Simple Power LED driver CC and CV By LM317T
โครงงานนี้เป็นการควบคุมแรงดันและกระแสคงที่ให้กับเพาเวอร์แอลอีดี (Power LED driver) ขนาด 50 วัตต์แบบง่าย โดยการใช้ไอซี LM317T ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้การไหลกระแสและแรงดันที่จ่ายมากเกินปกติ ซึ่งอาจทำให้เพาเวอร์แอลอีดีเสียหายได้ หรือกรณีที่เกิดการนำกระแสสูงขึ้นเนื่องความร้อนขณะทำงาน (Thermal runaway) ในการทดลองนี้จะแสดงให้เห็นการควบคุมโดยใช้และไม่ใช้วงจรกระแสคงที่และแรงดันคงที่เพื่อสังเกตผลที่เกิดขึ้น
รูปที่ 1 เพาเวอร์โมดูลแอลอีดีขนาด 50 วัตต์ ที่หาซื้อทั่วไปได้ง่ายโดยเฉพาะในออนไลน์ และเราสามารถเลือกและใช้ขนาดของเพาเวอร์แอลอีดีต่างๆ ได้ตามต้องการ (การทดลองโครงงานนี้แนะนำให้ผู้ทดลองป้องกันและระวังเรื่องของความสว่างของแสงที่เกิดขึ้นจากเพาเวอร์แอลอีดีที่กำลังขับสูงๆ ที่อาจจะเป็นอันตรายต่อดวงตาได้)
รูปที่ 2 เป็นการใช้แผ่นระบายความร้อนอลูมิเนียมร่วมกับเพาเวอร์แอลอีดีในการทดลอง ทั้งนี้เพื่อไม่ให้แอลอีดีเกิดความเสียหายเนื่องจากความร้อนสูงในขณะที่เราทดลองขับกำลังให้กับเพาเวอร์แอลอีดีเต็มกำลัง (ตามสเปกที่กำหนด)
รูปที่ 3 แสดงลักษณะการติดตั้งเพาเวอร์แอลอีดีกับฮีตซิ้งสำหรับระบายความร้อน ซึ่งในการทดลองโครงงานนี้จะใช้ฮีตซิ้งไม่ใหญ่มากนักเพื่อเป็นการทดลองวงจรต้นแบบ (และปกติแล้วเราจะต้องพิจารณาเรื่องความร้อนที่เกิดขึ้นกับเพาเวอร์แอลอีดีและการถ่ายเทความร้อน : Heat transfer สำหรับเลือกขนาดของฮีตซิ้งที่เหมาะสม)
ในรูปที่ 4 เป็นลักษณะของวงจรต้นแบบที่ใช้ในการทดลอง ซึ่งต่อเข้ากับแผ่นเบรดบอร์ด : Breadboard ทั้งนี้โครงงานจะใช้อุปกรณ์ไม่มากนัก และรวดเร็วในการทดลองรวมทั้งสามารถแก้ไขวงจรเพื่อให้สารถทำงานตามที่ต้องการได้ง่ายยิ่งขึ้น
รูปที่ 5 ลักษณะของการทดลองโครงงานโดยมัลติมิเตอร์ด้านซ้ายจะวัดค่าแรงดันอินพุตสำหรับจ่ายให้เพาเวอร์แอลอีดี ส่วนมัลติมิเตอร์ด้านขวาใช้ในการวัดค่ากระแสให้กับเพาเวอร์แอลอีดี ในการทดลองจะใช้แหล่งจ่ายไฟเลี้ยงขนาด 20V/2A และ 15V/1A ต่ออนุกรมกันในการทดลอง โดยลักษณะของการทดลองจะมี 2 แบบคือ การไบอัสเพาเวอร์แอลอีดีโดยตรงและการใช้วงจรควบคุมกระแสและแรงดันคงที่ เพื่อสังเกตความแตกจากการทดลองทั้ง 2 แบบนี้
สำหรับในรูปที่ 6 เป็นวงจรที่ใช้ทดลองในโครงงานซี่งตัวควบคุมการทำงานหลักอยู่ที่ไอซี LM317T โดยในวงจรจะออกแบบให้สามารถจ่ายกระแสได้คงที่ (Constant Current) โดยการใช้ตัวต้านทาน R1 เป็นกำหนด และในส่วนของการความคุมแรงดันคงที่ (Constant Voltage) จะถูกกำหนดด้วยตัวต้านทานปรับค่า RP1 โดยเราปรับความสว่างที่ตัวต้านทานนี้
สุดท้ายโครงงานนี้เป็นโครงงานเล็กๆ ที่สามารถหาซื้ออุปกรณ์ต่างๆ มาต่อเพื่อควบคุมการขับเพาเวอร์แอลอีดีได้ไม่ยากนักและใช้อุปกรณ์ที่ไม่เฉพาะ แต่อาจจะให้ประสิทธิภาพไม่สูงเหมือนกับแบบสวิตชิ่งคอนเวอร์เตอร์ทั่วไป (ในโครงงานเป็นการควบคุมแบบลิเนียร์) ยังงัยแล้วจะมานำคอนเวอร์เตอร์แบบสวิตชิ่งสำหรับขับเพาเวอร์แอลอีดีมาเสนออีกครั้งนะครับ.
Reference
