LED di potenza: la luce più semplice con circuito a corrente costante: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ecco un circuito driver LED davvero semplice ed economico ($ 1). Il circuito è una "sorgente di corrente costante", il che significa che mantiene costante la luminosità del LED, indipendentemente dall'alimentatore utilizzato o dalle condizioni ambientali circostanti a cui si sottopongono i LED.

O per dirla in un altro modo: "questo è meglio che usare un resistore". È più coerente, più efficiente e più flessibile. È ideale soprattutto per LED ad alta potenza e può essere utilizzato per qualsiasi numero e configurazione di LED normali o ad alta potenza con qualsiasi tipo di alimentazione. Come progetto semplice, ho costruito il circuito del driver e l'ho collegato a un LED ad alta potenza e un power-brick, creando una luce plug-in. I LED di alimentazione ora costano circa $ 3, quindi questo è un progetto molto economico con molti usi e puoi facilmente cambiarlo per utilizzare più LED, batterie, ecc. Ho anche molti altri LED di alimentazione, controlla quelli per altri note e ideeQuesto articolo è offerto da MonkeyLectric e dalla luce per bici Monkey Light.

Passaggio 1: cosa ti serve

Parti del circuito (fare riferimento al diagramma schematico) R1: resistore di circa 100 k-ohm (come: serie Yageo CFR-25JB) R3: resistore impostato di corrente - vedere sottoQ1: transistor NPN piccolo (come: Fairchild 2N5088BU) Q2: grande N- canale FET (come: Fairchild FQP50N06L) LED: LED di alimentazione (come: Luxeon 1-watt white star LXHL-MWEC) Altre parti: fonte di alimentazione: ho usato un vecchio trasformatore "wall wart", oppure potresti usare le batterie. per alimentare un singolo LED andrà bene qualsiasi cosa tra 4 e 6 volt con una corrente sufficiente. ecco perché questo circuito è conveniente! puoi usare un'ampia varietà di fonti di alimentazione e si accenderà sempre esattamente allo stesso modo. Dissipatori di calore: qui sto costruendo una luce semplice senza alcun dissipatore di calore. che ci limita a circa 200mA di corrente LED. per più corrente devi mettere il LED e Q2 su un dissipatore di calore (vedi le mie note in altre istruzioni per l'alimentazione che ho fatto). Schede di prototipazione: inizialmente non ho usato una scheda proto, ma ne ho costruita una seconda una dopo su una scheda proto, ci sono alcune foto alla fine se vuoi usare una scheda proto.

selezionando R3:Il circuito è una sorgente a corrente costante, il valore di R3 imposta la corrente. Calcoli:- La corrente del LED è impostata da R3, è approssimativamente uguale a: 0,5 / R3- Potenza R3: la potenza dissipata dal resistore è circa: 0,25 / R3I impostare la corrente del LED a 225mA utilizzando R3 di 2,2 ohm. La potenza R3 è di 0,1 watt, quindi un resistore standard da 1/4 di watt va bene. Dove trovare le parti: tutte le parti tranne i LED sono disponibili su https://www.digikey.com, puoi cercare i numeri di parte forniti. i LED provengono da Future electronics, il loro prezzo ($ 3 per LED) è di gran lunga migliore di chiunque altro attualmente.

Passaggio 2: specifiche e funzioni

Qui ti spiego come funziona il circuito e quali sono i limiti massimi, puoi saltare questo se vuoi.

Specifiche: tensione di ingresso: da 2 V a 18 V tensione di uscita: fino a 0,5 V in meno rispetto alla tensione di ingresso (0,5 V di interruzione) corrente: 20 ampere + con un grande dissipatore di calore Limiti massimi: l'unico vero limite alla sorgente di corrente è Q2, e il fonte di energia utilizzata. Q2 agisce come un resistore variabile, abbassando la tensione dall'alimentatore per soddisfare la necessità dei LED. quindi Q2 avrà bisogno di un dissipatore di calore se c'è un'alta corrente del LED o se la tensione della fonte di alimentazione è molto più alta della tensione della stringa del LED. con un grande dissipatore di calore, questo circuito può gestire MOLTA potenza. Il transistor Q2 specificato funzionerà fino a circa 18V di alimentazione. Se vuoi di più, guarda il mio Instructable sui circuiti LED per vedere come deve cambiare il circuito. Senza alcun dissipatore di calore, Q2 può dissipare solo circa 1/2 watt prima di diventare veramente caldo - questo è sufficiente per una corrente di 200 mA con una differenza fino a 3 volt tra l'alimentatore e il LED. Funzione del circuito: - Q2 viene utilizzato come resistore variabile. Q2 inizia acceso da R1. - Q1 viene utilizzato come interruttore di rilevamento della sovracorrente e R3 è il "resistenza di rilevamento" o "resistenza di impostazione" che attiva Q1 quando scorre troppa corrente. - Il flusso di corrente principale avviene attraverso i LED, attraverso Q2 e attraverso R3. Quando troppa corrente scorre attraverso R3, Q1 inizierà ad accendersi, il che inizierà a spegnere Q2. Lo spegnimento di Q2 riduce la corrente attraverso i LED e R3. Quindi abbiamo creato un "ciclo di feedback", che segue continuamente la corrente e la mantiene esattamente al punto impostato in ogni momento.

Passaggio 3: cablare il LED

collegare i cavi al LED

Passaggio 4: inizia a costruire il circuito

questo circuito è così semplice, lo costruirò senza un circuito. collegherò solo i cavi delle parti a mezz'aria! ma puoi usare una piccola scheda proto se vuoi (vedi foto alla fine per un esempio). Innanzitutto, identifica i pin su Q1 e Q2. disponendo le parti di fronte a voi con le etichette in alto e i pin in basso, il pin 1 è a sinistra e il pin 3 è a destra. rispetto allo schema: Q2:G = pin 1D = pin 2S = pin 3Q1:E = pin 1B = pin 2C = pin 3so: iniziare collegando il filo dal LED-negativo al pin 2 di Q2

Passaggio 5: continua a costruire

ora inizieremo a connettere Q1.

per prima cosa, incolla Q1 a testa in giù sulla parte anteriore di Q2 in modo che sia più facile lavorarci. questo ha l'ulteriore vantaggio che se Q2 diventa molto caldo, farà sì che Q1 riduca il limite di corrente - una caratteristica di sicurezza! - collegare il pin 3 di Q1 al pin 1 di Q2. - collegare il pin 2 di Q1 al pin 3 di Q2.

Passaggio 6: aggiungere un resistore

- saldare il resistore una gamba del resistore R1 a quel filo LED-plus penzolante

- saldare l'altra gamba di R1 al pin 1 di Q2. - collegare il cavo positivo della batteria o della fonte di alimentazione al cavo LED-plus. probabilmente sarebbe stato più facile farlo prima in realtà.

Passaggio 7: aggiungere l'altro resistore

- incollare R3 al lato di Q2 in modo che rimanga in posizione.

- collegare un filo di R3 al pin 3 di Q2 - collegare l'altro filo di R3 al pin 1 di Q1

Passaggio 8: termina il circuito

ora collega il filo negativo dalla fonte di alimentazione al pin 1 di Q1.

hai finito! lo renderemo meno fragile nel passaggio successivo.

Passaggio 9: permanentizzalo

ora prova il circuito applicando l'alimentazione. supponendo che funzioni, dobbiamo solo renderlo durevole. un modo semplice è mettere una grossa goccia di colla siliconica su tutto il circuito. questo lo renderà meccanicamente resistente e impermeabile. basta glob sul silicone e fare uno sforzo per eliminare eventuali bolle d'aria. chiamo questo metodo: "BLOB-TRONICS". non sembra molto, ma funziona davvero bene ed è economico e facile.

inoltre, legare insieme i due fili aiuta a ridurre la tensione anche sui fili. ho anche aggiunto una foto dello stesso circuito, ma su una proto-scheda (questa è "Capital US-1008", disponibile su digikey), e con un R3 da 0,47 ohm.