Драйвер тока светодиода на LM317
Светодиоды питаются не напряжением, а током, поэтому важной задачей является ограничение тока проходящего через диод. Где то можно обойтись простым резистором, но если напряжение не очень стабильно, или диод потребляет большой ток – то лучше применить что-нибудь посерьезнее. Стабилизаторы тока бывают линейные и импульсные, в этой статье речь пойдёт о самом простом ограничителе тока на LM317.
10Вт RGB светодиод в работе (2% мощности)
Эта микросхема очень универсальна, на ней можно строить как всевозможные линейные стабилизаторы напряжении, так и ограничители тока, зарядные устройства… Но остановимся на ограничители тока. Микросхема ограничивает ток, а напряжение диод берёт столько, сколько ему нужно. Схема очень проста, состоит всего из двух деталей: самой микросхемы и задающий ток резистора:
Схема драйвера (из datasheet)
Схема включения драйвера тока
Минимальное напряжение должно быть минимум на 2-4В больше чем напряжение питания кристалла светодиода. Схема позволяет ограничивать ток от 10мА до 1,5А с максимальным входным напряжением 35В. При большом перепаде напряжений и(или) больших токах микросхему нужно посадить на радиатор. Если же требуются большие входные напряжения или ток, или нужно уменьшить потери, или тепловыделение то уже стоит использовать импульсный драйвер (будет рассмотрен позже).
Резистор рассчитывается по следующей формуле:
R1=1.25В/Iout
где ток взят в Амперах, а сопротивление в Омах.
Небольшая рассчитанная таблица:
Платой из трёх таких драйверов запитал 10Вт трехцветный светодиод.
Драйвер RGB светодиода на LM317
Драйвер разместился на втором радиаторе с обратной стороны 10Вт светодиода, на момент написания статьи надёжно прикручен к радиатору и прикрыт алюминиевой пластиной.
Кристаллы светодиода потребляют до 350мА, напряжения: Красный 8-9В, Синий и Зелёный 10-11В. Напряжение на входе драйвера 13-14В, максимальный потребляемый ток 9,6А.
Статья обновлена 18.1.2012
Alex_EXE | 27.07.2011 | Светотехника |
foxit пишет 04.09.2011 в 09:51 #
А можно схемку с 3-мя LM-ками увидеть
Alex_EXE пишет 04.09.2011 в 13:49 #
Особого смысла в её размещение не вижу, т.к. та же одноканальная схема, только размноженная.
При включение с общим катодом: схема, расположенная на положительной ветки, повторяется 3 раза, земля общая.
Или наоборот: общий анод, а LM-ка, включенная в обратном направление, повторяется на всех 3-х линиях катодов.
MATAFIXXX пишет 16.11.2011 в 16:23 #
какая безграмотная схема! выход надо брать с ноги ADJ иначе светики попалите втупую!!! Автор,тебе двойка
MATAFIXXX пишет 16.11.2011 в 16:29 #
в этом включении на ногу ADJ подаётся напряжение с датчика тока, а ты мало того что датчик тока убрал,так ещё и сигнал на ногу ADJ погасил резистором- Ясно объяснил?
Alex_EXE пишет 16.11.2011 в 23:52 #
Ну зачем так грубо, у всех случаются ошибки. Спасибо, что обнаружили её. Схему исправил. Её срисовывалась в спешке и с уже закрытой платы, это и привело к таким грубым ошибкам.
Сам же 3-х цветным диод успешно работает с лета этого года с тремя такими ограничителями тока.
MATAFIXXX пишет 17.11.2011 в 10:16 #
ну а ты бы как обратился спалив 4 светодиода? я видел что схема отличается от стандарта, но подумал человек грамотный, раз программы пишет для контроллеров, дисплеи подключает к мк
MATAFIXXX пишет 17.11.2011 в 10:24 #
и по твоей «исправленной схеме» диод надо припаивать на + и -, а там где лед,туда питание, даташит открой, который сам на своём сайте предлогаешь скачать
MATAFIXXX пишет 17.11.2011 в 10:27 #
Figure 24. Current Regulator
Alex_EXE пишет 17.11.2011 в 12:20 #
Приношу извинения, за спалённые диоды. Ещё раз спасибо, что указал на ошибку. Ошибки время от времени бывают и не только у меня, несмотря на все старания, от этого ни кто не застрахован, как обнаруживаются, то сразу же исправляются или уведомляю об этом до исправления.
По обновлённой схеме: диод подключен правильно, полярность соблюдена, в ограничителе — направление тока задано верно, а в какой участок цепи подключать его в положительную или отрицательную ветвь – всё равно, в том же даташите это не указано.
Да и что остаётся делать, если светодиод с общим анодом.
MATAFIXXX пишет 17.11.2011 в 13:01 #
теперь гуд 😉
Павел пишет 31.03.2012 в 04:37 #
Хм…. а на такой светодиод:
Напряжение питания — 2,8-3,4 В
Ток — 700-3000 мА.
только импульсный пойдет? или както из 3-х LM-ок можно сделать?
P.S. Кристал один.
Alex_EXE пишет 02.04.2012 в 00:04 #
Можно собрать на одной LM’ке и умощнить транзистором, в даташите схема, кажется, есть. Но лучше ШИМ, т.к. линейный драйвер:
во-первых, будет очень прилично греться,
а во-вторых, как писал в статье, должно быть падения напряжения от 2-х вольт, а вам его опускать уже не куда.
Как самый простой вариант можно воспользоваться резистором, тем более, раз собираетесь питать от акков, но резистор понадобиться приличной мощности и греться будет тож очень прилично.
Павел пишет 02.04.2012 в 00:49 #
🙂
понятно.. Спасибо за помощ…)
Павел пишет 02.04.2012 в 01:51 #
а примерно скольки ватный резистор нужен?
Alex_EXE пишет 03.04.2012 в 16:30 #
Минимум 10Вт, но лучше с запасом — калькулятор для расчёта светодиодов.
Повторюсь — резистор это вариант, но не выход на таких токах.
Павел пишет 04.04.2012 в 02:51 #
Сегодня услышал про вариант ограничение «лампочкой» накаливания.. 🙂 работает очень просто- заряд аккума сильный- ток хороший, светит лампа сильно, греется спираль сильно, соответственно сопротивление большое, меньше заряд- меньше ток меньше светит меньше темпр-ра меньше сопротивление… 🙂
В теории все очень логично…))
лампу подбирать опытным путем…..
такой ограничитель работает на 3 Вт светодиоде (есть опытный образец)
Alex_EXE пишет 06.04.2012 в 23:45 #
Про такой вариант не слышал. Может сойти вместо резистора, но лучше ШИМ, т.к. потери меньше будут и акков на дольше хватит.
Андрей пишет 08.09.2012 в 02:05 #
Светодиоды питаются не напряжением, а током, поэтому…. — Alex-exe — новички будут ломать голову — где же взять ток без напряжения?
Alex_EXE пишет 09.09.2012 в 18:31 #
В тексте статьи есть нужная информация
>Микросхема ограничивает ток, а напряжение диод берёт столько, сколько ему нужно.
Rustman пишет 03.12.2012 в 02:25 #
Есть ли отличия светодиодов от светодиодных лент?
мне нужно подключить несколько светодиодов на рызные каналы, в продаже есть RGB контроллеры для лент по низким ценам, там как раз и ток такой как мне нужен до 2А. Можно ли взять такой контроллер и использовать под светодиоды?
Я не особо шарю в электронике, мне не совсем понятно, как к вашей схеме приделать управляющие ключи и ограничить на них ток.
Alex_EXE пишет 04.12.2012 в 02:56 #
Светодиодная лента состоит из светодиодов и имеет встроенные тока ограничители.
Напрямую контроллером для лент светодиодами управлять нельзя.
AlexMann пишет 13.12.2012 в 11:51 #
Привет.
Хочу посоветоваться.
Решил осветить большую комнате 6х6х6 (м), отраженным от потолка светом. Для этого выбрал 100 вт матрицы, поток примерно 9000 лм.
Но оказалась реальная проблема питания \ димирования таких матриц. Управлять этим будет ардулинка, но как мне собрать БП на 8 таких матриц ? Ток каждой 3,2 А , напряжения питания 32-36 В.
Планирую сразу мощность ограничить 70%, но это уже дело МК.
Народ, посоветуйте конструкцию БП, учитывая, что линия для 8 матриц уже общая, 3 ппроводная, 2,5 мм2.
Спасибо.
Alex_EXE пишет 15.12.2012 в 00:16 #
6м в высоту?
Специализированные драйверы на такой ток мне не попадались, можно попробовать с помощью LM2576, но он 3А максимум.
Ещё как вариант использовать специализированные БП для светодиодов, в них, как правило, встроены ограничители тока, а диммировать мосфетом.
Ghh83 пишет 07.03.2013 в 21:11 #
Прошу прощенья конечно, но у меня на 3х ватный диод вышло так: R- 5.7 Ом, I- 0.5 А. Для других диодов расчёт другой)
Alex_EXE пишет 09.03.2013 в 04:18 #
Расчёт произведен по формуле, которую в свою очередь взял из даташита к ЛМ’ке. Может у Вас что-то с деталями или где-то что-то проглядели.
Lexey пишет 02.04.2013 в 12:58 #
Подскажите, а можность резистора по каким параметрам должна выбираться? У меня 10вт светодиод.
Lexey пишет 02.04.2013 в 13:20 #
«мощность»
Alex_EXE пишет 02.04.2013 в 13:47 #
Т.к. весь ток протекает через него — нужно посчитать сколько вольт на нём падает, а затем и мощность.Упростив получим следующею формулу:
P=I^2*R
Например у Вас 10Вт диод и питается он 8В — вычисляем его ток = 1,25А. Значит для такого ограничения нужен будет 1Ом резистор. P резистора =1,25А^2*1Ом=1,56Вт — берем 2Вт резистор и его, кстати, будет достаточно для всех токов, что могут протекать через эту ЛМ’ку, т.к. максимум 1,А.
Если нечего не напутал.
Lexey пишет 03.04.2013 в 12:26 #
окей, спасибо)))
Андрей пишет 21.11.2013 в 00:47 #
Здраствуй!!!такая тема в планах в автомобиле заменить галогенки на диоды рабочим напряжением 9-12в ток 800-950мА и мочностью 10вт можно ли использовать твою схему для стабилизацыи по току!!!!
Заранее спасибо!!!!
Alex_EXE пишет 21.11.2013 в 01:07 #
Можно, но будет сильно греться. Более эффективно было бы использования какого-нибудь ШИМ драйвера для диодов.
Андрей пишет 21.11.2013 в 01:35 #
Можно вопрос в цене!!!!!!!
диод всеравно будет сидеть на радиаторе что мешает посадить и микросхему на него!!!!
Alex_EXE пишет 21.11.2013 в 20:46 #
Только радиатор должен тогда быть большим, а еще лучше 2 отдельных больших радиатора.
Здравствуйте! пишет 27.12.2013 в 22:57 #
Нужна помощь:
есть 6 светодиодов(ток 900-1050 мА
напряжение 9-11 В) и стабилизированный бп (12вольт 10ампер) ,
судя по расчетам калькулятора нужно их подключить параллельно и добавить к каждому светодиоду в цепочку по резистору номиналом 1ом 1вт.
Все ли правильно в мох расчетах или нужно всех их подключать через LM317?
Alex_EXE пишет 30.12.2013 в 13:32 #
На такие токи нужен ШИМ’овский драйвер. Если резистором — то лучше его взять с запасом, как по мощности — 2Вт, так сопротивлением побольше 1,5Ом,что бы подольше прожили.
И писать лучше в соответствующей теме.
DDD пишет 13.04.2014 в 00:01 #
Низкоомные мощные резисторы — дефицит, поэтому делюсь опытом.
Собирал светодиодное освещение в салон автомобиля, столкнулся с проблемой отсутствия в своих радиолюбительских запасах необходимых сопротивлений.
Вышел из ситуации просто, по рецепту советских радиолюбителей: намотал их сам, из тонкого медного провода диаметром 0.12 мм. Во-первых, очень удобно подбирать сопротивление под конкретный экземпляр ЛМ-ки и светодиодной матрицы. Берется провод по длине с запасом (1.5-2 м), и постепенно укорачивается до достижения необходимого тока.
Затем этот провод при помощи шуруповерта наматывается на сердечник (что угодно, от куска изоляции толстого провода и до зубочистки), чем больше разряжен провод по длине сердечника, тем большую мощность способен рассеивать ваш резистор. Затем делаются выводы, после чего все это осаживается кусочком термоусадки для закрепления витков и изоляции.
Таким нехитрым способом вы всегда сможете изготовить необходимое сопротивление с точно подобранным номиналом, быстро и фактически бесплатно.
Vasilii пишет 24.04.2014 в 13:16 #
Есть способ подбора сопротивления попроще) Заходим на ибэй, регистрируемся, покупаем 20 штук 0,5 Омных 2 Ваттных резисторов за доллар, ждем две недели и радуемся наличию резистора 0,5 — 10 ом
вячеслав пишет 30.04.2014 в 22:16 #
Подскажите если у меня 4 трех ватных мощных led, а питание 12 в 2200 mah, эта схемка подайдет или нужно три, на каждый LM ку ?
Alex_EXE пишет 01.05.2014 в 00:26 #
Это Li-Ion или Li-Poly аккумулятор? Тогда корректнее будет сказать, что минимальное напряжение питание может достигать 10.5В. Плюс на самой LM-ке падает примерно 2-4В. Т.е. от одной микросхемы 3 диода последовательно запитать не выйдет. Нужно к каждому диоду ставить свою LM-ку, ну или если у диодов питание до 3,5В то можно два включить последовательно, а третий от отдельной питать.
Вячеслав пишет 01.05.2014 в 00:36 #
Спасибо за оперативный ответ, да это 3 последовательных li-Ion от ноутбука, а питание у светодиодов до 3,8 в ток 700 mah
Да а если в моем случае просто последовательно 4 светодиода соединить и за питать от моих 12в 2200 max?
Alex_EXE пишет 01.05.2014 в 02:36 #
700мА многовато, сильно греться будет LM-ка, лучше что-нибудь ШИМовское взять тогда.
1. Питать напрямую светодиоды не рекомендуется
2. 12 В им будет недостаточно, если и загорятся то тускло
Вячеслав пишет 01.05.2014 в 03:41 #
Так как у меня их 4, решил на одном эксперемент провести, попробывал к одной банке подключить, там примерно сейчас 3.9-4 вольта, емкость гдето от 2200mah, светодиод очень ярко горел, я дольше 3-4 секунд не стал включать, так как греется жудко, аж страшно за него. Может еще какиенибудь мысли появятся, думаю с такой яркостью мне двух вполне хватит.
Вячеслав пишет 01.05.2014 в 03:44 #
Вот мануал нарыл на них у китайцев не большой
http://oss.aliyuncs.com/gms/starledlamp.com/addon/13788665922464.pdf
Вячеслав пишет 01.05.2014 в 03:47 #
Там написано что Peak Forward Current 3000 ma, я так понимаю эти светодиоды могут и без контроллера работать чтоли?
Alex_EXE пишет 03.05.2014 в 18:26 #
При включении светодиодов без токоограничителя – они будут светить очень ярка, но только в таком режиме срок жизни у них очень мал и они будут гореть всё тусклее и тусклее, а греться и кушать так же, в проем это и так с ними произойдет, но они проживут на порядок дольше при правильной их эксплуатации.
Да Вы можете попробовать подключить все 4 светодиода к одной батареи последовательно напрямую, но и нужно порядка 15В, а батарея им максимум даст 12.6В, т.е. будут гореть тускло.
Ещё таким светодиодам обязательно нужен радиатор, иначе они будут меньше жить или могут почти сразу от перегрева йокнуть.
Пиковый ток – это, скорее всего, пиковый ток протыкаемый через диод, это используется при питании светодиодов от ШИМ драйвера, т.к. он на выходе формирует импульсы с большим током, но меньшей скважностью, за счёт чего и происходит обеспечение им нормального рабочего режима. Основной рабочий ток у диода 700мА. Кстати, там под сноской написано, что пиковый ток должен протекать не более 0.1мсек.
Самый оптимальный вариант соединить по 2 последовательно диода и добавить к каждой цепочки свой токоограничитель.
alex пишет 15.10.2014 в 22:06 #
Здравствуйте.
планирую купить у китаез светильничек светодиодный на 10Вт.
Собран из отрезка светодиодной ленты (диоды кажется 5730). Запитывается эта лента по идее 12В. Насолько я понял, там на 50 см — 20 ветвей в параллель по 3 диода последовательно в каждой. То есть на каждую ветвь — 12В. По 4 В на диод — что-то мне кажется многовато. Полагаю что китаезы просто по многочисленным просьбам выкатывают эти диоды на перекал для получения максимального потока.
Я готов пожертвовать световым потоком и питать ее напругой поменьше — 9В например.
Как думаете — может просто обойтись китайским же блоком питания на 9В ? Ужасно не хочется что-то паять. Спасибо.
Alex_EXE пишет 15.10.2014 в 22:13 #
Да можете подать меньшее напряжение — гореть будет тусклее и в любом случае продлит срок службы светодиодов.
Только там ещё на каждом сегменте обычно стоят токоограничивающие резисторы.
Владимир пишет 17.10.2014 в 19:10 #
день добрый! купил в китайцев контролдлер для rgb ленты и 3х ватные светодиоды — подойдет даный драйвер для ограничения тока и будет работать контроллер с таким драйвером. немогу придумать схемотехническое решение для такой задачи.
Alex_EXE пишет 21.10.2014 в 14:45 #
Для управления 3-х ватными светодиодами от драйвера для RGB ленты — подойдёт. Но лучше применить ШИМ специальный драйвер для диодов.
Владимир пишет 21.10.2014 в 16:30 #
посоветуйте какой именно драймер выбрать
Alex_EXE пишет 23.10.2014 в 21:36 #
Вариантов море: PT4115, LM3404, MBI6651. Можно под драйвер приспособить импульсный стабилизатор например MC34063.
Вариантов много, но готовых наработок под рукой у меня нет, точнее не подскажу.
Из минусов ШИМ стабилизатора: на него нужно отдельно подать питание и на отдельный вывод ШИМ сигнал с LED контроллера завести, так же у него сложнее и требовательнее схема.
алексей пишет 13.12.2014 в 01:46 #
посоветуйте, пожалуйста, как можно проще всего подключить вот такой светодиод:
Мощность: 30W
Цвет: теплый белый (3000-3200K)
Световой поток: 2700-3000 Lumen
Вольтаж: 32-34V
Ток:600- 900mA
Спасибо.
Андрей пишет 09.02.2015 в 23:20 #
А к Ардуине такой драйвер подключить можно?
Alex_EXE пишет 10.02.2015 в 00:12 #
Разве ардуина сильно отличается от обычных контроллеров и ТТЛ логики?
Через ключ, пожалуйста, к любому контроллеру.
Константин пишет 15.05.2015 в 16:41 #
Вопрос,
а выбирая меж китайскими покупными драйверами и вот такими решениями — что лучше? Как помнится, схемы там достаточно сложные, так понимаю, не от балды элементы навешиваются, — что-то это должно давать?
И еще, если покупалось в качестве подсветки какое-то количество ленты светодиодной (в сумме должно быть номинальное потребление 15,8 Вт), и блок питания на 24 ватта — имеет-ли смысл дополнительно после блокпита всунуть ограничители тока? И если да, то какого типа?
Увы, под рукой ни параметров, ни названий, потому вынужден общими фразами спрашивать.
Alex_EXE пишет 15.05.2015 в 20:53 #
Ну понавешать можно всё что угодно, нужно смотреть конкретный случай, может там всё хорошо, а может полный бред. Если смотреть например на все известные Step-Down стабилизаторы LM2596 — то всё вроде хорошо и строго по даташиту. Но вот только детали стоят самые дешевые и на выходном фильтре сэкономили, из-за чего на выходе заметны пульсации более 10%. Если после такого стабилизатора будет стоять схема со своими стабилизаторами и конденсаторами или что-то дубовое — то, в принципе, всё хорошо, но если подключить что-то чувствительное напрямую — то может заглючить.
У светодиодных лент встроенные токоограничители, если напряжение соответствует — то всё будет нормально.
Константин пишет 21.05.2015 в 16:54 #
спасибо. То есть, токоограничитель на ЛМ317 после них вообще не имеет смысла ставить, так?
А тупо пару кондеров поставить между выходами, чтоб гасили пульсации, не пойдет? Один скольки-нить пик — на высокие чистоты, второй — на компенсацию низких? Или там нужна именно более сложная схема?
Константин пишет 21.05.2015 в 17:01 #
меня собственно беспокоило то, что блокпит на 24 ватта, а ленты там при разных подключениях на мощность от 5 до 15 ватт, думал, не будет-ли превышения по току.
Sergey пишет 24.04.2016 в 22:00 #
Перед диодом обязательно конденсатор влепить нужно…