Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как собрать стабилизатор тока на lm317 самостоятельно

Как собрать стабилизатор тока на lm317 самостоятельно

В наше время, когда технологические процессы разработки электроприборов стремительно совершенствуются, достаточно сложно обойтись без специального оборудования для подключения техники в домашних условиях. В стабилизации подачи электротока важную роль играет блок питания. Каждый любитель современных электронных приборов должен научиться самостоятельно собирать преобразователи.

Стабилизатор тока на lm317

Предлагаем подробно рассмотреть, как собрать стабилизатор тока на lm317 своими руками. Устройство имеет обширный ряд применения, в первую очередь, со светодиодами, поэтому предварительно перед процессом разработки следует изучить его особенности и принцип работы.

Что такое драйверы для светодиодов и зачем они нужны

Светимость полупроводникового лед-кристалла напрямую зависит от силы тока, проходящего через него. Нестабильность этого параметра, характерная для бытовой сети 220 В, приводит к быстрой деградации материала и выходу из строя светодиода. Поэтому и требуется для него драйвер. В его задачу входит преобразование параметров электрического тока в следующих направлениях:

  1. Стабилизация силы в точном значении выходных параметров.
  2. Задание амплитуды.
  3. Выпрямление из переменного в постоянный.

Обратите внимание! Величина напряжения на выходе из драйвера напрямую определяет способ и тип подключаемого светодиода. Если питание лампы идет от бытовой сети, параметр этого модуля должен быть на 220 В. Это нужно учитывать при покупке компонентов для светильника и стабилизатора, изготавливаемого своими руками.

Особенности драйвера светодиодов на 220 В

Главная особенность драйвера для светодиодов, питание которых осуществляется от 220 В, состоит в том, что он изменяет напряжение и предназначен для работы с электрическим током подобных характеристик. Поэтому для подключения лампочки не пригодны его низковольтные аналоги – например, от фонарика или автомобиля на 12 вольт. Кроме того, модели последнего типа могут включать в состав понижающий блок – трансформатор.

Читайте так же:
Сенсорный выключатель для светодиодного профиля

При изготовлении преобразователя своими руками следует знать его основные характеристики:

  1. Потребляемый ток. Должен совпадать со значением аналогичного параметра светодиодов, в противном случае они либо не будут выдавать полной яркости, заложенной производителем, либо перегорят.
  2. Мощность. Эта характеристика выражается в ваттах и равняется суммарной мощности всех led-узлов схемы.
  3. Напряжение на выходе. Находится в прямой зависимости от способа подключения и количества лед-элементов и падения напряжения на них – рассчитывается из суммарного их значения.

Расчет мощности при выборе ленты из последовательно соединенных светодиодов позволяет правильно подобрать драйвер для питания подсветки от 220 В. Итоговое значение равняется сумме данного параметра всех элементов плюс 25% (запас на возможную перегрузку). Например, в лед-полоске 20 элементов по 0,5 Вт каждый, общее значение составит 10W. Однако на практике лучше купить или изготовить своими руками прибор на 12-13 ватт.

Теория питания светодиодных ламп от 220В

Лэд-лампа, как правило, представляет собой набор пространственно расположенных в определенной композиции небольших, но достаточно мощных светодиодов (3,3 вольт и 1 ватт). Чтобы изготовить своими руками замену стандартной лампочке накаливания в 70-80 Вт, потребуется дюжина недорогих лед-элементов. Однако бытовая сеть 220 В имеет для них избыточные параметры.

Поэтому потребуется понизить амплитуд и силу, а также трансформировать переменный электрический ток в постоянный. Для этого понадобится драйвер, для изготовления своими руками которого применяется делитель напряжения на емкостной или резисторной нагрузке, а также стабилизаторы.

Все что нужно это вырезать из текстолита нужный кусочек. Травить дорожки не нужно — можно вырезать простые линии обычной отверткой.

  • Схема зарядного устройства для аккумулятора авто

Стабилизатор для светодиодов

Плата стабилизатора для светодиодов

В роли корпуса служит термообдувка.

Плюс схемы ещё в том, что в роли радиатора модно использовать кузов автомобиля, так как центральный вывод корпуса микросхемы соединен с минусом.

Читайте так же:
Замена выключателя света hotpoint ariston

Готовый стабилизатор для светодиодов

На этом все, светодиоды больше не выгорают.

Смотрите видео сборки стабилизатора напряжения для светодиодов в авто:

Линейный драйвер на LM317

Описание и Характеристики

По-сути, LM317 представляет собой стабилизатор напряжения, который можно включить и как стабилизатор тока. Схема драйвера на этой микросхеме проста, как угол дома: вам потребуется сама микросхема и… один опорный резистор – и все! Все детали можно спаять навесным монтажом, прикрутив микросхему прямо к радиатору. Благодаря простоте и доступности при стоимости микросхемы около 0,2 у.е., эта микросхема многие годы пользуется огромной популярностью среди радиолюбителей. Один из аналогов микросхемы – популярная отечественная «КРЕН-ка» КР142ЕН12.

В зависимости от исполнения LM317 может иметь добавочный индекс, характеризующий корпус микросхемы. Наиболее распространенный варинат – LM317T в корпусе TO-220 под винт для крепления непосредственно к радиатору охлаждения. LM317D2T в корпусе D 2 PAK рассчитана для монтажа на плате при небольшой мощности нагрузки.

Принцип регулирования напряжения/тока линейного стабилизатора состоит в том, что стабилизатор изменяет сопротивление p-n перехода выходного мощного транзистора (по сути, последовательного резистора в цепи) и тем самым адаптивно отсекает “лишнее” напряжение или гасит на себе “лишний” ток. Благодаря этому к питающему напряжению не домешиваются какие-либо высокочастотные помехи, поскольку их нет в принципе. Однако, у линейных стабилизаторов есть и серьезный недостаток. Как известно, при прохождении тока через любой резистор, на нем рассеивается мощность в виде тепла. Поэтому у линейного стабилизатора на LM317 склонность к сильному нагреву и, как следствие, достаточно низкий КПД.

Макс. выходной ток, А1,5
Напряжение питания, В4,2 … 40
Напряжение на выходе, В1,2 … 37
Температура, °C0…125

Схемы и примеры включения

Схема подключения LM317 для стабилизатора тока предельна проста – просто подключить опорный резистор заданного номинала между ножками выхода и регуляторным входом. Значения сопротивления и мощности опорного резистора можно расчитать по упрощеной формуле:

Читайте так же:
Резисторный выключатель света схема

R = 1,25 / Iout P = 1,25 ⋅ Iout

Полученные значения округляем до ближайшего значения номиналов сопротивления и до ближайшего бо́льшего значения мощности, например для подключения полуваттных SMD 5730 получаем резистор на 8,2 Ом, мощностью 0,25 Вт, а для светодиодов на 1 Вт (300 мА), соответственно – 4,3 Ом и 0,5 Вт. Может оказаться, что резисторов требуемого номинала нет в наличии, тогда можно скомбинировать составной резистор из нескольких одинаковых, соединив из параллельно. В таком случае суммарное сопротивление такого составного резистора будет равно сопротивлению каждого резистора поделенного на их кол-во, а мощность будет равно мощности каждого резистора помноженного на их кол-во. Для простоты расчетов в Сети есть достаточно много он-лайн калькуляторов, например, такой.

Для работы стабилизатора тока на LM317 происходит падение напряжения не менее 3 В – это надо учитывать при подборе входного напряжения и количества последовательно соединенных светодиодов. Например, рабочее напряжение для SMD 5730 – 3,3…3,4 В. Следовательно, если подключать по 3 светодиода в группе, то входное напряжение должно быть от 13 В (рабочее напряжение исправной бортовой сети автомобиля – 14 В).

При всей свое простоте линейный стабилизатор тока на LM317 отличается низким КПД и потребностью в дополнительным охлаждением.

Устройство в работе

Первым делом испытания морозильной камерой на предмет корректности измерений при низких температурах. Здесь полный порядок — показания корректны и не изменяются при снижении температуры:

Далее установка в авто и тестирование:

1-ое СМС на скрине выше:
12,69 В — текущее усредненное напряжение АКБ, 11,39 В — минимальное (при срабатывании замков дверей, приводов складывания зеркал), температура -7,6 °С
2-ое СМС:
12,69 В — текущее усредненное напряжение АКБ, минимальное 6,39 В (был запуск двигателя). Меня такое значение смутило — показалось низким даже для старого АКБ. Позже также с помощью платы Ардуино была снята «осциллограмма» напряжения непосредственно на клеммах АКБ при запуске (просьба отписаться если интересно как сделать это). Минимальное значение составило 7,4 В. Вывод — 1 В — падение напряжения на клеммах и проводах.
3е и 4е СМС:
Сообщения, отправленный по заданному интервалу 12ч (тестовый режим), в последствии планирую увеличить до 24 либо 48 часов.
Можно заметить, что в последних двух СМС Vmin больше Vbat, этот баг я уже поправил в коде выше.

Читайте так же:
Легранд этика подсветка выключателя как подключить

Также был добавлен сброс таймера отправки СМС по расписанию, если двигатель после запуска работает более 20 мин. Это позволит сэкономить деньги на СМС при регулярных поездках — когда двигатель авто запускается чаще, чем период отправки СМС.

Устройство находится в работе вторую неделю. СМС уведомления успешно приходят по расписанию. Однако, из-за частых поездок и относительно высокой температуры воздуха, оценить снижение АКБ в простое пока не удалось. На следующей неделе в Москве обещают до -30°С — по результатам работы системы дополню обзор.
Также в планах доработать прошивку еще одной функцией — измерением dV/dt, то есть считать изменение напряжения за единицу времени. Например, если напряжение АКБ падает на 0,1 В за час или быстрее, то, вероятно, не выключен какой-то потребитель. В этом случае можно посылать уведомление/звонок не дожидаясь разряда до 12,3 В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector