Тази статия описва как да сглобите прост, но ефективен LED контрол на яркосттана базата на PWM димиране () LED осветление.

Светодиодите (светодиодите) са много чувствителни компоненти. Когато захранващият ток или напрежение превиши допустима стойностможе да доведе до тяхната повреда или значително намаляване на експлоатационния живот.

Обикновено токът се ограничава с помощта на резистор, свързан последователно със светодиода, или чрез регулатор на тока на веригата (). Увеличаването на тока на светодиода увеличава неговия интензитет, а намаляването на тока го намалява. Един от начините да контролирате яркостта на сиянието е да използвате променлив резистор (), за да променяте динамично яркостта.

Но това е приложимо само за един светодиод, тъй като дори в една и съща партида може да има диоди с различен светлинен интензитет и това ще повлияе на неравномерната луминесценция на група светодиоди.

Широчинно импулсна модулация.Много по-ефективен метод за регулиране на яркостта на блясъка чрез прилагане (PWM). С PWM групите светодиоди се захранват с препоръчителния ток, като в същото време могат да намалят яркостта чрез подаване на захранване с висока честота. Промяната на периода води до промяна в яркостта.

Работният цикъл може да се разглежда като съотношението на времето за включване и изключване на захранването, подадено към светодиода. Например, ако вземем цикъл от една секунда и в същото време светодиодът ще бъде изключен 0,1 секунди и включен 0,9 секунди, се оказва, че светенето ще бъде около 90% от номиналната стойност.

Описание на ШИМ димер

Най-лесният начин да постигнете това високочестотно превключване е да използвате IC, една от най-разпространените и най-универсални IC, правени някога. Веригата на PWM контролера, показана по-долу, е предназначена да се използва като димер за захранване на светодиоди (12 волта) или като регулатор на скоростта за двигател. постоянен токпри 12 V.

В тази схема резисторите към светодиодите трябва да бъдат настроени, за да осигурят постоянен ток от 25 mA. В резултат на това общият ток на трите реда светодиоди ще бъде 75mA. Транзисторът трябва да бъде номинален за ток от най-малко 75 mA, но е по-добре да го вземете с резерв.

Тази схема на димер може да се димира от 5% до 95%, но чрез използване на германиеви диоди вместо , диапазонът може да бъде разширен от 1% до 99% от номиналната стойност.

Светодиодите навлизат все по-често в ежедневието ни. Сменяме лампи с нажежаема жичка в апартамент или къща, халогенни в кола на LED. За да регулирате яркостта на крушката на Addison, обикновено се използва димер - това е нещо, с което можете да ограничите променливия ток, като по този начин промените яркостта на сиянието до тази, от която се нуждаете, защо да плащате повече и дори чувствате дискомфорт поради прекалено ярка светлина? Регулаторът на мощността обикновено може да се използва за много потребители (поялник, мелница, прахосмукачка, бормашина ...) от AC напрежениемрежи, те са изградени, като правило, на базата на триак.

Светодиодите се захранват от постоянен и стабилизиран ток, така че тук няма да е възможно да използвате стандартен димер. Ако просто промените напрежението, приложено към него, тогава яркостта ще се промени много рязко, токът е важен за тях, но вместо регулатор на тока, ще направим нещо друго, а именно PWM (Wide Pulse Modulator), той ще изключи захранване от светодиода за определено време, яркостта ще намалее, но няма да забележим мигането, тъй като честотата е такава, че човешкото око няма да забележи това. Микроконтролерите не се използват тук, тъй като тяхното присъствие може да се превърне в пречка за сглобяването на устройството, трябва да имате програмист, определен софтуер... Следователно тази проста схема използва само прости и обществени радиокомпоненти.

Възможно е да се използва такова нещо за всякакви инерционни товари, тоест тези, които могат да съхраняват енергия, защото например, ако изключите DC двигателя от източника на захранване, тогава той няма да спре да се върти веднага.

Веригата, по мое мнение, може условно да бъде разделена на две части, а именно, това е генератор, направен на мега-популярния таймер NE555 (аналог -KR1006VI1) и мощен отварящ / затварящ транзистор, с който захранването се подава към товара (тук 555 работи в режим на нестабилен мултивибратор). Използваме мощен NPN биполярен транзистор (взех TIP122), но е възможно да го заменим с транзистор с полеви ефекти (MOSFET). Честотата на импулсния генератор, периодът, продължителността на импулса се задават от два резистора (R3, R2) и кондензатори (C1, C2), като можем да го променим с резистор с настройка на съпротивлението.

Схематични компоненти

Има много програми за изчисляване на аналоговия таймер 555, можете да експериментирате със стойностите на компонентите, които влияят на честотата на генератора - всичко това лесно се изчислява неправилно с помощта на много програми като тази. Деноминациите могат да се променят малко, всичко ще работи и така. Импулсните диоди 4148 лесно се заменят с домашни KD222. Кондензатори 0,1 uF и 0,01 uF дискови керамични. променлив резисторзадайте честотата, за добра и плавна настройка, максималното му съпротивление е 50 kOhm.

Всичко е сглобено на отделни елементи, платката е с размери 50-25 мм.

Как работи веригата?

Устройството работи като превключвател между два режима: ток се подава към товараи ток не се подава към товара. Превключването става толкова бързо, че очите ни не виждат това мигане. И така, това устройство регулира мощността, като променя интервала между времето, когато захранването е включено и когато е изключено.Мисля, че разбирате същността на ШИМ. Ето как изглежда на екрана на осцилоскопа.

Първата снимка показва слабо светене, тъй като през периода T дължината на импулса t1 отнема само 20% (това е така нареченият коефициент на запълване), а останалите 80% имаме логическа 0 (без напрежение).

Втората снимка ни показва сигнал, наречен меандър, след което имаме t1=0,5*T, тоест работния цикъл и коеф. Пълненията са 50%.

В третия случай имаме D=90%. Светодиодът свети почти с пълна яркост.

Представете си, че T=1 секунда, тогава в първия случай

§ 1) в рамките на 0,2 s, токът ще тече към светодиода, но не и 0,8 s

§ 2)0.5s приложен ток 0.5s бр

Между другото, като направите три PWM контролера според схемата и ги свържете към една RGB лента, става възможно да зададете желаната гама на блясъка. Всяка от платките управлява собствени светодиоди (червен, зелен и син) и чрез смесването им в определена последователност постигате желания блясък.

Каква е загубата на енергия на това устройство?

Първо, това са мизерни няколко милиампера, които консумират импулсен генератор на микросхема, а след това има мощен транзистор, на който мощността се разсейва приблизително равна на P=0.6V*I потреблението . Базовият резистор може да бъде пренебрегнат. Като цяло загубите на ШИМ са минимални, тъй като системата за контрол на ширината на импулса е много ефективна, тъй като се губи много малко енергия (и следователно се отделя малко топлина).

Резултат

В резултат на това получихме красива и проста ШИМ. Оказа се много удобно за тях да регулират приятната сила на блясъка за себе си. Такова устройство винаги ще бъде полезно в ежедневието.

  • Следващ >

Ако пропуснете подробностите и обясненията, тогава веригата за управление на яркостта на светодиода ще се появи в самата проста форма. Този контрол е различен от метода PWM, който ще обсъдим малко по-късно.
И така, елементарният регулатор ще включва само четири елемента:

  • захранващ блок;
  • стабилизатор;
  • променлив резистор;
  • електрическа крушка директно.

И резисторът, и стабилизаторът могат да бъдат закупени във всеки радиомагазин. Те са свързани точно както е показано на диаграмата. Разликите могат да се състоят в индивидуалните параметри на всеки елемент и в начина на свързване на стабилизатора и резистора (чрез проводник или чрез директно запояване).

След като сте сглобили такава верига със собствените си ръце за няколко минути, можете да се уверите, че чрез промяна на съпротивлението, тоест чрез завъртане на копчето на резистора, ще регулирате яркостта на лампата.

В илюстративен пример батерията се приема на 12 волта, резисторът е 1 kOhm, а стабилизаторът се използва на най-често срещания чип Lm317. Схемата е добра, защото ни помага да направим първите стъпки в радиоелектрониката. Това е аналогов начин за контрол на яркостта. Той обаче не е подходящ за устройства, които изискват по-фини настройки.

Необходимостта от димери

Сега нека разгледаме по-отблизо проблема, да разберем защо е необходим контрол на яркостта и как можете да контролирате яркостта на светодиодите по различен начин.

  • Най-известният случай, при който е необходим димерен превключвател за множество светодиоди, е в жилищното осветление. Свикнали сме да контролираме яркостта на светлината: да я правим по-мека вечер, да я включваме на пълна мощност по време на работа, да подчертаваме отделни предмети и части от стаята.
  • Регулирането на яркостта е необходимо и при по-сложни устройства, като телевизори и монитори за лаптопи. Автомобилните фарове и фенерчета са незаменими без него.
  • Регулирането на яркостта ни позволява да пестим електроенергия, когато става въпрос за мощни консуматори.
  • Познавайки правилата за настройка, можете да създадете автоматичен или дистанционносветлина, което е много удобно.

При някои устройства простото намаляване на текущата стойност чрез увеличаване на съпротивлението не е възможно, тъй като това може да доведе до промяна на бялото към зеленикаво. В допълнение, увеличаването на съпротивлението води до нежелано повишено генериране на топлина.

Изходът от привидно трудна ситуация беше PWM контрол (модулация на ширината на импулса). Токът се подава към светодиода в импулси. Освен това стойността му е или нула, или номинална - най-оптималната за блясък. Оказва се, че светодиодът периодично светва, след което изгасва. Колкото по-дълго е времето на светене, толкова по-ярко, както ни се струва, свети лампата. Колкото по-кратко е времето на светене, толкова по-слабо свети крушката. Това е принципът на ШИМ.

Можете да управлявате ярки светодиоди и LED ленти директно с помощта на MOSFET с висока мощност или, както се наричат ​​още, MOSFET. Ако искате да управлявате една или две LED крушки с ниска мощност, тогава като ключове се използват обикновени биполярни транзистори или светодиодите се свързват директно към изходите на микросхемата.

Чрез завъртане на копчето на реостата R2 ще регулираме яркостта на светодиодите. Ето LED лентите (3 бр.), които са свързани към един източник на захранване.

Познавайки теорията, можете сами да сглобите схема на PWM устройство, без да прибягвате до готови стабилизатори и димери. Например такива, каквито се предлагат в интернет.

NE555 е генератор на импулси, в който всички времеви характеристики са стабилни. IRFZ44N - единственият мощен транзисторспособен да задвижва натоварване с висока мощност. Кондензаторите задават честотата на импулсите, а товарът е свързан към "изходните" клеми.

Тъй като светодиодът има ниска инерция, т.е. свети и изгасва много бързо, методът за управление на PWM е оптимален за него.

Готови за употреба димери

Регулатора, който се продава готов за LED ламписе наричат ​​димер. Честотата на импулсите, които ги създават, е достатъчно голяма, за да не усещаме трептене. Благодарение на PWM контролера се извършва плавно регулиране, което ви позволява да постигнете максимална яркост на светене или изгасване на лампата.

Като вградите такъв димер в стената, можете да го използвате като конвенционален ключ. За изключително удобство LED димерът може да се управлява с радио дистанционно управление.

Способността на лампите, базирани на светодиоди, да променят яркостта си отваря големи възможности за провеждане на светлинни шоута и създаване на красиво улично осветление. Да, и обикновеното фенерче става много по-удобно за използване, ако е възможно да се регулира интензивността на светенето му.

Светодиодите се използват в почти всяка технология около нас. Вярно е, че понякога се налага да регулирате яркостта им (например във фенерчета или монитори). от най-много лесен изходв тази ситуация изглежда, че променя количеството ток, преминал през светодиода. Но не е. Светодиодът е доста чувствителен компонент. Постоянна промянаколичеството ток може значително да намали живота му или дори да го счупи. Трябва също така да се има предвид, че не може да се използва ограничителен резистор, тъй като в него ще се натрупа излишна енергия. Това не е позволено при използване на батерии. Друг проблем с този подход е, че цветът на светлината ще се промени.

Има две възможности:

  • ШИМ регулиране
  • аналогов

Тези методи контролират тока, протичащ през светодиода, но има определени разлики между тях.
Аналоговото регулиране променя нивото на тока, който преминава през светодиодите. И PWM регулира честотата на текущото захранване.

ШИМ регулиране

Изходът от тази ситуация може да бъде използването на широчинно-импулсна модулация (PWM). С тази система светодиодите получават необходимия ток, а яркостта се регулира чрез подаване на захранване с висока честота. Тоест, честотата на периода на захранване променя яркостта на светодиодите.
Безспорният плюс на системата PWM е запазването на производителността на светодиода. Ефективността ще бъде около 90%.

Видове ШИМ регулиране

  • Двужилен. Често се използва в осветителната система на автомобили. Захранването на преобразувателя трябва да има верига, която генерира ШИМ сигнал на DC изхода.
  • шунтово устройство. За да направите периода на включване/изключване на преобразувателя, използвайте шунтиращ компонент, който осигурява път за изходния ток освен светодиода.

Импулсни параметри за ШИМ

Скоростта на повторение на импулса не се променя, така че няма изисквания за определяне на яркостта на светлината. В този случай се променя само ширината или времето на положителния импулс.

Честота на импулса

Дори като се има предвид факта, че няма специални претенции към честотата, има гранични показатели. Те се определят от чувствителността на човешкото око към трептене. Например, ако във филм трептенето на кадрите трябва да бъде 24 кадъра в секунда, така че окото ни да го възприема като едно движещо се изображение.
За да може трептенето на светлината да се възприема като равномерна светлина, честотата трябва да бъде поне 200 Hz. За горните показатели няма ограничения, но по-долу няма как.

Как работи PWM контролер

За директно управление на светодиодите се използва етап на транзисторен ключ. Обикновено те използват транзистори, които могат да съхраняват големи количества енергия.
Това е необходимо при използване LED лентиили мощни светодиоди.
За малко количество или ниска мощност използването на биполярни транзистори е напълно достатъчно. Можете също така да свържете светодиоди директно към чиповете.

ШИМ генератори

В PWM система микроконтролер или верига, състояща се от вериги с малка степен на интеграция, може да се използва като главен осцилатор.
Възможно е също така да се създаде регулатор от микросхеми, предназначени за импулсни захранвания, или логически микросхеми K561, или интегриран таймер NE565.
Майсторите дори използват операционен усилвател за тази цел. За това върху него е монтиран генератор, който може да се регулира.
Една от най-използваните схеми е базирана на таймера 555. Всъщност това е обикновен генератор правоъгълни импулси. Честотата се контролира от кондензатор C1. на изхода на кондензатора трябва да бъде високо напрежение(това е същото и при свързването към положителното захранване). И зарежда при ниско напрежение на изхода. Този момент поражда импулси с различна ширина.
Друга популярна схема е PWM, базирана на чипа UC3843. в този случай схемата на превключване е променена към опростяване. За да се контролира ширината на импулса, се използва управляващо напрежение с положителна полярност. В този случай на изхода се получава желаният импулсен ШИМ сигнал.
Управляващото напрежение действа върху изхода по следния начин: с намаляване ширината се увеличава.

Защо PWM?

  • Основното предимство на тази система е лекотата. Моделите на използване са много прости и лесни за изпълнение.
  • Системата за управление на PWM дава много широк диапазон на управление на яркостта. Ако говорим за монитори, тогава е възможно да се използва CCFL подсветка, но в този случай яркостта може да бъде намалена само наполовина, тъй като CCFL подсветката е много взискателна към количеството ток и напрежение.
  • Използвайки PWM, можете да поддържате тока на постоянно ниво, което означава, че светодиодите няма да пострадат и цветната температура няма да се промени.

Недостатъци на използването на ШИМ

  • С течение на времето трептенето на изображението може да бъде доста забележимо, особено при ниска яркост или движение на очите.
  • Ако светлината е постоянно ярка (като слънчева светлина), изображението може да стане размазано.

Чип NCP1014е PWM контролер с фиксирана честота на преобразуване и вграден превключвател за високо напрежение. Допълнителни вътрешни блокове, внедрени като част от микросхемата (виж фиг. 1), позволяват да се отговори на целия набор от функционални изисквания за съвременните захранвания.

Ориз. един.

Серийни контролери NCP101Xбяха разгледани подробно в статия на Константин Староверов в брой 3 на списанието за 2010 г., следователно в статията ще се ограничим само до разглеждане Основни функциимикросхеми NCP1014 и ще се съсредоточим върху разглеждането на изчислителните характеристики и механизма на работа на IP, представени в референтния дизайн.

Характеристики на контролера NCP1014

  • Интегриран изход 700V MOSFET с ниско съпротивление отворен канал(11 ома);
  • осигуряване на изходен ток на драйвера до 450mA;
  • възможност за работа при няколко фиксирани честоти на преобразуване - 65 и 100 kHz;
  • честотата на преобразуване варира в рамките на ± 3 ... 6% спрямо предварително зададената стойност, което ви позволява да "замъглите" мощността на излъчените смущения в определен честотен диапазон и по този начин да намалите нивото на EMI;
  • вградената система за захранване с високо напрежение е в състояние да осигури работоспособността на микросхемата без използването на трансформатор с трета спомагателна намотка, което значително опростява намотката на трансформатора. Тази функция е обозначена от производителя като DSS ( Динамично самозахранване- автономна динамична мощност), но използването му ограничава изходната мощност на IP;
  • възможността за работа с максимална ефективност при ниски токове на натоварване поради режима на прескачане на импулса PWM, което позволява постигане на ниска мощност без товар - не повече от 100 mW, когато микросхемата се захранва от третата спомагателна намотка на трансформатора;
  • преходът към режим на пропускане на импулси се случва, когато консумацията на ток на натоварване спадне до стойност от 0,25 от номиналната стойност, което елиминира проблема с генерирането на акустичен шум дори при използване на евтини импулсни трансформатори;
  • реализирана функция за плавен старт (1ms);
  • заключение обратна връзканапрежението е директно свързано към изхода на оптрона;
  • система за защита от късо съединение с последващо връщане към нормална работа след отстраняването му. Функцията ви позволява да проследявате както директно късо съединение в товара, така и ситуацията с отворена верига за обратна връзка в случай на повреда на разделящия оптрон;
  • вграден механизъм за защита от прегряване.

Контролерът NCP1014 се предлага в три типа пакети - SOT-223, PDIP-7 и PDIP-7 GULLWING (вижте Фигура 2) с щифтове, показани на Фигура 2. 3. Най-новият пакет е специална версия на пакета PDIP-7 със специално формоване на щифта, което го прави подходящ за повърхностен монтаж.

Ориз. 2.

Ориз. 3.

Типична диаграма на приложение на контролера NCP1014 при обратен ход ( обратен ход) преобразувател е показан на фигура 4.

Ориз. четири.

Метод за изчисляване на IP, базиран на контролер NCP1014

Помислете за метода за поетапно изчисляване на flyback преобразувател, базиран на NCP1014, като използвате примера за референтна разработка на захранващ блок с изходна мощност до 5 W за захранване на система от три последователно свързани светодиода. Едноватови бели светодиоди с ток на нормализиране от 350 mA и спад на напрежението от 3,9 V се считат за светодиоди.

първа стъпкае да се определят характеристиките на входа, изхода и мощността на разработения IP:

  • диапазон на входното напрежение - Vac(min) = 85V, Vac(max) = 265V;
  • изходни параметри - Vout = 3x3.9V ≈ 11.75V, Iout = 350mA;
  • изходна мощност - Pout \u003d VoutxIout \u003d 11,75 Vx0,35 A ≈ 4,1 W
  • входна мощност - Pin = Pout / h, където h е очакваната ефективност = 78%

Pin=4.1W/0.78=5.25W

  • Диапазон на DC входно напрежение

Vdc(min) = Vdc(min) x 1,41 = 85 x 1,41 = 120V (dc)

Vdc(max) = Vdc(max) x 1,41 = 265 x 1,41 = 375V (dc)

  • среден входен ток - Iin(ср.) = Pin / Vdc(мин) ≈ 5.25/120 ≈ 44mA
  • пиков входен ток - Ipeak = 5xIin (ср.) ≈ 220mA.

Първата входна връзка е предпазител и EMI филтър и техният избор е втора стъпкапри проектиране на IP. Предпазителят трябва да бъде избран въз основа на стойността на тока на изключване, а в представения дизайн е избран предпазител с ток на изключване от 2 A. Няма да се задълбочаваме в процедурата за изчисляване на входния филтър, а само да отбележим, че степента на потискане на общия режим и диференциалния шум зависи силно от топологията печатна електронна платка, както и близостта на филтъра до захранващия конектор.

трета стъпкае изчисляването на параметрите и избора на диоден мост. Основните параметри тук са:

  • допустимо обратно (блокиращо) диодно напрежение - VR ≥ Vdc (max) = 375V;
  • прав ток на диода - IF ≥ 1.5xIin (ср.) = 1.5x0.044 = 66mA;
  • допустим ток на претоварване ( ударен ток), който може да достигне пет пъти средния ток:

IFSM ≥ 5 x IF = 5 x 0,066 = 330 mA.

четвърта стъпкае изчисляването на параметрите на входния кондензатор, инсталиран на изхода на диодния мост. Размерът на входния кондензатор се определя от пиковата стойност на изправеното входно напрежение и определеното ниво на входната пулсация. По-големият входен кондензатор осигурява повече ниски стойностипулсации, но увеличава стартовия ток на IP. Като цяло, капацитетът на кондензатора се определя по следната формула:

Cin = Pin/, където

fac - честота на мрежата променлив ток(60 Hz за въпросния дизайн);

DV- допустимо нивовълни (20% от Vdc(min) в нашия случай).

Cin \u003d 5,25 / \u003d 17 uF.

В нашия случай избираме 33uF алуминиев електролитен кондензатор.

Пета и основна стъпкае изчисляването на намотъчния продукт - импулсен трансформатор. Изчислението на трансформатора е най-сложната, важна и "тънка" част от цялото изчисление на захранването. Основните функции на трансформатор в обратен преобразувател са натрупването на енергия, когато контролният ключ е затворен и токът протича през неговата първична намотка, и след това прехвърлянето му към вторичната намотка, когато захранването към първичната част на веригата е включено изключено.

Като се вземат предвид входните и изходните характеристики на МТ, изчислени на първата стъпка, както и изискванията за осигуряване на работата на МТ в режим на непрекъснат ток на трансформатора, максималната стойност на работния цикъл ( работен цикъл) е равно на 48%. Ние ще извършим всички изчисления на трансформатора въз основа на тази стойност на коефициента на запълване. Нека обобщим изчислените и посочени стойности на основните параметри:

  • работна честота на контролера fop = 100 kHz
  • коефициент на запълване dmax= 48%
  • минимално входно напрежение Vin(min) = Vdc(min) - 20% = 96V
  • изходна мощност Pout= 4.1W
  • прогнозна стойност на ефективността h = 78%
  • пиков входен ток Ipeak= 220mA

Сега можем да изчислим индуктивността първична намоткатрансформатор:

Lpri = Vin(min) x dmax/(Ipeak x fop) = 2,09 mH

Съотношението на броя на завъртанията на намотките се определя от уравнението:

Npri / Nsec \u003d Vdc (min) x dmax / (Vout + V F x (1 - dmax)) ≈ 7

Остава да проверим способността на трансформатора да "изпомпва" необходимата изходна мощност през себе си. Можете да направите това със следното уравнение:

Pin(core) = Lpri x I 2 пик x fop/2 ≥ Pout

Pin(ядро) = 2,09 mH x 0,22 2 x 100 kHz/2 = 5,05 W ≥ 4,1 W.

От резултатите следва, че нашият трансформатор може да изпомпва необходимата мощност.

Вижда се, че тук сме дали далеч не пълно изчисление на параметрите на трансформатора, а само определихме неговите индуктивни характеристики и показахме достатъчната мощност на избраното решение. Много произведения са написани за изчисляване на трансформатори и читателят може да намери методите за изчисляване, които го интересуват, например в или. Покритието на тези техники е извън обхвата на тази статия.

Електрическата верига на IP, съответстваща на извършените изчисления, е показана на фигура 5.

Ориз. 5.

Сега е време да се запознаете с характеристиките на горното решение, чието изчисление не е дадено по-горе, но които имат голямо значениеза функционирането на нашия IP и разбиране на характеристиките на изпълнение на защитните механизми, реализирани от контролера NCP1014.

Характеристики на работата на схемата, която реализира IP

Вторичната част на веригата се състои от два основни блока - блок за прехвърляне на ток към товара и захранване на веригата за обратна връзка.

Когато контролният ключ е затворен (директен режим), захранването на веригата за обратна връзка работи, реализирано на диод D6, резистор за настройка на тока R3, кондензатор C5 и ценеров диод D7, който заедно с диод D8 задава необходимото захранващо напрежение (5.1 V) на оптрон и регулатор на шунт IC3.

По време на обратния ход енергията, съхранена в трансформатора, се прехвърля към товара чрез диод D10. В същото време кондензаторът за съхранение C6 се зарежда, което изглажда изходните вълни и осигурява постоянно захранващо напрежение към товара. Токът на натоварване се задава от резистор R6 и се контролира от регулатор на шунт IC3.

IP има защита срещу изключване на товара и късо съединение на товара. Защитата от късо съединение се осигурява от шунтовия регулатор TLV431, чиято основна роля е регулаторът на веригата OS. Късо съединение възниква при условие на кратко прекъсване на всички светодиоди за натоварване (в случай на повреда на един или два светодиода, техните функции се поемат от паралелни ценерови диоди D11 ... D13). Стойността на резистора R6 е избрана така, че при работен ток на натоварване (350 mA в нашия случай) спадът на напрежението върху него е по-малък от 1,25 V. Контролерът NCP1014 намалява изходното напрежение.

Защитният механизъм за изключване на товара се основава на включването на ценеров диод D9 паралелно на товара. При условия на отваряне на веригата на натоварване и в резултат на това повишаване на изходното напрежение на IP до 47 V, ценеровият диод D9 се отваря. Това включва оптрона и принуждава контролера да намали изходното напрежение.

Интересувате ли се да се запознаете лично с NCP1014? - Няма проблем!

За тези, които, преди да започнат да разработват свой собствен IP, базиран на NCP1014, искат да се уверят, че това е наистина просто, надеждно и ефективно решение, ONSemiconductor произвежда няколко вида платки за оценка (вижте Таблица 1, Фиг. 6; налични за поръчка чрез COMPEL).

Маса 1. Преглед на таблата за оценка

Код на поръчката Име Кратко описание
NCP1014LEDGTGEVB 8W LED драйвер с фактор на мощността 0,8 Платката е проектирана да демонстрира възможността за изграждане на LED драйвер с фактор на мощността > 0,7 (стандарт Energy Star) без използване на допълнителен PFC чип. Изходната мощност (8 W) прави това решение идеално за захранване на структури като Cree XLAMP MC-E, съдържащ четири светодиода последователно в един пакет.
NCP1014STBUCKGEVB Неинвертиращ бак конвертор Платката е доказателство за твърдението, че контролерът NCP1014 е достатъчен за изграждане на захранване от нисък ценови диапазон за тежки среди.

Ориз. 6.

Освен това има още няколко примера за завършен дизайн на различни IP адреси, в допълнение към тези, обсъдени в статията. Това и 5W AC/DC адаптер за мобилни телефони, и друга IP опция за LED, както и голям брой статии за използването на контролера NCP1014, които можете да намерите на официалния уебсайт на ONSemiconductor - http://www.onsemi.com/.

COMPEL е официален дистрибутор на ONSemiconductor и следователно на нашия уебсайт винаги можете да намерите информация за наличността и цената на чиповете, произведени от ONS, както и да поръчате прототипи, включително NCP1014.

Заключение

Използването на контролера NCP1014, произведен от ONS, прави възможно разработването на високоефективни AC/DC преобразуватели за захранване на товари със стабилизиран ток. Правилното използване на основните характеристики на контролера ви позволява да осигурите безопасността на крайното захранване в условията на отваряне или късо съединение на товара с минимален брой допълнителни електронни компоненти.

Литература

1. Константин Староверов "Приложение на контролери NCP101X / 102X при разработването на мрежови захранвания със средна мощност", списание Electronics News, № 3, 2010, ss. 7-10.

4. Мак Реймънд. Импулсни захранвания. Теоретични основи на дизайна и ръководство за практическо приложение / Пер. от английски. Пряничникова С.В., М.: Издателство Додека-XXI, 2008, - 272 с.: ил.

5. Вдовин С.С. Проектиране на импулсни трансформатори, Л .: Енергоатомиздат, 1991, - 208 с.: ил.

6. TND329-D. "5W клетъчен телефон CCCV AC-DC адаптер"/ http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND329-D.PDF.

7. TND371-D. „Офлайн LED драйвер, предназначен за ENERGY STAR“/ http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND371-D.PDF.

Касова бележка техническа информация, примерна поръчка, доставка - e-mail:

NCP4589 - LDO регулатор
с автоматично енергоспестяване

NCP4589 -нов 300mA CMOS LDO регулатор от ON Semiconductor. NCP4589 превключва в режим на нисък ток при нисък токов товар и автоматично превключва обратно към "бърз" режим веднага щом изходният товар надвиши 3 mA.

NCP4589 може да бъде поставен в постоянен режим бърза работачрез принудителен избор на режим (контрол чрез специален вход).

Основни характеристики на NCP4589:

  • Работен диапазон на входните напрежения: 1.4 ... 5.25V
  • Диапазон на изходното напрежение: 0.8…4.0V (на стъпки от 0.1V)
  • Входен ток в три режима:

      • Режим на ниска мощност - 1.0µA при V OUT< 1,85 В

      Бърз режим - 55µA

      Енергоспестяващ режим - 0.1 uA

  • Минимален спад на напрежението: 230mV при I OUT = 300mA, V OUT = 2.8V
  • Отхвърляне на пулсации при високо напрежение: 70dB при 1kHz (в бърз режим).

NCP4620 широкообхватен LDO регулатор

NCP4620 -Това е CMOS LDO регулатор за 150mA от ON Semiconductorс обхват на входното напрежение от 2,6 до 10 V. Устройството има висока изходна точност - около 1% - с нисък температурен коефициент ±80 ppm/°C.

NCP4620 има защита от прегряване и вход за активиране и се предлага със стандартен изход и изход за автоматично разреждане.

Основни характеристики на NCP4620:

  • Диапазон на работно входно напрежение от 2,6 до 10V (макс. 12V)
  • Диапазон на изходно фиксирано напрежение от 1,2 до 6,0 V (100 mV стъпки)
  • Директен минимален спад на напрежението - 165mV (при 100mA)
  • Потискане на пулсациите на захранването - 70dB
  • Чипът се изключва при прегряване до 165°C