не менее 100 мкФ. Конденсатор и индуктор нужно подключать как можно ближе к микросхеме.

Приветствую, друзья!
Так как есть какие-то мысли по поводу led-тюнинга, то пользуюсь интернетом в этом направлении. У меня получилась хорошая статья, и, чтобы всегда был доступ к информации, я скопировал ее в свой блог. А то закладки и т.п. не всегда под рукой. Да простит меня автор этих воспоминаний, взятых отсюда.
Итак, начнем с: LM317 и светодиоды

Долговечность светодиодов определяется качеством кристалла, а для белых светодиодов также качеством люминофора.Во время работы скорость разрушения кристалла зависит от рабочей температуры. Если не допустить перегрева кристалла, то срок службы может быть очень долгим — до 10 лет и более.

Почему может возникнуть перегрев кристалла? Это может быть вызвано только чрезмерным увеличением тока. Даже короткие импульсы тока перегрузки сокращают срок службы светодиода, например, если в первый момент после скачка тока этот эффект визуально не заметен и кажется, что светодиод не поврежден.

Увеличение тока может быть вызвано нестабильностью напряжения или электромагнитными (электростатическими) помехами в цепи питания светодиода.

Дело в том, что основным параметром долговечности светодиода является не его напряжение питания, а ток, который через него протекает. Например, красные светодиоды по напряжению питания могут иметь разброс от 1,8 до 2,6 В, белые от 3,0 до 3,7 В. Даже в одной партии одного производителя можно встретить светодиоды с разным рабочим напряжением.Нюанс в том, что светодиоды на основе AlInGaP / GaAs (красный, желтый, зеленый — классический) неплохо выдерживают перегрузку по току, а светодиоды на основе GaInN / GaN (синий, зеленый (сине-зеленый), белый) — при перегрузке. тока например 2 раза живут … часа 2-3! Итак, если вы хотите, чтобы светодиод загорался и не перегорал хотя бы 5 лет, нужно позаботиться о его питании.

Если мы установим светодиоды в цепочку (последовательное соединение) или подключим параллельно, то достичь такой же яркости можно только при одинаковом протекающем через них токе.

Высокое обратное напряжение также опасно для светодиодов. Для светодиодов порог обратного напряжения обычно не превышает 5-6 В. Для защиты светодиода от импульсов обратного напряжения рекомендуется устанавливать выпрямительный диод в обратном направлении.

Как сделать самый простой стабилизатор тока своими руками? И желательно из недорогих комплектующих.

Обратим внимание на стабилизатор напряжения LM317, который можно легко превратить в стабилизатор тока с помощью всего одного резистора, если вам нужно стабилизировать ток в пределах 1 А или LM317L, если вам нужно стабилизировать ток до 0.1 А.

Так выглядят стабилизаторы LM317 с рабочим током до 3 А.

Так выглядят стабилизаторы LM317L с рабочим током до 100 мА.

Напряжение подается на Vin (вход), напряжение снимается с Vout (выход), и Adjust является входом регулировки. Таким образом, LM317 представляет собой стабилизатор с регулируемым выходным напряжением. Минимальное выходное напряжение составляет 1,25 В (если Adjust «посажен» непосредственно на землю), а максимальное — до входного напряжения минус 1.25 В. Т.К. Поскольку максимальное входное напряжение составляет 37 вольт, возможно изготовление стабилизаторов тока до 37 вольт соответственно.

Чтобы превратить LM317 в стабилизатор тока, вам понадобится всего 1 резистор!

Схема переключения выглядит следующим образом:

Используя формулу внизу рисунка, очень просто рассчитать номинал резистора для требуемого тока. То есть сопротивление резистора равно — 1,25, деленному на требуемый ток.Для стабилизаторов до 0,1 А подойдет резистор мощностью 0,25 Вт. Для токов от 350 мА до 1 А рекомендуется 2 Вт. Ниже представлена ​​таблица резисторов на токи для распространенных светодиодов.

Вот пример с учетом всего вышеизложенного. Сделаем стабилизатор тока на белые светодиоды с рабочим током 20 мА, условиями эксплуатации автомобиля (сейчас так моден световой тюнинг …).

Для белых светодиодов рабочее напряжение в среднем 3.2 В. В легковом автомобиле бортовое напряжение колеблется в среднем от 11,6 В в режиме работы от аккумулятора до 14,2 В при работающем двигателе. Для российских автомобилей учитываем выбросы в «обратном» и прямом направлении до 100! вольт.

Последовательно включить можно всего 3 светодиода — 3,2 * 3 = 9,6 вольт, плюс падение стабилизатора 1,25 = 10,85. Плюс диод от обратного напряжения 0,6 вольт = 11,45 вольт.

Полученное значение на 11,45 вольт ниже самого себя, низкое напряжение в машине — это хорошо! Это означает, что на выходе всегда будет 20 мА, независимо от напряжения в электрической системе автомобиля.Для защиты от излучения положительной полярности мы поставляем после диода ограничитель на 24 В.

П.С. Количество светодиодов выбирайте так, чтобы на стабилизаторе оставалось как можно меньшее напряжение (но не менее 1,3 вольт), это необходимо для уменьшения рассеиваемой мощности на самом стабилизаторе. Это особенно важно при больших токах. И не забывайте, что на токи от 350 мА и выше ЛМка нужен радиатор.
Вот и все!

Схема.РИСУНОК 1

Супрессор Z1 или стабилитрон на дешевые светодиоды установить нельзя, а вот диод в машине обязателен! Я рекомендую установить его даже в том случае, если вы просто подключаете светодиоды с гасящим резистором. Как рассчитать сопротивление резистора для светодиодов, думаю, описывать излишне, но при необходимости напишите на форуме.

Краткое описание схемы на рис. 1

Количество светодиодов в цепочке необходимо подбирать с учетом вашего рабочего напряжения за вычетом падения напряжения на стабилизаторе и минус на диоде.

Например: В автомобиле необходимо подключить белые светодиоды с рабочим током 20 мА. Обратите внимание, что 20 мА — это рабочий ток для брендовых дорогих светодиодов! Такой ток гарантирует только компания. Если вы не знаете точное происхождение, то выбирайте ток в пределах 14-15 мА. Это для того, чтобы потом не удивляться, почему так быстро падала яркость или вообще почему они так быстро выгорали. Это также верно для светодиодов большой мощности. Потому что мы не всегда импортируем то, что указано на продукте.

Вопрос 1: Сколько их можно включить в серию? Для белых светодиодов рабочее напряжение 3,0-3,2 вольта. Мы принимаем 3.1. Минимальное рабочее напряжение на стабилизаторе (исходя из его эталона 1,25) составляет примерно 3 В. Падение на диоде составляет 0,6 В. Отсюда суммируем все напряжения и получаем минимальное рабочее напряжение, выше которого начинается режим стабилизации тока. на заданном уровне (если ниже соответственно ток будет ниже) = 3,1 * 3 + 3,0 + 0.6 = 12,9 В. Для автомобиля минимальное напряжение в сети 12,6 — это нормально.

Для белых светодиодов на 20 мА можно включить 3 шт., На сеть 12,6 В. С учетом того, что при включенном двигателе нормальное рабочее напряжение сети составляет 13,6 В (это номинальное, в остальных случаях — можно и выше!), а рабочий LM317 до 37 В

R1 = 1,25 / Ist .

где R1 — сопротивление задающего резистора в Ом.

1,25 — опорный (минимальное напряжение стабилизации) LM317

Ist — ток стабилизации в амперах.

Нам нужен ток 20 мА — переводим в амперы = 0,02 А.

Рассчитываем R1 = 1,25 / 0,02 = 62,5 Ом . Принимаем ближайшее значение 62 Ом.

Несколько слов о групповом включении светодиодов.

В идеале это последовательное соединение со стабилизацией тока.

Светодиоды — Это, в принципе, стабилитроны с очень низкими обратными рабочими напряжениями. Если есть вероятность захвата высокого напряжения от соседних высоковольтных проводов, необходимо зашунтировать каждый светодиод защитным диодом.(Для справки, многие производители, особенно для мощных диодов, уже делают это, устанавливая в изделие защитный диод).

если нужно подключить массив светодиодов, то рекомендую такую ​​схему переключения.

Резисторы необходимы для выравнивания токов в цепях и являются балластной нагрузкой при повреждении светодиодов в массиве.

Ток в цепи равен напряжению, деленному на сопротивление цепи.

I led = В пит / на сопротивление диода и резистора.

Нам неизвестно сопротивление резистора и диода, но мы знаем рабочий ток и падение напряжения на светодиодах.

Для маломощных светодиодов с током 20 мА необходимо брать:

Зная падение напряжения на светодиоде, можно вычислить остаток — напряжение на резисторе.

Например, напряжение питания V пит = 9 В.Подключаем 1 белый светодиод, падение на нем 3,1 В. Напряжение на резисторе будет = 9 — 3,1 = 5,9 В.

Рассчитываем сопротивление резистора:

R1 = 5,9 / 0,02 = 295 Ом.

Берем резистор с близким повышенным сопротивлением 300 Ом.

шт. Характеристики рабочего тока светодиодов не всегда соответствуют действительности, особенно это актуально для светодиодов, произведенных «не знаю где», для светодиодов (любых) нужно большое внимание уделять теплоотдаче, а так как это условие является не всегда возможно, я рекомендую для светодиодов «20 мА» выбирать ток в районе 13-15 мА.Если это SMD 50 мА, загрузите 25-30 мА. Эта рекомендация особенно актуальна для светодиодов с рабочим напряжением около 3,0 В (белый, синий и зеленый) и светодиодов SMD. Те. Максимальный ток по описанию не просите, сделайте его на 10-25% меньше, срок службы будет на 10 больше :))

Всего Вам хорошего и ровных дорог =)

Часто требуется дополнительная, так сказать, поддержка, например, нужен драйвер для мощных светодиодов.Вы можете собрать его самостоятельно.

Хочу сегодня представить простейший драйвер для светодиодов мощностью 0,5-5Вт x на базе микросхемы LM317.

Как известно, для питания мощных светодиодов нужен стабилизатор тока (или, как говорят, светодиод питается током, а не напряжением), иначе светодиод прослужит недолго и будет гореть. Для этих целей используется драйвер светодиода для стабилизации тока и других функций (регулировка яркости и т. Д.). Есть специализированные микросхемы, а в Интернете полно схем драйверов.

Однако можно собрать и простейший светодиодный драйвер на популярной микросхеме LM317.

Данная микросхема универсальна, она может быть построена как на любых линейных стабилизаторах напряжения, так и на ограничителях тока, зарядном устройстве … Но остановимся на ограничителе тока. Микросхема ограничивает ток, а напряжение на диоде принимает ровно столько, сколько ему нужно. Схема очень простая, состоит всего из двух частей: самой микросхемы и резистора, задающего ток.

Даташит схема.

Или такая более понятная картинка.

Минимальное напряжение должно быть как минимум на 2-4В больше, чем напряжение питания кристалла светодиода. Схема позволяет ограничивать ток от 10 мА до 1,5 А при максимальном входном напряжении 35 В. При большом падении напряжения и (или) больших токах микросхему нужно сажать на радиатор. Если вам нужны большие входные напряжения или токи, или если вам нужно уменьшить потери или рассеивание тепла, то вам уже следует использовать импульсный драйвер.

Резистор рассчитывается по следующей формуле:
R1 = 1,25V / Iout, где ток берется в Амперах, а сопротивление в Ом.
Например, у нас светодиод на ток 700 мА, R = 1,25 / 0,7А = 1,785 или 1,8 Ом.

Небольшая расчетная таблица.

Обратите внимание, что максимальный ток для LM317 составляет полтора ампера. Также не забудьте использовать для нее радиатор.
Конечно, у самой схемы низкий КПД, но на это можно не обращать внимания.

От себя добавлю, что имея БП (блок питания) в руках компьютера и парочку таких микросхем и резисторов, можно собрать хорошую звезду на том же Cree или Semileds. На одну микросхему можно подобрать до 10 диодов.

На данный момент собрал драйвер для фонарика на три Cree XM-L t6, в которых в качестве источника питания используются четыре батареи US18650GR (3,7v). Ток на диодах 1250мА. Это конечно меньше родного драйвера (там уже было 3А), но светит все равно нормально.
Также отмечу, что БП от ПК имеет две линии +12 и -12, то есть можно взять 24в. А это при сопротивлении 1,8 Ом можно подключить 6 шт. диоды на одной линии. То есть нужно 4 фишки. Но есть один нюанс: по линии -12В ток всего 0,3А, то есть не подойдет (я только что посмотрел один из своих блоков питания).

30 В, 1,2 А драйвер светодиодов высокой яркости

Номер детали: PT4115

Функция: 30 В, 1.2A понижающий драйвер светодиодов высокой яркости с регулировкой яркости 5000: 1

Корпус: SOT89-5, ESOP8 Тип

Производитель: PowTech

См. Изображение для предварительного просмотра и файл PDF для получения дополнительной информации.

Изображение:

Описание:

PT4115 — это индуктивный понижающий преобразователь в режиме непрерывной проводимости, предназначенный для эффективного управления одним или несколькими последовательно соединенными светодиодами от источника напряжения, превышающего общее напряжение цепи светодиодов.Устройство работает от источника входного напряжения от 6 В до 30 В и обеспечивает регулируемый извне выходной ток до 1,2 А. В зависимости от напряжения питания и внешних компонентов PT4115 может обеспечить выходную мощность более 30 Вт. PT4115 включает в себя переключатель питания и схему измерения выходного тока на стороне высокого напряжения, в которой используется внешний резистор для установки номинального среднего выходного тока, а специальный вход DIM принимает либо напряжение постоянного тока, либо широкий диапазон импульсного диммирования
.Подача напряжения 0,3 В или ниже на вывод DIM отключает выход и переключает устройство в состояние ожидания с низким током.

PT4115 Распиновка

1. Простое малое количество деталей
2. Широкий диапазон входного напряжения: от 6 В до 30 В
3. Выходной ток до 1,2 А
4. Включение / выключение и регулировка яркости с помощью постоянного напряжения или ШИМ
5. Переключение до 1 МГц частота
6. Типичная погрешность выходного тока 5%
7. Встроенная светодиодная защита от холостого хода
8.