Как сделать из 3 вольта 12 вольт: Как преобразовать 12 Вольт (2Ампера) в 3 Вольта (500 МАмпер), как сделать преобразователь?

Подключение светодиода к 12 вольтам в машине (расчет сопротивления) (видео)

 Светодиоды — это современные, экономичные, надежные радиоэлементы, применяемые для световой индикации. Мы думаем об этом знает каждый и все! Именно исходя из этого опыта, столь высоко желание применить именно светодиоды, для конструирования самых различных электрических схем, как в бытовой электронике, так и для автомобиля. Но здесь возникают определенный трудности. Ведь самые распространенные светодиоды имеют напряжение питания 3…3,3 вольта, а бортовое напряжение автомобиля в номинале 12 вольт, при этом порой поднимается и до 14 вольт. Само собой здесь всплывает закономерное умозаключение, что для подключения светодиодов к 12 вольтовой сети машины, необходимо будет понизить напряжение. Именно этой теме, подключению светодиода к бортовой сети автомобиля и понижению напряжения, будет посвящена статья.

Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке

 Прежде, чем перейти к конкретным схемам и их описаниям, хотелось бы сказать о двух принципиально разных, но возможных вариантах подключения светодиода к 12 вольтовой сети.

  Первый, это когда напряжение падает за счет того, что последовательно светодиоду подключается дополнительное сопротивление потребителя, в качестве которого выступает микросхема-стабилизатор напряжения. В этом случае определенная часть напряжения теряется в микросхеме, превращаясь в тепло. А значит вторая, оставшаяся, достается непосредственно нашему потребителю — светодиоду. Из-за этого он и не сгорает, так как не все суммарное напряжение проходит через него, а только часть. Плюсом применения микросхемы является тот факт, что она способна в автоматическом режиме поддерживать заданное напряжение. Однако есть и минусы. У вас не получиться снизить напряжение ниже уровня, на которое она рассчитана. Второе. Так как микросхема обладает определенным КПД, то падение относительно входа и выхода будет отличаться на 1-1,5 вольта в меньшую сторону. Также для применения микросхемы вам необходимо будет применить хороший рассеивающий радиатор, установленный на ней. Ведь по сути тепло выделяемое от микросхемы, это и есть невостребованные нами потери. То есть то, что мы отсекли от большего потенциала, чтобы получить меньший.

 Второй вариант питания светодиода, когда напряжение ограничивается за счет резистора. Это сродни тому, если бы большую водопроводную трубы взяли бы и сузили. При этом поток (расход и давление) снизились бы в разы. В этом случае до светодиода доходит лишь часть напряжения. А значит, он также может работать без опасности быть сожженным. Минусом применения резистора будет то, что он также имеет свой КПД, то есть также тратит невостребованное напряжение в тепло. В этом случае бывает трудно установить резистор на радиатор.  В итоге, он не всегда подойдет для включения в цепь. Также минусом будет являться и то обстоятельство, что резистор не поддерживает автоматического удержания напряжение в заданном пределе. При падении напряжения в общей цепи, он подаст настолько же меньшее напряжение и на светодиод. Соответственно обратная ситуация произойдет при повышении напряжения в общей цепи.

 Конечно, тот и другой вариант не идеальны, так при работе от портативных источников энергии каждый из них будет тратить часть полезной энергии на тепло. А это актуально! Но что сделать, таков уж принцип их работы. В этом случае источник питания будет тратить часть своей энергии не на полезное действие, а на тепло. Здесь панацеей является использование широтно-импульсной модуляции, но это значительно усложняет схему… Поэтому мы все же остановимся на первых двух вариантах, которые и рассмотрим на практике.

Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Начнем, как и в абзаце выше, с варианта подключения светодиода к напряжению в 12 вольт через резистор. Для того чтобы вам лучше было понять как же происходит падение напряжение, мы приведем несколько вариантов. Когда к 12 вольтам подключено 3 светодиода, 2 и 1.

Подключение 1 светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

 Итак, у нас есть светодиод. Его напряжение питания 3,3 вольта. То есть если бы мы взяли источник питания в 3,3 вольта и подключили к нему светодиод, то все было бы замечательно. Но в нашем случае наблюдается повышенное напряжение, которое не трудно посчитать по формуле.  14,5-3,3= 11,2 вольта. То есть нам необходимо первоначально снизить напряжение на 11,2 вольта, а затем лишь подать напряжение на светодиод.  Для того чтобы нам рассчитать сопротивление, необходимо знать какой ток протекает в цепи, то есть ток потребляемый светодиодом. В среднем это около 0,02 А. При желании можете посмотреть номинальный ток в даташите к светодиоду. В итоге, по закону Ома получается. R=11,2/0,02=560 Ом. Сопротивление резистора рассчитано. Ну, а уж схему нарисовать и того проще.

Мощность резистора рассчитывается по формуле  P=UI=11.2*0,02=0,224 Вт. Берем ближайший согласно стандартного типоряда.

Подключение 2 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

По аналогии с предыдущим примером все высчитывается также, но с одним условием. Так как светодиода уже два, то падение напряжения на них будет 6,6 вольта, а оставшиеся 14,5-6,6=7,9 вольта останутся резистору. Исходя из этого, схема будет следующей.

Так как ток в цепи не изменился, то мощность резистора остается без изменений.

Подключение 3 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

И еще один вариант, когда практически все напряжение гасится светодиодами. А значит, резистор по своему номиналу будет еще меньше. Всего 240 Ом. Схема подключения 3 светодиодов к бортовой сети машины прилагается.

Напоследок нам лишь осталось сказать, что при расчетах было использовано напряжение не 12, а 14,5 вольт. Именно такое повышенное напряжение обычно возникает в электросети машины, когда она заведена.
 Также не трудно прикинуть, что при подключении 4 светодиодов, вам и вовсе не потребуется применение какого либо резистора, ведь на каждый из светодиодов придется по 3,6 вольта, что вполне допустимо.

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)

 Теперь перейдем к стабилизированной схеме питания светодиодов от 12 вольт. Здесь, как мы уже и говорили, существует схема, которая регулирует собственное внутреннее сопротивление. Таким образом, питание светодиода будет осуществляться устойчиво, независимо от скачков напряжения бортовой сети.  К сожалению минусом применения микросхемы является тот факт, что минимальное стабилизированное напряжение, которое возможно добиться будет 5 вольт. Именно с таким напряжением можно встретить наиболее широко известные микросхемы – стабилизаторы КР142 ЕН 5Б или иностранный аналог L7805 или L7805CV. Здесь разница лишь в производителе и номинальном рабочем токе от 1 до 1,5 А.

 Так вот, оставшееся напряжение с 5 до 3,3 вольт придется гасить все по тому же примеру что и в предыдущих случаях, то есть с помощью применения резистора. Однако снизить напряжение резистором на 1,7 вольта это уже не столь критично как на 8-9 вольт. Стабилизация напряжения в этом случае все же будет наблюдаться! Приводим схему подключения микросхемы стабилизатора.
Как видите, она очень простая. Реализовать ее может каждый. Не сложнее чем припаять тот же резистор. Единственное условие это установка радиатора, который будет отводить тепло от микросхемы. Его установить нужно обязательно. На схеме написано что микросхема может питать 10 цепочек со светодиодом, на самом деле этот параметр занижен. По факту, если через светодиод проходит около 0,02 А, то она может обеспечивать питанием до 50 светодиодов. Если вам необходимо обеспечить питание большего количества, то используйте вторую такую же независимую схему. Использование двух микросхем подключенных параллельно не правильно. Так как их характеристики немного, да будут отличаться друг от друга, из-за индивидуальных особенностей. В итоге, у одной из микросхем будет шанс перегореть намного быстрее, так как режимы работы у нее будут иные — завышенные.
 О применение аналогичных микросхем мы уже рассказывали в статье «Зарядное устройство на 5 вольт в машине». Кстати, если вы все же решитесь выполнить питание для светодиода на ШИМ, хотя это вряд ли того стоит, то эта статья также раскроет вам все секреты реализации такого проекта.

Подводя итог о подключение светодиода к 12 вольтам в машине своими руками

 Подводя итог о подключении светодиода к 12 вольтовой сети можно сказать о простоте выполнения схемотехники. Как со случаем где применяется резистор, так и с микросхемой – стабилизатором. Все это легко и просто. По крайней мере, это самое простое, что может вам встретиться в электронике. Так что осилить подключение светодиода к бортовой сети машины в 12 вольт  должен каждый и наверняка. Если уж и это не «по зубам», то за более сложное и вовсе браться не следует.

Видео по подключению светодиода к сети в автомобиле

… а теперь чтобы вам было легче прикинуть какой номинал сопротивления нужен и какой мощностью для вашего конкретного случая, можете воспользоваться калькулятором подбора резистора

Как получить 12 Вольт из 5, 24, 220 Вольт

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Часто они работают от аккумуляторов или от блоков питания, но когда те или другие выходят из строя перед пользователем возникает вопрос: «Как получить 12 Вольт переменного тока»? Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

1. Понизить напряжение без трансформатора.
2. Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
3. Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.

Понижение напряжения без трансформатора

Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:

1. Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
2. Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
3. Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.

Гасящий конденсатор

Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:

• Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
• Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.

Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.

Схема изображена на рисунке ниже:

R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)

Или:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход

Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.

Конденсаторы должны быть такими – пленочными:

Или такие:

Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т. к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.

Блок питания на сетевом трансформаторе

Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.

В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:

Uвых=Uвх*Ктр

Ктр – коэффициент трансформации.

Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.

Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.

Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Наверняка вы не знаете:

Как подключить светодиод к 12 вольтам, светодиоды 12 вольт

Как подключить светодиод к 12 вольтам? Также просто, как и к 9-ти. Подключение светодиодов к источникам питания производится через ограничивающий резистор. Вся проблема и состоит в правильном расчёте сопротивления для светодиода.

Светодиоды 12 вольт

При подключении светодиода к 12 вольтам вначале выясняем, что за светодиод нам надо подключить. Как правило, у обычных светодиодов падение напряжения на них составляет 2 вольта (у синих и белых по 4 вольта). Также надо знать рабочий ток светодиода. Это, как правило, 10 или 20 мА. Мы будем считать, что у нас красный светодиод, требующий 2 вольта питания и ток 20 мА.

При падении напряжения на светодиоде 2 вольта при 12 вольт-м питании у нас остаётся 10 вольт, которые нам надо погасить резистором. Надо рассчитать его сопротивление.

R = U / I

Получаем 10 / 0.02 = 500 ом. Находим ближайшее большее значение номинала резистора по ряду Е24 (самый распространённый) — 510 ом. Это ещё не всё. Для надёжной работы этой схемы необходимо рассчитать мощность резистора. Мощность — это напряжение, умноженное на ток.

P = U * I

Т.е. напряжение, падающее на резисторе (10 В) умножаем на ток, текущий через него (0.02 А) и получаем 10 * 0.02 = 0.2 Вт или 200 мВт. Стандартный больший номинал резисторов — 0.25 Вт. Всё.

Если мы, к примеру, захотим подключить два светодиода к 12 вольтам, то всё почти также.

Разница будет только в том, что на двух светодиодах будет падать не 2, а уже 2 * 2 = 4 вольта. Т.о. на резистор останется 12 -4 = 8 вольт. Дальше всё также. Сопротивление резистора R = 8 / 0.02 = 400 ом. Ближайшее большее значение по Е24 — 430 ом. Мощность 8 * 0.02 = 0.16 Вт. Ближайшее большее значение такое же, как и в предыдущем примере — 0.25 Вт. Всё просто. Кстати, где поставить резистор, не имеет никакого значения. Со стороны анода, или катода, или, в случае с несколькими светодиодами, между ними.
И не светите яркими светодиодами в глаза. Это опасно.

Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора | Андрей Швадронов

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

1.Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

1. С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.

2. При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.

3. Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

1.1 Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии. Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

1.2 При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение. Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

1.3 Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц. Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U2.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

2. Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

3. Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

1. Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц. Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

2. Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети. В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

4. Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

· аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;

· стационарные насосы для полива огородов;

· аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;

· системы видеонаблюдения и сигнализации;

· батареечные радиоприемники и плееры;

· ноутбуки (нетбуки) и планшеты;

· галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

· портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;

· паяльные станции и электропаяльники;

· зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;

· слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;

· детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;

· различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

Правильная схема подключения светодиодов: последовательно или параллельно

Самое правильное подключение нескольких светодиодов — последовательное. Сейчас объясню почему.

Дело в том, что определяющим параметром любого светодиода является его рабочий ток. Именно от тока через светодиод зависит то, какова будет мощность (а значит и яркость) светодиода. Именно превышение максимального тока приводит к чрезмерному повышению температуры кристалла и выходу светодиода из строя — быстрому перегоранию либо постепенному необратимому разрушению (деградации).

Ток — это главное. Он указан в технических характеристиках светодиода (datasheet). А уже в зависимости от тока, на светодиоде будет то или иное напряжение. Напряжение тоже можно найти в справочных данных, но его, как правило, указывают в виде некоторого диапазона, потому что оно вторично.

Для примера, заглянем в даташит светодиода 2835:

Как видите, прямой ток указан четко и определенно — 180 мА. А вот напряжение питания светодиодов при таком токе имеет некоторый разброс — от 2.9 до 3.3 Вольта.

Получается, что для того, чтобы задать требуемый режим работы светодиода, нужно обеспечить протекание через него тока определенной величины. Следовательно, для питания светодиодов нужно использовать источник тока, а не напряжения.

Источник тока (или генератор тока) — источник электрической энергии, который поддерживает постоянное значение силы тока через нагрузку с помощью изменения напряжения на своем выходе. Если сопротивление нагрузки, например, возрастает, источник тока автоматически повышает напряжение таким образом, чтобы ток через нагрузку остался неизменным и наоборот. Источники тока, которыми запитывают светодиоды, еще называют драйверами.

Конечно, к светодиоду можно подключить источник стабилизированного напряжения (например, выход лабораторного блока питания), но тогда нужно точно знать какой величины должно быть напряжение для получения заданного тока через светодиод.

Например, в нашем примере со светодиодом 2835, можно было бы подать на него где-то 2.5 В и постепенно повышать напругу до тех пор, пока ток не станет оптимальным (150-180 мА).

Так делать можно, но в этом случае придется настраивать выходное напряжение блока питания под каждый конкретный светодиод, т.к. все они имеют технологический разброс параметров. Если, подключив к одному светодиоду 3.1В, вы получили максимальный ток в 180 мА, то это не значит, что поменяв светодиод на точно такой же из той же партии, вы не сожжёте его (т.к. ток через него при напряжении 3.1В запросто может превысить максимально допустимое значение).

К тому же необходимо очень точно поддерживать напряжение на выходе блока питания, что накладывает определенные требования к его схемотехнике. Превышение заданного напряжения всего на 10% почти гарантированно приведет к перегреву и выходу светодиода из строя, так как ток при этом превысит все мыслимые значения.

Вот прекрасная иллюстрация к вышесказанному:

А самое неприятное то, что проводимость любого светодиода (который по сути является p-n-переходом) находится в очень сильной зависимости от температуры. На практике это приводит к тому, что по мере разогрева светодиода, ток через него начинает неумолимо возрастать. Чтобы вернуть ток к требуемому значению, придется понижать напряжение. В общем, как ни крути, а без контроля тока никак не обойтись.

Поэтому самым правильным и простым решением будет использовать для подключения светодиодов драйвера тока (он же источник тока). И тогда будет совершенно неважно, какой вы возьмете светодиод и каким будет прямое напряжение на нем. Нужно просто найти драйвер на нужный ток и дело в шляпе.

Теперь, возвращаемся к главному вопросу статьи — почему все-таки последовательное подключение, а не параллельное? Давайте посмотрим, в чем разница.

Параллельное подключение

При параллельном подключении светодиодов, напряжение на них будет одинаковым. А так как не существует двух диодов с абсолютно одинаковыми характеристиками, то будет наблюдаться следующая картина: через какой-то светодиод будет идти ток ниже номинального (и светить он будет так себе), зато через соседний светодиод будет херачить ток в два раза превышающий максимальный и через полчаса он сгорит (а может и быстрее, если повезет).

Очевидно, что такого неравномерного распределения мощностей нужно избегать.

Для того, чтобы существенно сгладить разброс в ТТХ светодиодов, лучше подключать их через ограничительные резисторы. Напряжение блока питания при этом может быть существенно выше прямого напряжения на светодиодах. Как подключать светодиоды к источнику питания показано на схеме:

Проблема такой схемы подключения светодиода в том, что чем больше разница между напряжением блока питания и напряжением на диодах, тем больше бесполезной мощности рассеивается на ограничительных резисторах и тем, соответственно, ниже КПД всей схемы.

Ограничение тока происходит по простой схеме: повышение тока через светодиод приводит к повышению тока и через резистор тоже (т.к. они включены последовательно). На резисторе увеличивается падение напряжения, а на светодиоде, соответственно, уменьшается (т.к. общее напряжение постоянно). Уменьшение напряжения на светодиоде автоматически приводит к снижению тока. Так все и работает.

В общем, сопротивление резисторов рассчитывается по закону Ома. Разберем на конкретном примере. Допустим, у нас есть светодиод с номинальным током 70 мА, рабочее напряжение при таком ток равно 3.6 В (это все берем из даташита к светодиоду). И нам нужно подключить его к 12 вольтам. Значит, нам нужно рассчитать сопротивление резистора:

Получается, что для питания светодиода от 12 вольт нужно подключить его через 1-ваттный резистор на 120 Ом.

Точно таким же образом, можно посчитать, каким должно быть сопротивление резистора под любое напряжение. Например, для подключение светодиода к 5 вольтам сопротивление резистора надо уменьшить до 24 Ом.

Значения резисторов под другие токи можно взять из таблицы (расчет производился для светодиодов с прямым напряжением 3.3 вольта):

Uпит	ILED
	5 мА	10 мА	20 мА	30 мА	50 мА	70 мА	100 мА	200 мА	300 мА
5 вольт	340 Ом	170 Ом	85 Ом	57 Ом	34 Ом	24 Ом	17 Ом	8. 5 Ом	5.7 Ом
12 вольт	1.74 кОм	870 Ом	435 Ом	290 Ом	174 Ом	124 Ом	87 Ом	43 Ом	29 Ом
24 вольта	4.14 кОм	2.07 кОм	1.06 кОм	690 Ом	414 Ом	296 Ом	207 Ом	103 Ом	69 Ом

При подключении светодиода к переменному напряжению (например, к сети 220 вольт), можно повысить КПД устройства, взяв вместо балластного резистора (активного сопротивления) неполярный конденсатор (реактивное сопротивление). Подробно и с конкретными примерами мы разбирали этот момент в статье про подключение светодиода к 220 В.

Последовательное подключение

При последовательном же подключении светодиодов через них протекает один и тот же ток. Количество светодиодов не имеет значение, это может быть всего один светодиод, а может быть 20 или даже 100 штук.

Например, мы можем взять один светодиод 2835 и подключить его к драйверу на 180 мА и светодиод будет работать в нормальном режиме, отдавая свою максимальную мощность. А можем взять гирлянду из 10 таких же светодиодов и тогда каждый светодиод также будет работать в нормальном паспортном режиме (но общая мощность светильника, конечно, будет в 10 раз больше).

Ниже показаны две схемы включения светодиодов, обратите внимание на разницу напряжений на выходе драйвера:

Так что на вопрос, каким должно быть подключение светодиодов, последовательным или параллельным, может быть только один правильный ответ — конечно, последовательным!

Количество последовательно подключенных светодиодов ограничено только возможностями самого драйвера.

Идеальный драйвер может бесконечно повышать напряжение на своем выходе, чтобы обеспечить нужный ток через нагрузку, поэтому к нему можно подключить бесконечное количество светодиодов. Ну а реальные устройства, к сожалению, имеют ограничение по напряжению не только сверху, но и снизу.

Вот пример готового устройства:

Мы видим, что драйвер способен регулировать выходное напряжение только лишь в пределах 64…106 вольт. Если для поддержания заданного тока (350 мА) нужно будет поднять напряжение выше 106 вольт, то облом. Драйвер выдаст свой максимум (106В), а уж какой при этом будет ток — это от него уже не зависит.

И, наоборот, к такому led-драйверу нельзя подключать слишком мало светодиодов. Например, если подключить к нему цепочку из 10-ти последовательно включенных светодиодов, драйвер никак не сможет понизить свое выходное напряжение до необходимых 32-36В. И все десять светодидов, скорее всего, просто сгорят.

Наличие минимального напряжения объясняется (в зависимости от схемотехнического решения) ограничениями мощности выходного регулирующего элемента либо выходом за предельные режимы генерации импульсного преобразователя.

Разумеется, драйверы могут быть на любое входное напряжение, не обязательно на 220 вольт. Вот, например, драйвер превращающий любой источник постоянного напряжения (блок питания) от 6 до 20 вольт в источник тока на 3 А:

Вот и все. Теперь вы знаете, как включить светодиод (один или несколько) — либо через токоограничительный резистор, либо через токозадающий драйвер.

Как выбрать нужный драйвер?

Тут все очень просто. Выбирать нужно всего лишь по трем параметрам:

1. выходной ток;
2. максимальное выходное напряжение;
3. минимальное выходное напряжение.

Выходной (рабочий) ток драйвера светодиодов — это самая важная характеристика. Ток должен быть равен оптимальному току для светодиодов.

Например, в нашем распоряжении оказалось 10 штук полноспектральных светодиодов для фитолампы:

Номинальный ток этих диодов — 700 мА (берется из справочника). Следовательно, нам нужен драйвер тока на 700 мА. Ну или чуточку меньше, чтобы продлить срок жизни светодиодов.

Максимальное выходное напряжение драйвера должно быть больше, чем суммарное прямое напряжение всех светодиодов. Для наших фитосветодиодов прямое напряжение лежит в диапазоне 3. ..4 вольта. Берем по-максимуму: 4В х 10 = 40В. Наш драйвер должен быть в состоянии выдать не менее 40 вольт.

Минимальное напряжение, соответственно, рассчитывается по минимальному значению прямого напряжения на светодиодах. То есть оно должно быть не более 3В х 10 = 30 Вольт. Другими словами, наш драйвер должен уметь снижать выходное напряжение до 30 вольт (или ниже).

Таким образом, нам нужно подобрать схему драйвера, рассчитанного на ток 650 мА (пусть будет чуть меньше номинального) и способного по необходимости выдавать напряжение в диапазоне от 30 до 40 вольт.

Следовательно, для наших целей подойдет что-нибудь вроде этого:

Разумеется, при выборе драйвера диапазон напряжений всегда можно расширять в любую сторону. Например, вместо драйвера с выходом на 30-40 В прекрасно подойдет тот, который выдает от 20 до 70 Вольт.

Примеры драйверов, идеально совместимых с различными типами светодиодов, приведены в таблице:

Светодиоды	Какой нужен драйвер
60 мА, 0. 2 Вт (smd 5050, 2835)	см. схему на TL431
150мА, 0.5Вт (smd 2835, 5630, 5730)	драйвер 150mA, 9-34V (можно одновременно подключить от 3 до 10 светодиодов)
300 мА, 1 Вт (smd 3528, 3535, 5730-1, LED 1W)	драйверы 300мА, 3-64V (на 1-24 последовательно включенных светодиода)
700 мА, 3 Вт (led 3W, фитосветодиоды)	драйвер 700мА (для 6-10 светодиодов)
3000 мА, 10 Ватт (XML2 T6)	драйвер 3A, 21-34V (на 7-10 светодиодов) или см. схему

Кстати, для правильного подключения светодиодов вовсе не обязательно покупать готовый драйвер, можно просто взять какой-нибудь подходящий блок питания (например, зарядник от телефона) и прикрутить к нему простейший стабилизатор тока на одном транзисторе или на LM317.

Готовые схемы стабилизаторов тока для светодиодов можно взять из этой статьи.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт (резистор, микросхема) ?

 В этой статье расскажу о весьма банальных вещах, что не менялись уже не одно десятилетие, да они вообще не менялись. Другое дело, что с тех пор как был изучен принцип снижения напряжения в замкнутой цепи за счет сопротивления, появились и другие принципы питания нагрузки, за счет ШИМ, но тема это отдельная, хотя и заслуживающая внимания. Поэтому продолжу все-таки по порядку логического русла, когда расскажу о законе Ома, потом о его применении для различных радиоэлементов участвующих в понижении напряжения, а после уже можно упомянуть и о ШИМ.

Закон Ома при понижении напряжения

 Собственно был такой дядька Георг Ом, который изучал протекание тока в цепи. Производил измерения, делал определенные выводы и заключения. Итогами его работы стала формула Ома, как говорят закон Ома. Закон описывает зависимость падения напряжения, тока от сопротивления.
Сам закон весьма понятен и схож с представлением таких физических событий как протекание жидкости по трубопроводу. Где жидкость, а вернее ее расход это ток, а ее давление это напряжение. Ну и само собой любые изменения сечения или препятствия в трубе для потока, это будет сопротивлением. Итого получается, что сопротивление «душит» давление, когда из трубы под давлением, могут просто капать капли, и тут же падает и расход. Давление и расход величины весьма зависящие друг от друга, как ток и напряжение. В общем если все записать формулой, то получается так:

R=U/I; То есть давление (U) прямо пропорционально сопротивлению в трубе (R), но если расход (I) будет большой, то значит сопротивления как такового нет… И увеличенный расход должен показывать на пониженное сопротивление.

 Весьма туманно, но объективно! Осталось сказать, что закон то этот впрочем, был получен эмпирическим путем, то есть окончательные факторы его изменения весьма не определены.
Теперь вооружившись теоретическими знаниями, продолжим наш путь в познании того, как же снизить нам напряжение.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью резистора

 Самое простое это взять и использовать нестабилизированную схему. То есть когда напряжение просто понизим за счет сопротивления и все. Рассказывать о таком принципе особо нечего, просто считаем по формуле выше и все. Приведу пример. Скажем снижаем с 12 вольт до 5.

R=U/I. С напряжением понятно, однако смотрите, у нас недостаточно данных! Ничего не известно о «расходе», о токе потребления. То есть если вы решите посчитать сопротивление для понижения напряжения, то обязательно надо знать, сколько же «хочет кушать» наша нагрузка.

Эту величину вам необходимо будет посмотреть на приборе, который вы собираетесь питать или в инструкции к нему. Примем условно ток потребления 50 мА=0,05 А. Осталось также еще заметить, что по этой формуле мы подберем сопротивление, которое будет полностью гасить напряжение, а нам надо оставить 5 вольт, то 12-5=7 вольт подставляем в формулу.
R= 7/0,05=140 Ом нужно сопротивление, чтобы после из 12 вольт получить 5, с током на нагрузке в 50 мА.
 Осталось упомянуть о не менее важном! О том, что любое гашение энергии, а в данном случае напряжение, связано с рассеиваемой мощностью, то есть наш резистор должен будет «выдержать» то тепло, которое будет рассеивать. Мощность резистора считается по формуле.
P=U*I. Получаем. P=7*0,05=0,35 Вт должна быть мощность резистора. Не менее. Вот теперь курс расчет для резистора можно считать завершенным.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью микросхемы

 Ничего принципиально не меняется и в этом случае. Если сравнивать этот вариант понижения через микросхему, с вариантом использующим резистор. По факту здесь все один в один, разве что добавляются полезные «интеллектуальные» особенности подстройки внутреннего сопротивления микросхемы исходя из тока потребления. То есть, как мы поняли из абзаца выше, в зависимости от тока потребления, расчетное сопротивление должно «плавать». Именно это и происходит в микросхеме, когда сопротивление подстраивается под нагрузку таким образом, что на выходе микросхемы всегда одно и тоже напряжение питания! Ну и плюсом идут такие «полезные плюшки» как защита от перегрева и короткого замыкания. Что касательно микросхем, так называемых стабилизаторов напряжения на 5 вольт, то это могут быть: LM7805, КРЕН142ЕН5А. Подключение тоже весьма простое.

Само собой для эффективной работы микросхемы ставим ее на радиатор. Ток стабилизации ограничен 1,5 -2 А.
Вот такие вот принципы понижения напряжения с 12 на 5 вольт. Теперь один раз их поняв, вы сможете легко рассчитать какое сопротивление надо поставить или как подобрать микросхему, чтобы получить любое другое более низкое напряжение.
Осталось сказать пару слов о ШИМ.

 Широко импульсная модуляция весьма перспективный и самое главное высокоэффективный метод питания нагрузки, но опять же со своими подводными камнями. Вся суть ШИМ сводится к тому, чтобы выдавать импульсами такое напряжение питание, которое суммарно с моментами отсутствия напряжения будет давать мощность и среднее напряжение достаточное для работы нагрузки. И здесь могут быть проблемы, если подключить источник питания от одного устройства к другому. Ну, самые простые проблемы это отсутствие тех характеристик, которые заявлены. Возможны помехи, неустойчивая работа. В худшем случае ШИМ источник питания может и вовсе сжечь прибор, под которые не предназначен изначально!

Какой резистор нужен для светодиода на 3 вольта

Самая простая гирлянда из светодиодов на 3 вольта

Светодиоды разного цвета имеют свою рабочую зону напряжения. Если мы видим светодиод на 3 вольта, то он может давать белый, голубой или зеленый свет. Напрямую подключать его к источнику питания, который генерирует более 3 вольт нельзя.

Расчет сопротивления резистора

Чтобы понизить напряжение на светодиоде, в цепь перед ним последовательно включают резистор. Основная задача электрика или любителя будет заключаться в том, чтобы правильно подобрать сопротивление.

В этом нет особой сложности. Главное, знать электрические параметры светодиодной лампочки, вспомнить закон Ома и определение мощности тока.

R=Uна резисторе/Iсветодиода

Iсветодиода – это допустимый ток для светодиода. Он обязательно указывается в характеристиках прибора вместе с прямым падением напряжения. Нельзя, чтобы ток, проходящий по цепи, превысил допустимую величину. Это может вывести светодиодный прибор из строя.

Зачастую на готовых к использованию светодиодных приборах пишут мощность (Вт) и напряжение или ток. Но зная две из этих характеристик, всегда можно найти третью. Самые простые осветительные приборы потребляют мощность порядка 0,06 Вт.

При последовательном включении общее напряжение источника питания U складывается из Uна рез. и Uна светодиоде. Тогда Uна рез.=U-Uна светодиоде

Предположим, необходимо подключить светодиодную лампочку с прямым напряжением 3 вольта и током 20 мА к источнику питания 12 вольт. Получаем:

R=(12-3)/0,02=450 Ом.

Обычно, сопротивление берут с запасом. Для того ток умножают на коэффициент 0,75. Это равносильно умножению сопротивления на 1,33.

Следовательно, необходимо взять сопротивление 450*1,33=598,5=0,6 кОм или чуть больше.

Мощность резистора

Для определения мощности сопротивления применяется формула:

P=U²/ R= Iсветодиода*(U-Uна светодиоде)

В нашем случае: P=0,02*(12-3)=0,18 Вт

Такой мощности резисторы не выпускаются, поэтому необходимо брать ближайший к нему элемент с большим значением, а именно 0,25 ватта. Если у вас нет резистора мощность 0,25 Вт, то можно включить параллельно два сопротивления меньшей мощности.

Количество светодиодов в гирлянде

Аналогичным образом рассчитывается резистор, если в цепь последовательно включено несколько светодиодов на 3 вольта. В этом случае от общего напряжения вычитается сумма напряжений всех лампочек.

Все светодиоды для гирлянды из нескольких лампочек следует брать одинаковыми, чтобы через цепь проходил постоянный одинаковый ток.

Максимальное количество лампочек можно узнать, если разделить U сети на U одного светодиода и на коэффициент запаса 1,15.

N=12:3:1,15=3,48

К источнику в 12 вольт можно спокойно подключить 3 излучающих свет полупроводника с напряжением 3 вольта и получить яркое свечение каждого из них.

Мощность такой гирлянды довольно маленькая. В этом и заключается преимущество светодиодных лампочек. Даже большая гирлянда будет потреблять у вас минимум энергии. Этим с успехом пользуются дизайнеры, украшая интерьеры, делая подсветку мебели и техники.

На сегодняшний день выпускаются сверхяркие модели с напряжением 3 вольта и повышенным допустимым током. Мощность каждого из них достигает 1 Вт и более, и применение у таких моделей уже несколько иное. Светодиод, потребляющий 1-2 Вт, применяют в модулях для прожекторов, фонарей, фар и рабочего освещения помещений.

Примером может служить продукция компании CREE, которая предлагает светодиодные продукты мощностью 1 Вт, 3Вт и т. д. Они созданы по технологиям, которые открывают новые возможности в этой отрасли.

le-diod.ru

Расчет резистора для светодиода

Привет друзья! Сегодня мы с вами будем рассчитывать резистор для светодиода. Не буду лить много воды, а сразу перейду к делу и объясню алгоритм расчета. Все что нам понадобится, это закон Ома для участка цепи!

Задача. Имеем источник напряжения 12 Вольт, необходимо запитать светодиод напряжением 3 Вольта, чтобы последний не сгорел.

Схема подключения выглядит следующим образом:

Смысл тут прост. Если напряжение источника 12 Вольт, а напряжение светодиода 3 Вольта, то необходим такой резистор R1, чтобы на нем падало 9 Вольт. 

Если был бы источник напряжения 36 Вольт, то необходим резистор R1 такого номинала, чтобы на нем падало 33 Вольта. Теперь давайте считать! 

1. Источник напряжения 12 Вольт, светодиод питается 3 Вольтами, падение на резисторе R1 = 12-3=9 Вольт. 

2. Ток, потребляемый 3 Вольтовым светодиодом в среднем 20 мА = 0,02 Ампер.
3. Далее вступает в бой закон Ома, I=U/R, отсюда следует, что R=U/I.

4. R1=9 Вольт/ 0,02 Ампер = 450 Ом. (на данном этапе нужно подставить в формулу не напряжение питания, а напряжение, которое должно упасть на резисторе R1).

5. Выбираем резистор из стандартного ряда, R1 = 470 Ом.

6. Далее мы рассчитаем минимальную мощность резистора. Напряжение, которое падает на резисторе 9 Вольт. Ток, текущий через резистор 0,02 Ампер.

7. Мощность находится по следующей формуле P=I*U, P= 9 Вольт*0,02 Ампер = 0,18 Вт.

8. Выбираем мощность резистора из стандартного ряда, P = 0,25 Вт.

Расчет окончен, наш резистор R1 = 470 Ом, 0,25 Вт.

Теперь давайте соберем схему и убедимся на практике в правильности нашего расчета. Резистор на 470 кОм я не нашел, но собрал из двух одни, на 480 кОм.

Напряжение на выходе источника напряжения 12 Вольт.

Напряжение, падающее на светодиоде равно  3,15 Вольт, остальное напряжение  падает на резисторе (8,85 Вольт).

Ну и ток, протекающий через резистор и светодиод равен 18 мА.

В принципе  расчет верен.

audio-cxem.ru

Расчет резистора для светодиода, калькулятор

Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.

Содержание

• 1. Онлайн калькулятор
• 2. Основные параметры
• 3. Особенности дешёвых ЛЕД

Онлайн калькулятор

Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление  в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.

Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.

Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла.  Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.

Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

Основные параметры

Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми.  Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло.  Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB  диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от  10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.

Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа  и зависит от назначения:

• цвета синий, красный, зелёный, желтый;
• трёхцветный RGB;
• четырёхцветный RGBW;
• двухцветный, теплый и холодный белый.

Особенности дешёвых ЛЕД

Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели  SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.

Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.

Китайские светодиодные лампы кукурузы

Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.

Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

Чтобы сэкономить денежку, мои  светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло.  Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

Download WordPress ThemesFree Download WordPress ThemesPremium WordPress Themes DownloadDownload Best WordPress Themes Free Downloadudemy paid course free downloadDownload WordPress Themesdownload udemy paid course for free

led-obzor.ru

Как подключить светодиод к батарейке: 1,5 и 3 Вольта, 9В Крона

Доступность и относительно невысокие цены на сверхъяркие светодиоды (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые применяющие LED в своих конструкциях, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарейке? Прочтя этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любой батарейки, какие схемы подключения LED можно использовать в том или ином случае, как выполнить расчет элементов схемы.

К каким батарейкам можно подключать светодиод?

В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки. Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.

Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:

T= (C*Uбат)/(Uраб.led*Iраб.led)

В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод. Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.

При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.

Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В

К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.

Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1. Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.

Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.

В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.

Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т. д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.

Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.

Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.

Как подключить от 3В батарейки

Подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В можно не используя никаких дополнительных деталей. Так как рабочее напряжение светодиода несколько больше 3 В, то светодиод будет светить не в полную силу. Иногда это может быть даже полезным. Например, используя светодиод с выключателем и дисковый аккумулятор на 3 В (в народе называемая таблеткой), применяемый в материнских платах компьютера, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.

От такой батарейки — таблетки на 3 Вольта можно запитать светодиод

Используя пару батареек 1. 5 В и покупной или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких LED, можно изготовить более серьезную конструкцию. Схема одного из подобных преобразователей (бустеров) изображена на рисунке.

Бустер на основе микросхемы LM3410 и нескольких навесных элементов имеет следующие характеристики:

• входное напряжение 2.7 – 5.5 В.
• максимальный выходной ток до 2.4 А.
• количество подключаемых LED от 1 до 5.
• частота преобразования от 0.8 до 1.6 МГц.

Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1. Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5-ти светодиодов, на самом деле к ней можно подключать и 6. Это обусловлено тем, что максимальное выходное напряжение чипа 24 В. Еще LM3410 позволяет регулировать яркость свечения светодиодов (диммирование). Для этих целей служит четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование можно осуществлять, изменяя входной ток этого вывода.

Как подключить от 9В батарейки Крона

«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.

Схема питания от батарейки крона

В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.

ledno.ru

Как подключить батареи на шесть вольт для создания банка батарей на 12 вольт

Чтобы обеспечить выходное напряжение 12 В, две батареи глубокого разряда по 6 В должны быть подключены последовательно (положительный к отрицательному). Каждая пара батарей на 6 В работает как одна батарея на 12 В. Затем вы можете подключить каждую пару на 6 В параллельно с другой парой, чтобы создать большую батарею на 12 В. Это называется последовательной параллельной конфигурацией.

Вы, наверное, думаете о , почему бы просто не использовать для начала 12-вольтовые батареи? Хороший вопрос.Я считаю, что именно к этому мы и идем в связи с растущей популярностью технологий солнечных, ветряных и литиевых батарей. Пока мы движемся в этом направлении, 6-вольтовые батареи остаются популярным вариантом для внесетевого хранения энергии. Вот почему.

Зачем нужны батареи на 6 вольт?

Шестивольтовые батареи глубокого разряда продаются во многих местах и ​​уже много лет служат источником питания для такого оборудования, как электрические тележки для гольфа. Это настоящие батареи глубокого разряда, которые можно комбинировать для питания систем на 12, 24 и 48 В.Это краткий ответ.

Вот длинный ответ. Во-первых, немного контекста.

Батареи

делятся на стартерные батареи, батареи глубокого разряда или морские батареи в зависимости от их предполагаемого использования:

• Стартерные батареи используются для запуска вашего автомобиля. Они разработаны, чтобы обеспечить большую мощность в течение короткого периода времени перед подзарядкой от генератора переменного тока вашего автомобиля. Номинальный ток холодного пуска (CCA), их основное предназначение — запуск двигателя.
• Аккумуляторы глубокого разряда в основном используются в автономных энергосистемах.Лодки, дома на колесах и автономные дома питаются от батарей глубокого цикла в течение дня и вечера. Батареи разряжаются до более глубокого уровня перед подзарядкой от солнечных батарей, ветряных турбин или генераторов. Аккумуляторы глубокого разряда рассчитаны на ампер-часы (Ач) и рассчитаны на более глубокую разрядку и перезарядку. Вы можете увидеть батарейки на шесть вольт, помеченные как батарейки для гольф-каров. Батареи глубокого разряда на двенадцать и двадцать четыре вольта могут обозначаться как солнечные батареи. Если вы видите рейтинг CCA в дополнение к рейтингу в ампер-часах, это морской аккумулятор или аккумулятор двойного назначения .
• Морские (или двойные) аккумуляторы — это гибрид стартерного аккумулятора и аккумулятора глубокого разряда. Они используются для запуска вашего двигателя, а также выдерживают множество циклов глубокой разрядки и перезарядки. Они указаны как в ампер-часах (Ач), так и в амперах холодного пуска (CCA). Морские аккумуляторы или аккумуляторы двойного назначения часто относят к той же категории, что и аккумуляторы глубокого цикла, что вызывает много споров и длинных обсуждений на онлайн-форумах . Многие не считают их настоящими батареями глубокого разряда, в то время как некоторые считают их.Если у вашего дома на колесах одна батарея, скорее всего, это одна из них.

Так почему же многие владельцы домов на колесах предпочитают шестивольтовые батареи? Шестивольтовые батареи — это всегда батареи глубокого разряда. Шестивольтовую батарею можно не путать с батареей гибридного или морского класса. Шестивольтные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи также имеют только три элемента, которые нужно поддерживать, по сравнению с шестью ячейками в 12-вольтовой батарее.

Что лучше: батареи глубокого разряда на 12 или 6 вольт? Это полностью зависит от вас.Надеюсь, я дал вам достаточно информации, чтобы принять это решение. Лично я не думаю, что это важно. Если вы используете 12 или 6-вольтовые батареи глубокого цикла, результат должен быть таким же. Если вы не согласны, оставьте комментарий и сообщите нам, почему.

Последовательное / параллельное подключение шестивольтных батарей

Начните с последовательного соединения двух батарей по 6 В, чтобы получился эквивалент батареи на 12 В.

Последовательное параллельное соединение 4 батарей по 6 В для создания блока батарей на 12 В

Подключение 6-вольтовых батарей серии

КАК : Подключите положительную клемму аккумулятора A1 к отрицательной клемме аккумулятора A2.Повторите это с батареями B1 и B2.

РЕЗУЛЬТАТ : В результате последовательного подключения батарей выходное напряжение суммируется (всего 12 вольт). Ампер-часы остаются прежними.

Пример : Две 6-вольтовые батареи, рассчитанные на 100 ампер-часов и соединенные последовательно, будут производить 12 вольт в течение 100 ампер-часов.

Две батареи по шесть вольт, соединенные последовательно, необходимы для создания блока батарей на 12 вольт. Но что, если вы хотите увеличить эту емкость? Решением является добавление дополнительных пар шести вольтных батарей.

Параллельное подключение пар аккумуляторов на 6 В

КАК : Подключите положительную выходную клемму на паре аккумуляторов A к положительной клемме на паре аккумуляторов B. Подключите отрицательную клемму на паре аккумуляторов A к отрицательной клемме на паре аккумуляторов B.

РЕЗУЛЬТАТ : В результате последовательного подключения каждой пары выходное напряжение остается неизменным (12 вольт), а количество ампер-часов добавляется к общей емкости.

Пример 1 : Две пары (каждая из которых вырабатывает 12 вольт на 100 ампер-часов), соединенные параллельно с другой аналогичной парой, будут производить 12 вольт в течение 200 ампер-часов

Пример 2 : Создание 12-вольтовой аккумуляторной батареи на 450 ампер-часов с четырьмя 6-вольтовыми батареями (продемонстрировано на видео с использованием четырех 6-вольтовых батарей по 225 ампер-часов)

1. Подключите первую пару батарей (A1 и A2) последовательно для вывода 12 вольт при 225 ампер-часах
2. Подключите вторую пару батарей (B1 и B2) последовательно для вывода дополнительных 12 вольт при 225 ампер-часах
3. Подключите две пары параллельно для получения общего выходного напряжения 12 вольт при 450 ампер-часах

НУЖНО БОЛЬШЕ МОЩНОСТИ ? Чтобы еще больше увеличить емкость в ампер-часах, просто добавьте еще пары 6-вольтных батарей. Например, добавление дополнительной пары батарей на шесть вольт добавит дополнительные 225 ампер-часов, что в сумме составит 700 ампер-часов при 12 вольт.

Меры предосторожности

Само собой разумеется, что вы должны соблюдать надлежащие правила электробезопасности при работе с электричеством. Во-первых, обязательно отключите все электричество от вашего дома на колесах перед отсоединением или подключением аккумуляторов. Если у вас нет опыта или вы не уверены в своих силах, вам следует поручить эту работу профессионалу.

Вам также следует установить надлежащую защиту от перегрузки по току (предохранители на клеммах, автоматические выключатели) и выключатели аккумуляторной батареи на положительных соединениях, обслуживающих нагрузку, чтобы защитить вас и ваше оборудование. Это не является целью данной статьи, но я был вынужден упомянуть об этом.

Вот список аккумуляторов AGM, аккумуляторных кабелей, переключателей, автоматических выключателей и связанных с ними компонентов, которые я рекомендую.

Свинцово-кислотные батареи тяжелые

Крупные свинцово-кислотные батареи глубокого разряда (LA, SLA, AGM) могут быть очень тяжелыми.Они содержат большое количество свинца для хранения всей этой энергии. Каждая установленная мною батарея на 225 Ач весит 70 фунтов. В целом мой аккумуляторный блок весит примерно 280 фунтов. Чтобы выдержать этот вес в моем багажном отсеке, я построил и установил стальной опорный кронштейн (см. Фото ниже), который крепится болтами непосредственно к раме автофургона. Так что учитывайте вес при выборе места для аккумуляторной батареи.

Показанные здесь батареи представляют собой шестивольтовые батареи AGM, подключенные последовательно / параллельно для получения емкости 450 ампер-часов

Это батареи глубокого разряда (показаны в видео), которые я установил в свой жилой дом.Вы можете приобрести их по отдельности или в комплекте из четырех штук. Я выбрал набор из четырех штук.

Сколько веса литиевые батареи?

Литиевые LiFePO4 (литий-железо-фосфатные) батареи

составляют 1/3 веса свинцово-кислотных аккумуляторов с такой же емкостью в ампер-часах. Этот и другие факторы делают литиевые батареи очень привлекательными для использования в жилых домах. В этом видео я углубляюсь в эту тему, сравнивая свинцовую батарею с литиевыми батареями в реальных приложениях для солнечных батарей / доков.

В конце концов, я считаю, что все наши дома на колесах с большими батареями будут работать на литиевой основе, но мы еще не достигли этого.

Толщина и длина кабеля

Имейте в виду, что, соединяя батареи вместе, вы, по сути, создаете батарею очень большого размера. Вы хотите, чтобы энергия свободно протекала между каждой батареей через кабельные соединения с минимальным сопротивлением или без него. Вот почему я использовал для этого очень толстый кабель. В видео я использовал кабель калибра # 1/0. Вы можете найти предварительно собранный кабель короткой длины, например, на Amazon.

Также рекомендуется использовать соединительные кабели одинаковой длины.Используйте максимально короткие кабели. Это создает равномерный и эффективный поток энергии через все батареи, что в конечном итоге способствует зарядке и общей эффективности батареи.

Вам также понадобится система контроля заряда батареи

Система мониторинга батареи — единственный способ точно отслеживать использование батареи и определять доступную резервную емкость. К сожалению, у вашего дома на колесах, вероятно, не было хорошего монитора. Большинство домов на колесах поставляются с измерителем уровня с несколькими индикаторами, которые показывают текущее напряжение батареи.Это не верный показатель того, сколько у вас резервной мощности.

Состояние заряда (SoC) вашего аккумуляторного блока похоже на указатель уровня заряда вашего аккумуляторного блока. Хороший монитор заряда батареи покажет вам, сколько энергии вы потребляете и сколько возвращаете обратно. Вы получите точное измерение доступной емкости в процентах от полной.

Без этой информации вы можете повредить свои дорогие новые батареи, слишком разряжая их.

Вот статья, которую я написал о системах контроля заряда батареи для вашего дома на колесах.

Возможно, вам понадобится дополнительная информация

Аккумулятор для дома на 12 В или 6 В: что лучше?

При выборе аккумуляторов для автодомов важно понимать разницу между 12-вольтовой батареей и 6-вольтовой батареей. Ваша электрическая система в автодоме или туристическом трейлере обычно состоит из приборов переменного тока (AC) и 12-вольтных линий. Говоря о батареях, мы будем обсуждать 12-вольтовую сторону вещей.

Чтобы обеспечить работу вашей электрической системы 12 вольт, вам нужны батареи, которые выдают в общей сложности 12 вольт.Этого можно добиться с помощью 12-вольтовой батареи или двух 6-вольтовых батарей. Взгляните на преимущества и недостатки каждого из них:

Плюсы и минусы

12 Volt Плюсы:

• 12-вольтовые батареи обычно имеют меньше ампер-часов (сколько памяти имеет аккумулятор), но вы можете подключить несколько 12-вольтных батарей параллельно, чтобы удвоить количество доступных ампер-часов.
• Аккумуляторы на 12 вольт обычно немного дешевле, чем на 6 вольт.
• При желании вашей электрической системе требуется только одна батарея.

12 Вольт Минусы:

• 12-вольтовые батареи обычно имеют меньше ампер-часов, чем 6-вольтные.
• 12-вольтовые батареи обычно тяжелее, чем 6-вольтные, и если вы покупаете 12-вольтовые батареи с большим количеством ампер-часов, размер батареи увеличивается.
• 12-вольтовые батареи с более высоким током в ампер-часах могут не поместиться в батарейный отсек.

6 Volt Плюсы:

• Пластины в 6-вольтовых аккумуляторах намного толще, поэтому их можно заряжать и разряжать чаще.У них более продолжительный срок службы.
• Поскольку в их элементах вдвое меньше пластин, 6-вольтовые батареи весят меньше.
• При последовательном подключении вы можете удвоить количество вольт с меньшими и более легкими батареями в батарейном отсеке.

6 Вольт Минусы:

• 6-вольтовые аккумуляторы обычно немного дороже.
• Вам понадобятся двойные батареи.
• Вы, вероятно, найдете их только в магазинах автозапчастей и больших коробках, таких как Costco.

Зачем нужны 6-вольтовые батареи?

Поскольку большинство 6-вольтовых батарей имеют большее количество ампер-часов для каждой батареи, имеет смысл приобрести две 6-вольтовые батареи и соединить их последовательно — это дает вам 12 вольт, что соответствует потребностям вашей электрической системы. 6-вольтовые батареи служат дольше, чем большинство 12-вольтных, к тому же они легче.

TrendingTop 5 сожалений о покупке подписки на тысячу трейлов

Как подключить батареи RV

Подключение 6-вольтовых батарей серии

Это означает подсоединение положительной клеммы батареи №1 к отрицательной клемме батареи №2.Затем подсоедините оставшуюся положительную клемму батареи №2 к земле, а отрицательную клемму батареи №1 — к 12-вольтовой проводке тренера. Это удвоит напряжение батарей до 12 вольт, но время в ампер-часах останется таким же, как указано на одной батарее.

Параллельное подключение пар 12 В аккумуляторных батарей

Это означает подсоединение положительной клеммы батареи №1 к положительной клемме батареи №2, затем подсоединение отрицательной клеммы батареи №1 к 12-вольтовой проводке тренера, а отрицательную клемму батареи №2 к земле.Это поддерживает напряжение на уровне 12, но количество ампер-часов удваивается.

Типы батарей

После того, как вы определились с напряжением батареи, которое вы будете использовать, вам нужно решить, будете ли вы покупать их как литиевые, AGM, гелевые или свинцово-кислотные батареи.

LiFePO4 — это новая форма литий-ионного аккумулятора. Этот раствор на основе фосфата лития-железа по своей природе негорючий и обеспечивает более низкую плотность энергии, что делает его хорошим выбором для таких приложений, как аккумуляторная батарея для жилых автофургонов.

AGM — аббревиатура от Absorbed Glass Mat.Эти батареи имеют между пластинами в ячейках стекловолокно, через которое проходят электролиты. Он считается «сухим» аккумулятором, поэтому не требует обслуживания, так как вам не нужно добавлять дистиллированную воду.

Trending6 правил Walmart Boondocking, которым нужно следовать
Гелевые батареи

, как и AGM, не требуют обслуживания. Они переносят электролиты через гелеобразное вещество, образованное серной кислотой и силикатом. Эти батареи можно даже положить на бок.

Свинцово-кислотные батареи

используют в качестве переносящего вещества дистиллированную воду, которую необходимо доливать ежемесячно.Обычно они являются наименее дорогим выбором для аккумуляторных батарей для автобусов.

Срок службы батареи

Есть много способов сохранить ваши батареи в здоровом состоянии, чтобы они могли работать долгие годы. Вот несколько моментов, которые следует учитывать:

Хранилище

Для всех батарей, кроме литиевых, уровень заряда не должен быть ниже 50% (ампер-час). Так что, если у ваших 6-вольтных батарей есть 210 ампер-часов, рассчитывайте, что вы используете не более 105 Ач перед подзарядкой.

Зарядка

Большинство батарей будет в порядке, если их перезарядить слабым током, который в 5 раз меньше, чем ваши ампер-часы.Но если ток будет выше, вы рискуете перегреть аккумулятор и вообще потерять способность удерживать заряд.

Аккумуляторная служба

Если у вас свинцово-кислотные батареи, обязательно доливайте дистиллированную воду, проверяя их не реже одного раза в месяц. Остальные батареи не требуют обслуживания.

Правильное зарядное устройство

Если ваши батареи не будут использоваться в течение долгого времени, вы можете добавить зарядное устройство постоянного тока или даже использовать небольшое солнечное зарядное устройство, чтобы они оставались в идеальном состоянии.

Вес аккумулятора

Примите во внимание вес батареи, когда вы сужаете выбор между 12-вольтовыми или 6-вольтовыми батареями. Если вам нужно сделать вашу установку легче или вы просто хотите сохранить свою спину, серия на 6 В может быть хорошей альтернативой.

Trending9 самых грубых вещей, которые вы можете сделать во время задницы! Бундокерный этикет

Толщина и длина кабеля

Убедитесь, что кабели, соединяющие клеммы на ваших батареях, имеют большой калибр (небольшое количество), способные легко пропускать ток без каких-либо проблем с нагревом или коррозией.Они также должны быть достаточно длинными для последовательного или параллельного подключения.

Система контроля АКБ

Рассмотрите возможность добавления системы контроля заряда батареи, чтобы следить за своим напряжением. Многие солнечные установки имеют мониторы зарядки, но вы можете найти простой считыватель батарей в магазине автозапчастей, который можно подключить непосредственно к батареям в любое время, когда вы захотите узнать, как они работают.

Преобразователь 12В в 9В — 5 лучших схем

Ниже представлена ​​схема простых схем преобразователя 12В в 9В.Эти схемы преобразователя постоянного тока в постоянный можно использовать для преобразования всех типов источника питания 12 В в источник питания 9 В.

Эти схемы также можно использовать для понижения или понижения потенциала батареи с 12 В до 9 В, чтобы использовать его с модулями микроконтроллеров или любыми ИС. Здесь в основном используются надежные линейные преобразователи мощности типа LM7809 и LM317.

Преобразователь 9В в 5В с LM7809:

LM7809 — это микросхема стабилизированного стабилизатора напряжения, которая снижает и регулирует входное напряжение в электрических цепях.

Преобразователь регулятора напряжения 12В в 9В с микросхемой LM7809 реализован, как показано на схеме ниже.Его можно использовать для слаботочных приложений, а также для тока до 2 ампер и более.

Важно:
Подключите входной конденсатор «Cin» и выходной конденсатор «Co» к IC 7809. Радиатор необходим, потому что падение напряжения в 3 вольта должно рассеиваться в виде тепла.

Существует большая вероятность того, что ИС выйдет из строя, если радиатор не подключен. Разница входного и выходного напряжения здесь составляет 3 вольта, что больше рекомендованного значения в 2. 5Вольт.

Необходимые компоненты:
Аккумулятор 12 В / источник питания 12 В, конденсатор 100 мкФ, конденсатор 0,1 мкФ, IC LM7809, радиатор, провода и разъемы.

Рабочий:

ИС имеет множество встроенных функций, таких как тепловое отключение, защита от короткого замыкания и защита безопасной рабочей зоны.

LM7809 — это ИС серии LM78xx, все ИС этой серии предназначены для различных фиксированных выходных напряжений. Эти типы ИС обычно используются в регулируемых цепях питания.

LM7809 ИС линейного трансформатора. Цифры «xx » представляют значение регулируемого напряжения o / p. Микросхема 7809 выдает 9 В постоянного тока как цифра ‘ xx ‘ в последнем значении (09).

Контакт 1 является входным контактом . Контакт 2 — это контакт заземления . Контакт 3 — это выходной контакт .

LM317 Преобразователь 12В в 9В:

Преобразователь постоянного тока 12В в 9В также может быть изготовлен с универсальным линейным регулятором напряжения IC LM317. Это полезно для цепей среднего и высокого тока (от 1 до 1,5 ампер +) с подходящим радиатором.

Обычно LM317 находится в цепях переменного питания, которые выдают регулируемое напряжение (от 1,25 В до 37 В) при изменении напряжения на контакте № 1. Здесь схема делителя напряжения, используемая с LM317, дает фиксированное напряжение / напряжение 9 В.

Важно:
Настаивают на добавлении входного конденсатора Cin (а ​​также o / p конденсатора Co). Радиатор необходим для охлаждения ИС от тепла, выделяемого внутри ИС.

Напряжение i / p должно быть как минимум на 1,5 В выше номинального выходного напряжения, чтобы эта ИС работала, как описано.

Необходимые компоненты:
Аккумулятор 12 В / источник питания 12 В, резистор 2,2 кОм, резистор 300 Ом, конденсатор 100 мкФ, конденсатор 0,1 мкФ, IC LM317, радиатор.

Рабочий:
LM317 — это ИС регулируемого регулятора напряжения, способная обеспечивать более чем…

(для получения более подробной информации о регуляторе LM317 и его работе перейдите по этой ссылке)

Преобразователь 12В в 9В с использованием резисторов в качестве делителя напряжения:

Схема ниже, показанная ниже, представляет собой схему для слаботочных приложений (~ 20 мА) или для измерения опорного напряжения в цепи компаратора или схемы рисования слабого тока светодиода.

Вы можете подключить три светодиода последовательно через вывод резистора R2, если вы используете батарею на 12 В на входе.

Этот тип схемы не является эффективным, поэтому не рекомендуется для использования в схемах проекта.

Необходимые компоненты:

Одна батарея 12 В, резистор 300 Ом, резистор 1 кОм, несколько проводов.

Это просто схема делителя напряжения. Вы можете получить выходной сигнал в соответствии с вашими потребностями по следующей формуле:

Где Vo — это напряжение o / p.Vin — напряжение источника. Выберите любое значение резистора R1 или R2 (также зависит от импеданса нагрузки) и решите другое. Затем выберите ближайший стандарт. номинал резистора.

Преобразователь 12В в 9В с использованием стабилитрона:

Схема, показанная ниже схемой стабилитрона, полезна для (1-900 мА) цепи среднего тока, например. Светодиодные индикаторы, транзисторные переключатели, Arduino и т. д.Стабилитрон 1в. На выходе вы получите около 9,1 В.

Важно:
Нагрузка должна быть подключена к выходному концу, чтобы предотвратить повреждение стабилитрона. Резистор серии
10 Ом является токоограничивающим резистором, и когда на него подается большой ток, он должен пропускать этот ток через него, поэтому необходим резистор мощностью 5 Вт.

Необходимые компоненты:
Аккумулятор 12 В, резистор 10 Ом (≥10 Ом), стабилитрон 9,1 В (5 Вт), некоторые провода или разъемы.

Рабочий:
Это наиболее распространенная схема стабилитрона в конфигурации регулятора напряжения.

Конструкция стабилизатора напряжения 9 вольт от источника питания 12 вольт. Максимальная номинальная мощность…

Подробный расчет и формулы можно найти в статье о преобразователе 9В в 5В на этом веб-сайте.

Простой преобразователь постоянного тока из 12 в в 9 вольт с использованием транзистора:

Эти типы схем устарели, но все еще встречаются в некоторых периферийных устройствах. Это стабилизатор напряжения транзистор-стабилитрон в режиме EC:

скоро появится…

Как: параллельное, последовательное или оба соединения батарей

Подключение кабелей батареи

Кабели, соединяющие ваши батареи вместе, играют важную роль в работе вашего батарейного блока. Выбор правильного размера (диаметра) и длины кабеля важен для общей эффективности. Слишком маленькие или излишне длинные кабели приведут к потере мощности и увеличению сопротивления.

При подключении батарей последовательно или параллельно или последовательно / параллельно кабели между каждой батареей должны быть одинаковой длины. Как вы можете видеть на схемах выше, все короткие кабели, соединяющие батареи, имеют одинаковую длину, а все длинные кабели — одинаковой длины. Это связывает батареи вместе с одинаковым сопротивлением кабеля, гарантируя, что все батареи в системе работают одинаково вместе.

Особое внимание следует также обратить на то, где основные системные кабели подключаются к батарейному блоку. Чаще всего системные кабели, питающие нагрузки, подключаются к первой или «самой простой» аккумуляторной батарее в банке, что приводит к снижению производительности и снижению срока службы. Эти основные системные кабели, которые проходят к вашему распределению постоянного тока (нагрузки), должны быть подключены через всю батарею, как показано на схемах выше. Это гарантирует, что весь аккумуляторный блок будет заряжаться и разряжаться одинаково, обеспечивая оптимальную производительность.

Основные системные кабели и кабели, соединяющие батареи, должны быть достаточного размера (диаметра), чтобы выдерживать общий ток системы.Если у вас есть большое зарядное устройство или инвертор, вы хотите убедиться, что кабели способны выдерживать потенциально большие токи, которые генерируются или потребляются этим оборудованием, а также всеми другими вашими нагрузками.

Соединение серии

Батареи соединены последовательно для получения более высокого напряжения, например 24 или даже 48 Вольт. Положительный полюс каждой батареи соединяется с отрицательным полюсом следующей, с отрицательным полюсом первой батареи и положительным полюсом последней батареи, подключенной к системе.Показанный тип схемы представляет собой банк на 24 В, 120 Ач.

Параллельное соединение

Параллельное соединение включает соединение плюсовых полюсов нескольких батарей друг с другом и одинаковых с минусовыми полюсами. Затем к системе подключаются плюс первой батареи и минус последней батареи. Этот тип устройства используется для увеличения емкости (в данном случае 12v 240Ah).

Серия

/ Параллельное соединение

Комбинация последовательного и параллельного подключения требуется, если вам, например, требуется набор батарей на 24 В с большей емкостью.Затем аккумулятор необходимо подключить к системе с помощью плюсового полюса первого и минусового полюса последнего аккумулятора. Показанный тип схемы представляет собой банк на 24 В, 240 Ач.

Размер кабеля

В независимой энергосистеме вы обычно найдете систему инвертора и зарядного устройства, работающую на общую цель — обеспечение энергией. То, что связывает каждый из них вместе, — это кабели для подачи питания на батареи или от распределительных устройств постоянного тока. К сожалению, наиболее распространенной ошибкой при установке является недостаточный размер кабелей, идущих к нагрузке / с или от источников подзарядки.

Правильная установка — это прежде всего вопрос выбора кабеля, соответствующего его задаче, использования правильных инструментов для крепления клемм и обеспечения адекватной защиты от сверхтоков с помощью предохранителей и автоматических выключателей.

Подобрать размер кабеля достаточно просто. Это функция длины кабеля (измерение от источника питания до прибора и обратно) и тока (силы тока), протекающего по нему. Это можно найти, проверив этикетку на приборе в цепи или в листе технических характеристик прибора.Чем длиннее кабель или чем выше сила тока, тем больше должен быть кабель, чтобы избежать недопустимых потерь напряжения. И всегда должен быть достаточный запас прочности, потому что прибор может фактически использовать больший ток, чем тот, на который он рассчитан, из-за тепла, низкого напряжения, дополнительной нагрузки и других факторов.

Для цепей 12 В соотношение между длиной кабеля, током и размером кабеля приведено в таблице ниже. Обратите внимание, что у вас есть два типа цепей: критический и некритический.«Критическая» схема основана на потере напряжения в кабеле 3%, а «некритическая» схема основана на потере напряжения 10%. Это означает, что когда цепь полностью загружена (т. Е. Работает при номинальной силе тока), напряжение на приборе будет на 3% или 10% ниже, чем на батарее. Например, если аккумулятор на 12,6 Вольт, прибор будет видеть 12,2 В (потеря 3%) или 11,34 В (потеря 10%).

Многие приборы (особенно осветительные приборы) будут нормально работать с потерей напряжения 10%, но другие особенно чувствительны к таким потерям (особенно схемы зарядки и инвертора, а также некоторые электродвигатели).В целом, учитывая суровые реалии жилых автофургонов и морской среды, при выборе кабелей лучше использовать таблицу падения напряжения 3%, а не таблицу 10%. Если размер кабеля незначительно превышает размер кабеля, потери в производительности никогда не будет; всегда есть ухудшение производительности (и, возможно, угроза безопасности), если он слишком мал.

Заземляющий (отрицательный) кабель является такой же частью цепи, как и положительный кабель; он должен быть такого же размера. В общем, каждый прибор должен питаться от распределительной панели своими собственными положительным и отрицательным кабелями, хотя в цепях освещения иногда используются общие кабели питания и заземления для питания нескольких источников света (в этом случае кабели питания должны быть рассчитаны на общую нагрузку. всех огней).

Для систем на 24 В размер кабеля вдвое меньше, чем у системы на 12 В.

Всегда читайте рекомендации по продуктам или уточняйте у своего поставщика, чтобы точно знать, какой размер кабеля требуется для ваших продуктов.

Таблица кабелей Enerdrive. Таблица размеров кабелей используется путем перемещения по верхнему ряду до тех пор, пока не будет найден столбец с соответствующей силой тока, а затем перемещения вниз по левому столбцу до тех пор, пока не будет достигнута строка с соответствующим расстоянием. Цветовая кодировка в основной части таблицы на пересечении этой строки и столбца — это размер провода.Сравните это с таблицей преобразования кабелей, чтобы узнать, какой размер кабеля использовать.

AWG (American Wire Gauge) используется в качестве стандартного метода обозначения диаметра провода, измерения диаметра проводника (неизолированного провода) с удаленной изоляцией. AWG иногда также называют калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S). Большинство австралийских автоэлектриков используют шкалу B&S.

Также представлена ​​таблица преобразования из AWG / B & S в мм². В этой таблице приведены перекрестные ссылки ближайших эквивалентных размеров между метрическими и американскими размерами проводов.В Европе и Австралии сечения проводов выражаются в площади поперечного сечения в мм².

Другие важные моменты, которые следует учитывать при электромонтаже лодок или жилых автофургонов:

• Все контуры должны быть как можно выше, без соединений в трюмной воде или в сырых местах или вблизи них.
• Все кабельные наконечники должны быть хорошо обжаты и НЕ припаяны
• По возможности в морской среде предпочтительно использовать луженый кабель.
• Используйте витую пару для любой проводки в пределах 1 м от компаса.
• Никогда не подключайтесь к существующим цепям при установке нового оборудования; проложите новый дуплексный кабель подходящего размера (положительный и отрицательный кабель в общей оболочке) от распределительной панели (или источника питания) к устройству.
• Рекомендуется промаркировать все кабели на обоих концах, и вы должны держать на борту обновленный план электромонтажа, чтобы облегчить поиск и устранение неисправностей в будущем.
• Каждая цепь должна иметь независимый заземляющий кабель, и все заземляющие кабели в конечном итоге должны быть привязаны к общей точке заземления / шине, которая заземлена на минус батареи; если необходимо избежать разрушительного блуждающего тока, это единственная точка, в которой заземления должны быть соединены между собой.
• Кабели должны поддерживаться не менее чем через каждые 450 мм, кроме кабелепровода.
• Хотя черный часто используется для отрицательного напряжения постоянного тока, он также используется для токоведущего провода в цепях переменного тока в США. Это означает, что существует вероятность опасной путаницы. Проводка постоянного и переменного тока должна быть разделена; если они должны работать в одной связке, один или другой должны быть в оболочке, чтобы поддерживать разделение и гарантировать безопасность.
• Обязательно изолируйте батареи перед работой с системой постоянного тока и в целях безопасности отключите все потенциальные источники питания переменного тока (береговое питание и бортовой генератор переменного тока или инвертор).

8 Схема понижающего преобразователя 12 В в 6 В

Ваша нагрузка слишком горячая. Он будет поврежден. Почему? Подключаешь к аккумулятору на 12В. Он может получать только 6 В. Если вы этого не хотите. Вы должны прочитать 10 способов сделать понижающую схему с 12В на 6В.

Я пытаюсь показать вам много способов сделать. Вы можете выбрать лучшее для себя. Например, у вас есть эти запчасти, или они легкие, или дешевые. Вы можете строить их по своему усмотрению.

1. Ограничивающий резистор тока

Если вы используете нагрузку, которая использует постоянный ток.Например, светодиод, лампочки, катушка реле и прочее.

Вы можете использовать резистор последовательно с этими нагрузками. Это самый дешевый и простой способ.

Предположим, у вас есть лампочки 6В 3Вт. Можно использовать резистор.

Как найти уровень резистора

Сначала найдите ток лампочки или R1.
I = P / V
P = 3W, V = 6V
Итак, IR1 = 3W / 6V = 0,5A

Тогда найдите напряжение на R1 (VR1).
Посмотрите на схему, VR1 = VB- VL
VB = 12V, VL = 6V
Итак, VR1 = 12V — 6V =

VR1 = 6V

Из теории: R1 = VR1 / IR1
Итак, R1 = 6V / 0.5А = 12 Ом.

Далее нам нужно найти мощность резистора-R1.

PR1 = VR1 x IR1 = 6 x 0,5 = 3 Вт

Итак, размер резистора должен быть 3 Вт.

Также вы можете использовать реле от 6В до 12В с помощью резистора.

Слишком горячий и большой

Мы увидим, что если использовать слишком большой ток нагрузки. Нам нужно использовать резистор высокой мощности. Он такой большой и слишком горячий.

2. Нагрузка с использованием нестабильных и малых токов

Следует выбрать схему, подходящую для нагрузки.При нагрузке используйте нестабильные токи. И использование низкого тока.

Например, у вас есть портативное FM-радио. Конечно, вы не можете использовать его напрямую в автомобиле.

Требуется от 5 до 8 В. Причем в разном уровне звука. Он также использует другой ток.

Даже он потребляет ток всего 0,1 А. Но мы можем использовать резистор ограничения тока, как указано выше.

Потому что он использует нестабильный ток.

2.1 Использование стабилитрона и транзистора

Базовый шаг Я часто использую стабилитрон и транзистор в качестве регуляторов напряжения.Потому что это просто и дешево. Посмотрите на схему ниже.
Это дает стабильное выходное напряжение 6,2 В при 200 мА.

Как это работает
Во-первых, 12В входят в ZD1 и R1. Они представляют собой опорное напряжение этой цепи, 6,8 В. Затем Q1 увеличивают ток на выходе. Выходное напряжение составляет 6,2 В, потому что некоторое напряжение находится на BE Q1.

Больше тока
Если вы используете транзистор BD139 NPN. Он может управлять током не более 0,5 А. Вы можете изменить это TIP41 для выхода 1A.И 2N3055 на выход 2А.

Фиксированный выход 6 В
Нормально, если нам нужен выход 6 В. Нам нужно использовать стабилитрон на 6,6 В. Но нет этого в даташите. Есть только 6В, 6,2В и 6,8В. Мы можем сделать это с последовательным диодом. Посмотрите на схему ниже.

Понижающая схема с 12 В на 6 В с использованием 7806

Обычно для этой работы мы всегда используем 3-контактный регулятор напряжения постоянного тока (серия IC78XX). Возможно, будет применен номер 7806, обеспечивающий напряжение 6 вольт.

Эта схема может выдавать максимальный ток 1 А.

Понизьте напряжение до 6 В с помощью 7805

Но это не популярное число. В моих магазинах есть популярная микросхема IC-7805, которая применяется во многих цифровых схемах (блок питания на 5 вольт).

Понижающий преобразователь постоянного тока с 12 до 6 вольт с использованием 7805 и диодов

. Однако мы легко модифицируем 7805 на выход 6 вольт . Когда мы добавляем цепочку диодов, таких как 1N4148 , последовательно между общим выводом IC1 и землей.Это увеличивает выходную мощность на +0,7 В для каждого используемого диода.

В схеме ниже. Добавляем 2 диода (0,7В + 0,7В). Следовательно, выходное напряжение 1,4В + 5В = 6,4В.

Это несложно, если в вашем магазине есть диоды.

И оба конденсатора используются для поглощения или сглаживания флуктуирующего сигнала, как показано на Рис. 1 .

Сборка преобразователя 12В в 6В

Поскольку они используют несколько деталей, собирайте их на перфорированной плате или универсальной печатной плате.как показано на рисунке 2. Мы увидим, что выходное напряжение — это падение напряжения на обоих диодах (0,6 В + 0,6 В), пульсирующее с напряжением IC приблизительно равным примерно 6,2 В. (на цифровом мультиметре показано 6,4 вольта.)

Выходной ток микросхемы около 1 ампер макс. Это должен быть радиатор микросхемы текущего размера. Затем мы можем увеличить выходное напряжение для других размеров, например, 8 вольт, чтобы вместо этого можно было использовать IC номер LM7808, чтобы добавить диоды в 4 шт., Подключенных к IC-7805. снова.

Если это не работает.
Если IC1 очень горячий, проверьте контакты и проводку еще раз.
Возможно, на выходе произошло короткое замыкание.

Затем снимите нагрузку.
Затем, измерьте выходное напряжение без нагрузки, должно быть около 6,4 В.
Если выше, проверьте контакты заземления IC1 и все последовательно включенные диоды, напряжение на них должно быть около 1,2 В

Используйте 7805 для установки фиксированного выхода 6 В с понтентиомером

Некоторым требуется постоянное напряжение 6 В. Легко регулируется потенциометром. Посмотрите на схему ниже.Вы можете регулировать напряжение от 5 В до 12 В с помощью VR1.

Преобразователь постоянного тока с 12 В на 6 В с использованием LM317

Если вам нужен выходной ток 1,3 А. Вы не можете использовать 7806. Но вы можете использовать LM317. Он может давать ток до 1,5 А. Посмотрите на схему ниже.

Также, схема понижающего преобразователя USB 5 В на 1,5 В

Схема преобразователя постоянного тока 6 В на 3 А с использованием LM350

В случае нагрузки от 2 до 3 А. У нас есть много способов сделать это. Но сначала, если вы хотите легко построить. LM350 лучший. Он аналогичен LM317, но имеет больший ток до 3А макс.Посмотрите на схему ниже.

Как найти R2

Это просто, если R2 — потенциометр. Но как найти сопротивление R2.
Мы можем найти.

Vout = 1,25 x {1+ (R2 / R1)}

Vout = 6V, R1 = 270 Ом,

6V = 1,25 [1+ (R2 / 270)]
6 / 1,25 = 1 + (R2 / 270)
4,8 — 1 = R2 / 270
R2 = 3,8 x 270 = 1026 Ом

Итак, мы используем R2 = 1K.

Подробнее: Регулируемый стабилизатор напряжения LM350

Преобразователь выходного напряжения 6V 2A в 5A с использованием транзистора 7806 —

Но иногда LM350 может не быть.У вас есть 7806 и TIP42 (транзистор PNP). Точно так же можно построить понижающий преобразователь на 6 В на 2 А. Это тоже легко.

Также понижающая цепь с 12 В на 6 В

У нас есть много способов снизить напряжение до 6 В. Все схемы ниже представляют собой регуляторы на 6 В.
Можно применить. Только с шагом 6В.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Параллельное подключение аккумуляторов — BatteryGuy.com База знаний

Существует два способа подключения батарей: параллельно и серии . На приведенном ниже рисунке показано, как эти варианты подключения могут обеспечивать разное выходное напряжение и ампер-час.

На рисунках мы использовали герметичные свинцово-кислотные батареи, но концепция подключения блоков верна для всех типов батарей.

Различные конфигурации проводки дают нам разные напряжения или емкости в ампер-часах.

В этой статье рассматриваются вопросы, связанные с параллельным подключением (т.е.е. увеличение емкости ампер-часов). Дополнительные сведения о последовательном подключении см. В разделе «Последовательное подключение аккумуляторов» или в нашей статье о сборке аккумуляторных батарей.

Параллельное подключение увеличивает емкость только в ампер-часах

Основная концепция заключается в том, что при параллельном подключении вы складываете номиналы батарей в ампер-часах, но напряжение остается неизменным. Например:

• две 6-вольтовые батареи емкостью 4,5 Ач, соединенные параллельно, способны обеспечить 6-вольтовую 9 ампер-часов (4.5 Ач + 4,5 Ач).
• четыре 1,2 В 2 000 мАч, соединенные параллельно, могут обеспечить 1,2 В 8 000 мАч (2 000 мАч x 4).

Но что произойдет, если вы подключите батареи с разным напряжением и емкостью в ампер-часах параллельно?

Параллельное подключение аккумуляторов разного напряжения

Это большая запретная зона. Батарея с более высоким напряжением будет пытаться зарядить батарею с более низким напряжением, чтобы создать баланс в цепи.

• Первичные (одноразовые) батареи — они не предназначены для зарядки, поэтому батарея с более низким напряжением может перегреться, протечь или вздуться, а в экстремальных обстоятельствах, когда напряжения сильно различаются, она может взорваться.
• вторичные (аккумуляторные) батареи — эти только честно немного лучше. Батарея с более низким напряжением не предназначена для зарядки выше определенной точки, но батарея с более высоким напряжением все равно будет пытаться. Результатом может быть перегрев, протечка или вздутие батареи более низкого напряжения и / или перегрев батареи более высокого напряжения, поскольку она быстро разряжается. Опять же, чем больше разница в напряжении, тем выше вероятность возгорания или взрыва.

Стоит отметить, что многие люди каждый день случайно подключают параллельно батареи разного напряжения.Например:

• Если смешать марки даже с одинаковым обозначенным напряжением — могут возникнуть проблемы. Из-за разных производственных процессов точное напряжение аккумуляторов разных производителей может незначительно отличаться. Это означает, что батарея на 1,5 В от марки X может фактически составлять 1,6 В, а батарея на 1,5 В от марки Y может составлять 1,55 В. Если бы они были подключены параллельно, вы вряд ли увидите фейерверк, но возникнут другие проблемы.
  • для первичных (одноразовых) батарей — более сильная батарея все равно будет пытаться зарядить более слабую, сокращая срок службы обеих.
  • для вторичных (перезаряжаемых) батарей — более сильная батарея заряжает более слабую, истощая себя и тратя энергию.
• Если вы подключаете аккумуляторные батареи параллельно, и одна из них разряжается, а другие заряжаются — заряженные батареи будут пытаться зарядить разряженную батарею. Без сопротивления замедлению этого процесса зарядки заряженные блоки могут перегреться, поскольку они быстро разряжаются, а разряженная батарея может перегреться, поскольку она пытается зарядиться на уровне, намного превышающем его проектные возможности.
• Если вы смешиваете батареи разного возраста — , старые батареи всегда будут иметь более низкое напряжение, так как все батареи со временем саморазряжаются. Даже аккумуляторные батареи не будут заряжаться до того же уровня, что и новые.

Таким образом, важны следующие рекомендации:

• С первичными (одноразовыми) батареями — используйте только батареи той же марки и возраста (в идеале из одной упаковки). Если это невозможно, дважды проверьте напряжение каждого блока с помощью вольтметра.
• С вторичными (аккумуляторными) батареями — используйте только батареи той же марки и возраста и убедитесь, что все блоки полностью заряжены, прежде чем соединять их вместе параллельно. Если вы не уверены в состоянии заряда, либо подключите их по отдельности к зарядному устройству, пока зарядное устройство не подтвердит, что они полностью заряжены, либо проверьте напряжение с помощью вольтметра.

Параллельное подключение аккумуляторов разной емкости в ампер-часах

Это возможно и не вызовет серьезных проблем, но важно отметить некоторые потенциальные проблемы:

• Проверьте химический состав аккумуляторов — например, герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы имеют другие точки зарядки, чем свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом. Это означает, что при одновременной подзарядке двух батарей некоторые батареи никогда не будут полностью заряжены. Результатом этого будет сульфатирование тех, которые никогда не достигнут полного заряда, что сократит их срок службы.
• Дважды проверьте напряжение. — если вы используете батареи с разной емкостью в ампер-часах, весьма вероятно, что напряжения будут другими (даже если напряжение, указанное на этикетках, совпадает). Проверьте это с помощью вольтметра, иначе у вас возникнут проблемы (см. , соединяющие батареи разного напряжения параллельно выше).

Именно по этим причинам рекомендуется использовать батареи той же марки, напряжения и емкости. Невыполнение этого требования (если у вас нет знаний и инструментов для проверки того, что вы делаете) может создать потенциально опасную цепь.

BU-303: Путаница с напряжениями — Battery University

Узнайте, почему некоторые аккумуляторные блоки создают странные напряжения и как это влияет на пользователя.

Аккумулятор — это электрохимическое устройство, которое создает потенциал напряжения при помещении металлов разного сродства в раствор кислоты (электролит).Напряжение холостого хода (OCV) , которое возникает как часть электрохимической реакции, зависит от используемых металлов и электролита.

Применение заряда или разряда переводит аккумулятор в состояние напряжения замкнутой цепи (CCV) . Зарядка увеличивает напряжение, а разрядка снижает его, имитируя эффект резиновой ленты. Поведение напряжения под нагрузкой и зарядом определяется током и внутренним сопротивлением батареи. Низкое сопротивление обеспечивает низкие колебания под нагрузкой или зарядом; высокое сопротивление вызывает чрезмерные колебания напряжения.Зарядка и разрядка взбалтывают аккумулятор; полная стабилизация напряжения занимает до 24 часов. Температура тоже играет роль; холодная температура снижает напряжение, а высокая повышает его.

Производители оценивают батарею, присваивая номинальное напряжение, и, за некоторыми исключениями, эти напряжения соответствуют согласованному соглашению. Вкратце приведены номинальные напряжения наиболее распространенных аккумуляторов.

Свинцово-кислотный

Номинальное напряжение свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2 вольта на элемент, однако при измерении напряжения холостого хода OCV заряженной и находящейся в покое аккумулятора должно быть равно 2.1В / элемент. Содержание свинцово-кислотной кислоты ниже 2,1 В на элемент вызовет усиление сульфатирования. При подзарядке свинцово-кислотная батарея измеряет около 2,25 В на элемент, что выше при нормальном заряде.

На основе никеля

В потребительских приложениях NiCd и NiMH рассчитаны на 1,20 В / элемент; промышленные, авиационные и военные аккумуляторы соответствуют оригинальным 1,25 В. Нет разницы между ячейкой 1,20 В и 1,25 В; маркировка — это просто предпочтение.

Литий-ионный

Номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора 3.60В / ячейка. Некоторые производители элементов маркируют свои литий-ионные батареи как 3,70 В / элемент или выше. Это дает маркетинговое преимущество, поскольку более высокое напряжение увеличивает количество ватт-часов на бумаге (напряжение, умноженное на ток, равняется ваттам). Рейтинг 3,70 В / элемент также создает незнакомые эталоны 11,1 В и 14,8 В при последовательном соединении трех и четырех элементов, а не более знакомые 10,80 В и 14,40 В соответственно. Производители оборудования придерживаются номинального напряжения ячейки 3,60 В для большинства литий-ионных систем в качестве источника питания.

Как появилось это повышенное напряжение? Номинальное напряжение зависит от материалов анода и катода, а также от импеданса. Расчеты напряжения включают измерение средней точки от полного заряда 4,20 В / элемент до отсечки 3,0 В / элемент с нагрузкой 0,5 ° C. Для литий-кобальта средняя точка составляет около 3,60 В. То же сканирование, проведенное на литиево-марганцевом элементе с более низким внутренним сопротивлением, дает среднее напряжение около 3,70 В. Следует отметить, что более высокое напряжение часто устанавливается произвольно и не влияет на работу портативных устройств или настройку зарядных устройств. Но бывают исключения.

Некоторые литий-ионные батареи с архитектурой LCO имеют покрытие поверхности и добавки электролита, которые увеличивают номинальное напряжение элемента и допускают более высокие напряжения заряда. Чтобы получить полную емкость, напряжение отключения заряда для этих аккумуляторов должно быть установлено соответствующим образом. На рисунке 1 показаны типичные настройки напряжения.

Номинальное напряжение элемента	Типичный конец разряда	Максимальное напряжение заряда	Примечания
3.6 В	2,8–3,0 В	4,2 В	Классическое номинальное напряжение литий-ионной батареи на основе кобальта
3,7 В	2,8–3,0 В	4,2 В	Маркетинговые преимущества. Достигается за счет низкого внутреннего сопротивления
3,8 В	2,8–3,0 В	4,35 В	Покрытие поверхности и добавки к электролиту. Зарядное устройство должно иметь правильное напряжение полной зарядки для дополнительной емкости
3,85 В	2,8–3,0 В	4.4В	Покрытия поверхностей и добавки к электролитам. Зарядное устройство должно иметь правильное напряжение полной зарядки для дополнительной емкости.

Рис. 1: Напряжения литий-ионных аккумуляторов на основе кобальта.
Напряжение в конце заряда должно быть установлено правильно для достижения увеличения емкости.

Пользователи аккумуляторов хотят знать, не влияют ли литий-ионные элементы с более высоким зарядным напряжением на долговечность и безопасность. Доступна ограниченная информация, но известно, что да, эти батареи имеют более короткий срок службы, чем обычные литий-ионные; календарная жизнь тоже может быть меньше.Поскольку эти батареи в основном используются в потребительских товарах, долговечность может быть согласована с моральным устареванием, что делает приемлемым более короткое время автономной работы. Преимущество заключается в увеличении времени автономной работы из-за увеличения Wh (Ah x V). Все элементы должны соответствовать нормативным стандартам и быть безопасными.

Литий-ионный аккумулятор на основе фосфата имеет номинальное напряжение ячейки 3,20 В и 3,30 В; литий-титанат — 2,40 В. Эта разница в напряжении делает этот химический состав несовместимым с обычным литий-ионным аккумулятором с точки зрения количества ячеек и алгоритма зарядки.

Батареи в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании « Batteries in a Portable World — A Handbook on Batteries for Non-Engineers », которое доступно для заказа через Amazon.com.

.