Fezabilitatea economică a utilizării unui „șofer” într-o lanternă LED? Caracteristicile LED-urilor pentru lanterne. Reparați și creșteți puterea șofer de lanternă de casă

Această recenzie va fi de interes în principal pentru cei cărora le place să termine și să refacă felinarele chinezești.

Vorbim despre un driver LED monomod de 15 mm 3W. Iată un link către produs la FocalPrice. Pentru cei care sunt nerăbdători și cunoscători, o să spun imediat că șoferul este normal, funcționează bine și este relativ ieftin ca preț (nu l-am găsit mai ieftin, dar am ales dintr-un număr relativ mic de magazine). ). Ei bine, detaliile sunt sub tăietură.

După ce am achiziționat lanterna Sipik SK58, care este alimentată de o baterie sau baterie de dimensiune AA, de mai multe ori m-am gândit că LED-ul din ea nu strălucea la putere maximă. Mai mult decât atât, sarcina unei baterii vechi NiMH depășește limitele decenței (cu o baterie proaspăt încărcată, curentul este de aproximativ 1 A - bateria avea deja 5 ani, de ce să o forțezi atât de tare). Chestia este că pentru a alimenta un LED este nevoie de o tensiune de aproximativ 3,4 - 3,6 V, în timp ce o baterie NiMH produce aproximativ 1,4 V în stare proaspăt încărcată (a mea abia a ajuns la 1,2), iar pe măsură ce se descarcă, tensiunea poate scădea la fel ca până la 0,9 V (poate mai mic, dar apoi bateria își pierde rapid capacitatea). Prin urmare, această lanternă conține un driver LED intens, de exemplu. o placă care convertește tensiunea bateriei la aceeași 3,4 - 3,6 V. În același timp, driverul Sipik nu încearcă să regleze curentul prin LED - emite tensiunea care rezultă (pe baza tensiunii bateriei) și orice s-ar intampla LED-ul atinge randamentul maxim doar la un anumit curent de functionare, de exemplu, un LED alb cu o putere de 1 W - la un curent de 350 mA, curentul prin LED in cazul meu a fost mai mic.

Am decis să schimb driverul din lanternă din step-up în step-down și să înlocuiesc bateria NiMH cu o baterie litiu-ion de dimensiunea 14500. Bateriile litiu-ion au o tensiune de aproximativ 3,6 - 4,2 V, ceea ce este foarte potrivit pentru alimentarea LED-urilor albe. Driverul în acest caz stabilizează curentul prin LED.

Soferul l-am gasit pe FocalPrice, ales din mai multe magazine - la achizitionarea a trei placi, pretul de la FP era semnificativ mai mic decat in alte magazine.

Placa de driver conține trei cipuri AMC7135, fiecare dintre ele furnizând curent de 350 mA. Curentul total, în consecință, este egal cu 1050 mA (microcircuitele pot fi conectate în paralel - așa sunt conectate pe placă). Am decis să alimentez LED-ul cu un curent de 350 mA (putere 1 W), deoarece nu existau date exacte despre LED, iar conform dovezilor indirecte (luminozitatea declarată a lanternei) ar trebui să fie de un watt. Curentul de care am nevoie este furnizat de un cip AMC7135, așa că pur și simplu am dezlipit două dintre cele trei cipuri de pe placă și le-am folosit în alte dispozitive de iluminat (în special, într-un far de bicicletă, care anterior avea un rezistor de balast în loc de driver) . Placa de șofer se potrivește perfect în lanternă și strălucește semnificativ mai mult decât cu o baterie AA și driverul original.

Iată cum arată șoferul în locul corespunzător al lanternei dezasamblate:

Nu l-am putut ridica de acolo - era blocat strâns :).

Așa arată driverul 7135 (în stânga) în comparație cu driverul nativ Sipik boost (în dreapta).

Și dintr-un unghi diferit - dacă sunteți interesat, puteți citi inscripțiile de pe microcircuite:

Se poate observa că driverul Sipik preia putere de la corpul lanternei din partea în care se află microcircuitele - există o pistă inelă de-a lungul marginii plăcii, dar driverul AMC7135 nu o are (dar este pe partea din spate) Prin urmare, a trebuit să lipim o bucată de folie de cupru, înfășurată peste marginea plăcii (se vede în dreapta sus chiar în prima fotografie, aceasta este o jumătate de minut - chiar dacă corpul). lanterna dvs. nu intră în contact cu partea din spate a plăcii, driverul poate fi folosit după o astfel de modificare.

Eu folosesc cele două plăci rămase din comandă ca sursă de cipuri AMC7135, care s-au dovedit a nu fi atât de ușor de cumpărat la retail.

Dacă intenționați să cumpărați acest driver, aveți grijă: în ultimele comentarii ale clienților la FocalPrice se menționează că acum există doar două cipuri pe placă, iar curentul, în consecință, va fi de 700 mA, nu 1050 mA. Prețul a scăzut și în comparație cu cel la care l-am cumpărat (prețul meu de vrac a fost de 1,61 USD, acum este de 1,07 USD) - poate că acest lucru se datorează tocmai absenței unui microcircuit.

Circuitul standard de driver RT4115 LED este prezentat în figura de mai jos:

Tensiunea de alimentare trebuie să fie cu cel puțin 1,5-2 volți mai mare decât tensiunea totală pe LED-uri. În consecință, în intervalul de tensiune de alimentare de la 6 la 30 de volți, la driver pot fi conectate de la 1 la 7-8 LED-uri.

Tensiunea maximă de alimentare a microcircuitului 45 V, dar funcționarea în acest mod nu este garantată (mai bine acordați atenție unui microcircuit similar).

Curentul prin LED-uri are o formă triunghiulară cu o abatere maximă de la valoarea medie de ±15%. Curentul mediu prin LED-uri este stabilit de un rezistor și calculat prin formula:

I LED = 0,1 / R

Valoarea minimă admisă este R = 0,082 Ohm, ceea ce corespunde unui curent maxim de 1,2 A.

Abaterea curentului prin LED față de cel calculat nu depășește 5%, cu condiția ca rezistența R să fie instalată cu o abatere maximă de la valoarea nominală de 1%.

Deci, pentru a porni LED-ul la luminozitate constantă, lăsăm pinul DIM atârnat în aer (este tras la nivelul de 5V în interiorul PT4115). În acest caz, curentul de ieșire este determinat numai de rezistența R.

Dacă conectăm un condensator între pinul DIM și masă, obținem efectul de iluminare lină a LED-urilor. Timpul necesar pentru a atinge luminozitatea maximă va depinde de capacitatea condensatorului, cu cât este mai mare, cu atât lampa se va aprinde mai mult.

Pentru referință: Fiecare nanofarad de capacitate crește timpul de pornire cu 0,8 ms.

Dacă doriți să faceți un driver reglabil pentru LED-uri cu reglarea luminozității de la 0 la 100%, atunci puteți recurge la una dintre cele două metode:

1. Prima cale presupune că la intrarea DIM este furnizată o tensiune constantă în intervalul de la 0 la 6V. În acest caz, reglarea luminozității de la 0 la 100% se realizează la o tensiune la pinul DIM de la 0,5 la 2,5 volți. Creșterea tensiunii peste 2,5 V (și până la 6 V) nu afectează în niciun fel curentul prin LED-uri (luminozitatea nu se modifică). Dimpotrivă, reducerea tensiunii la un nivel de 0,3V sau mai mic duce la oprirea circuitului și trecerea acestuia în modul standby (consumul de curent scade la 95 μA). Astfel, puteți controla eficient funcționarea driverului fără a elimina tensiunea de alimentare.
2. A doua cale presupune furnizarea unui semnal de la un convertor de lățime a impulsurilor cu o frecvență de ieșire de 100-20000 Hz, luminozitatea va fi determinată de ciclul de lucru (ciclul de lucru al impulsului). De exemplu, dacă nivelul ridicat durează 1/4 din perioadă, iar nivelul scăzut, respectiv, 3/4, atunci acesta va corespunde unui nivel de luminozitate de 25% din maxim. Trebuie să înțelegeți că frecvența de funcționare a driverului este determinată de inductanța inductorului și nu depinde în niciun caz de frecvența de reglare a luminii.

Circuitul driver PT4115 LED cu variator de tensiune constantă este prezentat în figura de mai jos:

Acest circuit pentru reglarea luminozității LED-urilor funcționează excelent datorită faptului că în interiorul cipului pinul DIM este „tras în sus” la magistrala de 5V printr-un rezistor de 200 kOhm. Prin urmare, când glisorul potențiometrului este în poziția sa cea mai joasă, se formează un divizor de tensiune de 200 + 200 kOhm și se formează un potențial de 5/2 = 2,5V la pinul DIM, care corespunde luminozității de 100%.

Cum funcționează schema

În primul moment, când se aplică tensiunea de intrare, curentul prin R și L este zero și comutatorul de ieșire încorporat în microcircuit este deschis. Curentul prin LED-uri începe să crească treptat. Rata de creștere a curentului depinde de valoarea inductanței și de tensiunea de alimentare. Comparatorul în circuit compară potențialele înainte și după rezistorul R și, de îndată ce diferența este de 115 mV, la ieșire apare un nivel scăzut, care închide comutatorul de ieșire.

Datorită energiei stocate în inductanță, curentul prin LED-uri nu dispare instantaneu, ci începe să scadă treptat. Căderea de tensiune la rezistorul R scade treptat, de îndată ce atinge o valoare de 85 mV, comparatorul va emite din nou un semnal pentru a deschide comutatorul de ieșire. Și întregul ciclu se repetă din nou.

Dacă este necesar să se reducă gama de ondulații de curent prin LED-uri, este posibil să se conecteze un condensator în paralel cu LED-urile. Cu cât capacitatea sa este mai mare, cu atât forma triunghiulară a curentului prin LED-uri va fi netezită și cu atât va deveni mai asemănătoare cu una sinusoidală. Condensatorul nu afectează frecvența de funcționare sau eficiența driverului, dar crește timpul necesar pentru ca curentul specificat prin LED să se stabilească.

Detalii importante de montaj

Un element important al circuitului este condensatorul C1. Nu numai că netezește ondulațiile, dar compensează și energia acumulată în inductor în momentul în care comutatorul de ieșire este închis. Fără C1, energia stocată în inductor va curge prin dioda Schottky către magistrala de alimentare și poate provoca o defecțiune a microcircuitului. Prin urmare, dacă porniți driverul fără ca un condensator să oprească sursa de alimentare, microcircuitul este aproape garantat să se oprească. Și cu cât este mai mare inductanța inductorului, cu atât este mai mare șansa de a arde microcontrolerul.

Capacitatea minimă a condensatorului C1 este de 4,7 µF (și când circuitul este alimentat cu o tensiune pulsatorie după puntea de diode - cel puțin 100 µF).

Condensatorul ar trebui să fie amplasat cât mai aproape de cip posibil și să aibă cea mai mică valoare ESR posibilă (adică condensatorii de tantal sunt bineveniți).

De asemenea, este foarte important să adoptați o abordare responsabilă în alegerea unei diode. Trebuie să aibă o cădere scăzută de tensiune directă, timp scurt de recuperare în timpul comutării și stabilitate a parametrilor pe măsură ce temperatura joncțiunii p-n crește, pentru a preveni creșterea curentului de scurgere.

În principiu, puteți lua o diodă obișnuită, dar diodele Schottky sunt cele mai potrivite pentru aceste cerințe. De exemplu, STPS2H100Aîn versiunea SMD (tensiune directă 0,65V, inversă - 100V, curent de impuls până la 75A, temperatură de funcționare până la 156°C) sau FR103în carcasă DO-41 (tensiune inversă până la 200V, curent până la 30A, temperatură până la 150°C). Cele comune au avut rezultate foarte bune SS34, pe care o puteți scoate din plăci vechi sau pentru care puteți cumpăra un pachet întreg 90 de ruble.

Inductanța inductorului depinde de curentul de ieșire (vezi tabelul de mai jos). O valoare a inductanței selectată incorect poate duce la o creștere a puterii disipate pe microcircuit și la depășirea limitelor de temperatură de funcționare.

Daca se supraincalzeste peste 160°C, microcircuitul se va opri automat si ramane in starea oprit pana se raceste la 140°C, dupa care va porni automat.

În ciuda datelor tabelare disponibile, este permisă instalarea unei bobine cu o abatere a inductanței mai mare decât valoarea nominală. În acest caz, eficiența întregului circuit se modifică, dar rămâne operațional.

Puteți lua un șoc din fabrică sau îl puteți face singur dintr-un inel de ferită de la o placă de bază arsă și un fir PEL-0.35.

Dacă autonomia maximă a dispozitivului este importantă (lămpi portabile, felinare), atunci, pentru a crește eficiența circuitului, este logic să petreceți timpul selectând cu atenție inductorul. La curenți scăzuti, inductanța trebuie să fie mai mare pentru a minimiza erorile de control al curentului rezultate din întârzierea comutării tranzistorului.

Inductorul ar trebui să fie situat cât mai aproape de pinul SW, în mod ideal conectat direct la acesta.

Și, în cele din urmă, elementul de cea mai mare precizie al circuitului de driver LED este rezistența R. După cum am menționat deja, valoarea minimă a acestuia este de 0,082 ohmi, ceea ce corespunde unui curent de 1,2 A.

Din păcate, nu este întotdeauna posibil să găsiți un rezistor de o valoare adecvată, așa că este timpul să vă amintiți formulele pentru calcularea rezistenței echivalente atunci când rezistențele sunt conectate în serie și în paralel:

• R ultimul = R1 +R2 +...+Rn;
• R perechi = (R1xR2)/(R1 +R2).

Prin combinarea diferitelor metode de conectare, puteți obține rezistența necesară de la mai multe rezistențe la îndemână.

Este important să direcționați placa astfel încât curentul diodei Schottky să nu curgă de-a lungul căii dintre R și VIN, deoarece acest lucru poate duce la erori în măsurarea curentului de sarcină.

Costul scăzut, fiabilitatea ridicată și stabilitatea caracteristicilor driverului de pe RT4115 contribuie la utilizarea pe scară largă a lămpilor LED. Aproape fiecare a doua lampă LED de 12 volți cu o bază MR16 este asamblată pe PT4115 (sau CL6808).

Rezistența rezistenței de setare a curentului (în ohmi) este calculată folosind exact aceeași formulă:

R = 0,1 / I LED[O]

O diagramă tipică de conectare arată astfel:

După cum puteți vedea, totul este foarte asemănător cu circuitul unei lămpi LED cu driver RT4515. Descrierea funcționării, nivelurile de semnal, caracteristicile elementelor utilizate și aspectul plăcii de circuit imprimat sunt exact aceleași cu acelea, așa că nu are rost să repetam.

CL6807 se vinde cu 12 ruble/buc, trebuie doar sa ai grija sa nu alunece pe cele lipite (recomand sa le iei).

SN3350

SN3350 este un alt cip ieftin pentru driverele LED ( 13 rub/buc). Este aproape un analog complet al PT4115 cu singura diferență că tensiunea de alimentare poate varia de la 6 la 40 de volți, iar curentul maxim de ieșire este limitat la 750 de miliamperi (curentul continuu nu trebuie să depășească 700 mA).

La fel ca toate microcircuitele descrise mai sus, SN3350 este un convertor de impulsuri descendente cu o funcție de stabilizare a curentului de ieșire. Ca de obicei, curentul din sarcină (și în cazul nostru, unul sau mai multe LED-uri acționează ca sarcină) este stabilit de rezistența rezistorului R:

R = 0,1 / I LED

Pentru a nu depăși curentul maxim de ieșire, rezistența R nu trebuie să fie mai mică de 0,15 Ohm.

Cipul este disponibil în două pachete: SOT23-5 (maximum 350 mA) și SOT89-5 (700 mA).

Ca de obicei, aplicând o tensiune constantă pinului ADJ, transformăm circuitul într-un simplu driver reglabil pentru LED-uri.

O caracteristică a acestui microcircuit este un interval de reglare ușor diferit: de la 25% (0,3V) la 100% (1,2V). Când potențialul la pinul ADJ scade la 0,2 V, microcircuitul intră în modul de repaus cu un consum de aproximativ 60 µA.

Schema de conectare tipică:

Pentru alte detalii, consultați specificațiile pentru cip ( fisier pdf).

ZXLD1350

În ciuda faptului că acest microcircuit este o altă clonă, unele diferențe de caracteristici tehnice nu permit înlocuirea lor directă între ele.

Iată principalele diferențe:

• microcircuitul pornește la 4,8V, dar ajunge la funcționare normală doar cu o tensiune de alimentare de 7 până la 30 Volți (se poate alimenta până la 40V pentru o jumătate de secundă);
• curent maxim de sarcină - 350 mA;
• rezistența comutatorului de ieșire în stare deschisă este de 1,5 - 2 ohmi;
• Schimbând potențialul la pinul ADJ de la 0,3 la 2,5 V, puteți modifica curentul de ieșire (luminozitatea LED-ului) în intervalul de la 25 la 200%. La o tensiune de 0,2V timp de cel puțin 100 µs, driverul intră în modul de repaus cu un consum redus de energie (aproximativ 15-20 µA);
• dacă reglarea este efectuată de un semnal PWM, atunci la o rată de repetare a pulsului sub 500 Hz, intervalul de modificare a luminozității este de 1-100%. Dacă frecvența este peste 10 kHz, atunci de la 25% la 100%;

Tensiunea maximă care poate fi aplicată la intrarea ADJ este de 6V. În acest caz, în intervalul de la 2,5 la 6V, driverul produce curentul maxim, care este stabilit de rezistența de limitare a curentului. Rezistența rezistenței este calculată exact în același mod ca în toate microcircuitele de mai sus:

R = 0,1 / I LED

Rezistența minimă a rezistenței este de 0,27 Ohm.

O diagramă tipică de conectare nu este diferită de omologii săi:

Fără condensatorul C1 este IMPOSIBIL să se alimenteze circuitul!!! În cel mai bun caz, microcircuitul se va supraîncălzi și va produce caracteristici instabile. În cel mai rău caz, va eșua instantaneu.

Specificații mai detaliate ale ZXLD1350 pot fi găsite în fișa de date pentru acest cip.

Costul microcircuitului este nerezonabil de mare (), în ciuda faptului că curentul de ieșire este destul de mic. În general, este foarte potrivit pentru toată lumea. Nu m-as implica.

QX5241

QX5241 este un analog chinezesc al lui MAX16819 (MAX16820), dar într-un pachet mai convenabil. Disponibil și sub denumirile KF5241, 5241B. Este marcat „5241a” (vezi fotografia).

Într-un magazin binecunoscut sunt vândute aproape la greutate ( 10 bucăți pentru 90 de frecții.).

Driverul funcționează exact pe același principiu ca toate cele descrise mai sus (convertor continuu step-down), dar nu conține un comutator de ieșire, așa că funcționarea necesită conectarea unui tranzistor extern cu efect de câmp.

Puteți lua orice MOSFET cu canal N cu curent de scurgere și tensiune de scurgere adecvate. De exemplu, sunt potrivite următoarele: SQ2310ES (până la 20V!!!), 40N06 , IRF7413 , IPD090N03L , IRF7201. În general, cu cât tensiunea de deschidere este mai mică, cu atât mai bine.

Iată câteva caracteristici cheie ale driverului LED de pe QX5241:

• curent maxim de ieșire - 2,5 A;
• Eficiență de până la 96%;
• frecvența maximă de reglare a luminii - 5 kHz;
• frecvența maximă de funcționare a convertorului este de 1 MHz;
• acuratețea stabilizării curentului prin LED-uri - 1%;
• tensiune de alimentare - 5,5 - 36 Volți (funcționează normal la 38!);
• curentul de ieșire se calculează prin formula: R = 0,2 / I LED

Citiți mai multe în caietul de sarcini(în limba engleză).

Driverul LED de pe QX5241 conține puține piese și este întotdeauna asamblat conform acestei scheme:

Cipul 5241 vine doar în pachetul SOT23-6, așa că cel mai bine este să nu-l abordați cu un fier de lipit pentru tigăi de lipit. După instalare, placa trebuie spălată temeinic pentru a elimina fluxul; orice contaminare necunoscută poate afecta negativ funcționarea microcircuitului.

Diferența dintre tensiunea de alimentare și căderea totală de tensiune pe diode ar trebui să fie de 4 volți (sau mai mult). Dacă este mai mică, atunci se observă unele erori în funcționare (instabilitate curentă și șuierat inductor). Așa că ia-o cu rezervă. Mai mult, cu cât curentul de ieșire este mai mare, cu atât rezerva de tensiune este mai mare. Deși, poate că tocmai am dat peste o copie proastă a microcircuitului.

Dacă tensiunea de intrare este mai mică decât căderea totală între LED-uri, atunci generarea eșuează. În acest caz, comutatorul câmpului de ieșire se deschide complet și LED-urile se aprind (desigur, nu la putere maximă, deoarece tensiunea nu este suficientă).

AL9910

Diodes Incorporated a creat un CI driver LED foarte interesant: AL9910. Este curios prin faptul că domeniul său de tensiune de funcționare îi permite să fie conectat direct la o rețea de 220V (prin intermediul unui simplu redresor cu diodă).

Iată principalele sale caracteristici:

• tensiune de intrare - până la 500V (până la 277V pentru alternanță);
• stabilizator de tensiune încorporat pentru alimentarea microcircuitului, care nu necesită o rezistență de stingere;
• capacitatea de a regla luminozitatea prin modificarea potențialului de pe piciorul de control de la 0,045 la 0,25V;
• protectie la supraincalzire incorporata (declansata la 150°C);
• frecvența de funcționare (25-300 kHz) este setată de un rezistor extern;
• pentru funcționare este necesar un tranzistor extern cu efect de câmp;
• Disponibil în pachete SO-8 și SO-8EP cu opt picioare.

Driverul asamblat pe cipul AL9910 nu are izolație galvanică față de rețea, deci ar trebui utilizat numai acolo unde contactul direct cu elementele circuitului este imposibil.

„Ne-am gândit și la schimbarea matricei LED din lanterna achiziționată. Scopul modificării a fost de a crește fiabilitatea sursei de lumină prin schimbarea diagramei de conectare a LED-urilor din paralel în combinat.

LED-urile sunt mult mai pretențioase la sursa de alimentare decât alte surse de lumină. De exemplu, depășirea curentului cu 20% va reduce durata de viață a acestora de mai multe ori.

Principala caracteristică a LED-urilor, care determină luminozitatea strălucirii lor, nu este tensiunea, ci curentul. Pentru ca LED-urile să fie garantate să funcționeze pentru numărul de ore declarat, este nevoie de un driver care stabilizează curentul care curge prin circuitul LED și menține luminozitatea stabilă a luminii pentru o lungă perioadă de timp.

Pentru diodele emițătoare de lumină de putere redusă, este posibil să le folosiți fără driver, dar în acest caz rolul său este jucat de rezistențe de limitare. Această conexiune a fost folosită în produsul de casă de mai sus. Această soluție simplă protejează LED-urile de depășirea curentului admis, în limitele sursei de alimentare nominale, dar nu există stabilizare.

În acest articol, vom lua în considerare posibilitatea de a îmbunătăți designul de mai sus și de a crește proprietățile de performanță ale unei lanterne alimentate de o baterie externă.

Pentru a stabiliza curentul prin LED-uri, vom adăuga un driver liniar simplu la designul lanternei - un stabilizator de curent cu feedback. Aici, curentul este parametrul principal, iar tensiunea de alimentare a ansamblului LED poate varia automat în anumite limite. Driverul asigură stabilizarea curentului de ieșire în cazul tensiunii de intrare instabile sau al fluctuațiilor de tensiune în sistem, iar reglarea curentului are loc fără probleme, fără a crea interferențe de înaltă frecvență tipice stabilizatorilor de comutare. Circuitul unui astfel de driver este extrem de simplu de fabricat și configurat, dar eficiența mai scăzută (aproximativ 80%) este prețul de plătit.

Pentru a exclude o descărcare critică a sursei de alimentare (sub 12 V), care este deosebit de periculoasă pentru bateriile cu litiu, vom introduce suplimentar în circuit o indicație a limitei de descărcare sau oprirea bateriei la tensiune joasă.

Fabricarea driverelor

1. Pentru a rezolva aceste propuneri, vom realiza următorul circuit de alimentare pentru matricea LED.

Curentul de alimentare cu matrice LED trece prin tranzistorul de reglare VT2 și prin rezistența de limitare R5. Curentul prin tranzistorul de control VT1 este setat prin selectarea rezistenței R4 și poate varia în funcție de modificările căderii de tensiune pe rezistorul R5, folosit și ca rezistor de feedback de curent. Când crește curentul din lanț - LED-uri, VT2, R5, din anumite motive, scăderea de tensiune pe R5 crește. O creștere corespunzătoare a tensiunii la baza tranzistorului VT1 îl deschide ușor, reducând astfel tensiunea la baza VT2. Și acesta acoperă tranzistorul VT2, reducând și stabilizând astfel curentul prin LED-uri. Când curentul de pe LED-uri și VT2 scade, procesele decurg în ordine inversă. Astfel, datorită feedback-ului, atunci când tensiunea de pe sursa de alimentare se modifică (de la 17 la 12 volți) sau posibile modificări ale parametrilor circuitului (temperatura, defectarea LED-urilor), curentul prin LED-uri este constant pe toată perioada de descărcare a bateriei.

Un dispozitiv de monitorizare a tensiunii este asamblat pe detectorul de tensiune, un microcircuit specializat DA1. Cipul funcționează după cum urmează. La tensiunea nominală, cipul DA1 este închis și se află în stare de așteptare. Când tensiunea la pinul 1, conectat la circuitul controlat (în acest caz, sursa de alimentare), scade la o anumită valoare, pinul 3 (din interiorul microcircuitului) este conectat la pinul 2, conectat la firul comun.

Circuitul de mai sus are diferite opțiuni de conectare.

Opțiunea 1. Dacă conectăm un LED indicator (LED1 – R3) conectat la firul pozitiv la pinul 3 (punctul A) (vezi schema circuitului), obținem o indicație a limitei de descărcare a bateriei. Când tensiunea de alimentare scade la o anumită valoare (în cazul nostru 12 V), LED1 se va aprinde, semnalând necesitatea încărcării bateriei.

Opțiunea 2. Dacă punctul A este conectat la punctul B, atunci când se atinge tensiunea scăzută (12 V) de pe baterie, vom opri automat matricea LED de la sursa de alimentare. Detectorul de tensiune, cipul DA1, când este atinsă tensiunea de control, va conecta baza tranzistorului VT2 la firul comun și va închide tranzistorul, stingând matricea LED. Când lanterna este aprinsă din nou la tensiune scăzută (sub 12 V), LED-urile matricei se aprind pentru câteva secunde (din cauza încărcării/descărcării lui C1) și se sting din nou, semnalând că bateria este descărcată.

Opțiunea 3. Când combinați opțiunile 2 și 3, când matricea LED este oprită, LED-ul indicator LED1 se va aprinde.
Principalele avantaje ale circuitelor detectoare de tensiune sunt simplitatea conexiunii circuitelor (practic nu sunt necesare piese suplimentare de cablare) și consumul de energie extrem de scăzut (fracții de microamperi) în modul de așteptare (modul de așteptare).

2. Asamblați circuitul driver pe placa de circuite.
Efectuăm instalarea VT1, VT2, R4. Conectam, ca sarcina, matricea LED discutata la inceputul articolului. Includem un miliampermetru în circuitul de alimentare cu LED. Pentru a putea testa și configura circuitul la o valoare stabilă și sigură de tensiune, îl conectăm la o sursă de alimentare reglată. Selectăm rezistența rezistenței R5, care ne permite să stabilizăm curentul prin LED-uri pe întreaga gamă a ajustării planificate (de la 12 la 17 V). Pentru a crește eficiența, a fost instalat inițial un rezistor R5 cu o valoare nominală de 3,9 ohmi (vezi foto), dar stabilizarea curentului pe întreaga gamă (cu piesele instalate efectiv) a necesitat setarea valorii nominale la 20 ohmi, deoarece există tensiunea nu a fost suficientă pentru a regla VT1 din cauza consumului scăzut de curent al matricei LED.

Este recomandabil să selectați tranzistorul VT1 cu un coeficient mare de transfer al curentului de bază. Tranzistorul VT2 trebuie să furnizeze un curent admisibil de colector care depășește curentul matricei LED și tensiunea de funcționare.

3. Adăugați un circuit indicator pe placa de circuit - un limitator de descărcare. Cipurile detectoare de tensiune sunt disponibile în diferite valori de control al tensiunii. În cazul nostru, din lipsa unui microcircuit de 12 V, l-am folosit pe cel disponibil, de 4,5 V (deseori întâlnit în aparatele electrocasnice uzate - televizoare, videocasete). Din acest motiv, pentru a controla tensiunea de 12 V, adăugăm un divizor de tensiune în circuit folosind un rezistor constant R1 și un rezistor variabil R2, care este necesar pentru o ajustare precisă la valoarea dorită. În cazul nostru, prin reglarea R2, obținem o tensiune de 4,5 V la pinul 1 al DA1 cu o tensiune de 12,1...12,3 V pe magistrala de alimentare. În mod similar, atunci când selectați un divizor de tensiune, puteți utiliza alte microcircuite similare - detectoare de tensiune ale diferitelor companii, nume și tensiuni de control.

Inițial, verificăm și configurăm circuitul să se declanșeze conform indicatorului LED. Apoi verificăm funcționarea circuitului prin conectarea punctelor A și B pentru a opri matricea LED. Ne stabilim pe opțiunea selectată (1, 2, 3).