Применение операционных усилителей. Регулирование тока нагрузки на примере светодиодного драйвера radiohlam. Как известно, для питания светодиодов требуется стабильный ток. Устройство, способное питать светодиоды стабильным током, называется драйвером светодиодов. Эта статья посвящена изготовлению такого драйвера с использованием операционного усилителя. Регулирующий ОУ сравнивает напряжение ошибки с опорным, формируя на своем. Линейные драйверы мощных светодиодов Linear HB LED drivers. Горячие Точки Зарубежной Азии тут. Пример изготовления драйвера светодиодов. Да при том, что одним из его замечательных свойств является то, что ОУ стремится к такому. Драйвер Для Светодиода На Оу' title='Драйвер Для Светодиода На Оу' />Итак, главная идея заключается в том, чтобы стабилизировать падение напряжения на резисторе известного номинала в нашем случае R3, включенном в цепь последовательно с нагрузкой светодиодом. Поскольку резистор включен последовательно со светодиодом, то через них протекает одинаковый ток. Если этот резистор подобран таким образом, что он практически не нагревается, то и сопротивление его будет неизменным. Таким образом, стабилизировав падение напряжения на нм, мы стабилизируем и ток через него и, соответственно ток через светодиод. Причм же здесь операционный усилительДа при том, что одним из его замечательных свойств является то, что ОУ стремится к такому состоянию, когда разность напряжений на его входах равна нулю. И делает он это путм изменения своего выходного напряжения. Драйвер чаще всего используется как стабилизатор тока для светодиодов и зарядки автомобильных аккумуляторов. Такой источник теперь есть в. Таким образом, драйвер для светодиода можно сделать почти из. Если разность U1 U2 положительна выходное напряжение будет возрастать, а если отрицательна уменьшаться. Представим, что наша схема находится в некоем равновесном состоянии, когда напряжение на выходе ОУ равно Uвых. При этом через нагрузку и резистор протекает ток Iн. Если по каким либо причинам ток в цепи возрастт например, если под действием нагрева уменьшится сопротивление светодиода, то это вызовет увеличение падения напряжения на резисторе R3 и, соответственно, увеличение напряжения на инвертирующем входе ОУ. Между входами ОУ появится отрицательная разность напряжений ошибка, стремясь скомпенсировать которую, операционник будет уменьшать выходное напряжение. Драйвер Для Светодиода На Оу' title='Драйвер Для Светодиода На Оу' />Он будет делать это до тех пор, пока напряжения на его входах не станут равными, т. Если вся схема питается стабильным напряжением Uп, то для этого достаточно простого делителя как на схеме 1. Для питания светодиодов, как мы знаем, требуется стабильный ток. Поэтому, устройство, которое запитывает светодиоды. Раз делитель подключен к стабильному напряжению, то и выход делителя тоже будет стабильным. Расчты Для расчтов выберем реальный пример пусть мы хотим запитать два сверхъярких светодиода подсветки сотового телефона Nokia от напряжения Uп1. В отличный фонарик в машину. Нам нужно получить ток через каждый светодиод 2. А и при этом у нас имеется выковырянный с материнской платы сдвоенный операционный усилитель LM8. При таком токе наши светодиоды светят гораздо ярче, чем в телефоне, но сгорать и не собираются, значительный нагрев начинается где то ближе к 3. А. Расчт будем вести для одного канала операционника, т. То есть для идеального операционного усилителя. Чтобы можно было не учитывать входной ток реального ОУ, ток через делитель должен быть по крайней мере раз в 1. ОУ. Величину входного тока можно посмотреть в даташите, обычно для современных ОУ она может составлять от десятков пикоампер до сотен наноампер для нашего случая input bias current max1 мк. А. То есть ток через делитель должен быть по меньшей мере 1. А. Во вторых, с одной стороны чем больше R3 тем более наша схема чувствительна к изменению тока, но с другой стороны увеличение R3 снижает КПД схемы, поскольку резистор рассеивает мощность, пропорциональную сопротивлению. Будем исходить из того, что мы не хотим падения напряжения на резисторе более 1. В. Вообще же, если хотят побороться за КПД, то R3 выбирают как можно меньше. Предел уменьшения R3 ограничен таким показателем операционника, как напряжение смещения нуля. Для нормальной работы ОУ, R3 выбирают таким, чтобы минимальное падение напряжения на нм было на пару порядков больше напряжения смещения нуля. Подробнее об этом показателе и его влиянии на работу ОУ читайте в статье про дифференциальный усилитель. Итак, пусть R14. Ом, тогда с учтом того, что U1U21. В, из выражения для U1 получим R2R1UпU1 14,2. Ом. Из выражения для U2 находим R3U2Iн5. Ом. Проверим ток через делитель IдUпR1R22. А, что вполне нас устраивает. Мощность, рассеиваемая на R3 PIн. R31. 8,8 м. Вт, что тоже вполне приемлемо. Для сравнения, самые обычные резисторы МЛТ 0,1. Вт. Скачать плату разводка под SMDКак уже было отмечено, описанная выше схема рассчитана на стабильное питание Uп. Что же делать, если питание НЕ стабильное. Самым простым решением является замена сопротивления R2 делителя на стабилитрон. Что важно учитывать в этом случае Во первых, важно чтобы стабилитрон мог работать во всем диапазоне напряжения питания. Если ток через R1. D1 будет слишком маленьким напряжение на стабилитроне будет значительно выше напряжения стабилизации, соответственно, выходное напряжение будет значительно выше требуемого и светодиод может сгореть. Итак, нужно, чтобы при Uп min ток через R1. D1 был больше или равен Iст min минимальный ток стабилизации узнам из даташита на стабилитрон. R1 max Uп min UстIст min. Во вторых, при максимальном напряжении питания ток через стабилитрон не должен быть выше Iст max наш стабилитрон не должен сгореть. То есть. R1 min Uп max UстIст max. И, наконец, в третьих, напряжение на реальном стабилитроне не точно равно Uст, оно, в зависимости от тока, меняется от Uст min до Uст max. Соответственно, падение на резисторе R3 тоже изменяется от Uст min до Uст max. Это так же следует учитывать, поскольку чем больше Тут тоже вс достаточно просто выход можно умощнить с помощью обычного биполярного или полевого транзистора, все расчты при этом остаются без изменений. Единственное очевидное условие транзистор должен выдерживать требуемый ток и максимальное напряжение питания. Ну вот, пожалуй и вс. И ни в коем случае не выкидывайте старый радиохлам у нас впереди ещ много прикольных штуковин.