Perangkat semikonduktor yang dimaksud dirancang untuk menstabilkan arus pada tingkat yang diperlukan, memiliki biaya rendah dan memungkinkan untuk menyederhanakan pengembangan rangkaian untuk banyak perangkat elektronik. Saya akan mencoba mengisi sedikit kekurangan informasi tentang solusi rangkaian sederhana untuk stabilisator DC.

Sedikit teori

Sumber arus ideal memiliki EMF yang sangat besar dan resistansi internal yang sangat besar, yang memungkinkan diperolehnya arus yang diperlukan dalam rangkaian, tidak bergantung pada resistansi beban.

Mempertimbangkan asumsi teoretis tentang parameter sumber arus membantu memahami definisi sumber arus ideal. Arus yang dihasilkan oleh sumber arus ideal tetap konstan seiring perubahan resistansi beban dari hubung singkat hingga tak terhingga. Untuk menjaga agar nilai arus tidak berubah, nilai ggl bervariasi dari nilai yang tidak sama dengan nol hingga tak terhingga. Properti sumber arus yang memungkinkan Anda memperoleh nilai arus yang stabil: ketika resistansi beban berubah, EMF sumber arus berubah sedemikian rupa sehingga nilai arus tetap konstan.

Sumber arus nyata mempertahankan arus pada tingkat yang diperlukan pada rentang tegangan terbatas yang dihasilkan pada suatu beban dan resistansi beban terbatas. Sumber ideal dipertimbangkan, dan sumber arus nyata dapat beroperasi pada resistansi beban nol. Mode penutupan keluaran sumber arus bukan merupakan pengecualian atau fungsi sumber arus yang sulit diterapkan; ini adalah salah satu mode pengoperasian di mana perangkat dapat beralih tanpa rasa sakit jika keluaran secara tidak sengaja mengalami korsleting dan beralih ke mode operasi dengan resistansi beban lebih besar dari nol.

Sumber arus nyata digunakan bersama dengan sumber tegangan. Jaringan 220 volt 50 Hz, catu daya laboratorium, baterai, generator bensin, baterai surya - sumber tegangan yang menyuplai listrik ke konsumen. Penstabil arus dihubungkan secara seri dengan salah satunya. Output dari perangkat tersebut dianggap sebagai sumber arus.

Penstabil arus paling sederhana adalah komponen dua terminal yang membatasi arus yang mengalir melaluinya dengan besaran dan keakuratan yang sesuai dengan data pabrikan. Perangkat semikonduktor seperti itu dalam banyak kasus memiliki rumah yang menyerupai dioda berdaya rendah. Karena kemiripan luarnya dan hanya adanya dua terminal, komponen kelas ini sering disebutkan dalam literatur sebagai penstabil arus dioda. Sirkuit internal tidak mengandung dioda; nama ini melekat hanya karena kemiripan luarnya.

Contoh stabilisator arus dioda

Stabilisator arus dioda diproduksi oleh banyak produsen semikonduktor.

Dari teori hingga praktik

Penggunaan stabilisator arus dioda menyederhanakan rangkaian listrik dan mengurangi biaya perangkat. Penggunaan stabilisator arus dioda menarik tidak hanya karena kesederhanaannya, tetapi juga karena meningkatkan stabilitas perangkat yang sedang dikembangkan. Salah satu semikonduktor kelas ini, tergantung pada jenisnya, memberikan stabilisasi arus pada tingkat 0,22 hingga 30 miliampere. Nama-nama perangkat semikonduktor ini menurut Gost dan penunjukan sirkuit tidak dapat ditemukan. Dalam diagram artikel kami harus menggunakan penunjukan dioda konvensional.

Saat dihubungkan ke sirkuit daya LED, penstabil dioda memastikan mode yang diperlukan dan pengoperasian yang andal. Salah satu fitur pengatur arus dioda adalah pengoperasiannya pada rentang tegangan 1,8 hingga 100 volt, yang melindungi LED dari kegagalan saat terkena perubahan tegangan berdenyut dan jangka panjang. Kecerahan dan bayangan cahaya LED bergantung pada arus yang mengalir. Satu penstabil arus dioda dapat mengoperasikan beberapa LED yang dihubungkan secara seri, seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Sirkuit ini mudah diubah tergantung pada LED dan tegangan suplai. Satu atau lebih stabilisator arus dioda yang terhubung paralel dalam rangkaian LED akan mengatur arus LED, dan jumlah LED bergantung pada kisaran perubahan tegangan suplai.

Dengan menggunakan sumber arus dioda, Anda dapat membuat indikator atau perangkat penerangan yang dirancang untuk diberi daya dari tegangan searah. Berkat catu daya dengan arus yang stabil, sumber cahaya akan memiliki kecerahan yang konstan meskipun tegangan suplai berfluktuasi.

Penggunaan resistor pada rangkaian LED indikator tegangan suplai motor DC pada mesin bor papan sirkuit cetak menyebabkan kegagalan LED dengan cepat. Penggunaan penstabil arus dioda memungkinkan pengoperasian indikator yang andal. Stabilisator arus dioda dapat dihubungkan secara paralel. Mode daya beban yang diperlukan dapat diperoleh dengan mengubah jenis atau menyalakan secara paralel jumlah perangkat yang diperlukan.

Saat menyalakan LED, optocoupler melalui riak tegangan suplai resistor pada rangkaian menyebabkan fluktuasi kecerahan yang ditumpangkan di bagian depan pulsa persegi panjang. Penggunaan penstabil arus dioda pada rangkaian catu daya LED, yang merupakan bagian dari optocupler, memungkinkan untuk mengurangi distorsi sinyal digital yang dikirimkan melalui optocupler dan meningkatkan keandalan saluran informasi.

Penggunaan penstabil arus dioda yang mengatur mode operasi dioda zener memungkinkan pengembangan sumber tegangan referensi sederhana. Ketika arus suplai berubah sebesar 10 persen, tegangan pada dioda zener berubah sebesar 0,2 persen, dan karena arus stabil, nilai tegangan referensi stabil ketika faktor lain berubah.

Pengaruh riak tegangan suplai pada tegangan referensi keluaran berkurang 100 desibel.

Sirkuit dalam

Karakteristik tegangan arus membantu untuk memahami pengoperasian penstabil arus dioda. Mode stabilisasi dimulai ketika tegangan pada terminal perangkat melebihi sekitar dua volt. Pada tegangan lebih besar dari 100 volt, terjadi kerusakan. Arus stabilisasi aktual dapat menyimpang dari arus pengenal hingga sepuluh persen. Ketika tegangan berubah dari 2 menjadi 100 volt, arus stabilisasi berubah sebesar 5 persen. Stabilisator arus dioda yang diproduksi oleh beberapa produsen mengubah arus stabilisasi ketika tegangan berubah hingga 20 persen. Semakin tinggi arus stabilisasi, semakin besar deviasi seiring dengan meningkatnya tegangan. Koneksi paralel dari lima perangkat yang dirancang untuk arus 2 miliampere memungkinkan seseorang memperoleh parameter yang lebih tinggi daripada yang diberi nilai 10 miliampere. Karena tegangan stabilisasi arus minimum berkurang, rentang tegangan di mana stabilizer beroperasi meningkat.

Dasar dari rangkaian penstabil arus dioda adalah transistor efek medan dengan sambungan p-n. Tegangan sumber gerbang menentukan arus pembuangan. Ketika tegangan gerbang ke sumber adalah nol, arus yang melalui transistor sama dengan arus drain awal, yang mengalir ketika tegangan antara drain dan sumber lebih besar dari tegangan saturasi. Oleh karena itu, untuk pengoperasian normal penstabil arus dioda, tegangan yang diterapkan ke terminal harus lebih besar dari nilai tertentu dari 1 hingga 3 volt.

Transistor efek medan memiliki penyebaran arus pengurasan awal yang besar; nilai ini tidak dapat diprediksi secara akurat. Stabilisator arus dioda murah adalah transistor efek medan pilihan arus yang gerbangnya terhubung ke sumber.

Ketika polaritas tegangan diubah, penstabil arus dioda berubah menjadi dioda biasa. Sifat ini disebabkan oleh fakta bahwa sambungan p-n dari transistor efek medan diberi bias maju dan arus mengalir melalui rangkaian gerbang-saluran. Arus balik maksimum dari beberapa penstabil arus dioda dapat mencapai 100 miliampere.

Sumber arus 0,5A atau lebih

Untuk menstabilkan arus 0,5-5 ampere atau lebih, dapat diterapkan rangkaian yang elemen utamanya adalah transistor kuat. Penstabil arus dioda menstabilkan tegangan pada resistor 180 Ohm dan berdasarkan transistor KT818. Mengubah resistor R1 dari 0,2 menjadi 10 Ohm mengubah arus yang disuplai ke beban. Dengan rangkaian ini, dimungkinkan untuk memperoleh arus yang dibatasi oleh arus maksimum transistor atau arus maksimum catu daya. Penggunaan penstabil arus dioda dengan arus stabilisasi pengenal setinggi mungkin meningkatkan stabilitas arus keluaran rangkaian, tetapi kita tidak boleh melupakan tegangan operasi minimum yang mungkin dari penstabil arus dioda. Mengubah resistor R1 sebesar 1-2 Ohm secara signifikan mengubah nilai arus keluaran rangkaian. Resistor ini harus mempunyai daya pembuangan panas yang besar, perubahan resistansi akibat pemanasan akan menyebabkan arus keluaran menyimpang dari nilai yang ditetapkan. Lebih baik merakit resistor R1 dari beberapa resistor kuat yang dihubungkan secara paralel. Resistor yang digunakan pada rangkaian harus mempunyai simpangan resistansi minimum terhadap perubahan suhu. Saat membangun sumber arus stabil yang dapat disesuaikan atau untuk menyempurnakan arus keluaran, resistor 180 Ohm dapat diganti dengan resistor variabel. Untuk meningkatkan kestabilan arus, transistor KT818 diperkuat oleh transistor kedua yang berdaya lebih rendah. Transistor dihubungkan menurut rangkaian transistor gabungan. Saat menggunakan transistor komposit, tegangan stabilisasi minimum meningkat.

Rangkaian ini dapat digunakan untuk memberi daya pada solenoid, elektromagnet, belitan motor stepper, dalam pelapisan listrik, untuk pengisian baterai dan keperluan lainnya. Transistor harus dipasang pada radiator. Desain perangkat harus memberikan pembuangan panas yang baik.

Jika anggaran proyek memungkinkan Anda meningkatkan biaya sebesar 1-2 rubel dan desain perangkat memungkinkan peningkatan area papan sirkuit tercetak, maka penggunaan kombinasi paralel stabilisator arus dioda dapat meningkatkan parameter perangkat yang sedang dikembangkan. Dihubungkan secara paralel, 5 komponen 1N5305 akan menstabilkan arus pada 10 miliampere, seperti komponen CDLL257, tetapi tegangan operasi minimum dalam kasus lima 1N5305 adalah 1,85 volt, yang penting untuk rangkaian dengan tegangan suplai 3,3 atau 5 volt . Selain itu, sifat positif 1N5305 termasuk keterjangkauannya dibandingkan perangkat dari pabrikan Semitec. Menghubungkan sekelompok stabilisator arus secara paralel, bukan satu, memungkinkan Anda mengurangi pemanasan perangkat yang sedang dikembangkan dan mendorong kembali batas atas kisaran suhu.

Meningkatkan tegangan operasi

Untuk menggunakan penstabil arus dioda pada tegangan yang lebih tinggi dari tegangan rusaknya, satu atau lebih dioda zener dinyalakan secara seri, dan rentang tegangan pembatas arus dioda digeser dengan jumlah stabilisasi tegangan oleh dioda zener. Rangkaian ini dapat digunakan untuk menentukan secara kasar apakah ambang batas tegangan telah terlampaui.

Tidak mungkin menemukan analog dalam negeri dari stabilisator arus dioda asing. Mungkin seiring berjalannya waktu, situasi dengan stabilisator arus dioda domestik akan berubah.

Literatur:
L.A.Bessonov. Landasan teori teknik elektro. Rangkaian listrik. 2000 gram
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cclm0035-5750.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/other/ec051semiconductora.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cld_application_notes.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/ALL_SMD_CLD_curves.pdf
http://www.centralsemi.com/product/smd/select/diodes/CLD.aspx
http://www.datasheetarchive.com/CA500-datasheet.html

Daftar elemen radio

Semua LED, terlepas dari faktor bentuk dan parameter kelistrikannya, ditenagai oleh arus. Arus yang diatur dengan benar adalah jaminan pengoperasian perangkat penerangan dalam jangka panjang dan stabil. Lalu mengapa produsen produk LED sering memasang penstabil tegangan daripada penstabil arus? Bagaimana pengaruhnya terhadap pengoperasian lampu, strip, lentera, dan lampu sorot LED? Mari kita coba mencari tahu.

Pelindung gelombang

Sesuai dengan namanya, perangkat ini dirancang untuk menjaga tegangan pada beban pada level tertentu. Dalam hal ini besarnya arus keluaran tergantung pada beban itu sendiri. Dengan kata lain, beban sebanyak yang dibutuhkan akan memakan waktu sebanyak-banyaknya, tetapi tidak lebih dari nilai maksimum yang mungkin. Katakanlah penstabil tegangan memiliki parameter keluaran berikut: 12V dan 1 A. Artinya, keluaran akan selalu mempertahankan 12V, dan konsumsi arus dapat berkisar dari nol hingga satu ampere. Ada dua jenis penstabil tegangan: linier dan berdenyut.

Biasanya, elemen pengatur dalam rangkaian stabilizer adalah transistor bipolar atau efek medan. Jika transistor ini beroperasi dalam mode aktif, maka stabilizer disebut linier. Jika transistor kontrol beroperasi dalam mode switching, maka penstabilnya disebut penstabil pulsa.

Yang paling umum dan murah adalah penstabil tegangan linier, namun memiliki sejumlah kelemahan:

• efisiensi rendah;
• pada beban arus tinggi memerlukan heat sink;
• mempunyai drop tegangan yang cukup tinggi.

Untuk menghindari kerugian seperti itu, disarankan untuk menggunakan stabilisator tegangan tipe pulsa. Mereka datang dalam tiga jenis: step-up, step-down dan universal. Stabilisator switching memiliki efisiensi tinggi, tidak memerlukan penghilangan panas tambahan pada arus beban tinggi, namun memiliki biaya lebih tinggi.

Stabilisator saat ini

Pembatas arus yang paling sederhana adalah resistor. Ini sering disebut penstabil paling sederhana, yang salah, karena resistor tidak mampu menstabilkan arus ketika tegangan pada inputnya berfluktuasi.

Penggunaan resistor pada rangkaian catu daya LED hanya diperbolehkan dengan tegangan input yang stabil. Jika tidak, semua lonjakan tegangan akan ditransfer ke beban dan berdampak negatif pada pengoperasian LED. Efisiensi pembatas arus resistif sangat rendah, karena semua energi yang dikonsumsi hilang dalam bentuk panas.

Efisiensi desain berdasarkan sirkuit terintegrasi siap pakai (IM) dari stabilisator linier sedikit lebih tinggi. Sirkuit stabilisator linier berdasarkan IM dibedakan berdasarkan kumpulan elemen minimal, tidak adanya interferensi, dan pengaturan sederhana.

Untuk menghindari panas berlebih pada elemen kontrol, perbedaan antara tegangan input dan output harus kecil namun cukup (3-5 volt). Jika tidak, badan chip akan terpaksa membuang energi yang tidak digunakan, sehingga mengurangi efisiensi.

Driver untuk LED berdasarkan stabilisator linier MI yang sudah jadi dibedakan berdasarkan biayanya yang rendah dan ketersediaan elemen untuk perakitan sendiri.

Driver saat ini dengan modulasi lebar pulsa (PWM) dianggap paling efektif. Mereka dirancang berdasarkan sirkuit mikro khusus dengan sirkuit umpan balik dan elemen perlindungan, yang meningkatkan keandalan seluruh perangkat beberapa kali lipat. Kehadiran transformator pulsa di dalamnya menyebabkan peningkatan biaya rangkaian, namun dibenarkan oleh efisiensi tinggi dan masa pakai. Stabilisator PWM saat ini yang ditenagai oleh sumber 12V mudah dibuat dengan tangan Anda sendiri menggunakan sirkuit mikro khusus. Misalnya IC PT4115 dari PowTech yang dirancang khusus untuk rangkaian catu daya LED 1 hingga 10 W.

Opsi Daya LED

Untuk LED, selain arus pengenal, ada parameter penting lainnya - penurunan tegangan maju. Peran parameter ini juga penting, oleh karena itu parameter ini ditunjukkan pada baris pertama parameter teknis perangkat semikonduktor.

Agar arus mulai mengalir melalui sambungan pn, tegangan maju minimum Umin.pr harus diterapkan padanya.Nilai tegangan maju minimum ditunjukkan dalam dokumentasi LED dan tercermin dalam grafik arus- karakteristik tegangan (karakteristik volt-ampere).

Pada bagian hijau pada karakteristik tegangan arus LED terlihat bahwa hanya pada Umin.pr. Ipr saat ini mulai mengalir. Sedikit peningkatan lebih lanjut pada Upr menyebabkan peningkatan tajam pada Ipr. Itulah sebabnya tegangan kecil sekalipun turun di atas Umax..pr. merugikan kristal LED. Pada saat melebihi Umax.pr. arus mencapai puncaknya dan kristal hancur. Untuk setiap jenis LED, terdapat arus pengenal dan tegangan yang sesuai (data pelat nama), di mana perangkat harus memenuhi masa pakai yang dinyatakan.

Penyertaan yang benar dan salah

Kesalahan terbesar yang dilakukan pengendara adalah ketika mereka mencoba menghemat uang untuk pasokan listrik penerangan LED. Seringkali pengendara menyalakan perangkat LED langsung dari baterai, dan kemudian mengeluh tentang berbagai masalah: berkedip, kehilangan kecerahan, dan kristal padam sepenuhnya. Semua ini terjadi karena kurangnya konverter perantara, yang harus mengkompensasi penurunan tegangan dalam kisaran 10 hingga 14,5V. Kesalahan lain yang dilakukan pemilik mobil adalah menghubungkan hanya melalui resistor yang dirancang untuk pembacaan baterai rata-rata 12V. Resistor adalah elemen linier, yang berarti arus yang melaluinya meningkat sebanding dengan tegangan. Koneksi melalui resistor diperbolehkan asalkan diberi nilai 14,5V, tetapi Anda harus menerima keluaran cahaya LED yang tidak lengkap pada nilai tegangan rendah dan menengah di jaringan terpasang. Oleh karena itu, cara menyambung LED pada mobil yang jelas dan benar adalah dengan menggunakan pengatur arus, sebaiknya yang tipe pulsa.

Dalam berbagai desain pencahayaan berbasis LED, penstabil tegangan sering digunakan. Mengapa ini terjadi? Pertama, harganya jauh lebih murah dibandingkan driver berkualitas tinggi saat ini. Kedua, untuk membuat driver yang kurang lebih andal dari penstabil tegangan, cukup memasang resistor pada output, menghitung daya dan resistansinya dengan benar. Solusi sirkuit ini sering digunakan pada lampu LED murah dan struktur penerangan menggunakan strip LED.

Kebanyakan strip LED ditenagai oleh tegangan stabil 12V. Jika kita melihat lebih dekat desain pita itu, kita dapat melihat bahwa pita itu terbagi menjadi beberapa bagian kecil. Biasanya, setiap bagian terdiri dari tiga LED SMD dan satu resistor pengatur arus. Penurunan tegangan pada satu elemen pemancar cahaya rata-rata 2,5-3,5 V, yaitu total maksimum 10,5 V. Sisanya dipadamkan oleh resistor, yang nilainya dipilih oleh pabrikan untuk jenis LED yang digunakan. Oleh karena itu, menghubungkan LED melalui kombinasi penstabil tegangan dan resistor dapat dianggap benar.

Daya keluaran stabilizer harus sekitar 30% lebih besar dari konsumsi daya beban.

Jika Anda menggunakan catu daya sederhana tanpa stabilisasi (transformator, jembatan dioda, dan kapasitor), maka dengan sedikit peningkatan tegangan listrik, bagiannya yang berkurang secara proporsional akan didistribusikan secara merata ke keempat elemen di setiap bagian pita. Akibatnya, arus dan suhu kristal akan meningkat dan, sebagai akibatnya, proses degradasi LED yang tidak dapat diubah akan dimulai.

Solusi desain rangkaian yang paling tepat adalah dengan menggunakan penstabil arus tipe pulsa. Saat ini, ini adalah pilihan terbaik yang digunakan oleh semua produsen produk LED terkemuka. Driver saat ini dengan pengontrol PWM praktis tidak memanas, efisien dan andal.

Jadi apa yang harus Anda pilih: penstabil tegangan murah dengan resistor atau penggerak arus yang lebih mahal? Jawaban yang benar tersembunyi dalam ungkapan: “Setiap penghematan harus dibenarkan.” Jika Anda perlu menghubungkan selusin LED arus rendah atau strip tidak lebih dari satu meter, maka memilih opsi pertama tidak dapat disebut kesalahan.

Tetapi jika tujuan Anda adalah memberi daya pada LED bermerek dengan daya lebih dari 1 W per kristal, maka Anda tidak dapat melakukannya tanpa driver arus berkualitas tinggi. Karena biaya dioda pemancar tersebut jauh lebih tinggi daripada harga pengemudi.

Baca juga

Di setiap jaringan listrik, terjadi interferensi secara berkala yang berdampak buruk pada parameter standar arus dan. Masalah ini berhasil diselesaikan dengan bantuan berbagai perangkat, di antaranya stabilisator terkini yang sangat populer dan efektif. Mereka memiliki karakteristik teknis yang berbeda, yang memungkinkan untuk digunakan bersama dengan peralatan dan perlengkapan listrik rumah tangga. Persyaratan khusus berlaku untuk peralatan pengukuran yang memerlukan tegangan stabil.

Struktur umum dan prinsip pengoperasian stabilisator arus

Pengetahuan tentang prinsip dasar pengoperasian stabilisator arus berkontribusi pada penggunaan perangkat ini secara paling efektif. Jaringan listrik benar-benar dipenuhi dengan berbagai gangguan yang berdampak buruk pada pengoperasian peralatan rumah tangga dan peralatan listrik. Untuk mengatasi dampak negatif tersebut digunakan rangkaian penstabil tegangan dan arus sederhana.

Setiap stabilizer memiliki elemen utama - transformator, yang memastikan pengoperasian seluruh sistem. Rangkaian paling sederhana mencakup jembatan penyearah yang dihubungkan ke berbagai jenis kapasitor dan resistor. Parameter utamanya adalah kapasitansi individu dan resistansi akhir.

Stabilizer saat ini sendiri beroperasi menurut skema yang sangat sederhana. Ketika arus memasuki transformator, frekuensi pembatasnya berubah. Pada inputnya akan bertepatan dengan frekuensi jaringan listrik dan akan menjadi 50 Hz. Setelah semua konversi arus selesai, frekuensi keluaran maksimum akan turun menjadi 30 Hz. Rangkaian konversi melibatkan penyearah tegangan tinggi, yang dengannya polaritas tegangan ditentukan. Kapasitor terlibat langsung dalam menstabilkan arus, dan resistor mengurangi interferensi.

Penstabil arus dioda

Banyak desain lampu mengandung stabilisator dioda, yang lebih dikenal sebagai. Seperti semua jenis dioda, LED memiliki karakteristik arus-tegangan nonlinier. Artinya, ketika tegangan pada LED berubah, terjadi perubahan arus yang tidak proporsional.

Ketika tegangan meningkat, peningkatan arus yang sangat lambat pada awalnya diamati, akibatnya LED tidak menyala. Kemudian, ketika tegangan mencapai nilai ambang batas, cahaya mulai dipancarkan dan arus meningkat dengan sangat cepat. Peningkatan tegangan lebih lanjut menyebabkan peningkatan arus yang sangat besar dan pemadaman LED. Nilai tegangan ambang batas tercermin dalam karakteristik teknis sumber cahaya LED.

LED berdaya tinggi memerlukan pemasangan unit pendingin, karena pengoperasiannya disertai dengan pelepasan panas dalam jumlah besar. Selain itu, mereka memerlukan penstabil arus yang cukup kuat. Pengoperasian LED yang benar juga dipastikan dengan menstabilkan perangkat. Hal ini disebabkan oleh penyebaran tegangan ambang yang kuat bahkan untuk sumber cahaya dengan jenis yang sama. Jika dua LED tersebut dihubungkan ke sumber tegangan yang sama, arus dengan besaran berbeda akan melewatinya. Perbedaannya bisa sangat signifikan sehingga salah satu LED akan langsung padam.

Oleh karena itu, tidak disarankan untuk menyalakan sumber cahaya LED tanpa stabilisator. Perangkat ini mengatur arus ke nilai yang ditetapkan tanpa memperhitungkan tegangan yang diberikan ke rangkaian. Perangkat paling modern mencakup stabilizer dua terminal untuk LED, yang digunakan untuk menciptakan solusi murah untuk mengendalikan LED. Ini terdiri dari transistor efek medan, bagian pengikat dan elemen radio lainnya.

Rangkaian stabilizer arus untuk ROLL

Rangkaian ini bekerja secara stabil menggunakan elemen seperti KR142EN12 atau LM317. Mereka adalah penstabil tegangan yang dapat disesuaikan yang beroperasi dengan arus hingga 1,5A dan tegangan input hingga 40V. Dalam kondisi termal normal, perangkat ini mampu menghamburkan daya hingga 10W. Chip ini memiliki konsumsi sendiri yang rendah sekitar 8mA. Indikator ini tetap tidak berubah bahkan dengan perubahan arus yang melewati ROLL dan perubahan tegangan input.

Elemen LM317 mampu mempertahankan tegangan konstan pada resistor utama, yang diatur dalam batas tertentu menggunakan resistor pemangkas. Resistor utama dengan resistansi konstan menjamin kestabilan arus yang melewatinya, sehingga disebut juga resistor pengatur arus.

Stabilizer ROLL sederhana dan dapat digunakan sebagai beban elektronik, pengisian baterai, dan aplikasi lainnya.

Stabilizer arus pada dua transistor

Karena desainnya yang sederhana, stabilisator dengan dua transistor sangat sering digunakan dalam rangkaian elektronik. Kerugian utama mereka adalah arus yang tidak stabil pada beban pada tegangan yang bervariasi. Jika karakteristik arus yang tinggi tidak diperlukan, maka perangkat penstabil ini cukup cocok untuk memecahkan banyak masalah sederhana.

Selain dua transistor, rangkaian stabilizer berisi resistor pengatur arus. Ketika arus pada salah satu transistor (VT2) meningkat, tegangan pada resistor pengatur arus meningkat. Di bawah pengaruh tegangan ini (0,5-0,6V), transistor lain (VT1) mulai terbuka. Ketika transistor ini terbuka, transistor lain, VT2, mulai menutup. Dengan demikian, jumlah arus yang mengalir melaluinya berkurang.

Transistor bipolar digunakan sebagai VT2, tetapi jika perlu, dimungkinkan untuk membuat penstabil arus yang dapat disesuaikan menggunakan transistor efek medan MOSFET yang digunakan sebagai dioda zener. Pemilihannya didasarkan pada tegangan 8-15 volt. Elemen ini digunakan ketika tegangan catu daya terlalu tinggi, di bawah pengaruhnya gerbang transistor efek medan dapat rusak. Dioda zener MOSFET yang lebih kuat dirancang untuk tegangan lebih tinggi - 20 volt atau lebih. Pembukaan dioda zener tersebut terjadi pada tegangan gerbang minimal 2 volt. Oleh karena itu, terjadi peningkatan tegangan, memastikan pengoperasian normal rangkaian penstabil arus.

Regulator DC yang dapat disesuaikan

Terkadang ada kebutuhan akan stabilisator arus dengan kemampuan untuk menyesuaikan dalam rentang yang luas. Beberapa rangkaian mungkin menggunakan resistor pengatur arus dengan karakteristik yang dikurangi. Dalam hal ini, perlu menggunakan penguat kesalahan, yang didasarkan pada penguat operasional.

Dengan bantuan satu resistor pengatur arus, tegangan pada resistor lainnya diperkuat. Kondisi ini disebut peningkatan tegangan kesalahan. Menggunakan penguat referensi, parameter tegangan referensi dan tegangan kesalahan dibandingkan, setelah itu keadaan transistor efek medan disesuaikan.

Sirkuit ini memerlukan daya terpisah, yang disuplai ke konektor terpisah. Tegangan suplai harus memastikan pengoperasian normal semua komponen rangkaian dan tidak melebihi tingkat yang cukup untuk menyebabkan kerusakan pada transistor efek medan. Konfigurasi rangkaian yang tepat memerlukan pengaturan penggeser resistor variabel ke posisi tertinggi. Menggunakan resistor pemangkas, nilai arus maksimum diatur. Dengan demikian, resistor variabel memungkinkan arus disesuaikan dari nol hingga nilai maksimum yang ditetapkan selama proses pengaturan.

Penstabil arus pulsa yang kuat

Berbagai macam arus suplai dan beban tidak selalu menjadi kebutuhan utama stabilisator. Dalam beberapa kasus, efisiensi perangkat yang tinggi sangat penting. Masalah ini berhasil diselesaikan dengan sirkuit mikro penstabil arus berdenyut, yang menggantikan penstabil kompensasi. Perangkat jenis ini memungkinkan Anda menghasilkan tegangan tinggi pada beban bahkan dengan adanya tegangan masukan rendah.

Selain itu ada boosternya. Mereka digunakan bersama dengan beban yang tegangan suplainya melebihi tegangan input perangkat penstabil. Sebagai pembagi tegangan keluaran, dua resistor digunakan dalam rangkaian mikro, yang dengannya tegangan masukan dan keluaran secara bergantian diturunkan atau dinaikkan.

Penstabil pada LM2576

Terkadang pengendara perlu membatasi arus pengisian baterai, memeriksa sumber listrik tertentu, atau mengalirkan tegangan melalui dioda. Untuk menyelesaikan salah satu tugas ini, masuk akal untuk menggunakan penstabil arus untuk LED dengan tangan Anda sendiri. Anda akan mempelajari lebih lanjut tentang skema apa yang ada untuk mengembangkan perangkat ini di bawah.

[Bersembunyi]

Rangkaian stabilisator dan pengatur arus

Sumber arus tidak ada persamaannya dengan sumber tegangan. Tujuan dari yang pertama adalah untuk menstabilkan parameter keluaran, serta kemungkinan perubahan tegangan keluaran. Hal ini terjadi agar level saat ini selalu sama. Sumber arus digunakan untuk menyalakan lampu LED, mengisi baterai di mobil, dll. Jika Anda perlu membuat pengatur arus pulsa sederhana untuk lampu berjalan 12V untuk mobil dengan tangan Anda sendiri, maka kami memberikan perhatian Anda beberapa diagram.

Di Krenka

Untuk membuat penstabil arus pulsa otomotif sederhana di rumah, Anda memerlukan sirkuit mikro 12v. lm317 sempurna untuk tujuan ini. Penstabil tegangan 12 V lm317 dianggap dapat disesuaikan dan mampu beroperasi dengan arus jaringan terpasang hingga satu setengah ampere. Dalam hal ini tegangan input bisa sampai 40 volt, lm317 mampu menghamburkan daya hingga 10 watt. Tapi ini hanya mungkin jika rezim termal dipatuhi.

Secara umum konsumsi lm317 saat ini relatif kecil - sekitar 8 ampere, dan angka ini hampir tidak pernah berubah. Bahkan jika arus yang berbeda melewati bank lm317 atau tegangan input berubah. Seperti yang dapat Anda pahami, stabilizer 12 V lm317 untuk jaringan terpasang mobil memungkinkan untuk mempertahankan tegangan konstan pada komponen R3.

Omong-omong, indikator ini dapat disesuaikan melalui penggunaan elemen R2, namun batasannya tidak signifikan. Di perangkat lm317, komponen R3 adalah driver saat ini. Karena indikator resistansi lm317 selalu berada pada level yang sama, arus yang melewatinya juga akan stabil (penulis video - Denis T).

Sedangkan untuk input bank lm317, arusnya akan menjadi 8 mph lebih tinggi. Dengan menggunakan rangkaian yang dijelaskan di atas, Anda dapat mengembangkan penstabil tegangan paling sederhana untuk DRL mobil. Alat tersebut dapat digunakan sebagai alat beban elektronik, sumber arus untuk pengisian ulang baterai dan keperluan lainnya. Perlu dicatat bahwa perangkat terintegrasi dengan arus 3A atau kurang bereaksi cukup cepat terhadap berbagai perubahan denyut nadi. Adapun kerugiannya, perangkat tersebut dicirikan oleh resistansi yang terlalu tinggi, sehingga harus menggunakan komponen yang kuat.

Pada dua transistor

Yang cukup umum saat ini adalah stabilisator untuk jaringan on-board kendaraan 12v yang menggunakan dua transistor. Salah satu kelemahan utama perangkat tersebut adalah stabilitas arus yang buruk jika terjadi perubahan voltase tegangan suplai. Namun, sirkuit untuk jaringan on-board kendaraan 12v ini cocok untuk banyak tugas.

Di bawah ini Anda dapat melihat diagramnya sendiri. Dalam hal ini, alat yang mendistribusikan arus adalah resistor R2. Ketika indikator ini meningkat, tegangan pada elemen ini juga meningkat. Jika pembacaannya antara 0,5 dan 0,6 volt, komponen VT1 terbuka. Saat dibuka, perangkat ini akan menutup elemen VT2, akibatnya arus yang melewati VT2 akan mulai berkurang. Saat merancang suatu rangkaian, Anda dapat menggunakan transistor efek medan Mosfet bersama dengan VT2.

Sedangkan untuk komponen VD1 digunakan untuk tegangan 8 sampai 15 volt dan diperlukan jika levelnya terlalu tinggi dan kinerja transistor dapat terganggu. Jika transistornya kuat, maka tegangan di jaringan mobil bisa sekitar 20 volt. Harus diingat bahwa transistor MOSFET terbuka ketika tegangan pada gerbangnya adalah 2 volt. Jika Anda menggunakan penyearah universal untuk mengisi baterai atau tugas lainnya, maka kerja transistor dan resistor R1 sudah cukup untuk Anda.

Pada penguat operasional (op-amp)

Pilihan untuk merakit perangkat dengan penguat kesalahan khusus untuk mobil relevan jika Anda memiliki kebutuhan untuk mengembangkan perangkat yang beroperasi dalam jangkauan luas. Dalam hal ini, R7 akan menjalankan fungsi elemen pengatur arus. Penguat operasional DA2.2 memungkinkan Anda meningkatkan level tegangan dalam volt elemen pengatur arus. Perangkat DA 2.1 dirancang untuk membandingkan tingkat parameter referensi. Ingatlah bahwa rangkaian perangkat 3a ini membutuhkan daya tambahan yang harus disuplai ke konektor XP2. Level tegangan dalam volt harus cukup untuk menjamin fungsionalitas elemen seluruh sistem.

Perangkat untuk mobil harus dilengkapi dengan generator, dalam kasus kami, fungsi ini dilakukan oleh elemen REF198, yang ditandai dengan tingkat tegangan keluaran 4 volt. Sirkuitnya sendiri cukup mahal, jadi jika perlu, Anda bisa memasang engkol sebagai gantinya. Untuk melakukan penyesuaian dengan benar, Anda harus mengatur penggeser resistor R1 ke posisi atas, dan menggunakan elemen R3, atur nilai arus yang diinginkan 3a. Untuk mencegah eksitasi digunakan komponen R2, C2 dan R4.

Pada chip penstabil pulsa

Dalam beberapa kasus, perangkat untuk mobil harus berfungsi tidak hanya dalam berbagai beban, tetapi pada saat yang sama memiliki efisiensi yang tinggi. Maka penggunaan perangkat kompensasi tidak akan tepat, melainkan elemen pulsa yang digunakan.

Kami mengundang Anda untuk membiasakan diri dengan salah satu sirkuit MAX771 yang paling umum; fitur-fiturnya adalah sebagai berikut:

• level tegangan referensi - 1,5 volt;
• faktor efisiensi pada beban 10 mil ampere hingga 1 ampere akan menjadi sekitar 90%;
• indikator daya berkisar antara 2 hingga 16,5 volt;
• Daya keluarannya mencapai 15 watt (penulis videonya adalah Andrey Kanaev).

Bagaimana prosedur stabilisasinya? Komponen R1 dan R2 merupakan pembagi keluaran rangkaian. Ketika tingkat tegangan terbagi menjadi lebih besar dari tegangan referensi, perangkat secara otomatis mengurangi parameter keluaran. Ketika prosesnya dibalik, perangkat akan meningkatkan indikator ini. Anda bisa mendapatkan sumber arus stabil yang berfungsi jika rangkaian diubah sedemikian rupa sehingga sistem secara keseluruhan mulai merespons parameter keluaran.

Jika beban pada perangkat tidak terlalu besar, yaitu kurang dari 1,5 volt, sirkuit mikro akan berfungsi sebagai penstabil yang berfungsi. Namun ketika parameter ini mulai meningkat tajam, perangkat akan beralih ke mode stabilisasi. Pemasangan resistor R8 hanya diperlukan bila level beban terlalu tinggi dan lebih dari 16 volt.

Adapun elemen R3 bersifat pendistribusi arus. Salah satu kelemahan utama dari opsi ini adalah penurunan beban pada resistor di atas terlalu tinggi. Jika Anda ingin menghilangkan kelemahan ini, maka untuk meningkatkan sinyal, Anda perlu memasang penguat operasional tambahan.

Kesimpulan

Pada artikel ini kami melihat beberapa opsi untuk perangkat penstabil untuk mobil. Tentu saja, sirkuit seperti itu selalu dapat ditingkatkan jika diperlukan, membantu meningkatkan kinerja, dll. Ingatlah bahwa jika perlu, Anda selalu dapat menggunakan IC yang dirancang khusus sebagai pengatur. Selain itu, jika memungkinkan, Anda dapat secara mandiri memproduksi komponen regulasi yang cukup kuat, namun opsi seperti itu lebih relevan untuk memecahkan masalah tertentu.

Seperti yang Anda lihat, mengembangkan suatu sirkuit adalah tugas yang cukup rumit dan melelahkan; Anda tidak bisa begitu saja melakukan pendekatan tanpa memiliki pengalaman yang sesuai. Kurangnya keterampilan tertentu tidak akan memungkinkan Anda mendapatkan hasil yang diinginkan. Untuk membuat diagram mobil dengan tangan Anda sendiri, Anda harus mengikuti semua langkah yang dijelaskan di atas dengan cermat.

Video “Perangkat untuk menyalakan LED”

Cara membuat stabilizer di rumah untuk menyalakan lampu di mobil atau untuk keperluan lain - pelajari dari video (penulis video adalah Ded Xin).

Stabilisator arus dirancang untuk menstabilkan arus pada beban. Tegangan pada beban tergantung pada resistansinya. Stabilisator diperlukan agar berbagai perangkat elektronik berfungsi, misalnya.

Anda dapat mengatur penurunan tegangan menjadi sangat kecil. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi kerugian dengan stabilitas arus keluaran yang baik. Resistansi keluaran transistor sangat tinggi. Sirkuit ini digunakan untuk menghubungkan LED atau mengisi baterai berdaya rendah.

Tegangan pada transistor ditentukan oleh dioda zener VD1. R2 berperan sebagai sensor arus dan menentukan arus pada output stabilizer. Ketika arus meningkat, penurunan tegangan pada resistor ini menjadi lebih besar. Tegangan disuplai ke emitor transistor. Akibatnya, tegangan pada sambungan basis-emitor, yang sama dengan selisih antara tegangan basis dan tegangan emitor, berkurang, dan arus kembali ke nilai yang ditentukan.

Skema cermin saat ini

Generator saat ini berfungsi serupa. Sirkuit yang populer untuk generator semacam itu adalah “cermin arus”, di mana transistor bipolar, atau lebih tepatnya, sambungan emitor, digunakan sebagai pengganti dioda zener. Alih-alih resistansi R2, resistansi emitor digunakan.

Stabilisator saat ini di lapangan

Rangkaian yang menggunakan transistor efek medan lebih sederhana.

Arus beban melewati R1. Arus dalam rangkaian: “+” dari sumber tegangan, gerbang pembuangan VT1, resistansi beban, kutub negatif sumber sangat kecil, karena gerbang pembuangan dibiaskan ke arah yang berlawanan.

Tegangan pada R1 positif: di sebelah kiri “-”, di sebelah kanan tegangannya sama dengan tegangan lengan kanan resistansi. Oleh karena itu, tegangan gerbang relatif terhadap sumbernya negatif. Ketika resistansi beban berkurang, arus meningkat. Oleh karena itu tegangan gerbang dibandingkan dengan sumber mempunyai perbedaan yang lebih besar. Akibatnya transistor menutup lebih kuat.

Ketika transistor semakin menutup maka arus beban akan berkurang dan kembali ke nilai awalnya.

Perangkat pada sebuah chip

Pada skema masa lalu terdapat unsur perbandingan dan penyesuaian. Struktur rangkaian serupa digunakan saat merancang perangkat pemerataan tegangan. Perbedaan antara alat penstabil arus dan tegangan adalah sinyal pada rangkaian umpan balik berasal dari sensor arus yang dihubungkan dengan rangkaian arus beban. Oleh karena itu, untuk membuat stabilisator arus, digunakan sirkuit mikro populer 142 EH 5 atau LM 317.

Di sini, peran sensor arus dimainkan oleh resistansi R1, di mana stabilizer mempertahankan tegangan dan arus beban konstan. Nilai resistansi sensor jauh lebih rendah dibandingkan resistansi beban. Penurunan tegangan pada sensor mempengaruhi tegangan keluaran stabilizer. Sirkuit ini cocok dengan pengisi daya dan LED.

Mengganti penstabil

Stabilisator pulsa yang dibuat berdasarkan sakelar memiliki efisiensi tinggi. Mereka mampu menciptakan tegangan tinggi pada konsumen dengan tegangan masukan rendah. Sirkuit ini dirakit pada sirkuit mikro MAKS 771.

Resistansi R1 dan R2 berperan sebagai pembagi tegangan pada output rangkaian mikro. Jika tegangan pada keluaran rangkaian mikro menjadi lebih tinggi dari nilai referensi, maka rangkaian mikro menurunkan tegangan keluaran, dan sebaliknya.

Jika rangkaian diubah sehingga rangkaian mikro bereaksi dan mengatur arus keluaran, maka diperoleh sumber arus yang stabil.

Ketika tegangan pada R3 turun di bawah 1,5 V, rangkaian bertindak sebagai penstabil tegangan. Segera setelah arus beban meningkat ke tingkat tertentu, penurunan tegangan pada resistor R3 menjadi lebih besar, dan rangkaian bertindak sebagai penstabil arus.

Resistansi R8 dihubungkan sesuai rangkaian ketika tegangan naik di atas 16,5 V. Resistansi R3 mengatur arus. Aspek negatif dari rangkaian ini adalah penurunan tegangan yang signifikan pada resistansi pengukur arus R3. Masalah ini dapat diatasi dengan menghubungkan penguat operasional untuk memperkuat sinyal dari R3.

Stabilisator arus untuk LED

Anda dapat membuat perangkat seperti itu sendiri menggunakan sirkuit mikro LM 317. Untuk melakukan ini, yang tersisa hanyalah memilih resistor. Disarankan untuk menggunakan catu daya berikut untuk stabilizer:

• Blok printer 32 V.
• Blok laptop 19 V.
• Catu daya 12 V apa pun.

Keuntungan dari perangkat tersebut adalah biayanya yang rendah, kesederhanaan desain, dan peningkatan keandalan. Tidak ada gunanya merakit sendiri sirkuit yang rumit, lebih mudah untuk membelinya.