Jednoduchý proudový zdroj pro LED
V souèasné dobì lze pomìrnì levnì poøídit vysoce svítivé 1W led diody. Mì se podaøilo sehnat levnì nìkolik kusù na aukru. Chtìl jsem 3ks takových diod použít pro vnitøní osvìtlení auta. Problémem se však stalo jak diody zapojit.
Klasické zapojení s pøedøadným odporem pro tyto diody není vhodné, protože proud diodou (a tedy i svítivost) je silnì závislý na napájecím napìtí, které v pøípadì použití v autì mùže silnì kolísat. Lehce se tak mùže stát, že pøi vypnutém motoru a horší baterce pøi 11V bude svìtlo sotva svítit, pøi nastartování a napìtí 14V bude svítit naplno (což pøi jízdì nemá moc smyslu). Pøi poruše dobíjení pak již pøi 16V dochází k pøekroèení maximálního proudu - poškození diod.
Dùležité parametry použitých diod :
- P = 1W
- Uf = 2,8 - 4V
- If = 350mA
- svìtelný tok = 25lm
- teplota svìtla = 5500K
Reálná namìøená V-A charakteristika vypadá takto:
Schéma zapojení
Pro lepší stabilitu svitu diod jsem si navrhnul jednoduchý proudový zdroj ze šuplíkových zásob. Jde o jednoduché zapojení tranzistoru BD139 jako zdroje proudu. Aby byl proud co nejvíce konstantní v širokém rozmezí napájecích napìtí, je budící proud odebírán ze zdroje 5,1V tvoøeného zenerovou diodou. Trimrem pak je možno nastavit bázový proud a tím i proud LED diodou.
Napájecí proud pro LED diodu se nastaví jednoduše tak, že se pøipojí A-metr seriovì s LED diodou a pøi zvoleném napájecím napìtí (u mì 14V) nastavíme požadovaný proud (u mì 260mA - pro delší životnost diody)
Ztrátový výkon tranzistoru vypoèítaný z namìøených hodnot je:
P = (Unapájecí - 3*Uled) * Iled = (14-3*3,15)*260 = 1,183W
Pøi teplotì okolí 25°C tak dojde k oteplení èipu až na 143,3°C. V pøípadì horkých letních dnù bude teplota ještì vyšší, je tedy nutné použít chladiè!
Napøíklad s chladièem V4330N(13,5K/W) bude teplota èipu 73°C pøi teplotì okolí 45°.
Výsledné prùbìhy
Pro názornost jsem namìøil prùbìhy závislosti proudu diodou na napájecím napìtí. Nastavení v obou pøípadech bylo: proud 260mA pøi 14V. V grafu jsou pro porovnání zaneseny prùbìhy pøi použití pøedøadného odporu a pøi použití zdroje proudu.
Z grafu je patrné, že v pøípadì použití pøedøadného odporu pøi 11V proud klesl témìø na polovinu a pøi 16V již došlo k pøekroèení max. dovoleného proudu.
Zapojení s trazistorem sice nemá ideální dokonale vodorovnou charakteristiku pøesto v praxi není poznat zmìna svítivosti pøi zmìnì napájecího napìtí. Pøípadné použití i pøi menším napájecím napìtí je možné po odpojení jedné diody - pak by proud zaèal strmì klesat pøi cca 8V.
