Prosty stabilizator prądu: zasada działania, model impulsowy, uniwersalne urządzenie regulowane

Aby skutecznie przezwyciężyć różne zakłócenia w sieci, konieczne jest zastosowanie prostych stabilizatorów prądu. Współcześni producenci zajmują się przemysłową produkcją takich urządzeń, dzięki czemu każdy model różni się właściwościami funkcjonalnymi i technicznymi. W przemyśle gospodarstwa domowego nie ma dużych wymagań dotyczących stabilizatorów prądu, ale wysokiej jakości sprzęt pomiarowy zawsze potrzebuje stabilnego napięcia.

Krótki opis

Doświadczeni rzemieślnicy doskonale zdają sobie sprawę, że najprostsze ograniczniki prądu prezentowane są w postaci zwykłych rezystorów. Takie jednostki są często nazywane stabilizatorami., co nie jest rzeczywistością, ponieważ nie są w stanie usunąć wszystkich zakłóceń, gdy napięcie na ich wejściu waha się. Zastosowanie rezystora w obwodzie zasilania urządzenia jest możliwe tylko wtedy, gdy całe napięcie wejściowe jest ustabilizowane.

W innej sytuacji nawet najmniejsze przepięcia odbierane są jako zwiększone obciążenie, co negatywnie wpływa na pracę całego urządzenia. Sprawność rezystancyjnych ograniczników prądu jest raczej niska, ponieważ zużywana przez nie energia jest rozpraszana w postaci ciepła.

Wyższy poziom sprawności posiadają konstrukcje wykonane w oparciu o gotowe układy scalone stabilizatorów liniowych. Obwody takich urządzeń wyróżniają się minimalnym zestawem elementów, łatwością konfiguracji i brakiem zakłóceń. Aby uniknąć niepożądanego przegrzania elementu sterującego, różnice między napięciami wejściowymi i wyjściowymi należy ograniczyć do minimum. W przeciwnym razie obudowa mikroukładu będzie zmuszona do rozproszenia całej nieodebranej energii, co kilkakrotnie zmniejsza końcowy wskaźnik wydajności.

Największą wydajność mają obwody z modulacją szerokości impulsu. Ich produkcja opiera się na wykorzystaniu uniwersalnych mikroukładów, w których znajduje się obwód odwrotny komunikacja i specjalne mechanizmy ochronne, dzięki którym niezawodność wszystkich urządzenia. Zastosowanie transformatora impulsowego prowadzi do zatrzymania obwodu, co pozytywnie wpływa na poziom wydajności i długość życia. Warto zauważyć, że takie stabilizatory są często wykonywane przez rzemieślników własnymi rękami, używając do tego specjalnych części.

Funkcjonalność

Tylko mistrz dobrze znający zasadę działania stabilizatora prądu będzie w stanie efektywnie wykorzystać to urządzenie w różnych dziedzinach. Główną trudnością jest to, że sieci energetyczne są nasycone różnymi hałasami, które negatywnie wpływają na wydajność sprzętu i urządzeń. Aby skutecznie przezwyciężyć źródła negatywnego wpływu, eksperci na całym świecie stosują stabilizatory napięcia i prądu.

Każdy taki produkt zawiera niezastąpiony element - transformator, co zapewnia stabilną i bezawaryjną pracę całego systemu. Nawet najbardziej elementarny obwód jest koniecznie wyposażony w uniwersalny mostek prostowniczy, który jest połączony z różnymi rezystorami i kondensatorami. Główne cechy wydajności obejmują graniczny poziom oporu i indywidualną pojemność.

Wykwalifikowani specjaliści zauważają, że prosty stabilizator prądu działa zgodnie z najbardziej podstawowym schematem. Chodzi o to, że prąd elektryczny płynie do głównego transformatora, dzięki czemu zmienia się jego graniczna częstotliwość. Na wejściu zawsze pokrywa się z tym wskaźnikiem w sieci, będąc w granicach 50 herców. Dopiero po zajściu aktualnej konwersji częstotliwość graniczna zostanie zredukowana do optymalnego poziomu.

Warto zauważyć, że w tradycyjnym obwodzie znajdują się potężne prostowniki wysokonapięciowe, które pomagają określić biegunowość napięcia. Ale kondensatory są zaangażowane w wysokiej jakości stabilizację prądu, rezystory eliminują istniejące zakłócenia.

Wykonanie prostego konwertera dla diod LED

Doświadczeni rzemieślnicy zgodzą się, że montaż wysokiej jakości i trwałego stabilizatora nie jest taki trudny. Główną cechą jest to, że w urządzeniu można zainstalować cały system kondensatorów niskonapięciowych 20 woltów, a mikroukład impulsowy może mieć wejście do 35 V. Najprostszym stabilizatorem LED DIY jest wariant LM317. Musisz tylko poprawnie obliczyć rezystor dla używanej diody LED za pomocą specjalistycznego kalkulatora online.

Ważnym faktem pozostaje to, że dla dobrze skoordynowanego działania takiej jednostki” improwizowane jedzenie jest świetne:

• Standardowa jednostka 19 V z laptopa.
• Przy 24 V.
• Mocniejsza jednostka 32 V z konwencjonalnej drukarki.
• Albo 9 lub 12 woltów z niektórych urządzeń elektroniki użytkowej.

Do głównych zalet takiego konwertera należy zawsze jego dostępność, minimalna liczba elementów, wysoki stopień niezawodności i dostępność w sklepach. Samodzielne zbieranie bardziej złożonego obwodu jest bardzo nieracjonalne. Jeśli mistrz nie ma niezbędnego doświadczenia, lepiej kupić gotowy stabilizator prądu pulsacyjnego. W razie potrzeby zawsze można go poprawić.

Czas działania diody LED bez utraty jasności zależy od trybu. Główną zaletą najprostszych stabilizatorów (sterowników), takich jak mikroukład stabilizatora LM317, jest to, że są one raczej trudne do spalenia. Schemat połączeń LM317 wymaga tylko dwóch części: samego mikroukładu, który jest włączony w tryb stabilizacji, oraz rezystora. Sam proces montażu składa się z kilku głównych etapów:

1. Będziesz musiał kupić rezystor zmienny o rezystancji 0,5 kOhm (posiada trzy wyprowadzenia i pokrętło). Można go zamówić przez Internet lub kupić w „Radioamatorach”.
2. Przewody są przylutowane do zacisku środkowego, a także do jednego z zewnętrznych.
3. Za pomocą multimetru włączonego w trybie pomiaru rezystancji mierzy się rezystancję rezystora. Konieczne jest osiągnięcie maksymalnego odczytu 500 omów (aby dioda LED nie przepaliła się przy niskiej rezystancji rezystora).
4. Po dokładnym sprawdzeniu poprawności połączeń przed podłączeniem układ jest montowany.

Dla każdego urządzenia można osiągnąć zasilanie 10 A (ustawione przez rezystancję o niskiej rezystancji). Do tych celów można użyć tranzystora KT825 lub zainstalować analog o lepszych parametrach technicznych i układzie chłodzenia. Maksymalna moc LM317 wynosi 1,5 ampera. Jeśli istnieje potrzeba zwiększenia prądu, do obwodu można dodać tranzystor polowy lub konwencjonalny.

Uniwersalny regulowany model

Wielu techników staje przed koniecznością użycia wysokiej jakości stabilizatora, który umożliwiłby szeroki zakres ustawień sieciowych. Niektóre nowoczesne obwody różnią się tym, że zapewniają obecność rezystora ustawiającego prąd o obniżonej charakterystyce. Sami eksperci zauważają, że takie urządzenie pozwala wzmocnić napięcie w innym rezystorze. Ten stan jest powszechnie określany jako zwiększone napięcie błędu.

Parametry napięcia odniesienia i błędu można porównać za pomocą wzmacniacza odniesienia, dzięki czemu kreator dostosowuje stan tranzystora polowego. Należy zauważyć, że taki schemat wymaga dodatkowego zasilania, które należy dostarczyć do osobnego złącza. Chodzi o to, że napięcie zasilania musi zapewniać skoordynowane działanie absolutnie wszystkich elementów używanego obwodu. Nie należy przekraczać dopuszczalnego poziomu, ponieważ może to prowadzić do przedwczesnej awarii sprzętu.

Aby właściwie wyregulować działanie regulowanego stabilizatora prądu, należy użyć specjalnego suwaka. To rezystor dostrajający pozwala urządzeniu nadrzędnemu ustawić maksymalną wartość prądu. Konfiguracja sieci okazuje się bardziej elastyczna, ponieważ wszystkie parametry można niezależnie regulować w zależności od intensywności pracy.

Urządzenie wielofunkcyjne

Sterowniki do diod LED 220 V mają średnią złożoność produkcyjną. Ich konfiguracja może zająć dużo czasu i wymagać doświadczenia w konfiguracji. Taki sterownik można pobrać z lamp LED, reflektorów i opraw z uszkodzonym obwodem LED. Większość z nich można również zmodyfikować, poznając model sterownika konwertera. Parametry są zwykle ustawiane przez jeden lub więcej rezystorów.

Arkusz danych wskazuje poziom oporu wymagany do uzyskania pożądanego prądu. Jeśli zainstalujesz regulowany rezystor, liczba amperów będzie regulowana (ale bez przekraczania określonej mocy nominalnej).

Do niedawna dużą popularnością cieszył się uniwersalny moduł XL4015. Zgodnie ze swoimi właściwościami nadaje się do podłączenia diod LED o dużej mocy (do 100 watów). Standardowa wersja jego obudowy jest przylutowana do płytki, która pełni rolę radiatora. Aby poprawić chłodzenie XL4015, obwód należy zmodyfikować za pomocą radiatora zainstalowanego na obudowie urządzenia.

Wielu użytkowników po prostu stawia to na wierzch, jednak wydajność takiej instalacji jest raczej niska. Wskazane jest umieszczenie układu chłodzenia na dole płytki, naprzeciwko lutowania mikroukładu. Aby uzyskać optymalną jakość, można go odlutować i zainstalować na pełnowartościowym grzejniku za pomocą pasty termicznej. Przewody będą musiały zostać przedłużone. Dla diod można zainstalować dodatkowe chłodzenie, co znacznie zwiększy wydajność całego obwodu.

Wśród sterowników najbardziej wszechstronny jest uważany za regulowany. Należy zainstalować rezystor zmienny, który ustawia liczbę amperów. Te cechy są zwykle wskazane w następujących dokumentach:

• W dołączonej dokumentacji mikroukładu.
• Arkusz danych.
• W standardowym schemacie okablowania.

Bez dodatkowego chłodzenia mikroukładu takie urządzenia wytrzymują 1-3 A (zgodnie z modelem kontrolera modulacji szerokości impulsu). Główną wadą tych sterowników jest nadmierne nagrzewanie się diody i dławika. Powyżej 3 A wymagane jest chłodzenie mocnej diody i sterownika. Dławik jest zastępowany bardziej odpowiednim lub zwinięty grubym drutem.

Niezbędne urządzenie DC

Nawet początkujący mistrz wie, że takie urządzenie działa na zasadzie podwójnej integracji. W absolutnie wszystkich modelach za ten proces odpowiadają konwertery. Uniwersalne tranzystory dwukanałowe mają na celu zwiększenie istniejących charakterystyk dynamicznych. Należy pamiętać, że w celu wyeliminowania strat ciepła należy używać dużych kondensatorów.

Możliwe jest wykonanie wskaźnika prostowania tylko dzięki dokładnemu obliczeniu wymaganej wartości. Jak pokazuje praktyka, jeśli przy napięciu wyjściowym DC uzyskuje się 12 amperów, wartość graniczna powinna wynosić 5 V. Urządzenie będzie w stanie stabilnie utrzymać częstotliwość roboczą na poziomie około 30 Hz. Jeśli chodzi o napięcie progowe, wszystko zależy od zablokowania sygnału pochodzącego z transformatora. Ale przód impulsów nie powinien przekraczać 2 ISS.

Tylko wysokiej jakości konwersja prądu może zapewnić skoordynowaną pracę głównych tranzystorów. W tym obwodzie dozwolone są tylko diody półprzewodnikowe. Jeśli rezystory są balastem, to wiąże się to z dużymi stratami ciepła. Dlatego współczynnik rozrzutu jest znacznie zwiększony. Mistrz widzi, że amplituda drgań wzrosła, ale proces indukcyjności nie wystąpił.

Nowoczesny tor oparty na KREN

Takie urządzenie będzie działać stabilnie tylko z elementami LM317 i KR142EN12. Działają bowiem jak uniwersalne regulatory napięcia, dobrze radząc sobie z prądami do 1,5 A i napięciami wyjściowymi do 40 woltów. W klasycznym trybie termicznym elementy te są w stanie jakościowo rozpraszać moc do 10 watów. Same mikroukłady mają niskie zużycie własne, ponieważ liczba ta wynosi tylko 8 mA. Najważniejsze, że ten wskaźnik pozostaje niezmieniony, nawet jeśli napięcie się zmienia.

Szczególną uwagę należy zwrócić na mikroukład LM317, który jest w stanie utrzymać stałe napięcie na głównym rezystorze. Ta jednostka o stałej rezystancji zapewnia maksymalną stabilność przepływającego przez nią prądu, dlatego często nazywana jest rezystorem nastawczym prądu. Nowoczesne stabilizatory na KREN różnią się od swoich odpowiedników względną prostotą, dzięki czemu są aktywnie wykorzystywane jako ładowarka do akumulatorów i obciążeń elektronicznych.