nasiona marihuany

Prosta przetwornica do zasilania diod LED

Wyszukiwarka Forumowa:

koszerny_grower

Well-known member
Rejestracja
Lut 2, 2012
Postów
72
Buchów
0
Diody LED wysokiej mocy, powyżej 1W, są dzisiaj całkiem niedrogie, dlatego wielu elektroników wykorzystuje je jako wygodne źródła światła w swoich projektach. Autor niniejszej przetwornicy zorientował się jednak, że dopasowanie odpowiedniego źródła zasilania do diod nie jest tak proste – dostępne są komercyjnie zasilacze do diod, lecz te, o ile są wygodne w użyciu, zwykle też mogą być zbyt zaawansowane do prostych zastosowań lub mało elastyczne w użyciu. Niektóre rozwiązania proszą się o proste źródło zasilania. Stąd zrodził się pomysł zaprojektowania niniejszej przetwornicy impulsowej stałoprądowej, dedykowanej do zasilania diod LED; przetwornicy zbudowanej w oparciu o łatwo dostępne elementy w technologii przewlekanej, bez specjalizowanych układów czy mikroprocesorów.
5816927100_1354830834.jpg


Nawet jeśli sam układ jest minimalistyczny, pozwala na pełną regulację prądu i zastosowanie go jako ściemniacza oraz został wyposażony w wejście PWM sterujące wyjściem przetwornicy. Czyni to urządzenie doskonałym do pracy pod kontrolą mikroprocesora lub platformy Arduino – można kontrolować wiele diod LED jednym procesorem, generującym jedynie sygnał PWM.

Podstawowe cechy przetwornicy to:
  • Wysoka wydajność i szeroki zakres napięć zasilania (5-20 V), co pozwala na pracę z baterią bądź zasilaczem sieciowym.
  • Ogranicznik prądowy typu cycle-by-cycle.
  • Regulacja prądu wyjściowego do 1 A przy użyciu potencjometru. (możliwość zasilenia Xm-l na 3 A)
  • 15 W maksymalnej mocy wyjściowej (przy zasilaniu 20 V i przyłączonych pięciu 3-watowych diodach).
  • Zabezpieczenie przed zwarciem wyjścia.
  • Wejście PWM sterujące wyjściem przetwornicy.
  • Kompaktowe rozmiary – ok. 2,5 x 3,5 x 1,5 cm.
1540333100_1354830835.gif




Cały układ przetwornicy został zbudowany w oparciu o bardzo popularny układ podwójnego komparatora: LM393 i ma topologię przetwornicy typu buck. Prąd płynący przez diody LED przepływa także przez rezystory R10 i R11; spadek napięcia na nich jest równy płynącemu prądowi zgodnie z prawem Ohma. Napięcie to porównywane jest w komparatorze z napięciem odniesienia. Kiedy tranzystor Q3 jest otwarty, prąd płynie przez cewkę, diody LED i rezystory. Obecność cewki nie pozwala na gwałtowny skok prądu, rośnie on stopniowo. Wraz ze wzrostem wartości prądu rośnie też napięcie na wejściu odwracającym komparatora. Kiedy jego wartość przekroczy wartość napięcia odniesienia, na wyjściu komparatora pojawi się napięcie, co spowoduje zatkanie tranzystora Q3 i zatrzymanie przepływu prądu przez cewkę. Ponieważ jednak w cewce gromadzi się pewien ładunek, prąd nie przestaje płynąć w momencie. Przepływa on nadal przez diodę Schottky’ego D3 i zasila nadal diody LED, lecz jego wartość stopniowo spada – spada więc też napięcie podawane na komparator. Jeśli będzie ono niższe od zadanej wartości napięcia odniesienia, tranzystor Q3 zostanie ponownie otwarty i cykl powtórzy się. Taki sposób określa się mianem ogranicznika prądowego „cycle-by-cycle” (jest to jednocześnie rozwiązanie zapobiegające uszkodzeniom na skutek zwarcia wyjść).

Opisany powyżej cykl trwa bardzo krótko – powtarza się nawet 500 000 razy na sekundę (zmiany częstotliwości pracy przetwornicy zależą od wartości napięcia zasilania przetwornicy i prądu oraz napięcia wstecznego diod; jednakowoż częstotliwość pracy leży w zakresie 100-500 kHz).

Napięcie odniesienia generowane jest za pomocą zwykłej diody – spadek napięcia na niej wynosi ok. 0,7 V i jest relatywnie stały. Potencjometr służy do dokładniej regulacji napięcia, dzięki czemu uzyskuje się regulację prądu wyjściowego w zakresie 9-100%. Jest to niewiele w porównaniu z prawdziwymi układami ściemniaczy, ale może okazać się całkiem przydatne w przypadku używania niniejszej przetwornicy – w momencie, kiedy zastosowane diody LED okazują się za jasne, można nieco zmniejszyć prąd je zasilający i przez to dostosować jasność. Rzecz jasna, potencjometr jest opcjonalnym elementem i można go zastąpić opornikiem, jeśli nie jest konieczna regulacja prądu.
Dużą zaletą tego typu przetwornicy jest fakt, że można zmniejszać prąd wyjściowy bez marnowania nadmiaru energii. Pobór prądu z zasilacza jest prawie dokładnie taki, ile wynosi prąd pobierany z wyjścia przetwornicy, nie licząc niewielkich strat na oporach i innych czynnikach. Przetwornice tego typu cechują się również dużą sprawnością, ponad 90%, a opisywana nie nagrzewa się w czasie pracy, dlatego stosowanie radiatora jest zbędne.

Ustalanie zakresu prądowego przetwornicy odbywa się za pomocą doboru dwu rezystorów – R2 oraz R11. Na każdym zakresie możliwa jest dokładna regulacja prądu potencjometrem.

Przetwornica została także wyposażona w wejście sterujące PWM. O ile podstawowe funkcje przetwornicy wymagałyby użycia tylko jednego komparatora, drugi zawarty w układzie LM393 posłużył do stworzenia możliwości sterowania wyjściem za pomocą sygnału PWM. Z drugiego komparatora stworzono bramkę AND, więc dodatnie zbocze sygnału powoduje zasilenie diod LED. Wejście sterujące może zostać także niepodłączone, przetwornica będzie spełniała swoje podstawowe funkcje. Należy pamiętać, że prąd wyjściowy – oprócz sygnału PWM – zależy od ustawienia potencjometru. Górny limit częstości sygnału PWM wynosi 2 kHz, autor zaleca jednak sterowanie sygnałami do 1 kHz.


Przetwornica nie wymaga uruchamiania i działa od razu po zmontowaniu. Na stronie projektu można znaleźć szczegóły dotyczące konfiguracji zakresu prądu wyjściowego i wyboru elementów do budowy urządzenia, a także wzory płytki drukowanej.


ku**a mógłby ktoś przenieś bo nie ten dział co powinien ;/

Info: elektroda.pl
 
Rejestracja
Gru 2, 2023
Postów
5
Buchów
3
Po co takie kombinacje? Nie lepiej prosty układ na lm317? Dużo prostszy do tego napięcie do 30V, prąd do 1,5A, jeśli to mało dokładając kilka elementów bez problemu można osiągnąć 60v i prąd który ogranicza tylko żródło i ilość zastosowanych wtórników emiterowych (o ile chce się powyżej 1A).
O wydajności nie ma co mówić póki nie jest przedstawione źródło napięciowe bo tu jest duży rozrzut np trafo z mostkiem vs zasilacz impulsowy gdzie w sumie ten drugi można kupić już dedykowany/regulowany i na dobrą sprawę dodatkowe układy wydają się zbędne.
Jeszcze dropout przedstawiony na poziomie 4V...

Doceniam jako ciekawostkę jednak nie widzę sensu stosowania tego w praktyce- taki trochę przerost formy nad treścią.


Aha jak ktoś zainteresowany tym lm317 wystarczy wygoglować jego datasheet tam są załączone schematy przez producenta zarówno jako źródło napięciowe jak i prądowe które w przypadku led bardziej nas interesuje ;)

Na koniec ważna rzecz dla majsterkowiczów pamiętajcie o bezpieczeństwie. Wywalony bezpiecznik i parę godzin ciemności dla krzaków to małe straty w porównaniu z tym plantacja wraz z całą chałupą pójdzie z dymem.

Ps lm317 jako regulowane źródło napięciowe świetnie sprawdza się jako regulator obrotów wiatraka gdzie nawet osoba zielona powinna sobie poradzić z połączeniem 5 elementów ;)
 



Z kodem HASZYSZ dostajesz 20% zniżki w sklepie Growbox.pl na wszystko!

nasiona marihuany
Góra Dół