LEDs de energia - luz mais simples com circuito de corrente constante: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Aqui está um circuito de driver de LED realmente simples e barato (US $ 1). O circuito é uma "fonte de corrente constante", o que significa que ele mantém o brilho do LED constante independentemente da fonte de alimentação usada ou das condições ambientais ao redor às quais os LEDs estão sujeitos.

Ou dito de outra forma: "isso é melhor do que usar um resistor". É mais consistente, mais eficiente e mais flexível. É ideal especialmente para LEDs de alta potência e pode ser usado para qualquer número e configuração de LEDs normais ou de alta potência com qualquer tipo de fonte de alimentação. Como um projeto simples, construí o circuito do driver e o conectei a um LED de alta potência e um power-brick, criando uma luz de plug-in. LEDs de energia agora custam cerca de US $ 3, então este é um projeto muito barato com muitos usos, e você pode facilmente alterá-lo para usar mais LEDs, baterias, etc. Eu tenho vários outros instrutíveis de LED de energia também, verifique outros notas e ideiasEste artigo é fornecido a você pela MonkeyLectric e pela Monkey Light bike light.

Etapa 1: O que você precisa

Partes do circuito (consulte o diagrama esquemático) R1: resistor de aproximadamente 100k ohm (como: série Yageo CFR-25JB) R3: resistor de ajuste de corrente - veja abaixo Q1: transistor NPN pequeno (como: Fairchild 2N5088BU) Q2: N- grande canal FET (como: Fairchild FQP50N06L) LED: LED de energia (como: Luxeon estrela branca de 1 watt LXHL-MWEC) Outras partes: fonte de alimentação: usei um antigo transformador "verruga de parede", ou você poderia usar baterias. para alimentar um único LED, qualquer coisa entre 4 e 6 volts com corrente suficiente será suficiente. é por isso que este circuito é conveniente! você pode usar uma ampla variedade de fontes de energia e sempre acenderá exatamente da mesma forma. dissipadores de calor: aqui, estou construindo uma luz simples, sem dissipador de calor. que nos limita a cerca de 200mA de corrente do LED. para mais corrente, você precisa colocar o LED e Q2 em um dissipador de calor (veja minhas notas em outros instructables de energia que eu fiz). placas de prototipagem: eu não usei uma protoplaca inicialmente, mas construí uma segunda um depois em uma protoplaca, tem algumas fotos disso no final se você quiser usar uma protoplaca.

selecionando R3: O circuito é uma fonte de corrente constante, o valor de R3 define a corrente. Cálculos: - A corrente do LED é definida por R3, é aproximadamente igual a: 0,5 / R3- Potência de R3: a potência dissipada pelo resistor é aproximadamente: 0,25 / R3I definir a corrente do LED para 225mA usando R3 de 2,2 ohms. A potência R3 é de 0,1 watt, portanto, um resistor padrão de 1/4 watt é o suficiente. Onde obter as peças: todas as peças, exceto os LEDs, estão disponíveis em https://www.digikey.com, você pode pesquisar os números de peça fornecidos. os LEDs são da Future Electronics, seu preço (US $ 3 por LED) é muito melhor do que qualquer outro atualmente.

Etapa 2: Especificações e função

Aqui vou explicar como funciona o circuito e quais são os limites máximos, você pode pular isso se quiser.

Especificações: tensão de entrada: 2 V a 18 V tensão de saída: até 0,5 V menor que a tensão de entrada (queda de 0,5 V) corrente: 20 amperes + com um grande dissipador de calor Limites máximos: o único limite real para a fonte de corrente é Q2, e o fonte de alimentação usada. Q2 atua como um resistor variável, diminuindo a tensão da fonte de alimentação para corresponder à necessidade dos LEDs. então, Q2 precisará de um dissipador de calor se houver uma alta corrente de LED ou se a tensão da fonte de alimentação for muito maior do que a tensão da string de LED. com um grande dissipador de calor, este circuito pode lidar com MUITA potência. O transistor Q2 especificado funcionará com uma fonte de alimentação de cerca de 18V. Se você quiser mais, dê uma olhada em meu Instructable on LED circuit para ver como o circuito precisa ser alterado. Sem dissipadores de calor, o Q2 pode dissipar apenas cerca de 1/2 watt antes de ficar realmente quente - isso é o suficiente para uma corrente de 200mA com até 3 volts de diferença entre a fonte de alimentação e o LED. Função do circuito: - Q2 é usado como resistor variável. Q2 começa ligado por R1. - Q1 é usado como uma chave de detecção de sobrecorrente e R3 é o "resistor de detecção" ou "resistor de ajuste" que dispara Q1 quando muita corrente está fluindo. - O fluxo de corrente principal é através dos LEDs, através de Q2 e R3. Quando muita corrente flui por R3, Q1 começará a ligar, que começa a desligar Q2. Desligar Q2 reduz a corrente através dos LEDs e R3. Por isso, criamos um "loop de feedback", que rastreia continuamente a corrente e a mantém exatamente no ponto definido em todos os momentos.

Etapa 3: conecte o LED

conecte os condutores ao LED

Etapa 4: comece a construir o circuito

este circuito é tão simples que vou construí-lo sem placa de circuito. Vou apenas conectar os cabos das peças no ar! mas você pode usar uma pequena protoplaca se quiser (veja as fotos no final para ver um exemplo). primeiro, identifique os pinos em Q1 e Q2. colocando as peças na sua frente com as etiquetas para cima e os pinos para baixo, o pino 1 está à esquerda e o pino 3 está à direita. Em comparação com o esquema: Q2: G = pino 1D = pino 2S = pino 3Q1: E = pino 1B = pino 2C = pino 3so: comece conectando o fio do LED negativo ao pino 2 de Q2

Etapa 5: Continue construindo

agora vamos começar a conectar o primeiro trimestre.

primeiro, cole Q1 de cabeça para baixo na frente de Q2 para que seja mais fácil de trabalhar. isso tem o benefício adicional de que se Q2 ficar muito quente, fará com que Q1 reduza o limite de corrente - um recurso de segurança! - conecte o pino 3 de Q1 ao pino 1 de Q2. - conecte o pino 2 de Q1 ao pino 3 de Q2.

Etapa 6: adicionar um resistor

- resistor de solda uma perna do resistor R1 para aquele fio LED-plus pendurado

- solde a outra perna de R1 ao pino 1 de Q2. - conecte o fio positivo da bateria ou fonte de alimentação ao fio LED-plus. provavelmente teria sido mais fácil fazer isso primeiro.

Etapa 7: adicionar o outro resistor

- cole R3 ao lado de Q2 para que fique no lugar.

- conecte um cabo de R3 ao pino 3 de Q2 - conecte o outro cabo de R3 ao pino 1 de Q1

Etapa 8: Conclua o circuito

agora conecte o fio negativo da fonte de alimentação ao pino 1 de Q1.

Você Terminou! vamos torná-lo menos frágil na próxima etapa.

Etapa 9: Permaneça-o

agora teste o circuito aplicando energia. presumindo que funcione, só precisamos torná-lo durável. uma maneira fácil é colocar uma grande gota de cola de silicone em todo o circuito. isso o tornará mecanicamente forte e à prova d'água. apenas aplique silicone e faça um esforço para se livrar de quaisquer bolhas de ar. Eu chamo esse método: "BLOB-TRONICS". não parece muito, mas funciona muito bem e é barato e fácil.

além disso, amarrar os dois fios juntos ajuda a reduzir a tensão nos fios. Também adicionei uma foto do mesmo circuito, mas em uma protoplaca (esta é "Capital US-1008", disponível em digikey), e com um R3 de 0,47 ohm.