Power LED's - Ánh sáng đơn giản nhất với mạch không đổi: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Đây là một mạch điều khiển LED thực sự đơn giản và rẻ tiền ($ 1). Mạch là "nguồn dòng điện không đổi", có nghĩa là nó giữ cho độ sáng của đèn LED không đổi cho dù bạn sử dụng nguồn điện nào hoặc các điều kiện môi trường xung quanh mà bạn áp dụng cho đèn LED.

Hay nói một cách khác: "cái này tốt hơn dùng điện trở". Nó nhất quán hơn, hiệu quả hơn và linh hoạt hơn. Nó lý tưởng cho đặc biệt là đèn LED công suất cao và có thể được sử dụng cho bất kỳ số lượng và cấu hình nào của đèn LED thông thường hoặc công suất cao với bất kỳ loại nguồn điện nào. Là một dự án đơn giản, tôi đã xây dựng mạch trình điều khiển và kết nối nó với đèn LED công suất cao và cục gạch điện, tạo thành đèn cắm điện. Đèn LED nguồn hiện có giá khoảng 3 đô la, vì vậy đây là một dự án rất rẻ với nhiều cách sử dụng và bạn có thể dễ dàng thay đổi nó để sử dụng nhiều đèn LED hơn, pin, v.v. Ghi chú & ý tưởngBài viết này được MonkeyLectric và đèn xe đạp Monkey Light mang đến cho các bạn.

Bước 1: Những gì bạn cần

Các bộ phận mạch (tham khảo sơ đồ) R1: điện trở xấp xỉ 100k-ohm (chẳng hạn như: Dòng Yageo CFR-25JB) R3: điện trở đặt dòng - xem bên dưới Q1: bóng bán dẫn NPN nhỏ (chẳng hạn như: Fairchild 2N5088BU) Q2: N lớn kênh FET (chẳng hạn như: Fairchild FQP50N06L) LED: LED nguồn (chẳng hạn như: Luxeon 1-watt white star LXHL-MWEC) Các bộ phận khác: nguồn điện: Tôi đã sử dụng một máy biến áp "wall wart" cũ hoặc bạn có thể sử dụng pin. cấp nguồn cho một đèn LED duy nhất từ 4 đến 6 volt với đủ dòng điện sẽ ổn. đó là lý do tại sao mạch này là thuận tiện! bạn có thể sử dụng nhiều nguồn điện khác nhau và nó sẽ luôn sáng giống hệt nhau. tản nhiệt: ở đây tôi đang chế tạo một loại đèn đơn giản không có tản nhiệt nào cả. điều đó giới hạn chúng ta với dòng điện LED khoảng 200mA. để hiện tại hơn, bạn cần đặt đèn LED và Q2 trên một bộ tản nhiệt (xem ghi chú của tôi trong các hướng dẫn sử dụng đèn LED điện khác mà tôi đã thực hiện).prototyping-board: ban đầu tôi không sử dụng bảng proto, nhưng tôi đã chế tạo sau đó trên một bảng proto, có một số hình ảnh của nó ở cuối nếu bạn muốn sử dụng một bảng proto.

chọn R3: Đoạn mạch là nguồn có dòng điện không đổi, giá trị nào của R3 thì cường độ dòng điện là xấp xỉ: 0,25 / R3 Tôi đặt dòng LED thành 225mA bằng cách sử dụng R3 là 2,2 ohms. Công suất R3 là 0,1 watt, do đó, một điện trở 1/4 watt tiêu chuẩn là ổn. Nơi để lấy các bộ phận: tất cả các bộ phận ngoại trừ đèn LED đều có sẵn từ https://www.digikey.com, bạn có thể tìm kiếm các số bộ phận đã cho. đèn LED đến từ các thiết bị điện tử của Tương lai, giá của chúng (3 đô la cho mỗi đèn LED) tốt hơn nhiều so với bất kỳ ai khác hiện tại.

Bước 2: Thông số kỹ thuật & chức năng

Ở đây tôi sẽ giải thích cách hoạt động của mạch và giới hạn tối đa là gì, bạn có thể bỏ qua nếu muốn.

Thông số kỹ thuật: điện áp đầu vào: 2V đến 18V Điện áp đầu ra: nhỏ hơn đến 0,5V so với điện áp đầu vào (0,5V loại bỏ) hiện tại: 20 amps + với một bộ tản nhiệt lớn Giới hạn tối đa: giới hạn thực duy nhất đối với nguồn hiện tại là Q2, và nguồn điện sử dụng. Q2 hoạt động như một biến trở, giảm điện áp từ nguồn điện để phù hợp với nhu cầu của đèn LED. vì vậy Q2 sẽ cần một bộ tản nhiệt nếu có dòng LED cao hoặc nếu điện áp nguồn cao hơn nhiều so với điện áp chuỗi LED. với một bộ tản nhiệt lớn, mạch này có thể xử lý RẤT NHIỀU điện năng. Các bóng bán dẫn Q2 được chỉ định sẽ hoạt động với nguồn điện khoảng 18V. Nếu bạn muốn biết thêm, hãy xem Hướng dẫn về mạch LED của tôi để xem mạch cần thay đổi như thế nào. Hoàn toàn không có tản nhiệt, Q2 chỉ có thể tiêu tán khoảng 1/2 watt trước khi thực sự nóng - điều đó đủ cho dòng điện 200mA với chênh lệch lên đến 3 volt giữa nguồn điện và đèn LED. Chức năng của mạch: - Q2 dùng làm biến trở. Q2 bắt đầu được bật bởi R1. - Q1 được sử dụng như một công tắc cảm biến quá dòng, và R3 là "điện trở cảm nhận" hoặc "điện trở đặt" kích hoạt Q1 khi có quá nhiều dòng điện chạy qua. - Dòng điện chính chạy qua đèn LED, qua Q2 và qua R3. Khi có quá nhiều dòng điện chạy qua R3, Q1 sẽ bắt đầu bật, Q2 bắt đầu tắt. Tắt Q2 làm giảm dòng điện qua đèn LED và R3. Vì vậy, chúng tôi đã tạo ra một "vòng lặp phản hồi", liên tục theo dõi dòng điện và giữ nó chính xác ở điểm đặt mọi lúc.

Bước 3: Đi dây đèn LED

kết nối dây dẫn với đèn LED

Bước 4: Bắt đầu xây dựng mạch

mạch này rất đơn giản, tôi sẽ xây dựng nó mà không có bảng mạch. Tôi sẽ chỉ kết nối dây dẫn của các bộ phận trong không trung! nhưng bạn có thể sử dụng một bảng proto nhỏ nếu bạn muốn (xem ảnh ở cuối để làm ví dụ). đầu tiên, xác định các chân trên Q1 và Q2. đặt các bộ phận trước mặt bạn với nhãn lên và ghim xuống, chân 1 ở bên trái và chân 3 ở bên phải. so với sơ đồ: Q2: G = pin 1D = pin 2S = pin 3Q1: E = chân 1B = chân 2C = chân 3so: bắt đầu bằng cách nối dây từ cực âm LED đến chân 2 của Q2

Bước 5: Tiếp tục xây dựng

bây giờ chúng ta sẽ bắt đầu kết nối Q1.

đầu tiên, dán ngược Q1 lên mặt trước của Q2 để dễ làm việc hơn. điều này có lợi ích bổ sung là nếu Q2 trở nên rất nóng, nó sẽ khiến Q1 giảm giới hạn hiện tại - một tính năng an toàn! - kết nối chân 3 của Q1 với chân 1 của Q2. - kết nối chân 2 của Q1 với chân 3 của Q2.

Bước 6: Thêm điện trở

- hàn điện trở một chân của điện trở R1 với dây cộng đèn LED treo lủng lẳng đó

- Hàn chân còn lại của R1 vào chân 1 của Q2. - gắn dây dương từ pin hoặc nguồn điện vào dây LED-plus. nó có lẽ sẽ dễ dàng hơn để làm điều đó trước tiên.

Bước 7: Thêm điện trở khác

- dán keo R3 vào cạnh Q2 để nó giữ nguyên vị trí.

- kết nối một dây dẫn của R3 với chân 3 của Q2 - kết nối dây dẫn khác của R3 với chân 1 của Q1

Bước 8: Kết thúc mạch

bây giờ nối dây âm từ nguồn điện vào chân 1 của Q1.

bạn đã hoàn tất! chúng tôi sẽ làm cho nó ít mỏng manh hơn trong bước tiếp theo.

Bước 9: Permanant-ize It

bây giờ kiểm tra mạch bằng cách áp dụng điện. giả sử nó hoạt động, chúng ta chỉ cần làm cho nó bền. một cách dễ dàng là bôi một lượng lớn keo silicon lên khắp mạch điện. điều này sẽ làm cho nó bền về mặt cơ học và không thấm nước. chỉ cần tạo bọt trên silicone và cố gắng loại bỏ mọi bọt khí. tôi gọi phương pháp này: "BLOB-TRONICS". Nó trông không giống nhiều, nhưng nó hoạt động thực sự tốt, rẻ và dễ dàng.

Ngoài ra, buộc hai dây với nhau cũng giúp giảm căng thẳng cho dây. Tôi cũng đã thêm một bức ảnh của cùng một mạch, nhưng trên một bảng mạch proto (cái này là "Capital US-1008", có sẵn tại digikey) và với một R3 0,47-ohm.