Регулираме яркостта с ШИМ регулатор. Контрол на яркостта на светодиодите Нисковолтов PWM регулатор за светодиоди

Днес ще се опитаме да направим контролер, който ще регулира яркостта на светодиода. Материалите за този тест са взети от уебсайта led22.ru от статията „Направи си сам светодиоди за автомобили“. Двете основни части, използвани в този експеримент, са токов стабилизатор LM317 и променлив резистор. Виждат се на снимката по-долу. Разликата между нашия експеримент и дадения в оригиналната статия е, че оставихме променлив резистор за регулиране на светлината на светодиода. В магазин за радиочасти (не най-евтиният, но много добре познат на всички) закупихме тези части за 120 рубли (стабилизатор - 30 рубли, резистор - 90 рубли). Тук бих искал да отбележа, че руският резистор „тембър“ има максимално съпротивление от 1 kOhm.

Схема на свързване: десният крак на токовия стабилизатор LM317 се захранва с "плюс" от 12V захранване. AC резистор е свързан към левия и средния крак. Освен това положителният крак на светодиода е свързан към левия крак. Отрицателният проводник от захранването е свързан към отрицателния крак на светодиода.

Оказва се, че токът, преминаващ през Lm317, намалява до стойността, определена от съпротивлението на променливия резистор.

На практика беше решено стабилизаторът да се запои директно върху резистора. Това беше направено предимно за отстраняване на топлината от стабилизатора. Сега ще се нагрее заедно с резистора. Имаме 3 контакта на резистора. Използваме централно и крайно. За нас не е важно кой последен да използваме. В зависимост от избора, в един случай завъртането на копчето по посока на часовниковата стрелка ще увеличи яркостта, в обратния случай ще я намали. Ако свържете крайните контакти, съпротивлението ще бъде постоянно 1 kOhm.

Запоете проводниците, както е показано на диаграмата. Кафявият проводник ще отиде към „плюса“ от захранването, синият проводник ще отиде към „плюса“ към светодиода. При запояване нарочно оставяме повече калай, за да подобрим преноса на топлина.

И накрая, поставяме термосвиване, за да елиминираме възможността за късо съединение. Сега можете да опитате.

За първия тест използваме светодиоди:

1) Epistar 1W, работно напрежение - 4V (в долната част на следващата снимка).

2) Плосък диод с три чипа, работно напрежение - 9V (в горната част на следващата снимка).

Резултатите (може да се види в следващото видео) не могат да не се радват: нито един диод не е изгорял, яркостта се регулира плавно от минимум до максимум. За захранване на полупроводник основното значение е захранващият ток, а не напрежението (токът нараства експоненциално спрямо напрежението; с увеличаването на напрежението вероятността от „изгаряне“ на светодиода рязко се увеличава.

След което се провежда тест с LED модули на 12V. И нашият контролер работи на тях без проблеми. Точно това искахме.

Благодаря за вниманието!

Ако пропуснете подробностите и обясненията, схемата за регулиране на яркостта на светодиодите ще се появи в най-простата си форма. Този контрол е различен от ШИМ метода, който ще разгледаме малко по-късно.
И така, елементарен регулатор ще включва само четири елемента:

• захранващ блок;
• стабилизатор;
• променлив резистор;
• директно крушката.

И резисторът, и стабилизаторът могат да бъдат закупени във всеки радиомагазин. Те са свързани точно както е показано на диаграмата. Разликите могат да се състоят в индивидуалните параметри на всеки елемент и в метода на свързване на стабилизатора и резистора (с проводници или директно запояване).

След като сглобите такава верига със собствените си ръце за няколко минути, можете да се уверите, че чрез промяна на съпротивлението, тоест чрез завъртане на копчето на резистора, ще регулирате яркостта на лампата.

В илюстративен пример батерията е взета на 12 волта, резисторът е 1 kOhm, а стабилизаторът се използва на най-често срещаната микросхема Lm317. Хубавото на схемата е, че ни помага да направим първите си стъпки в радиоелектрониката. Това е аналогов начин за контрол на яркостта. Той обаче не е подходящ за устройства, които изискват по-фини настройки.

Необходимостта от контрол на яркостта

Сега нека разгледаме въпроса малко по-подробно, разберете защо е необходима настройка на яркостта и как можете да контролирате яркостта на светодиодите по различен начин.

• Най-известният случай, при който е необходим димер за множество светодиоди, е в жилищното осветление. Свикнали сме да контролираме яркостта на светлината: да я правим по-мека вечер, да я включваме на пълна мощност по време на работа, да подчертаваме отделни предмети и зони от стаята.
• Също така е необходимо да се регулира яркостта в по-сложни устройства, като телевизори и монитори за лаптопи. Автомобилните фарове и фенерчета не могат без него.
• Регулирането на яркостта ни позволява да пестим електроенергия, когато говорим за мощни консуматори.
• Познавайки правилата за настройка, можете да създадете автоматично или дистанционно управление на светлината, което е много удобно.

В някои устройства не е възможно просто да се намали текущата стойност чрез увеличаване на съпротивлението, тъй като това може да доведе до промяна на белия цвят до зеленикав. В допълнение, увеличаването на съпротивлението води до нежелано увеличаване на генерирането на топлина.

Изходът от привидно трудна ситуация беше PWM контрол (модулация на ширината на импулса). Токът се подава към светодиода в импулси. Освен това стойността му е или нула, или номинална - най-оптималната за блясък. Оказва се, че светодиодът периодично светва и след това изгасва. Колкото по-дълго е времето на светене, толкова по-ярко ни се струва, че лампата свети. Колкото по-кратко е времето на светене, толкова по-слабо свети крушката. Това е принципът на ШИМ.

Можете да управлявате ярки светодиоди и LED ленти директно с помощта на мощни MOS транзистори или както се наричат ​​още MOSFET. Ако трябва да управлявате една или две LED крушки с ниска мощност, тогава обикновените биполярни транзистори се използват като ключове или светодиодите се свързват директно към изходите на микросхемата.

Чрез завъртане на копчето на реостата R2 ще регулираме яркостта на светодиодите. Ето LED ленти (3 бр.), които са свързани към един източник на захранване.

Познавайки теорията, можете сами да сглобите схема на PWM устройство, без да прибягвате до готови стабилизатори и димери. Например такива, каквито се предлагат в интернет.

NE555 е генератор на импулси, в който всички времеви характеристики са стабилни. IRFZ44N е същият мощен транзистор, способен да управлява големи натоварвания. Кондензаторите задават честотата на импулса, а товарът е свързан към "изходните" клеми.

Тъй като светодиодът има ниска инерция, т.е. свети и изгасва много бързо, методът за управление на PWM е оптимален за него.

Готови за употреба димери

Регулатор, който се продава готов за LED лампи, се нарича димер. Честотата на създаваните от тях импулси е достатъчно висока, за да не усещаме трептене. Благодарение на PWM контролера е възможно плавно регулиране, което ви позволява да постигнете максимална яркост или затъмняване на лампата.

Като инсталирате такъв димер в стената, можете да го използвате като обикновен ключ. За изключително удобство управлението на яркостта на светодиодите може да се управлява от дистанционно радио управление.

Способността на лампите, базирани на светодиоди, да променят яркостта си отваря големи възможности за провеждане на светлинни шоута и създаване на красиво улично осветление. И става много по-удобно да използвате обикновено джобно фенерче, ако можете да регулирате интензивността на светенето му.

Веригата на стандартния RT4115 LED драйвер е показана на фигурата по-долу:

Захранващото напрежение трябва да бъде поне 1,5-2 волта по-високо от общото напрежение на светодиодите. Съответно, в диапазона на захранващото напрежение от 6 до 30 волта, от 1 до 7-8 светодиода могат да бъдат свързани към драйвера.

Максимално захранващо напрежение на микросхемата 45 V, но работата в този режим не е гарантирана (по-добре обърнете внимание на подобна микросхема).

Токът през светодиодите има триъгълна форма с максимално отклонение от средната стойност ±15%. Средният ток през светодиодите се задава от резистор и се изчислява по формулата:

I LED = 0,1 / R

Минималната допустима стойност е R = 0,082 Ohm, което съответства на максимален ток от 1,2 A.

Отклонението на тока през светодиода от изчисления не надвишава 5%, при условие че резисторът R е инсталиран с максимално отклонение от номиналната стойност от 1%.

И така, за да включим светодиода при постоянна яркост, оставяме DIM щифта да виси във въздуха (изтегля се до ниво 5V вътре в PT4115). В този случай изходният ток се определя единствено от съпротивлението R.

Ако свържем кондензатор между DIM щифта и масата, получаваме ефекта на плавно светене на светодиодите. Времето, необходимо за достигане на максимална яркост, ще зависи от капацитета на кондензатора; колкото по-голям е той, толкова по-дълго ще свети лампата.

За справка:Всеки нанофарад капацитет увеличава времето за включване с 0,8 ms.

Ако искате да направите димируем драйвер за светодиоди с регулиране на яркостта от 0 до 100%, тогава можете да прибягвате до един от двата метода:

1. Първи начинпредполага, че на DIM входа се подава постоянно напрежение в диапазона от 0 до 6V. В този случай настройката на яркостта от 0 до 100% се извършва при напрежение на щифта DIM от 0,5 до 2,5 волта. Увеличаването на напрежението над 2,5 V (и до 6 V) не влияе на тока през светодиодите (яркостта не се променя). Напротив, намаляването на напрежението до ниво от 0,3 V или по-ниско води до изключване на веригата и поставянето й в режим на готовност (консумацията на ток пада до 95 μA). По този начин можете ефективно да контролирате работата на драйвера, без да премахвате захранващото напрежение.
2. Втори начинвключва подаване на сигнал от преобразувател на ширина на импулса с изходна честота 100-20000 Hz, яркостта ще се определя от работния цикъл (работен цикъл на импулса). Например, ако високото ниво продължава 1/4 от периода, а ниското ниво, съответно, 3/4, тогава това ще съответства на ниво на яркост от 25% от максимума. Трябва да разберете, че работната честота на драйвера се определя от индуктивността на индуктора и по никакъв начин не зависи от честотата на затъмняване.

Схемата на драйвера на LED PT4115 с димер за постоянно напрежение е показана на фигурата по-долу:

Тази схема за регулиране на яркостта на светодиодите работи чудесно поради факта, че вътре в чипа DIM щифтът е „изтеглен“ към 5V шината чрез резистор 200 kOhm. Следователно, когато плъзгачът на потенциометъра е в най-ниската си позиция, се образува делител на напрежение от 200 + 200 kOhm и се формира потенциал от 5/2 = 2,5 V на DIM извода, което съответства на 100% яркост.

Как работи схемата

В първия момент, когато се приложи входното напрежение, токът през R и L е нула и изходният ключ, вграден в микросхемата, е отворен. Токът през светодиодите започва постепенно да се увеличава. Скоростта на нарастване на тока зависи от големината на индуктивността и захранващото напрежение. Вътрешният компаратор сравнява потенциалите преди и след резистор R и щом разликата е 115 mV, на изхода му се появява ниско ниво, което затваря изходния ключ.

Благодарение на енергията, съхранявана в индуктивността, токът през светодиодите не изчезва моментално, а започва постепенно да намалява. Постепенно намалява спадът на напрежението върху резистора R. Веднага щом достигне стойност от 85 mV, компараторът отново ще издаде сигнал за отваряне на изходния ключ. И целият цикъл се повтаря отначало.

Ако е необходимо да се намали обхватът на токовите пулсации през светодиодите, е възможно да се свърже кондензатор паралелно на светодиодите. Колкото по-голям е неговият капацитет, толкова повече ще се изглади триъгълната форма на тока през светодиодите и ще стане по-подобна на синусоидална. Кондензаторът не влияе на работната честота или ефективността на драйвера, но увеличава времето, необходимо за установяване на определения ток през светодиода.

Важни подробности за монтажа

Важен елемент от веригата е кондензаторът C1. Той не само изглажда вълните, но и компенсира енергията, натрупана в индуктора в момента, в който изходният ключ е затворен. Без C1 енергията, съхранявана в индуктора, ще тече през диода на Шотки към захранващата шина и може да причини повреда на микросхемата. Следователно, ако включите драйвера без кондензатор, шунтиращ захранването, микросхемата е почти гарантирано да се изключи. И колкото по-голяма е индуктивността на индуктора, толкова по-голям е шансът да изгори микроконтролера.

Минималният капацитет на кондензатора C1 е 4,7 µF (а когато веригата се захранва с пулсиращо напрежение след диодния мост - най-малко 100 µF).

Кондензаторът трябва да бъде разположен възможно най-близо до чипа и да има възможно най-ниската стойност на ESR (т.е. танталовите кондензатори са добре дошли).

Също така е много важно да се подходи отговорно към избора на диод. Той трябва да има нисък спад на напрежението, кратко време за възстановяване по време на превключване и стабилност на параметрите, тъй като температурата на p-n прехода се повишава, за да се предотврати увеличаване на тока на утечка.

По принцип можете да вземете обикновен диод, но диодите на Шотки са най-подходящи за тези изисквания. Например STPS2H100A в SMD версия (право напрежение 0,65 V, обратно - 100 V, импулсен ток до 75 A, работна температура до 156 ° C) или FR103 в корпус DO-41 (обратно напрежение до 200 V, ток до 30 A, температура до 150 °C). Обикновените SS34 се представиха много добре, които можете да извадите от стари дъски или да купите цял пакет за 90 рубли.

Индуктивността на индуктора зависи от изходния ток (вижте таблицата по-долу). Неправилно избраната стойност на индуктивност може да доведе до увеличаване на разсейваната мощност на микросхемата и превишаване на границите на работната температура.

Ако прегрее над 160 ° C, микросхемата автоматично ще се изключи и ще остане в изключено състояние, докато се охлади до 140 ° C, след което ще започне автоматично.

Въпреки наличните таблични данни е допустимо да се монтира бобина с отклонение на индуктивността, по-голямо от номиналната стойност. В този случай ефективността на цялата верига се променя, но тя остава работеща.

Можете да вземете фабричен дросел или можете да го направите сами от феритен пръстен от изгоряла дънна платка и проводник PEL-0.35.

Ако максималната автономност на устройството е важна (преносими лампи, фенери), тогава, за да се увеличи ефективността на веригата, има смисъл да отделите време за внимателен избор на индуктора. При ниски токове индуктивността трябва да бъде по-голяма, за да се сведат до минимум грешките при управление на тока, произтичащи от забавянето на превключването на транзистора.

Индукторът трябва да бъде разположен възможно най-близо до SW щифта, в идеалния случай свързан директно към него.

И накрая, най-прецизният елемент от веригата на светодиодния драйвер е резисторът R. Както вече споменахме, неговата минимална стойност е 0,082 ома, което съответства на ток от 1,2 A.

За съжаление, не винаги е възможно да се намери резистор с подходяща стойност, така че е време да запомните формулите за изчисляване на еквивалентното съпротивление, когато резисторите са свързани последователно и паралелно:

• R последно = R 1 +R 2 +…+R n;
• R двойки = (R 1 xR 2) / (R 1 +R 2).

Чрез комбиниране на различни методи на свързване можете да получите необходимото съпротивление от няколко резистора под ръка.

Важно е да насочите платката така, че токът на диода на Шотки да не тече по пътя между R и VIN, тъй като това може да доведе до грешки при измерването на тока на натоварване.

Ниската цена, високата надеждност и стабилността на характеристиките на драйвера на RT4115 допринасят за широкото му използване в LED лампи. Почти всяка втора 12-волтова LED лампа с основа MR16 е сглобена на PT4115 (или CL6808).

Съпротивлението на резистора за настройка на тока (в ома) се изчислява по същата формула:

R = 0,1 / I LED[A]

Типична схема на свързване изглежда така:

Както можете да видите, всичко е много подобно на веригата на LED лампа с драйвер RT4515. Описанието на работата, нивата на сигнала, характеристиките на използваните елементи и оформлението на печатната платка са абсолютно същите като тези, така че няма смисъл да се повтаряме.

CL6807 се продава за 12 рубли / бр, просто трябва да внимавате да не се плъзгат запоени (препоръчвам да ги вземете).

SN3350

SN3350 е друг евтин чип за LED драйвери (13 рубли / брой). Това е почти пълен аналог на PT4115 с единствената разлика, че захранващото напрежение може да варира от 6 до 40 волта, а максималният изходен ток е ограничен до 750 милиампера (продължителният ток не трябва да надвишава 700 mA).

Подобно на всички описани по-горе микросхеми, SN3350 е импулсен понижаващ преобразувател с функция за стабилизиране на изходния ток. Както обикновено, токът в товара (и в нашия случай един или повече светодиоди действат като товар) се задава от съпротивлението на резистора R:

R = 0,1 / I LED

За да избегнете превишаване на максималния изходен ток, съпротивлението R не трябва да бъде по-ниско от 0,15 Ohm.

Чипът се предлага в два пакета: SOT23-5 (максимум 350 mA) и SOT89-5 (700 mA).

Както обикновено, чрез прилагане на постоянно напрежение към щифта ADJ, ние превръщаме веригата в прост регулируем драйвер за светодиоди.

Характеристика на тази микросхема е малко по-различен диапазон на регулиране: от 25% (0,3 V) до 100% (1,2 V). Когато потенциалът на щифта ADJ падне до 0,2 V, микросхемата преминава в режим на заспиване с консумация от около 60 µA.

Типична схема на свързване:

За други подробности вижте спецификациите на микросхемата (pdf файл).

ZXLD1350

Въпреки факта, че тази микросхема е друг клонинг, някои разлики в техническите характеристики не позволяват директната им замяна един с друг.

Ето основните разлики:

• микросхемата започва от 4,8 V, но достига нормална работа само при захранващо напрежение от 7 до 30 волта (до 40 V може да се подава за половин секунда);
• максимален ток на натоварване - 350 mA;
• съпротивлението на изходния ключ в отворено състояние е 1,5 - 2 ома;
• Чрез промяна на потенциала на щифта ADJ от 0,3 до 2,5 V, можете да промените изходния ток (светодиодната яркост) в диапазона от 25 до 200%. При напрежение от 0,2 V за най-малко 100 µs, драйверът преминава в режим на заспиване с ниска консумация на енергия (около 15-20 µA);
• ако настройката се извършва чрез PWM сигнал, тогава при честота на повторение на импулса под 500 Hz обхватът на промените на яркостта е 1-100%. Ако честотата е над 10 kHz, тогава от 25% до 100%;

Максималното напрежение, което може да бъде приложено към входа ADJ е 6V. В този случай, в диапазона от 2,5 до 6V, драйверът произвежда максимален ток, който се задава от резистора за ограничаване на тока. Съпротивлението на резистора се изчислява точно по същия начин, както във всички горепосочени микросхеми:

R = 0,1 / I LED

Минималното съпротивление на резистора е 0,27 Ohm.

Типичната схема на свързване не се различава от своите колеги:

Без кондензатор C1 е НЕВЪЗМОЖНО захранването на веригата!!! В най-добрия случай микросхемата ще прегрее и ще създаде нестабилни характеристики. В най-лошия случай ще се провали моментално.

По-подробни характеристики на ZXLD1350 можете да намерите в листа с данни за този чип.

Цената на микросхемата е неоправдано висока (), въпреки факта, че изходният ток е доста малък. Като цяло, това е много за всички. Не бих се намесила.

QX5241

QX5241 е китайски аналог на MAX16819 (MAX16820), но в по-удобна опаковка. Предлага се и под наименованията KF5241, 5241B. Има маркировка "5241a" (вижте снимката).

В един известен магазин те се продават почти на тегло (10 броя за 90 рубли).

Драйверът работи на абсолютно същия принцип като всички описани по-горе (непрекъснат понижаващ преобразувател), но не съдържа изходен превключвател, така че работата изисква свързването на външен транзистор с полеви ефекти.

Можете да вземете всеки N-канален MOSFET с подходящ ток на изтичане и напрежение на източника на изтичане. Например, подходящи са: SQ2310ES (до 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Като цяло, колкото по-ниско е напрежението на отваряне, толкова по-добре.

Ето някои ключови характеристики на LED драйвера на QX5241:

• максимален изходен ток - 2,5 A;
• Ефективност до 96%;
• максимална честота на димиране - 5 kHz;
• максималната работна честота на преобразувателя е 1 MHz;
• точност на токова стабилизация чрез светодиоди - 1%;
• захранващо напрежение - 5,5 - 36 Волта (работи нормално на 38!);
• изходният ток се изчислява по формулата: R = 0,2 / I LED

Прочетете спецификацията (на английски) за повече подробности.

LED драйверът на QX5241 съдържа малко части и винаги се сглобява по тази схема:

Чипът 5241 идва само в пакета SOT23-6, така че е по-добре да не го подхождате с поялник за запояващи тигани. След монтажа платката трябва да се измие старателно, за да се отстрани потокът; всяко неизвестно замърсяване може да повлияе негативно на работата на микросхемата.

Разликата между захранващото напрежение и общия спад на напрежението на диодите трябва да бъде 4 волта (или повече). Ако е по-малко, тогава се наблюдават някои проблеми в работата (нестабилност на тока и свирене на индуктора). Така че вземете го с резерва. Освен това, колкото по-голям е изходният ток, толкова по-голям е резервът на напрежението. Въпреки че може би просто попаднах на лошо копие на микросхемата.

Ако входното напрежение е по-малко от общия спад на светодиодите, тогава генерирането е неуспешно. В този случай превключвателят на изходното поле се отваря напълно и светодиодите светват (разбира се, не при пълна мощност, тъй като напрежението не е достатъчно).

AL9910

Diodes Incorporated създаде една много интересна интегрална схема за LED драйвер: AL9910. Любопитен е с това, че диапазонът на работните му напрежения позволява директно свързване към 220V мрежа (чрез обикновен диоден токоизправител).

Ето основните му характеристики:

• входно напрежение - до 500V (до 277V за променливо);
• вграден стабилизатор на напрежението за захранване на микросхемата, който не изисква охлаждащ резистор;
• възможност за регулиране на яркостта чрез промяна на потенциала на контролния крак от 0,045 до 0,25 V;
• вградена защита от прегряване (задейства се при 150°C);
• работната честота (25-300 kHz) се задава от външен резистор;
• за работа е необходим външен транзистор с полеви ефекти;
• Предлага се в пакети SO-8 и SO-8EP с осем крака.

Драйверът, сглобен на чипа AL9910, няма галванична изолация от мрежата, така че трябва да се използва само там, където директният контакт с елементите на веригата е невъзможен.

Светодиодите навлизат все по-често в нашето ежедневие. Сменяме лампи с нажежаема жичка в апартамент или къща, халогенни лампи в кола с LED. За да регулирате яркостта на крушката на Адисън, обикновено се използва димер - това е нещо, с което можете да ограничите променливия ток, като по този начин промените яркостта на сиянието до тази, от която се нуждаете.Защо да плащате повече и дори да усетите дискомфорт поради прекалено ярка светлина? Регулаторът на мощността по принцип може да се използва за много консуматори (поялник, мелница, прахосмукачка, бормашина...) от променливо мрежово напрежение, обикновено се изграждат на базата на триак.

Светодиодите се захранват от постоянен и стабилизиран ток, така че тук не може да се използва стандартен димер. Ако просто промените напрежението, подадено към него, яркостта ще се промени много рязко, токът е важен за тях, но вместо регулатор на ток ще направим нещо друго, а именно PWM (Pulse Wide Modulator), той ще изключи захранването от светодиода за определено време, яркостта ще намалее, но няма да забележим мигането, тъй като честотата е такава, че човешкото око няма да го забележи. Тук не се използват микроконтролери, защото тяхното присъствие може да се превърне в пречка за сглобяването на устройството, трябва да имате програмист, определен софтуер ... Следователно в тази проста схема се използват само прости и общодостъпни радиокомпоненти.

Това нещо може да се използва за всякакви инерционни товари, тоест такива, които могат да съхраняват енергия, защото ако например изключите DC мотор от източника на захранване, той няма веднага да спре да се върти.

Веригата, по мое мнение, може грубо да бъде разделена на две части, а именно генератор, направен на мега-популярния таймер NE555 (аналог -KR1006VI1) и мощен отварящ / затварящ транзистор, с помощта на който се подава захранване към товара (тук 555 работи в нестабилния мултивибратор). Използваме мощна биполярен транзистор NPN структура (взех TIP122), но е възможно да го замените с транзистор с полеви ефекти (MOSFET). Честотата, периодът и продължителността на импулсния генератор се задават от два резистора (R3, R2) и кондензатори (C1, C2), като можем да ги променим с резистор с настройка на съпротивлението.

Схематични компоненти

Има много програми за изчисляване на аналоговия таймер 555, можете да експериментирате със стойностите на компонентите, които влияят на честотата на генератора - всичко това може лесно да се изчисли с помощта на много програми, като тази. Можете да промените малко деноминациите, всичко ще работи както е. Импулсните диоди 4148 могат лесно да бъдат заменени с домашни KD222. Кондензатори 0,1 µF и 0,01 µF керамични дискови кондензатори. Задаваме честотата с променлив резистор, като за добра и плавна настройка максималното му съпротивление е 50 kOhm.

Всичко е сглобено на отделни елементи, платката е с размери 50-25 мм.

Как работи схемата?

Устройството работи като превключвател между два режима: ток се подава към товараИ не се подава ток към товара. Превключването става толкова бързо, че очите ни не виждат това мигане. И така, това устройство регулира мощността, като променя интервала между времето, когато се подава захранване и когато е изключено.Мисля, че разбирате същността на ШИМ. Ето как изглежда на екрана на осцилоскопа.

Първата снимка показва слабо сияние, тъй като през периода T дължината на импулса t1 заема само 20% (това е така нареченият коефициент на запълване), а останалите 80% са логическа 0 (без напрежение).

Втората снимка ни показва сигнал, наречен квадратна вълна, тогава имаме t1=0,5*T, тоест работен цикъл и коефициент. Пълненето е 50%.

В третия случай имаме D=90%. Светодиодът свети с почти пълна яркост.

Нека си представим, че T=1 секунда, тогава в първия случай

§ 1) за 0,2 s ток ще тече към светодиода, но не и за 0,8 s

§ 2)0.5s захранван ток 0.5s бр

Между другото, като направите три платки PWM регулатори според схемата и ги свържете към една RGB лента, става възможно да зададете желаната гама от светлина. Всяка от платките управлява собствени светодиоди (червен, зелен и син) и чрез смесването им в определена последователност постигате желания блясък.

Какъв вид енергийни загуби има това устройство?

Първо, това са мизерни няколко милиампера, които консумират импулсен генератор на микросхема, а след това има мощен транзистор, който разсейва мощност, равна на приблизително P=0.6V*I потреблението . Базовият резистор може да бъде пренебрегнат. Като цяло загубите при ШИМ са минимални, тъй като системата за контрол на ширината на импулса е много ефективна, тъй като се губи много малко енергия (и следователно се генерира малко топлина).

Долен ред

В резултат на това получихме красива и проста ШИМ. Оказа се, че е много удобно за тях да регулират приятната интензивност на блясъка за себе си. Такова устройство винаги ще бъде полезно в ежедневието.

• Напред >

Най-простата схема за управление на яркостта на светодиодите, представена в тази статия, може успешно да се използва при настройка на автомобили или просто за повишаване на комфорта в колата през нощта, например за осветяване на арматурното табло, жабките и т.н. За да сглобите този продукт, не се нуждаете от технически познания, просто трябва да сте внимателни и внимателни.
Напрежение от 12 волта се счита за напълно безопасно за хората. Ако използвате LED лента в работата си, можете да предположите, че няма да страдате от пожар, тъй като лентата практически не се нагрява и не може да се запали от прегряване. Но точността в работата е необходима, за да се избегне късо съединение в монтираното устройство и в резултат на това пожар и следователно да се запази имуществото ви.
Транзисторът T1, в зависимост от марката, може да регулира яркостта на светодиоди с обща мощност до 100 вата, при условие че е инсталиран на охлаждащ радиатор с подходяща площ.
Работата на транзистора Т1 може да се сравни с работата на обикновен водопроводен кран и потенциометър R1 с неговата дръжка. Колкото повече развивате, толкова повече вода тече. Така е и тук. Колкото повече развивате потенциометъра, толкова повече ток протича. Когато го затегнете, светодиодите пропускат по-малко и светодиодите светят по-малко.

Верига на регулатора