Sv1ca-4.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Mc34063 стабилизатор тока для светодиодов

Стабилизатор тока на mc34063

ИМС для построения импульсных преобразователей

  1. Основные технические характеристики MC34063
  2. Простая и регулируемая схемы МС34063
  3. Описание микросхемы
  4. Приложение: схемы понижающего, повышающего драйверов и инвертера на MC34063
  5. MC34063 повышающий преобразователь
  6. Параметры микросхемы
  7. Типовая схема включения
  8. Аналоги микросхемы MC34063
  9. Схема на MC34063A повышения напряжения с внешним транзистором
  10. Драйвер светодиодов

И кстати применять MC34063 для некоторых целей вообще противопоказано. Это связано с принципом стабилизации и субгармониками в выходном напряжении.

———- Сообщение добавлено 17:25 ———- Предыдущее сообщение было 17:22 ———-

Задача какая? Сколько вход, сколько выход, какой ток? Почему именно 34063? Для твоих целей вполне может подойти восьминогая микросхема от сетевых источников питания. Они есть и с ОС через оптрон, и с ОС с дополнительной обмотки.

МС34063 схема инвертирующего преобразователя

Третья схема используется реже двух первых, но не менее актуальна. Для точного измерения напряжений или усиления аудио сигналов часто требуется двуполярное питание, и МС34063 может помочь в получении отрицательных напряжений. В документации приводиться схема позволяющая преобразовать напряжение 4,5 .. 6.0 В в отрицательное напряжение -12 В с током 100 мА.

Идея создания этого преобразователя возникла у меня после покупки нетбука Asus EeePC 701 2G. Маленький, удобный, гораздо мобильнее огромных ноутбуков, в общем, красота, да и только. Одна проблема — надо постоянно подзаряжать. А поскольку единственный источник питания, который всегда под рукой — это автомобильный аккумулятор, то естественно возникло желание заряжать нетбук от него. В ходе экспериментов обнаружилось, что сколько нетбуку не дай, — больше 2 ампер он все равно не возьмет, то есть регулятор тока, как в случае зарядки обычных аккумуляторов, нафиг не нужен. Красота, нетбук сам разрулит сколько тока потреблять, следовательно, нужен просто мощный понижающий преобразователь с 12 на 9,5 вольт, способный выдать нетбуку требуемые 2 ампера.

За основу преобразователя была взята хорошо известная и широко доступная микросхема MC34063. Поскольку в ходе экспериментов типовая схема с внешним биполярным транзистором зарекомендовала себя мягко скажем не очень (греется), было решено прикрутить к этой микрухе p-канальный полевик (MOSFET).

Катушку на 4..8 мкГн можно взять со старой материнской платы. Видели, там есть кольца, на которых толстыми проводами по несколько витков намотано? Ищем такую, на которой 8..9 витков одножильным толстым проводом — как раз самое то.

Все элементы схемы рассчитываются по типовой методике, так же, как и для преобразователя без внешнего транзистора, единственное отличие — Vsat нужно посчитать для используемого полевого транзистора. Сделать это очень просто: Vsat=R*I, где R — сопротивление транзистора в открытом состоянии, I — протекающий через него ток. Для IRF4905 R=0,02 Ом, что при токе 2,5А дает Vsat=0,05В. Что называется, почувствуйте разницу. Для биполярного транзистора эта величина составляет не менее 1В. Как следствие — рассеиваемая мощность в открытом состоянии в 20 раз меньше и минимальное входное напряжение схемы на 2 вольта меньше!

Читать также: Сборка редуктора шуруповерта бош

Как мы помним, для того, чтобы р-канальный полевик открылся — надо подать на затвор отрицательное относительно истока напряжение (то есть подать на затвор напряжение, меньше напряжения питания, т.к. исток у нас подключен к питанию). Для этого нам и нужны резисторы R4, R5. Когда транзистор микросхемы открывается — они образуют делитель напряжения, который и задает напряжение на затворе. Для IRF4905 при напряжении исток-сток 10В для полного открытия транзистора достаточно подать на затвор напряжение на 4 вольта меньше напряжения истока (питания), UGS = -4В (хотя вообще-то правильнее посмотреть по графикам в даташите на транзистор сколько нужно конкретно при вашем токе). Ну и кроме того, сопротивления этих резисторов определяют крутизну фронтов открытия и закрытия полевика (чем меньше сопротивление резисторов — тем круче фронты), а также протекающий через транзистор микросхемы ток (он должен быть не более 1,5А).

Читать еще:  Потребляемый ток светодиода в ленте

В общем-то, радиатор можно было даже поменьше взять — преобразователь греется незначительно. КПД данного устройства около 90% при токе 2А.

Вход соединяете с вилкой для прикуривателя, выход — со штекером для нетбука.

Если не страшно, то можете вместо резистора Rsc просто поставить перемычку, как видите, лично я так и сделал, главное ничего не коротнуть, а то бумкнет

Схемы включения

Рис. 4. Схема конвертора с повышением напряжения (Step-Up Converter) на примере схемы DC/DC конвертора 12V/28V (MC34063A).

Рис. 5. Схема конвертора с понижением напряжения (Step-Down Converter) на примере схемы DC/DC конвертора 25V/5V (MC34063A).

Рис. 6. Схема конвертора для получения отрицательного напряжения (Inverting Converter) на примере схемы DC/DC конвертора +5V/-12V (MC34063A).

Рис. 7. Дополнительный LC фильтр для защиты внешних цепей от импульсных помех.

Mc34063 стабилизатор тока для светодиодов

  • Радиоуправляемые Авиамодели
  • Мастерская
  • Авиамодельный форум
  • Блоги
  • Войти
  • Регистрация

Подписываемся на VK

Ежедневные новости, видео и приколы.

YouTube канал


Подбор двигателя

Меню сайта

  • Радиоуправляемые авиамодели
  • Новичку
  • Обзоры
  • Технологии
    • Авиамодельные
    • Компьюторные
    • Модернизация
    • Починка
    • Очумелые ручки
    • Оборудование
    • 3D принтер
  • Игры и симуляторы
    • Игры
    • Симуляторы
  • Книги
  • Чертежи
    • Чертежи авиамоделей
    • Чертежи плосколетов
    • Не стандарт
    • Бумажные модели
  • Видео инструкции
  • Три и квадрокоптеры
    • Инструкции к квадрокоптерам
    • Tiny Whoop
  • FPV аппаратура
  • Радиоуправляемые яхты
  • Принадлежности
  • Авиамодельный Форум
  • Статьи в блогах
  • Новости
  • Изготовление авиамоделей
    • Фотоинструкции
    • Обзоры изготовления
  • Моделизм
  • RC оборудование
    • Автопилоты
    • Зарядные устройство
    • Приспособы
  • Развлекушки

Магазин

  • Модели по Тетрис
  • Модели из ЕПП
  • Авиамодели из теплона
  • Рамы квадрокотпера
  • Кит стартового ящика
  • Защита от улета
  • Модели из композита
  • AstrA

TOP статьи

Оборудование

  • Передатчики
  • Двигатели
  • Зарядные устройства

Плосколеты

  • Делаем Плосколет
  • Объемный Плосколет
  • Плосколет с толкающим винтом
  • Крестолет из потолочки
  • 4-х моторник
  • Чертежи плосколетов

Создание авиамоделей

  • Фотоинструкции
  • Cessna 150
  • Cessna 152 +закрылки
  • Сам5Бис2
  • «Рама» для FPV
  • Чирок низкоплан
  • Изготовление Crazy Pig
  • Полукопия DHC-2 Beaver
  • Бутербродный Mustang P-51D
  • Katana 3D
  • Ultron 3D
  • Слойка-С
  • Биплан Manon 3D
  • Биплан Ultimate
  • Птиц — мелколет
  • Тренер в 64 см
  • Минипланер
  • Полукопия Як-3
  • Go-Go Dancer для FPV
  • IKAR1600 для FPV
  • Видеоинструкции
  • 3 авиамодели
  • Авиамодель Тренер
  • Messerschmitt Bf.109
  • Летающий Картинг
  • Обзоры изготовления
  • Бутылочная технология
  • Делаем Slow Stick
  • Фламинго верхнеплан
  • Из микромашинки
  • Мультяшная авиамодель
  • Планер из потолочки
  • Снежинка
  • Shark Bait
  • Shark Bait Биплан
  • Слойка 3D
  • Делаем ЛК
  • ЛК Вжик
  • ШокФлаер Як 55
  • GoGo Dancer 1.2м
  • Alula — слопер из потолочки
  • Моторная Алула
  • Питтс Питон
  • Строим полукопию

RC Магазины

Истоичник питания для БАНО на мощных светодиодах. Часть 2
Технологии моделизма — Ремонт и доработка оборудования
Автор: Александр

Пару недель назад я писал статью про свои попытки запитать пару мощных светодиодов для БАНО. И хотя решение получилось вполне приемлемым и решало поставленую задачу, оно оказалось концептуально неправильным. А значит я написал еще одну статью в море других таких же статей с неверными выводами. Я не люблю кидать дело на полдороги, поэтому я продолжил копать в поисках правильного решения.

Напомню вкратце содержание предыдущих серий.

Задача: запитать 2 мощных светодиода (1 Вт, макс. ток 350мА) от батареи 3S

Решения 1, 2 и 3 были основаны на использовании линейных стабилизаторов и токоограничивающих резисторов. Минус такого подхода — низкий КПД и, как следствие, сильный нагрев элементов.

Решения 4 и 5 использовали импульсный стабилизатор, который производил ровно столько электричества сколько нужно. Итог — ничего не греется.

Так что же, собственно, неправильно? А неправильно то, что я использовал стабилизатор напряжения а не тока. Дело в том, что параметры светодиодов (такие как внутреннее сопротивление, и, как следствие, падающее на нем напряжение) сильно варьируются даже в пределах одной партии. Более того они плавают во время работы, например, от температурного нагрева.

Представьте, что мы настроили несколько последовательно соединенных резисторов на некоторое стабильное напряжение. Через некоторое время диод нагревается и его сопротивление падает. Исходя из закона Ома ток растет. Как следствие уже перегреваются все диоды в цепочке (повышенный ток через них тоже протекает), у них сопротивление тоже уменьшается и ток растет еще больше. Таким образом ток может легко выйти за пределы допустимого и светодиоды сгорят. Ну или не сгорят, но срок их службы сильно уменьшится. А источник тем временем честно держит заданное напряжение.

Такой подход отлично работает с лампочкам накаливания, но недопустим для светодиодов. Для них единственным параметром за который нужно бороться это ток. Если держать его в допустимых пределах, то диод не будет перегреваться, а срок службы многократно возрастет. И неважно, что другие параметры плавают. Стабилизатор тока для светодиодов еще часто называют драйвером.

Чем же отличается стабилизатор напряжения от стабилизатора тока? Да, по сути, почти ничем (если мы говорим об импульсных стабилизаторах). Только первый стабилизирует напряжение на нагрузке, а второй — на маленьком резисторе включенном последовательно с нагрузкой. Поскольку сопротивление постоянно, то стабильное напряжение означает стабильный ток.

В остальном эти источники работают одинаково: в схеме присуствует элемент, который накапливает энергию (катушка индуктивности). Источник короткими импульсами заряжает катушку, а когда она заряжена до необходимого уровня источник отключается.

Поскольку у меня валяласть пара микросхем MC34063, то я сначала искал стабилизаторы именно на этой микросхеме. Оказалось ее можно включить в режим стабилизации тока, но нужно собирать схему из двух десятков деталей.

Наткнулся на крутую статью как можно нестандартно включить эту микросхему с минумумом деталей и с целой кучей других плюшек. Но, если честно, прочитав статью 2 раза я так ее и ниасилил. Судя по всему такое включение возможно, но оно сильно зависит от производителя микросхемы. Нужно хорошенько посидеть за наладкой, подбирая номиналы деталей из довольно большого диапазона.

Но это все равно не совсем то что нужно мне. Дело в том, что после того как я разберусь с подключением постоянно работающих диодов я возьмусть за мигающие. А значит мне будет нужен способ включать и выключать источник. К сожалению у схем на MC34063 эта возможность не заложена штатно (стабилизатор напряжения, все таки). Придется городить еще дополнительную обвязку на мощных транзисторах, а это деньги и вес. Хотя в вышеупомянутой статье это тоже решалось.

Копая дальше я понял, что нечего изобретать велосипед, если можно просто взять микросхему заточенную под стабилизацию тока. Более того — под стабилизацию тока для светодиодов. Выбор пал на микросхему ZXLD1350. Она рассчитана как раз на ток 350мА и работу с одноваттными светодиодами.

Схема из даташита

Поскольку эта микросхема работает на бОльшей частоте, чем предыдущая, то размеры деталей (в частности катушки) будут меньше. В итоге платка получилась всего размером 9х19мм. Сама микросхема это маленький черный прямоугольничек между диодом и катушкой.

Слева плата на MC34063 (весом 6г), справа на ZXLD1350 (2г)

Почти все детали как на схеме. Диод я поставил SS14, конденсатор под рукой был на 10мкФ. Схема заводится сразу, наладки не требует.

Цена вопроса в пределах $1.5-$2

Со стандартными номиналами схема честно держит ток 300мА. Почему 300мА, если светодиоды рассчитаны на 350мА? Ответ кроется в том же даташите. Дело в том, что за время одного импульса ток меняется ±15% от номинального. 300мА+15%=348мА – как раз на границе допустимого тока. К тому же светодиоды у меня жутко китайские, лучше не рисковать. Эти 15% по светимости на глаз не заметны.

Ну а если уж очень хочется рискнуть, то ток задается резистором по формуле Iout= 0.1V/R. Т.е. если взять резистор, скажем, не 0.33Ом, а 0.3Ом, то средний ток увеличится до 333мА, но пиковый будет уже 383мА.

Приятно то, что сама схема вместе со светодиодами потребляет только 170мА при питании от 3S.

Токоограничивающий резистор теперь не нужен – источник дает ровно столько вольт и милиампер сколько нужно (точнее источник регулирует напряжение так, что бы через светодиоды протекал заданый ток). Это дало возможность укоротить радиатор.

Прикидки по весу

Итого на одну модель получается 8г

На этом плюшки не заканчиваются

У микросхемы есть вход ADJ, через который можно включать и выключать светодиод. Более того можно даже плавно регулировать его светимость подавая постоянное напряжение в пределах 0.3-1.25В или же ШИМ сигнал с амплитудой 1.25В.

Если одноваттные светодиоды слишком тусклые, то можно взять микросхему ZXLD1360. Схема включения, цоколевка и даже размер микрухи такой же. Разница только в выходном токе, который у этой микросхемы до 1А.

Итак, что же мы имеем в сравнении со схемой на MC34063. Плюсы налицо: стабильный ток, меньший размер и вес, чуть проще схема. Из минусов можно сказать разве что чуть меньшую распространенность ZXLD1350.

Стабилизатор напряжения штука в хозяйстве, безусловно, полезная. Но светодиодам нужено не напряжение, а стабильный ток. Нечего изобретать велосипед – китайцы уже все изобрели. Есть специально заточенные микросхемы которые обеспечивают стабильный ток для светодиодов.

Я предпочитаю копийные БАНО на одинарных светодиодах, но вы можете обвешать свою модель и светодиодными лентами. Просто помните, что в светодиодных лентах присутствуют токоограничивающие резисторы, которые будут превращать ваши миллиамперчасы в тепло. Наконец, как одиночные светодиоды так и ленты требуют стабильного тока. Поэтому есть смысл задуматься об источнике стабильного тока.

Как всегда можно не паять, а купить готовый драйвер на нужный ток. На ебее их валом. Можно найти меньше бакса за штуку .

Datasheet по lm317, lm350, lm338

Прежде чем перейти непосредственно к схемам, рассмотрим особенности и технические характеристики вышеприведенных линейных интегральных стабилизаторов (ЛИС).

* – зависит от производителя ИМ.

Во всех трех микросхемах присутствует встроенная защита от перегрева, перегрузки и возможного короткого замыкания.

Lm317, самая распространенная ИМ, имеет полный отечественный аналог — КР142ЕН12А.

Выпускаются интегральные стабилизаторы (ИС) в монолитном корпусе нескольких вариантов, самым распространенным является TO-220. Микросхема имеет три вывода:

  1. ADJUST. Вывод для задания (регулировки) выходного напряжения. В режиме стабилизации тока соединяется с плюсом выходного контакта.
  2. OUTPUT. Вывод с низким внутренним сопротивлением для формирования выходного напряжения.
  3. INPUT. Вывод для подачи напряжения питания.

Т.е. схема конвертирует 12 Вольт в нужные 8 Вольт с максимальным КПД! Это очень важно при аккумуляторном/батарейном питании. Просто КРЕНкой (7808) обойтись нельзя!
Об экономичности работы от батарей — при токе потребления 1,5 А на 7808 упадет (12В-8В)=>4В*1,5А=6 Вт, при этом на 7808 надо минимум 2-2,4 В для ее нормальной работы. Т.е КРЕНка съест от батареи весь ток потребления видеокамеры и потратит его на нагревание воздуха!

В нашей схеме с ПОНИЖАЮЩИМ преобразователем от батареи «зря пропадает» всего 1,5А*0,7В=1,05 Вт, что удлиняет срок работы от одной зарядки, и батарею можно (при необходимости) разряжать не до 12-2=10 В (как в случае с КРЕНкой), а до упора — при разряде батареи, схема превращается в ключ, пропускающий на камеру УЖЕ НИЗКОЕ напряжение разряженной батареи без преобразования.

Безопасная эксплуатация LM317

Стоит помнить об эксплуатационных характеристиках радиокомпонента и не использовать его в критических условиях. Мощность рассеивания по официальной информации – 20 Вт, а разница входного и выходного напряжений не должна превышать 40 В. Во время пайки температура должна не превышать 260 C. Использовать можно при температуре от 0C до 125C, а хранить от -65C до 150C. Все это официально заявленные характеристики, в реальности они могут расходиться от экземпляра к экземпляру и быть заниженными.

Не стоит использовать элемент при максимальных и минимальных обозначенных значениях. При такой эксплуатации уровень стабильности и надежности значительно упадет. А также крайне желательно использовать радиатор для отвода тепла, так как иначе заявленные характеристики могут не совпадать с реальными.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector