Power LED's - แสงที่ง่ายที่สุดพร้อมวงจรกระแสคงที่: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:08

นี่คือวงจรขับ LED ที่เรียบง่ายและราคาไม่แพง ($ 1) วงจรนี้เป็น "แหล่งจ่ายกระแสไฟคงที่" ซึ่งหมายความว่าจะรักษาความสว่างของ LED ให้คงที่ ไม่ว่าคุณจะใช้แหล่งจ่ายไฟแบบใดก็ตามหรือสภาพแวดล้อมโดยรอบที่คุณอยู่ภายใต้ LED

หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งว่า "ดีกว่าการใช้ตัวต้านทาน" มีความสม่ำเสมอมากขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และยืดหยุ่นมากขึ้น เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ LED กำลังสูงโดยเฉพาะ และสามารถใช้สำหรับจำนวนและการกำหนดค่าของ LED ปกติหรือกำลังสูงกับแหล่งจ่ายไฟประเภทใดก็ได้ ในโปรเจ็กต์ง่ายๆ ฉันได้สร้างวงจรไดรเวอร์และเชื่อมต่อกับ LED กำลังสูงและอิฐพลังงาน เพื่อสร้างไฟปลั๊กอิน Power LED ตอนนี้อยู่ที่ประมาณ $3 ดังนั้นนี่เป็นโปรเจ็กต์ราคาไม่แพงมากซึ่งมีประโยชน์มากมาย และคุณสามารถเปลี่ยนมันเพื่อใช้ LED, แบตเตอรี่ และอื่นๆ ได้มากขึ้น ฉันมีคำแนะนำอื่นๆ เกี่ยวกับ power-LED ด้วย ลองดูสิ่งอื่นๆ หมายเหตุ & ความคิดบทความนี้นำเสนอโดย MonkeyLectric และไฟจักรยาน Monkey Light

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

ชิ้นส่วนวงจร (ดูแผนผัง)R1: ตัวต้านทานประมาณ 100k-ohm (เช่น: Yageo CFR-25JB series)R3: ตัวต้านทานชุดปัจจุบัน - ดูด้านล่างQ1: ทรานซิสเตอร์ NPN ขนาดเล็ก (เช่น: Fairchild 2N5088BU)Q2: N- ขนาดใหญ่ ช่อง FET (เช่น Fairchild FQP50N06L)LED: ไฟ LED (เช่น Luxeon 1 วัตต์ white star LXHL-MWEC) ส่วนอื่นๆ:แหล่งพลังงาน: ฉันใช้หม้อแปลง "wall wart" แบบเก่า หรือคุณสามารถใช้แบตเตอรี่ได้ หากต้องการจ่ายไฟให้ LED ตัวเดียว อะไรก็ตามที่อยู่ระหว่าง 4 ถึง 6 โวลต์ที่มีกระแสไฟเพียงพอก็ไม่เป็นไร จึงทำให้วงจรนี้สะดวก! คุณสามารถใช้แหล่งพลังงานได้หลากหลาย และมันจะสว่างเหมือนกันทุกประการ ฮีตซิงก์: ที่นี่ ฉันกำลังสร้างไฟเรียบง่ายที่ไม่มีฮีทซิงค์เลย ที่จำกัดกระแสไฟ LED ของเราไว้ที่ประมาณ 200mA สำหรับกระแสที่มากขึ้นคุณต้องวาง LED และ Q2 บนฮีทซิงค์ (ดูบันทึกย่อของฉันในคำแนะนำที่ใช้พลังงานอื่น ๆ ที่ฉันทำไปแล้ว) บอร์ดต้นแบบ: ฉันไม่ได้ใช้โปรโตบอร์ดในตอนแรก แต่ฉันสร้างวินาที ต่อจากนี้ไปบนโปรโตบอร์ด จะมีรูปถ่ายบางส่วนในตอนท้ายหากคุณต้องการใช้โปรโตบอร์ด

เลือก R3:วงจรเป็นแหล่งกำเนิดกระแสคงที่ ค่าของ R3 จะเป็นตัวกำหนดกระแส การคำนวณ:- กระแสไฟ LED ถูกกำหนดโดย R3 มันมีค่าประมาณ 0.5 / R3- พลังงาน R3: กำลังงานที่กระจายโดยตัวต้านทานคือ ประมาณ: 0.25 / R3I ตั้งค่ากระแสไฟ LED เป็น 225mA โดยใช้ R3 2.2 โอห์ม กำลังไฟ R3 คือ 0.1 วัตต์ ดังนั้นตัวต้านทานแบบมาตรฐาน 1/4 วัตต์ก็ใช้ได้ จะหาชิ้นส่วนได้ที่ไหน: ทุกชิ้นส่วนยกเว้น LED หาได้จาก https://www.digigiy.com คุณสามารถค้นหาหมายเลขชิ้นส่วนที่ให้มา. LED มาจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แห่งอนาคต ราคาของพวกเขา ($ 3 ต่อ LED) นั้นดีกว่าใคร ๆ ในปัจจุบัน

ขั้นตอนที่ 2: ข้อกำหนดและฟังก์ชัน

ฉันจะอธิบายวิธีการทำงานของวงจร และขีดจำกัดสูงสุดคืออะไร คุณสามารถข้ามได้หากต้องการ

ข้อมูลจำเพาะ: แรงดันไฟฟ้าอินพุต: 2V ถึง 18V แรงดันไฟออก: น้อยกว่าแรงดันอินพุต 0.5V (0.5V ออก) กระแสไฟ: 20 แอมป์ + พร้อมฮีทซิงค์ขนาดใหญ่ ขีดจำกัดสูงสุด: ขีดจำกัดจริงเพียงแหล่งเดียวในปัจจุบันคือ Q2 และ แหล่งพลังงานที่ใช้ Q2 ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ โดยลดแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟให้ตรงกับความต้องการของ LED ดังนั้น Q2 จะต้องใช้ฮีทซิงค์หากมีกระแสไฟ LED สูงหรือหากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานสูงกว่าแรงดันไฟ LED สตริงมาก ด้วยฮีทซิงค์ขนาดใหญ่ วงจรนี้สามารถรองรับพลังงานได้มาก ทรานซิสเตอร์ Q2 ที่ระบุจะทำงานได้ถึงประมาณ 18V แหล่งจ่ายไฟ หากคุณต้องการมากกว่านี้ ให้ดูคำแนะนำของฉันเกี่ยวกับวงจร LED เพื่อดูว่าต้องเปลี่ยนวงจรอย่างไร เมื่อไม่มีฮีตซิงก์เลย Q2 สามารถกระจายได้เพียง 1/2 วัตต์ก่อนที่จะร้อนขึ้นจริงๆ ซึ่งเพียงพอสำหรับกระแสไฟ 200mA โดยมีความแตกต่างสูงสุด 3 โวลต์ระหว่างแหล่งจ่ายไฟและ LED ฟังก์ชันวงจร: - Q2 ใช้เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ Q2 เริ่มเปิดโดย R1 - Q1 ใช้เป็นสวิตช์ตรวจจับกระแสไฟเกิน และ R3 คือ "ตัวต้านทานความรู้สึก" หรือ "ตัวต้านทานแบบตั้งค่า" ที่ทริกเกอร์ Q1 เมื่อมีกระแสมากเกินไป - กระแสไฟหลักไหลผ่าน LED ผ่าน Q2 และผ่าน R3 เมื่อกระแสไฟไหลผ่าน R3 มากเกินไป Q1 จะเริ่มเปิดขึ้น ซึ่งจะเริ่มปิด Q2 การปิด Q2 จะลดกระแสไฟผ่าน LED และ R3 ดังนั้นเราจึงได้สร้าง "การวนรอบความคิดเห็น" ซึ่งติดตามกระแสอย่างต่อเนื่องและเก็บไว้ที่จุดที่ตั้งไว้ตลอดเวลา

ขั้นตอนที่ 3: ต่อสาย LED

เชื่อมต่อนำไปสู่ LED

ขั้นตอนที่ 4: เริ่มสร้างวงจร

วงจรนี้ง่ายมาก ฉันจะสร้างมันโดยไม่มีแผงวงจร ฉันจะเชื่อมต่อสายนำของชิ้นส่วนต่างๆ กลางอากาศ! แต่คุณสามารถใช้โปรโตบอร์ดขนาดเล็กได้หากต้องการ (ดูตัวอย่างรูปภาพในตอนท้าย) อันดับแรก ระบุหมุดใน Q1 และ Q2 วางชิ้นส่วนไว้ข้างหน้าคุณโดยให้ป้ายขึ้นและหมุดลง พิน 1 อยู่ด้านซ้ายและพิน 3 อยู่ทางด้านขวา เปรียบเทียบกับแผนผัง:Q2:G = พิน 1D = พิน 2S = พิน 3Q1:E = พิน 1B = พิน 2C = พิน 3so: เริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อสายไฟจาก LED-negative กับพิน 2 ของ Q2

ขั้นตอนที่ 5: สร้างต่อไป

ตอนนี้เราจะเริ่มเชื่อมต่อ Q1

ขั้นแรก ให้ทากาว Q1 กลับหัวที่ด้านหน้าของ Q2 เพื่อให้ใช้งานได้ง่ายขึ้น มีข้อดีเพิ่มเติมคือ ถ้า Q2 ร้อนมาก จะทำให้ Q1 ลดกระแสไฟลง - ฟีเจอร์ด้านความปลอดภัย! - เชื่อมต่อพิน 3 ของ Q1 กับพิน 1 ของ Q2 - เชื่อมต่อพิน 2 ของ Q1 กับพิน 3 ของ Q2

ขั้นตอนที่ 6: เพิ่มตัวต้านทาน

- ตัวต้านทานแบบบัดกรี ขาของตัวต้านทาน R1 หนึ่งขากับลวด LED-plus ที่ห้อยต่องแต่ง

- บัดกรีขาอีกข้างของ R1 เข้ากับขา 1 ของ Q2 - ต่อสายบวกจากแบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงานเข้ากับสาย LED-plus มันอาจจะง่ายกว่าที่จะทำอย่างนั้นก่อน

ขั้นตอนที่ 7: เพิ่มตัวต้านทานอื่น

- กาว R3 ที่ด้านข้างของ Q2 เพื่อให้เข้าที่

- ต่อสาย R3 ตัวหนึ่งเข้ากับขา 3 ของ Q2 - ต่อสาย R3 ตัวอื่นเข้ากับขาที่ 1 ของ Q1

ขั้นตอนที่ 8: จบวงจร

ตอนนี้เชื่อมต่อสายลบจากแหล่งพลังงานกับพิน 1 ของ Q1

คุณทำเสร็จแล้ว! เราจะทำให้มันบอบบางน้อยลงในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 9: ถาวร-ize It

ตอนนี้ทดสอบวงจรโดยใช้กำลัง ถ้ามันใช้งานได้ เราแค่ต้องทำให้มันทนทาน วิธีง่ายๆ คือ หยดกาวซิลิโคนหยดใหญ่ให้ทั่ววงจร ซึ่งจะทำให้กลไกมีความแข็งแรงและกันน้ำได้ เพียงแค่กลบบนซิลิโคนและพยายามกำจัดฟองอากาศ ฉันเรียกวิธีนี้ว่า "BLOB-TRONICS" ดูเหมือนไม่มากนัก แต่ใช้งานได้ดีและราคาถูกและง่าย

อีกทั้งการผูกสายทั้งสองเข้าด้วยกันก็ช่วยลดความเครียดของสายได้เช่นกัน ฉันได้เพิ่มรูปภาพของวงจรเดียวกัน แต่บนโปรโตบอร์ด (อันนี้คือ "Capital US-1008" มีให้ที่ digikey) และด้วย 0.47-ohm R3