Стабилизаторы тока один из распространённых узлов современной электроники. Особое значение и широкое распространение стабилизаторы тока получили с активным внедрением твердотельных источников света – осветительных светодиодов. Применение стабилизатора тока позволяет сохранять на заданном уровне ток, протекающий через нагрузку при изменениях, иногда в довольно широких пределах параметров этой нагрузки или ЭДС, питающей цепь. В свою очередь уже более 10-ти лет светодиоды, как осветительные, так и индикаторные находят активное применение в автомобилестроение. Фактически, эти твердотельные осветительные приборы стали неотъемлемой частью бортовой электрической сети современного автомобиля.
К сожалению, напряжение бортовой сети обладает имеет пульсации проявляющиеся в различных режимах работы автомобиля. Эти пульсации, в случае применения осветительных светодиодов, могут привести в изменение яркости их свечения (мерцанию), и даже к выходу из строя.
Ниже, приведен пример как решить эту проблему для дополнительного, светодиодного стоп-сигнала. Дополнительный стоп-сигнал, согласно требованиям о прохождении ТО является одним из светосигнальных приборов позволяющих обеспечить безопасность при движении автомобиля и\или во время торможения. Многие отечественные автомобили производства до 2007 года и эксплуатируемые по сей день, не оснащались дополнительными осветительными приборами стоп-сигнала. Их владельцы устанавливают такие устройства самостоятельно, тем более что они изготавливаются промышленностью. Поводом разработки приведенного ниже стабилизатора послужила необходимость стабилизации тока дополнительного стоп-сигнала, изготавливаемого в г. Тольятти и предназначенного для подключения в бортовую сеть автомобилей производства АвтоВАЗа. После закупки партии выяснилось, что их схема состоит из цепи светодиодов, ток которых ограничен всего одним резистором. Естественно, такая простейшая схема ограничения тока через светодиоды далеко не оптимальна, а при повышении питающего напряжения в бортовой сети автомобиля может представлять проблему. Было принято решить эту проблему путем разработки миниатюрной платы стабилизатора тока.
На рисунке 1 представлена электрическая принципиальная схема стабилизатора тока для светодиодного, дополнительного стоп-сигнала питающегося от бортовой электрической сети автомобиля.
Схема построена на основе типового включения хорошо известного интегрального стабилизатора LM317 (отечественный аналог КР142ЕН12).
Схема имеет много общего со схемой стабилизатора тока общего применения: https://zen.yandex.ru/media/id/5f67644ceb9c633f81187e3e/stabilizator-toka-na-mikrosheme-5f997f59d203541abd12873c
За исключением того, что в данном варианте токоограничивающий резистор состоит из трех отдельных резисторов.
Выходной ток стабилизатора определяется как:
где
Рассчитать сопротивление ограничительного резистора для требуемого тока питания дополнительного стоп-сигнала можно с пользуясь специальным калькулятором: https://zen.yandex.ru/media/id/5f67644ceb9c633f81187e3e/raschet-stabilizatora-na-lm317-5f68cafa4523ae2f8f15682e
Интегральный стабилизатор LM317 применен в корпусе ТО-263 (рисунок 2). Также, исходя из того, что плата стабилизатора устанавливается в корпус дополнительного стоп-сигнала в качестве соединителей применены планарные контактные площадки XT1…XT4.
Устройство собранно на двухсторонней печатной плате (рисунок 3) и подключается в разрыв проводов питания дополнительного стоп-сигнала.
Все электронные компоненты и проводящие электрический ток проводники, размещены на верхнем слое печатной платы. Медная фольга нижний слой выполняет роль теплоотвода от микросхемы стабилизатора в планарном корпусе. Отвод тепла от микросхемы стабилизатора к нижнему слою осуществляется кондуктивным способом с помощью переходных отверстий.
Плата не имеет крепежных отверстий, так как, располагалась внутри пластикового корпуса дополнительного стоп-сигнала и, после монтажа фиксировалась термоклеем в области двух вырезов, расположенных на печатной плате симметрично.
В конструкции применяются резисторы R1...R3 для поверхностного монтажа типоразмера 2512. Конденсаторы C1…C3 номиналом 0,1 мкФ, также для поверхностного монтажа в корпусе типоразмера 0805.
Проект доступен для не коммерческого использования и файлы печатной платы можно скачать с Яндекс.Диска по ссылке:
https://yadi.sk/d/8_k_WluFRRWs7A
#LM317 #стабилизатор #ток #напряжение
