Светодиодный «галогенный светильник»

Система освещения с галогенными лампами состоит из низковольтных осветительных приборов с галогенными лампами и понижающим трансформатором или блоком питания вырабатывающим постоянное или переменное напряжение 12V. Очень часто низковольтную проводку выполняют оголенными натянутыми проводами или шинами, между которых посредством винтовых зажимов крепятся светильники. В такой системе светильник можно перемещать по всей длине пары таких проводов (чем-то напоминает троллейбус). При многих очевидных достоинствах у такой системы есть и важный недостаток - относительно высокая мощность потребления. Снизить её можно установив вместо галогенных ламп лампы светодиодные, выполненные из сверхярких осветительных светодиодов. Коэффициент полезного действия системы в этом случае повысится в несколько раз.

В отлично от лампы светодиод обладают нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если на него поступает напряжение ниже прямого напряжения падения, то он вообще но горит, а при подачи напряжения выше напряжения падения резко возрастает ток, вплоть до выхода светодиода из строя. Поэтому светодиод нужно подключать к источнику напряжения значительно большего чем его напряжение падения, но через ограничитель тока. В простейшем случае ограничителе тока может быть обычный резистор. Но этот вариант пригоден только при работе с маломощными индикаторными светодиодами. Для осветительных нужен драйвер -поддерживающий определенный ток через светодиод независимо от нестабильности напряжения питания.

На рисунке приводится схема простого драйвера для светильника из трех сверхярких светодиодов, работающих с номинальным током в 1А, для питания светильника от низковольтной сети переменного тока для галогенных светильников.

Схема состоит из выпрямителя по мостовой схеме и стабилизатора тока на двух транзисторах. Может быть импульсная схема была бы эффективное, но от неё к сожалению радиопомехи, что в моем конкретном случае было неприемлемо.

Напряжение с С1 поступает на цепь из трех сверхярких осветительных светодиодов HL1-HL3 и последовательно им включенного стабилизатора тока. Протекающий через светодиоды ток зависит от степени открытия мощного транзистора VT2. А транзистор VT1 работает стабилизатором тока. Он работает как компаратор, определяющий ток через светодиоды по напряжению, падающему на соединенных параллельно резисторах R3 и R4. Для транзистора ВС327 пороговой отметкой является напряжение 0,6V на базе. При таком напряжении он открывается и понижает напряжение база-эмиттер транзистора VT2 закрывая его.

Ток через светодиоды зависит от сопротивления, создаваемого резисторами R3 и R4. Данное сопротивление для необходимого тока можно рассчитать по формуле:

R = 0,6/1

Таким образом, токе в 1А сопротивление 0,6 Ом (два по 1,2 Ом параллельно).