Стабилизатор напряжения или стабилизатор тока. Что ставить?

      Комментарии к записи Стабилизатор напряжения или стабилизатор тока. Что ставить? отключены

Стабилизатор напряжения или стабилизатор тока. Что ставить?

Любой раз, просматривая новые записи в блогах я сталкиваюсь с одной и той же неточностью — ставят стабилизатор тока в том месте, где нужен стабилизатор напряжения и напротив. Попытаюсь детально растолковать , не углубляясь в дебри формул и терминов. Особенно будет полезно тем, кто ставит драйвер для замечательных светодиодов и питает им множество маломощных. Для вас — отдельный абзац в конце статьи. 😉

Для начала разберемся с понятиями:

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Исходя из заглавия — стабилизирует напряжение. В случае если написано, что стабилизатор 12В и 3А, то значит стабилизирует именно на напряжение 12В! А вот 3А — это большой ток, что может дать стабилизатор.

Большой! А не «постоянно отдаёт 3 ампера». Другими словами от может отдавать и 3 миллиампера, и 1 ампер, и два… какое количество ваша схема кушает, столько и отдает.

Но не больше трех. Фактически это основное.

Когда-то они были такие и подключали к ним телевизоры…

И сейчас я перейду к описанию видов стабилизаторов напряжения:

Линейные стабилизаторы (те же КРЕН либо LM7805/LM7809/LM7812 и тп)

Вот она — LM7812. Отечественный коммунистический аналог — КРЕН8Б
.
Самый популярный вид. Они не смогут трудиться на напряжении ниже, чем указанное у него на брюхе. Другими словами в случае если LM7812 стабилизирует напряжение на 12ти вольтах, то на вход ему подать необходимо как минимум приблизительно на полтора вольта больше. В случае если будет меньше, то значит и на выходе стабилизатора будет меньше 12ти вольт. Не имеет возможности он забрать недостающие вольты из ниоткуда. Потому и нехорошая это мысль — стабилизировать напряжение в авто 12-вольтовыми КРЕНками.

Когда на входе меньше 13.5 вольт, она начинает и на выходе давать меньше 12ти.

Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при хорошей таковой нагрузке. Другими словами деревенским языком — все что выше тех же 12ти вольт, то преобразовывается в тепло. И чем выше входное напряжение, тем больше тепла.

Впредь до температуры жарки яичницы. Чуть нагрузили ее больше, чем пара небольших светодиодов и все — взяли хороший утюг.

Импульсные стабилизаторы — значительно круче, но и дороже. В большинстве случаев для рядового клиента это уже выглядит как некая платка с детальками.

К примеру вот такая платка — импульсный стабилизатор напряжения.
Бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Самые крутые — всеядные. Им все равно, что на входе напряжение ниже либо выше нужного.

Он сам автоматом переключается в режим повышения либо уменьшения напряжения и держит заданное на выходе. И в случае если написано, что ему на вход возможно от 1 до 30 вольт и на выходе будет стабильно 12, то так оно и будет.

Но дороже. Но круче. Но дороже…
Не желаете утюг из линейного стабилизатора и громадный радиатор охлаждения вдобавок — ставьте импульсный.
Какой вывод по стабилизаторам напряжения?
ЗАДАЛИ ЖЕСТКО ВОЛЬТЫ — а ток может плавать как угодно (в определенных пределах само собой разумеется)

СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
В применении к светодиодам как раз их еще именуют «светодиодный драйвер». Что также будет правильно.

Вот, например, готовый драйвер. Не смотря на то, что сам драйвер — маленькая тёмная восьминогая микросхема, но в большинстве случаев драйвером именуют всю схему сходу.
Задает ток. Стабильно! В случае если написано, что на выходе 350мА, то хоть ты тресни — будет как раз так.

А вот вольты у него на выходе смогут изменяться в зависимости от требуемого светодиодам напряжения. Другими словами вы их не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из количества светодиодов.
В случае если весьма легко, то обрисовать могу лишь так. =)
А вывод?
ЗАДАЛИ ЖЕСТКО ТОК — а напряжение может плавать.

Сейчас — к светодиодам. Так как целый сыр-бор из-за них.

Светодиод питается ТОКОМ. Нет у него параметра НАПРЯЖЕНИЕ. Имеется параметр — падение напряжения! Другими словами какое количество на нем теряется. В случае если написано на светодиоде 20мА 3.4В, то это означать что ему нужно не больше 20 миллиампер. И наряду с этим на нем потеряется 3.4 вольта.

Не для питания необходимо 3.4 вольта, а просто на нем «потеряется»!

Другими словами вы имеете возможность питать его хоть от 1000 вольт, лишь в случае если подадите ему не больше 20мА. Он не сгорит, не перегреется и будет светить как нужно, но по окончании него останется уже на 3.4 вольта меньше. Вот и вся наука.

Ограничьте ему ток — и он будет сыт и будет светить продолжительно и счастливо.

Вот берем самый распространненый вариант соединения светодиодов (таковой практически во всех лентах употребляется) — последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Питаем от 12 вольт. Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, дабы они не сгорели (про расчет не пишу, в сети навалом калькуляторов).

По окончании первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт………Нам до тех пор пока хватает. На втором потеряется еще 3.4 вольта, другими словами останется 8.6-3.4=5.2 вольта. И для третьего светодиода также хватит. А по окончании третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта. И в случае если захотите поставить четвертый, то уже не хватит. Вот в случае если запитать не от 12В а от 15, то тогда хватит.

Но нужно учесть, что и резистор также нужно будет пересчитать. Ну вот фактически и пришли медлено к…

Несложный ограничитель тока — резистор. Их довольно часто ставят на те же ленты и модули. Но имеется минусы — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде. И напротив. Исходя из этого в случае если у вас в сети напряжение прыгает, что кони через преграды на соревнованиях по конкуру (а в машинах в большинстве случаев так и имеется), то сперва стабилизируем напряжение, а позже ограничиваем резистором ток до тех же 20мА. И все.

Нам уже плевать на скачки напряжения (стабилизатор напряжения трудится), а светодиод сыт и светит на эйфорию всем.
Другими словами — в случае если ставим резистор в автомобиле, то необходимо стабилизировать напряжение.

Возможно и не стабилизировать, если вы расчитаете резистор на максимально-вероятное напряжение в сети автомобиля, у вас обычная бортовая сеть (а не китайско-русский тазопром) и сделаете запас по току хотя бы в 10%.
Ну и к тому же резисторы возможно ставить лишь до определенной величины тока. По окончании некоего порога резисторы начинают адски греться и приходится их очень сильно увеличивать в размерах (резисторы 5Вт, 10Вт, 20Вт и тд). Медлено преобразовываемся в громадный утюг.

Имеется еще вариант — поставить в качестве ограничителя что-нибудь типа LM317 в режиме токового стабилизатора.

LM317. Снаружи как и LM7812. Корпус один, суть пара различный.

Но и они также греются, потому что это также линейный регулятор (не забывайте я писал про КРЕН в абзаце о стабилизаторах напряжения?). И тогда создали…

Импульсный стабилизатор тока (либо драйвер).

Вот таковой мелкий возможно драйвер.

Он в себе включает сходу все что нужно. И практически не греется (лишь в случае если дико перегрузить либо неправильно собрана схема). Исходя из этого в большинстве случаев и ставят их для светодиодов замечательнее 0.5Вт.

Самый греющийся элемент во всей схеме — это сам светодиод. Но ему на роду до тех пор пока написано — греться. Основное не перегреваться выше определенной температуры.

В противном случае в случае если перегреть, то дико начинает деградировать кристалл светодиода и он тускнеет, начинает поменять цвет и тупо умирает (здравствуй, китайские лампочки!).

Ну а в заключении — к тому, что всегда пытаюсь доказать в дискуссиях. И обосновываю. Вот лишь каждому раздельно растолковывать одно да и то же — язык отвалится.

Исходя из этого попытаюсь еще раз в данной статье.

Неизменно замечаю такую картину — задают ток драйвером для замечательных светодиодов (скажем — 350мА) и ставят пара веток светодиодов без ограничительных резисторов и другого. И так как люди, то помой-му и не самые ламеры, а совершают одну и ту же неточность раз за разом. Говорю, из-за чего это не хорошо и к чему может привести:

Из закона Ома для полной цепи:
Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил тока на ее параллельных участках.
Многие так и вычисляют — «любая ветка по 20мА, у меня 20 веток. Драйвер отдает 350мА, значит на каждую ветку придется кроме того меньше — по 17.5мА. Бинго!»
А вот и не Бинго!, а Жопа! Из-за чего?

Сила тока в каждой ветке будет равна, в случае если у вас совершеннейшие светодиоды с полностью однообразными параметрами. Тогда и ток будет во всех ветках однообразен, и никаких ограничителей тока не нужно — забрали и поделили неспециализированный ток на количество однообразных веток. Но такое — лишь в сказках.

В случае если параметры чуть-чуть отличаются — взяли в одной ветке 19мА, в второй 17, в третьей 20… Общее число тока так и остается неизменным — 350мА, а вот в ветках творится безумная кака. На взгляд и не выяснишь, наподобие светят одинаково… И вот у вас одна ветка, самая прожорливая, начинает греться посильнее остальных. И кушать больше. И греться еще посильнее.

А позже раз — и потухла. И все эти ее миллиамперы разбежались по остальным веткам. И вот еще одна ветка, сравнительно не так давно наподобие нормально горевшая берет и тухнет следом. И уже в два раза больший ток уходит на другие ветки, поскольку неспециализированный ток жестко задан 350мА.

Процесс лавинообразный и вот уже пришел кирдык всей данной схеме, по причине того, что все 350мА усосались в оставшиеся светодиоды и никто-никто их не спас… А находились бы, как надеется, по отдельному стабилизатору (хотя бы очевидному резистору) на каждой ветка — трудилась бы и дальше.

Вот именно то, о чем я говорю. На картине обращение о 1Вт-светодиодах, но и с любыми вторыми картина та же.
Именно это мы и видим в китайских модулях и кукурузинах, каковые горят как спички спустя семь дней/месяц работы. По причине того, что светодиоды имеют адский разброс, а китайцы на драйверах экономят покруче, чем кто или еще. Из-за чего не горят лампы и фирменные модули Osram, Philips и тд? По причине того, что они делают достаточно замечательную отбраковку светодиодов и от всего дичайшего количества выпущенных светодиодов остается 10-15%, каковые по параметрам фактически аналогичны и из них возможно сделать таковой несложный вид, какой и пробуют сделать многие — один замечательный драйвер и большое количество однообразных цепочек светодиодов без драйверов. Но лишь вот в условиях «приобрел светодиоды на рынке и запаял сам» в большинстве случаев будет им плохо. По причине того, что кроме того у «некитая» будет разброс.

Может повезти и трудиться продолжительно, быть может и нет.

как раз!

Да и токовый драйвер по-сравнению со копеечными резисторами и стабилизатором напряжения в большинстве случаев дороже. Ну нафига стрелять в мишень для мелкокалиберной винтовки из танка? Цель-то поразим, вопросов нет. Но вместе с ней еще и воронку покинем. =))

Запомните раз и окончательно! Я вас умоляю! =)
Да и просто — сделать верно и сделать «смотрите как я сэкономил, а остальные — дураки» — это пара различные вещи. Кроме того сильно различные. Учитесь делать не как пресловутые китайцы, учитесь делать красиво и верно.

Это сообщено в далеком прошлом и не мной. Я только попытался в стотыщпятьсотый раз растолковать азбучные истины. Уж прощайте, в случае если криво растолковывал =)

Вот красивая иллюстрация. Разве вы думаете мне не хотелось сэкономить и уменьшить количество драйверов раза в 3-4? Но так — верно, соответственно будет трудиться продолжительно и счастливо.

Ну и напоследок тем, кому кроме того такое изложение было через чур заумным.
Запомните следующее и старайтесь направляться этому (тут «цепочка» — это один светодиод либо пара ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-соединенных светодиодов):

1.—-КАЖДОЙ цепочке — собственный ограничитель тока (резистор либо драйвер…)
2. —Маломощная цепочка до 300мА? Ставим резистор и достаточно.
3. —Напряжение нестабильно? Cтавим СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
4. —Ток больше 300мА? Ставим на КАЖДУЮ цепочку ДРАЙВЕР (стабилизатор тока) без стабилизатора напряжения.

Вот так будет верно и самое основное — будет трудиться продолжительно и светить ярко! Ну и надеюсь, что все вышенаписанное убережет многих от неточностей и окажет помощь сэкономить средства и нервы.

В обязательном порядке к прочтению:

Стабилизатор либо реле контроля напряжения


Статьи как раз той тематики,которой Вы интересуетесь: