Драйвер для светодиодов своими руками


Самый простой драйвер светодиода это обычный резистор. Но у этой простоты есть большой недостаток: стабильность тока сильно зависит от стабильности напряжения блока питания. Если стабилизированные блоки питания гарантируют стабильность напряжения, то напряжение на аккумуляторе зависит от степени его заряда. Конечно можно сначала стабилизировать напряжение, а потом уже подключить светодиоды через резистор, но есть более правильный способ: стабилизатор тока. Он стабилизирует в широком диапазоне входных напряжений: минимум определяется падением напряжения на светодиодах плюс падение на шунте, а максимум — пробивным напряжением силового транзистора его мощностью рассеивания.

Ниже приведена схема драйвера светодиода который можно сделать своими руками используя всего лишь 4 компонента: 2 резистора, транзистор и стабилитрон.

dr-sv-pr

На стабилитроне VD1 создается опорное напряжение. Чтобы создать это напряжение через стабилитрон нужно пропустить минимальный ток при котором стабилитрон войдет в режим стабилизации. Например выберем стабилитрон с напряжением стабилизации 2,4В минимальный ток стабилизации которого равен 3мА, а минимальное напряжение питания будет равно 12В.

Рассчитаем резистор R1=(Uбп-Uст)/Iст=(12-2,4)/0,003=3200 Ом, выбираем резистор по ряду номиналов 3,3кОм.

Транзистор VT1 работает в режиме с общим эмиттером и отрицательной обратной связью по току. Регулирование по току осуществляется с помощью резистора R2. В расчетах можно пренебречь базовым током транзистора, так как он многократно меньше тока через стабилитрон или токов коллектора и эмиттера. Транзистор VT1 поддерживает ток через коллектор примерно равный току эмиттера, а ток эмиттера можно определить как:

Iэ=(Uст-0,6В)/R2.

Где, 0,6В напряжение перехода база-эмиттер транзистора. Принцип работы обратной связи по току: если эмиттерный ток маленький, то и падение на R2 маленькое, значит на между выводами базы и эмиттера прикладывается напряжение больше 0,6В и транзистор открывается. Открываясь транзистор начинает пропускать через себя все больше тока, значит и падение напряжения на R2 возрастает это приводит к снижению напряжения на база-эмиттерном переходе транзистора. В какой-то момент времени напряжение на входе транзистора станет равным 0,6 и транзистор перестанет открываться и выходной ток стабилизируется. Если в какой-то момент времени возрастет ток коллектора (например из-за повышения питающего напряжения), то возрастет напряжение на R2, следовательно уменьшиться напряжение на входе транзистора и транзистор начнет закрываться, до того момента, как напряжение на входе снова станет 0,6В.

Допустим нам нужен ток стабилизации 300мА, тогда:

R2=(Uст-0,6В)/Iэ=(2,4-0,6)/0,3=6 Ом.

Из стандартного ряда можно выбирать 6,2 Ома, но так как скорее всего резисторы придется ставить мощные, то будем ориентироваться на два параллельно включенных резистора по 12 Ом или три по 18 Ом.

Теперь нужно рассчитать мощность резистора R2:

P=I*I*R=0,3*0,3*6=0,54Вт,

Широко распространены 1/8 и 1/4 Ваттные  резисторы. Поэтому возьмем три 18 Омные резисторы на 1/4 Ватта. Так же можно использовать 5 резисторов по 30 Ом, на мощность 1/8 Вт.

Осталось выбрать транзистор, напряжение КЭ его должно быть больше напряжения питания, максимальный ток коллектора больше или равен току стабилизации, а максимальная рассеиваемая мощность должна быть больше произведения напряжения блока питания на ток стабилизации.

 Драйвер для светодиодов своими руками с низким падением напряжения

При использовании низковольтного источника питания, даже падение напряжения в 1,8В способно существенно уменьшить диапазон работы стабилизатора. Но нас спасет применение биполярного транзистора вместо стабилитрона, падение снизиться до 0,6В. Правда стабилизация такого стабилизатора будет зависеть от температуры: чем выше температура VT1 тем ниже ток стабилизации.

В расчетах упоминается величина 0,6В — падение напряжение на переходе база-эмиттер кремниевого биполярного транзистора. Но на самом деле эта величина зависит от многих факторов, в том числе и от температуры. И рассчитав собрав такой драйвер ток через светодиоды будет несколько отличатся от расчетного значения. Если потребуется более точно задать ток, то для снижения тока нужно будет увеличивать R2, соответственно для увеличения тока снижать сопротивление R2.

dr-sv-ist-toka

Схема выпрямления переменного тока для драйвера светодиода.

vhod-dr-sv

Драйвер для светодиодов своими руками: 5 комментариев

  1. Алексей

    Драйвер для светодиодов своими руками с низким падением напряжения: «… для снижения тока нужно будет уменьшать R2, соответственно для увеличения снижать сопротивление R2.» Что то здесь не так… Как быть?

    1. admin Автор записи

      Спасибо, правильно будет так: «… для снижения тока нужно будет увеличивать R2, соответственно для увеличения снижать сопротивление R2.»

  2. Alexsandy

    Драйвер оказался собран по трансформаторной схеме. Проверка всех элементов, кроме микросхемы, не выявила отказавших. Следовательно, неисправна микросхема, в Интернете даже упоминание о ее типе не нашел. Светодиодную лампочку отремонтировать не удалось, пригодится на запчасти. Зато изучил ее устройство.

    1. solder

      Можно купить драйвер на алиэкспрессе и поменять целиком. Я покупал трансформаторные драйверы к которым можно подключить от 6 до 10 одноватных светодиодов, стоили они где-то доллар штука.

      Ещё можно из балласта перегоревшей энергосберегайки сделать блок питания для лампочки, но потребуется эмалированный провод и 4 быстрых диода.

  3. Ерёма

    Хорошие светодиоды очень эффективны, а в долгосрочном использовании и экономически оправданы. 10 Ваттные светодиодные лампы по светоотдаче эквивалентны 100 Вт лампам накаливания или 30 Вт энергосберегающим люминесцентным лампам. Несмотря на дороговизну светодиодных ламп, вложения окупятся, так как счет за электричество уменшиться. И окупятся тем быстрее чем дороже стоить килоВатт/час.

Добавить комментарий