Power LEDs - Einfachstes Licht mit Konstantstromschaltung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Hier ist eine wirklich einfache und kostengünstige ($ 1) LED-Treiberschaltung. Die Schaltung ist eine "Konstantstromquelle", was bedeutet, dass sie die LED-Helligkeit konstant hält, unabhängig davon, welches Netzteil Sie verwenden oder welche Umgebungsbedingungen Sie den LEDs aussetzen.

Oder anders ausgedrückt: "Das ist besser als einen Widerstand zu verwenden". Es ist konsistenter, effizienter und flexibler. Es ist insbesondere für Hochleistungs-LEDs ideal und kann für eine beliebige Anzahl und Konfiguration von normalen oder Hochleistungs-LEDs mit jeder Art von Stromversorgung verwendet werden. Als einfaches Projekt habe ich die Treiberschaltung gebaut und mit einer Hochleistungs-LED und einem Power-Brick verbunden, wodurch ein Plug-in-Licht entsteht. Power-LEDs kosten jetzt etwa 3 US-Dollar, dies ist also ein sehr kostengünstiges Projekt mit vielen Verwendungsmöglichkeiten, und Sie können es leicht ändern, um mehr LEDs, Batterien usw. zu verwenden. Ich habe auch mehrere andere Power-LED-Anleitungen, überprüfen Sie diese für andere Hinweise & IdeenDieser Artikel wird Ihnen von MonkeyLectric und dem Monkey Light Fahrradlicht präsentiert.

Schritt 1: Was Sie brauchen

Schaltungsteile (siehe Schaltplan)R1: ca. 100k-Ohm-Widerstand (wie: Yageo CFR-25JB-Serie)R3: Stromeinstellwiderstand - siehe untenQ1: kleiner NPN-Transistor (wie: Fairchild 2N5088BU)Q2: großer N- Kanal-FET (wie: Fairchild FQP50N06L)LED: Power-LED (wie: Luxeon 1-Watt weißer Stern LXHL-MWEC)Andere Teile: Stromquelle: Ich habe einen alten "Wandwarzen" -Transformator verwendet, oder Sie könnten Batterien verwenden. um eine einzelne LED mit Strom zu versorgen, ist alles zwischen 4 und 6 Volt mit genügend Strom in Ordnung. Deshalb ist diese Schaltung praktisch! Sie können eine Vielzahl von Stromquellen verwenden und sie leuchtet immer genau gleich.kühlkörper: hier baue ich eine einfache lampe ohne kühlkörper. das begrenzt uns auf etwa 200mA LED-Strom. Für mehr Strom müssen Sie die LED und Q2 auf einen Kühlkörper legen (siehe meine Notizen in anderen stromgeführten Anleitungen, die ich gemacht habe). Prototyping-Boards: Ich habe anfangs kein Prototyp-Board verwendet, aber ich baute ein zweites nacheinander auf einem Proto-Board, davon gibt es am Ende ein paar Fotos, wenn Sie ein Proto-Board verwenden möchten.

Auswahl von R3: Die Schaltung ist eine Konstantstromquelle, der Wert von R3 bestimmt den Strom. Berechnungen:- Der LED-Strom wird von R3 eingestellt, er ist ungefähr gleich: 0,5 / R3- R3-Leistung: Die vom Widerstand abgegebene Leistung beträgt ungefähr: 0,25 / R3I Stellen Sie den LED-Strom auf 225mA ein, indem Sie R3 von 2,2 Ohm verwenden. Die Leistung von R3 beträgt 0,1 Watt, daher ist ein standardmäßiger 1/4-Watt-Widerstand in Ordnung. Wo sind die Teile erhältlich: Alle Teile außer den LEDs sind unter https://www.digikey.com erhältlich. Sie können nach den angegebenen Teilenummern suchen. Die LEDs sind von Future Electronics, ihr Preis (3 USD pro LED) ist derzeit weitaus besser als bei allen anderen.

Schritt 2: Spezifikationen & Funktion

Hier erkläre ich, wie die Schaltung funktioniert und was die Höchstgrenzen sind. Sie können dies überspringen, wenn Sie möchten.

Spezifikationen: Eingangsspannung: 2V bis 18V Ausgangsspannung: bis zu 0,5V weniger als die Eingangsspannung (0,5V Dropout) Strom: 20 Ampere + mit großem Kühlkörper Höchstgrenzen: Die einzige wirkliche Grenze für die Stromquelle ist Q2, und die Stromquelle verwendet. Q2 fungiert als variabler Widerstand, der die Spannung von der Stromversorgung heruntersetzt, um den Bedarf der LEDs zu erfüllen. Daher benötigt Q2 einen Kühlkörper, wenn ein hoher LED-Strom vorhanden ist oder wenn die Spannung der Stromquelle viel höher ist als die Spannung der LED-Strings. Mit einem großen Kühlkörper kann diese Schaltung viel Leistung verarbeiten. Der angegebene Q2-Transistor funktioniert bis zu einer Stromversorgung von etwa 18 V. Wenn Sie mehr wollen, schauen Sie sich mein Instructable auf LED-Schaltungen an, um zu sehen, wie sich die Schaltung ändern muss. Ohne Kühlkörper kann Q2 nur etwa 1/2 Watt verbrauchen, bevor es richtig heiß wird - das reicht für 200 mA Strom mit bis zu 3 Volt Unterschied zwischen Netzteil und LED. Schaltungsfunktion: - Q2 wird als variabler Widerstand verwendet. Q2 wird von R1 eingeschaltet. - Q1 wird als Überstromerkennungsschalter verwendet und R3 ist der "Sensorwiderstand" oder "Einstellwiderstand", der Q1 auslöst, wenn zu viel Strom fließt. - Der Hauptstrom fließt durch die LEDs, durch Q2 und durch R3. Wenn zu viel Strom durch R3 fließt, beginnt Q1 einzuschalten, wodurch Q2 ausgeschaltet wird. Das Ausschalten von Q2 reduziert den Strom durch die LEDs und R3. Deshalb haben wir eine "Feedback-Schleife" erstellt, die den Strom kontinuierlich verfolgt und jederzeit genau am Sollwert hält.

Schritt 3: Verdrahten Sie die LED

Kabel an die LED anschließen

Schritt 4: Beginnen Sie mit dem Bau der Schaltung

Diese Schaltung ist so einfach, ich werde sie ohne Platine bauen. Ich verbinde einfach die Kabel der Teile in der Luft! Sie können jedoch ein kleines Proto-Board verwenden, wenn Sie möchten (siehe Fotos am Ende für ein Beispiel). Identifizieren Sie zuerst die Pins an Q1 und Q2. Legen Sie die Teile mit den Etiketten oben und den Pins unten vor sich, Pin 1 ist links und Pin 3 ist rechts. Im Vergleich zum Schaltplan: Q2: G = Pin 1D = Pin 2S = Pin 3Q1: E = Pin 1B = Pin 2C = Pin 3 also: Beginnen Sie mit dem Verbinden des Drahtes vom LED-Negativ zu Pin 2 von Q2

Schritt 5: Bauen Sie weiter

Jetzt werden wir anfangen, Q1 zu verbinden.

Kleben Sie zuerst Q1 kopfüber auf die Vorderseite von Q2, damit es einfacher zu arbeiten ist. dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass wenn Q2 sehr heiß wird, Q1 die Strombegrenzung reduziert - ein Sicherheitsfeature! - Pin 3 von Q1 mit Pin 1 von Q2 verbinden. - Pin 2 von Q1 mit Pin 3 von Q2 verbinden.

Schritt 6: Fügen Sie einen Widerstand hinzu

- Lötwiderstand ein Bein des Widerstands R1 an das baumelnde LED-Plus-Kabel

- Löten Sie das andere Bein von R1 an Pin 1 von Q2. - Schließen Sie das Pluskabel von der Batterie oder Stromquelle an das LED-Plus-Kabel an. es wäre wahrscheinlich einfacher gewesen, das zuerst zu tun.

Schritt 7: Fügen Sie den anderen Widerstand hinzu

- R3 an die Seite von Q2 kleben, damit es an Ort und Stelle bleibt.

- verbinden Sie ein Kabel von R3 mit Pin 3 von Q2 - verbinden Sie das andere Kabel von R3 mit Pin 1 von Q1

Schritt 8: Beenden Sie die Schaltung

Verbinden Sie nun das negative Kabel von der Stromquelle mit Pin 1 von Q1.

Sie sind fertig! Wir machen es im nächsten Schritt weniger dünn.

Schritt 9: Permanant-ize It

Testen Sie nun die Schaltung, indem Sie Strom anlegen. Vorausgesetzt, es funktioniert, müssen wir es nur haltbar machen. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, einen großen Klecks Silikonkleber über den gesamten Stromkreis zu verteilen. Dadurch wird es mechanisch stark und wasserdicht. Tupfen Sie einfach auf das Silikon und bemühen Sie sich, alle Luftblasen loszuwerden. Ich nenne diese Methode: "BLOB-TRONICS". es sieht nicht nach viel aus, aber es funktioniert wirklich gut und ist billig und einfach.

Außerdem trägt das Zusammenbinden der beiden Drähte dazu bei, die Belastung der Drähte zu reduzieren. Ich habe auch ein Foto der gleichen Schaltung hinzugefügt, jedoch auf einem Proto-Board (dieses ist "Capital US-1008", erhältlich bei Digikey) und mit einem 0,47-Ohm-R3.