Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диод как стабилизатор тока

Обычный (не стабилитрон) диод как регулятор напряжения

Алекс Н

Я вижу много информации о стабилизаторах напряжения стабилитронов, но как насчет обычного диодного стабилизатора напряжения?

Каковы потенциальные недостатки использования чего-то подобного на картинке ниже:

Где Rload должен получить любое напряжение на 1N4001 или какой диод мы используем?

EM Fields

markrages

Алекс Н

Алекс Н

immibis

Олин Латроп

  1. Выбор напряжения очень ограничен. Для кремниевого диода это будет около 700 мВ.
  2. Напряжение не очень хорошо регулируется. Прямое напряжение диода разумно не зависит от тока в некотором диапазоне, но оно не так хорошо, как у большинства стабилитронов.
  3. Температурная зависимость будет выше. Это особенно по сравнению с стабилитроном в диапазоне от 6 до 6,5 В. Существуют два противоположных температурных эффекта, которые пересекаются при этом напряжении, уменьшая общую температурную зависимость.

Одно из мест, где диод в качестве регулятора шунта может быть полезен, — это когда вы хотите создать напряжение, которое смещает другой диод или падение BE биполярного транзистора. В этом случае температурная зависимость может быть полезной.

Спехро Пефхани

В показанной цепи напряжение на нагрузке будет около 5 мВ с резистором или без него. Он не начнет регулироваться, пока нагрузочный резистор не превысит 135 Ом.

В этой схеме с последовательным резистором 1К до +5 диод работает немного как источник напряжения с резистором 12 Ом в последовательном направлении . для сопротивления нагрузки, которое является относительно высоким.

Это динамическое сопротивление увеличивается с током нагрузки — при нагрузке 270 Ом оно будет больше похоже на 24 Ом (рассчитано из 52 мВ / диод — коэффициент идеальности диода около 2, умноженный на тепловое напряжение при комнатной температуре). Это означает, что при нагрузке в 270 Ом отклонение пульсации составляет всего -20 дБ. Регулировка нагрузки также будет плохой, но стабилитроны с напряжением менее нескольких вольт ужасны по производительности или вообще отсутствуют, поэтому вы не сможете реально сравнить его с стабилитроном. Вы не найдете 0,6 В или 1 В стабилитрона.

Диод имеет температурный коэффициент около -2 мВ / ° С.

Таким образом, в некоторых нетребовательных приложениях его вполне можно использовать, например, для определения тока с помощью светодиода или для установки ограничения по току на источнике питания, но это не будет ошибочно принято за точность.

Этот тип схемы (где стабилитрон может быть чем-то еще) называется «шунтирующим регулятором» и в основном используется для относительно малых токов и некоторых других специальных применений. Он страдает от ряда недостатков, таких как неэффективность, если входное напряжение близко к выходному напряжению, а нагрузка является переменной (потому что этот последовательный резистор должен быть очень низким, а потерянная мощность при небольшой нагрузке очень высока).

Читайте так же:
Схема регулированного стабилизатора тока

Популярным примером чипа, который делает это хорошо, является TL431 (или TLV431). Используя пару резисторов, вы можете установить точное напряжение от около 1,25 В до нескольких десятков вольт в зависимости от микросхемы. Чип должен работать 1 мА или меньше.

EM Fields

Это не регулятор напряжения, это просто делитель напряжения, пока падение напряжения на R1 не начнет приближаться к 0,5 вольт.

Как вы уже поняли, нагрузка связана с высокой стороной параллельно с D1, и ваша схема даже не начнет регулировать напряжение на нагрузке, пока напряжение питания не достигнет 700 вольт или около того, вот так:

КЖ101В, Стабилизатор тока КЖ 101А (90-95г.)

Информация для заказа
Номенклатурный номер 24724

Характеристики

ПроизводительРоссия
Способ монтажав отверстие

Цена зависит от количества. Укажите требуемое количество и вам будут предложены лучшие цены и условия поставки.

Цены указаны с НДС, наличие указано на 11.10.2021 05:01

  • Документация

Документация на КЖ101В (datasheet)

Представленная техническая информация носит справочный характер и не предназначена для использования в конструкторской документации. Для получения актуализированной информации отправьте запрос на адрес techno.ru

Посмотреть еще
  • Другие товары этого производителя: стабилитроны отечественные Россия
  • Вся продукция производителя Россия
  • Посмотреть все Диоды, стабилитроны, варикапы
  • Справочник корпусов компонентов
  • Посмотреть и скачать электронный каталог
  • Посмотреть новинки продукции

Нужна помощь в выборе продукции или подборе аналога?
Обратитесь к нашему консультанту webmaster@platan.ru

Указано наличие на складе. Цены даны с учетом НДС. Приведенная информация носит справочный характер и не является публичной офертой в соответствии с пунктом 2 статьи 437 ГК РФ. При заказе товара через сайт Вам будет выставлен счет на оплату в режиме онлайн, товар по фиксированной цене забронирован на 3 рабочих дня.

Оплатить товар можно:

  • Банковским переводом
  • Электронными деньгами Яндекс.Деньги
  • Наличными при получении товара (для клиентов из Москвы и Санкт-Петербурга)
  • Наличными через офисы Евросеть, Связной или через любой платежный терминал, принимающий Яндекс.Деньги
  • Пластиковой картой Visa/MasterCard (кроме клиентов из Санкт-Петербурга)

Мы работаем с разными грузовыми компаниями:

  • экспресс-доставка Major Express
  • Деловые линии
  • ТК Энергия
  • почта России
  • терминалы доставки InPost

Забрать заказ можно в наших офисах:

  • Москва, м.Молодежная, ул.Ивана Франко, д.40, стр.2 (через 2 раб.дня)
  • Москва, м.Электрозаводская, Семеновская наб., д.3/1, к.5 (через 2 раб.дня)
  • С.-Петербург, ул.Зверинская, д.44 (через 5 раб.дней)

Платан проводит строгую политику в области качества поставляемой продукции:

  • мы являемся официальным дистрибьютором более 20 мировых производителей комплектующих
  • на товар, подлежащий гарантийному обслуживанию, срок гарантии составляет 6 месяцев
  • мы предоставляем все необходимые сертификаты
  • мы поддерживаем собственный сервисный центр

TP4056 как стабилизатор тока для светодиода. Драйвер светодиода из TP4056 или как питать светодиод от 5 вольт.

  • Цена: $1.66
  • Перейти в магазин
Читайте так же:
Крен как стабилизатор тока

  • NoName,
  • NoName TP4056,
  • Радиодетали и электронные компоненты
  • автор: gadgetna
  • просмотры: 7550
  • рейтинг: +153

  • sswa
  • 30 ноября 2017, 11:09

  • mister046
  • 30 ноября 2017, 11:12

  • sswa
  • 30 ноября 2017, 11:13

  • Angrim
  • 30 ноября 2017, 11:18

  • trembo
  • 30 ноября 2017, 11:56

Angrim
… в комплекте с источником напряжения дает источник тока.

Конечно даёт.
Только при двух условиях:
Когда напряжение источника равно бесконечности (в Вольтах),
и внутреннее сопротивление равно бесконечности ( в Омах).

  • wild_dfg
  • 30 ноября 2017, 18:46

  • trembo
  • 30 ноября 2017, 20:23

  • CyJLTaH
  • 30 ноября 2017, 20:33

  • vot
  • 30 ноября 2017, 20:33

Вольть пишется с заглавной буквы, это уважение к ведикому человеку

  • sswa
  • 30 ноября 2017, 11:58

  • Angrim
  • 30 ноября 2017, 12:13

Резистор, так же как и LM317 — не являются источниками тока. А светодиод, всетаки, должен питаться именно током, а не напряжением.

Про источник тока из лм в курсе.

Не видите ли несоотвествия?
КПД не обсуждался в данном вопросе.

В качестве источника тока обозреваемая плата-это точно такой же линейный стабилизатор с такими же проблемами с кпд.

Я не вижу разницы между обозреваемой платой и LM317, включенной в схему стабилизатора тока при разнице между напряжением питания светодиода и входном напряжении 1.25V(судя по даташиту LM317) и более.

  • MisHel64
  • 30 ноября 2017, 19:17

  • Angrim
  • 30 ноября 2017, 21:48

  • MisHel64
  • 30 ноября 2017, 23:52

  • gadgetna
  • 30 ноября 2017, 12:31

  • exe
  • 30 ноября 2017, 12:34

  • flymouse
  • 30 ноября 2017, 14:10

  • gadgetna
  • 30 ноября 2017, 14:18

  • exe
  • 30 ноября 2017, 14:33

у распространенных светодиодов CREE напряжение 2.8-3.3в.

А теперь прикиньне эффективность даже самого крутого импульсного преобразователя при такой разности входного и выходного напряжения.

«крутой» импульсный драйвер как правило «умный», и при минимальной разнице входного-выходного напряжения включает режим директ-драйва и получаем те же 97-98% кпд.

Полевик должен раскачиваться драйвером,

в режиме директ-драйв он открыт

контроллеру нужен ток для работы

1-2 миллиампер, прям катастрофа 🙂

индуктивность имеет собственное активное сопротивление.

  • gadgetna
  • 30 ноября 2017, 14:37

  • exe
  • 30 ноября 2017, 14:42

  • gadgetna
  • 30 ноября 2017, 14:43

  • exe
  • 30 ноября 2017, 15:01

  • MisHel64
  • 30 ноября 2017, 19:41

  • Protey531
  • 30 ноября 2017, 12:04

  • gadgetna
  • 30 ноября 2017, 12:13

  • vot
  • 30 ноября 2017, 12:22

Вот легенда. Большинство дешевых(и не совсем дешевых) фонарей строят на этом

Выходной ток регулируется количеством микросхем, соединяемых параллельно

  • rx3apf
  • 30 ноября 2017, 12:53

  • uncle_sem
  • 30 ноября 2017, 14:31

  • DDimann
  • 30 ноября 2017, 14:40
Читайте так же:
Устройство стабилизатора напряжения переменного тока

  • rx3apf
  • 30 ноября 2017, 14:43

  • vot
  • 30 ноября 2017, 19:02

  • MisHel64
  • 30 ноября 2017, 19:37

  • vot
  • 30 ноября 2017, 12:05

  • SERG27
  • 30 ноября 2017, 12:56

А светодиод, всетаки, должен питаться именно током, а не напряжением.

  • ygrek
  • 30 ноября 2017, 14:00

  • SERG27
  • 30 ноября 2017, 15:15

Но хитрость в очень нелинейной характеристике светодиода (это первое) и почти линейной зависимости яркости от тока. Если питать один светодиод и есть более-менее стабильный источник напряжения — достаточно просто резистора

а незначительное снижение напряжения сделает свет в несколько раз слабее.

Потому и говорят, что светодиод должен питаться стабильным током

  • botanaut
  • 30 ноября 2017, 17:59

  • MisHel64
  • 30 ноября 2017, 19:49

  • wit_iliar
  • 30 ноября 2017, 17:08

И да и нет. С одной стороны да, взяв стабилизированный источник питания и выставив на нем напряжение при котором диод откроется настолько что бы через него пошел только нужный ток, то потребности в стабилизации тока нет (можно хоть напрямую питать без резисторов). Проблема в том, что сопротивление диода штука нестабильная. И правильнее будет не стабилизировать напряжение в надежде что со временем параметры не сильно уйдут и ток не превысит максимальный, а а стабилизировать ток напрямую.

Потом тут все зависит от того, насколько близко ты хочешь приблизиться к пределу мощности светодиода. Например у меня есть знакомый, который поступил тупо, взял кучу светодиодов собрал из них гирлянду и подключил напрямую с аккумулятору. Собрал их таким образом, что даже полностью заряженного аккумулятора не хватает что бы полностью открыть светодиоды и те работают на половине номинала. Да действительно ему не нужны резисторы и какие то другие токоограничители. Правда светодиоды еле светят, но он решил проблемы поставив светодиодов побольше. Но хотя формально это работает, не думаю что такое решение можно считать верным.

Особенности питания ярких и сверхъярких светодиодов. Светодиодные драйверы

Для начала давайте определимся с особенностями питания ярких и сверхъярких светодиодов, а далее разберёмся с тем, что представляет собой светодиодный драйвер, какие бывают драйвера и как их рассчитывать.

С точки зрения питания для нас важны следующие вещи:

  1. количество излучаемого света определяется величиной протекающего через светодиод тока
  2. светодиоды имеют сильно нелинейную вольт-амперную характеристику (ВАХ)
  3. ВАХ светодиодов сильно зависит от температуры.

На рисунке справа, в качестве примера, показана ВАХ красного сверхъяркого smd-светодиода диаметром 5 мм при различных температурах.

Как видите, если мы попытаемся питать такой светодиод стабильным напряжением, скажем 2 Вольта, то при 20 0 C ток через него будет в районе 14 миллиампер, а при 70 0 C — в районе 35 миллиампер. Такая большая разница в потребляемом токе будет выражаться в очень большой разнице свечения (как мы уже говорили выше, — количество излучаемого света определяется протекающим через светодиод током).

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения 220в постоянного тока

Таким образом, для поддержания яркости светодиода на одном и том же уровне, питать его нужно не стабильным напряжением, а стабильным током.

Устройство, позволяющее питать светодиоды стабильным током, называется светодиодным драйвером. По сути это просто обычный стабилизатор тока, — на его вход подаётся некоторое напряжение (не обязательно стабилизированное), а на выходе напряжение автоматически регулируется таким образом, чтобы получить стабильный ток через нагрузку.

Теперь давайте разберёмся, — чем стабилизатор тока принципиально отличается от стабилизатора напряжения? Как ни странно, — обычно практически ничем, кроме способа организации обратной связи.

В стабилизаторах напряжения сигналом обратной связи обычно является выходное напряжение, подаваемое на схему управления напрямую или через делитель. Но и в стабилизаторах тока сигналом обратной связи тоже обычно является напряжение, только снимается оно со специального токоизмерительного резистора, включенного последовательно с нагрузкой. Ниже показаны типичные структурные схемы стабилизаторов напряжения и тока.

То есть фактически стабилизатор тока тоже стабилизирует напряжение, но не на выходе преобразователя, а на токоизмерительном резисторе. Напряжение на этом резисторе связано с током через него всем известным законом Ома: U=I*R.

К чему это я? А это к тому, что раз никаких принципиальных отличий между стабилизаторами напряжения и тока нет, то практически любой стабилизатор напряжения достаточно легко переделывается в стабилизатор тока простым изменением архитектуры обратной связи. То есть все рассмотренные нами ранее типы преобразователей напряжения (повышающие, понижающие и т.д.) без проблем могут быть переделаны в светодиодные драйверы (стабилизаторы тока).

Прежде чем разбираться дальше — давайте вспомним, каким образом в схеме управления используется сигнал обратной связи. Обычно этот сигнал подаётся на один из входов схемы сравнения (являющейся одной из составных частей общей схемы управления). В качестве схемы сравнения чаще всего используется операционник или компаратор. На другой вход схемы сравнения подаётся некое опорное напряжение Vref. Далее наша схема сравнения вырабатывает аналоговый или дискретный сигнал рассогласования между опорным напряжением и сигналом обратной связи, а потом на основе этого сигнала рассогласования схема управления вырабатывает управляющее воздействие, причём таким образом, чтобы сигнал рассогласования по возможности уменьшить (то есть схема управления стремится сделать сигнал обратной связи равным опорному напряжению). В качестве примера справа показаны входные цепи сигнала обратной связи популярной микросхемы для построения DC/DC конвертеров — MC34063.

Несмотря на всё сказанное выше, небольшое отличие между микросхемами драйверов и стабилизаторов напряжения всё же есть и заключено оно как раз в опорном напряжении схемы сравнения. Опорное напряжение в микрухах драйверов обычно значительно ниже, чем опорное напряжение в микрухах преобразователей. Скажем в микросхеме для светодиодных драйверов NCP3066, которая по структуре является братом-близнецом микросхемы MC34063, опорное напряжение составляет всего 235 мВ (против 1,25 В в MC-шке).

Читайте так же:
Таймер для двигателя постоянного тока

Такие различия в величине опорного напряжения связаны с тем, что в схемах драйверов повышенное опорное напряжение схемы сравнения ведёт к увеличению потерь на токоизмерительном резисторе, а в схемах стабилизаторов напряжения пониженное опорное напряжение схемы сравнения уменьшает точность.

Помните, выше мы уже говорили, что схема управления старается сделать сигнал обратной связи равным опорному напряжению схемы сравнения? Так вот, если бы на токоизмерительном резисторе при токе 1А падало 1,25В, то потери на этом резисторе составили бы 1,25 Вт, а при падении на нём 0,235В потери составят всего 0,235 Вт. Разница есть, не правда ли?

Уменьшение точности при пониженном опорном напряжении в схемах стабилизаторов напряжения связано с тем, что в этом случае придётся выбирать для делителя (с которого снимается сигнал обратной связи) резисторы слишком сильно отличающиеся по номиналу.

Ну а что же делать, если мы всё же хотим вместо специализированной микросхемы для построения драйверов использовать микросхему для построения DC/DC-конверторов (то есть с большим опорным напряжением схемы сравнения)? Ну, самое простое в этом случае — просто усилить сигнал с токоизмерительного резистора дифференциальным усилителем.

Следующий вопрос, который может быть нам интерен — это вопрос о том, каким образом можно управлять яркостью светодиода (то есть как изменять выходной ток).

Тут возможны два пути:

  1. ШИМить сам драйвер, то есть периодически включать и выключать его. При этом соотношения времени включения и выключения будут определять средний выходной ток. Обычно в специализированных микросхемах для этого есть специальный пин, а там, где такого пина нет, — можно поставить транзистор по питанию схемы управления — получится тоже самое.
  2. Регулировать опорное напряжение схемы сравнения (например контроллером). Если драйвер собран на специализированной микросхеме (и схема сравнения реализована внутри микрухи), то эту схему нужно просто вынести наружу. Тут пожалуй нужно пояснить, что значит «вынести наружу». Естественно, распилить микруху и что-то из неё достать — невозможно, да и не нужно. Нужно просто снаружи организовать схему сравнения аналогичную внутренней, но с возможностью регулировать на ней опорное напряжение, внутренняя цепь сравнения при этом просто потеряет актуальность.

На этом пока всё! Возможно получилось несколько сумбурно и непонятно, но надеюсь ситуация прояснится, когда мы дойдём до конкретных девайсов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию