Regulacja jasności diod LED na mikrokontrolerze. Sposoby sterowania jasnością diod LED za pomocą sterowników impulsowych

Diody LED stają się coraz większym elementem naszego wyposażenia życie codzienne. Wymieniamy żarówki w mieszkaniu czy domu, halogeny w samochodzie na LED. Aby wyregulować jasność żarówki Addison, zwykle stosuje się ściemniacz - jest to rzecz, za pomocą której można ograniczyć prąd przemienny, zmieniając w ten sposób jasność blasku na taką, jakiej potrzebujesz. Po co płacić więcej, a nawet czuć dyskomfort spowodowany zbyt jasnym światłem? Regulator mocy może być ogólnie stosowany dla wielu odbiorników (lutownica, szlifierka, odkurzacz, wiertarka...) przy przemiennym napięciu sieciowym; są one zwykle zbudowane na bazie triaka.

Diody LED zasilane są prądem stałym i stabilizowanym, dlatego nie można tu zastosować standardowego ściemniacza. Jeśli po prostu zmienimy dostarczane do niego napięcie, jasność zmieni się bardzo gwałtownie, prąd jest dla nich ważny, ale zamiast regulatora prądu zrobimy coś innego, a mianowicie PWM (Pulse Wide Modulator), wyłączy zasilanie z diody LED na pewien czas jasność spadnie, ale mrugania nie zauważymy, ponieważ częstotliwość jest taka, że ​​ludzkie oko tego nie zauważy. Nie stosuje się tu mikrokontrolerów, gdyż ich obecność może stać się przeszkodą w złożeniu urządzenia, na pewno trzeba mieć programistę oprogramowanie... Dlatego w tym prostym układzie zastosowano wyłącznie proste i powszechnie dostępne komponenty radiowe.

Takie coś można zastosować do dowolnych obciążeń bezwładnościowych, czyli takich, które potrafią magazynować energię, bo jeśli np. odłączymy silnik prądu stałego od źródła prądu, to nie przestanie on od razu się obracać.

Moim zdaniem obwód można z grubsza podzielić na dwie części, a mianowicie generator wykonany na mega popularnym timerze NE555 (analogowy -KR1006VI1) i mocny tranzystor otwierający/zamykający, za pomocą którego moc jest dostarczana do obciążenia (tutaj 555 pracuje w multiwibratorze astabilnym). Używamy mocnej struktury tranzystora bipolarnego NPN (wziąłem TIP122), ale można go zastąpić tranzystorem polowym (MOSFET). Częstotliwość generatora impulsów, okres i czas trwania impulsu ustalamy za pomocą dwóch rezystorów (R3, R2) i kondensatorów (C1, C2), a możemy to zmieniać za pomocą rezystora z regulacją rezystancji.

Elementy schematu

Programów do obliczania timera analogowego 555 jest bardzo dużo, można poeksperymentować z wartościami składowych wpływających na częstotliwość generatora - wszystko to można łatwo obliczyć za pomocą wielu programów, np. tego. Możesz trochę zmienić nominały, wszystko będzie działać tak, jak jest. Diody impulsowe 4148 można łatwo zastąpić domowymi KD222. Kondensatory Ceramiczne kondensatory dyskowe 0,1 µF i 0,01 µF. Częstotliwość ustawiamy za pomocą rezystora zmiennego; dla dobrej i płynnej regulacji jego maksymalna rezystancja wynosi 50 kOhm.

Całość zmontowana jest na dyskretnych elementach, płytka ma wymiary 50-25 mm.

Jak działa schemat?

Urządzenie działa jako przełącznik pomiędzy dwoma trybami: prąd jest dostarczany do obciążenia I do obciążenia nie jest dostarczany prąd. Przełączenie następuje tak szybko, że nasze oczy nie widzą tego mrugnięcia. Zatem to urządzenie reguluje moc, zmieniając odstęp między momentem włączenia zasilania a jego wyłączeniem. Myślę, że rozumiesz istotę PWM. Tak to wygląda na ekranie oscyloskopu.

Na pierwszym zdjęciu widać słabą poświatę, ponieważ w okresie T długość impulsu t1 zajmuje tylko 20% (jest to tzw. cykl pracy), a pozostałe 80% to logiczne 0 (brak napięcia).

Drugi rysunek pokazuje nam sygnał zwany falą prostokątną, wtedy mamy t1=0,5*T, czyli współczynnik wypełnienia i współczynnik. Wypełnienie wynosi 50%.

W trzecim przypadku mamy D=90%. Dioda LED świeci niemal pełną jasnością.

Wyobraźmy sobie, że T=1 sekunda, to w pierwszym przypadku

§ 1) przez 0,2 s prąd będzie płynął do diody LED, ale nie przez 0,8 s

§ 2) Dostarczony prąd 0,5 s 0,5 s nie

Nawiasem mówiąc, po wykonaniu trzech płytek regulatorów PWM zgodnie z obwodem i podłączeniu ich do jednego Taśma RGB Możliwe staje się ustawienie pożądanej gamy światła. Każda z płytek steruje własnymi diodami LED (czerwoną, zieloną i niebieską) i mieszając je w określonej kolejności uzyskujemy pożądany blask.

Jakie straty energii ma to urządzenie?

Po pierwsze, są to marne kilka miliamperów, które zużywają generator impulsów na mikroukładzie, a następnie jest tranzystor mocy, który rozprasza moc równą w przybliżeniu P=0,6V*I obciążenie konsumpcyjne . Rezystor bazowy można pominąć. Ogólnie straty na PWM są minimalne, ponieważ system kontroli szerokości impulsu jest bardzo skuteczny, ponieważ marnuje się bardzo mało energii (a zatem wytwarza się mało ciepła).

Konkluzja

W rezultacie otrzymaliśmy wspaniały i prosty PWM. Bardzo wygodne okazało się dla nich samodzielne dostosowanie przyjemnej intensywności blasku. Takie urządzenie zawsze będzie przydatne w życiu codziennym.

• Do przodu >

Rich Rosen, Narodowy Półprzewodnik

Wstęp

Wykładniczy wzrost ilości Źródła LEDświatłu towarzyszy równie szybkie rozszerzanie zasięgu obwody scalone, przeznaczony do sterowania zasilaniem diod LED. Przełączalne sterowniki LED już dawno wyparły energochłonne regulatory liniowe, które były nie do przyjęcia w świecie dbającym o oszczędność energii, stając się de facto standardem w branży. Zastosowania, od ręcznych latarek po oznakowanie stadionów, wymagają precyzyjnej kontroli stabilizowanego prądu. W takim przypadku często konieczna jest zmiana natężenia promieniowania LED w czasie rzeczywistym. Sterowanie jasnością źródeł światła, a w szczególności diod LED, nazywa się ściemnianiem. W artykule przedstawiono podstawy teorii diod LED oraz opisano najpopularniejsze metody ściemniania za pomocą sterowników przełączających.

Jasność i temperatura barwowa diody LED

Jasność diody

Pojęcie jasności zestawu widzialnego emitowanego przez diodę LED jest dość łatwe do zrozumienia. Wartość liczbową postrzeganej jasności emisji LED można łatwo zmierzyć w jednostkach gęstości powierzchniowej Strumień świetlny, zwany kandelą (cd). Całkowita moc światła emitowanego przez diodę LED wyrażana jest w lumenach (lm). Ważne jest również, aby zrozumieć, że jasność diody LED zależy od średniej wartości prądu przewodzenia.

Rysunek 1 przedstawia wykres strumienia świetlnego określonej diody LED w funkcji prądu przewodzenia. W zakresie stosowanych wartości prądów przewodzenia (I F) wykres jest niezwykle liniowy. Nieliniowość zaczyna się pojawiać wraz ze wzrostem I F. Kiedy prąd opuszcza sekcję liniową, wydajność diody LED maleje.

Podczas pracy poza obszarem liniowym znaczna część mocy dostarczanej do diody LED jest rozpraszana w postaci ciepła. To marnowane ciepło przeciąża sterownik LED i komplikuje konstrukcję termiczną projektu.

Temperatura barwowa diody

Temperatura barwowa jest parametrem charakteryzującym barwę diody LED i jest wskazywana w danych referencyjnych. Temperatura barwowa konkretnej diody LED jest opisana za pomocą zakresu wartości i zmian wraz ze zmianami prądu przewodzenia, temperatury złącza, a także wraz ze starzeniem się urządzenia. Im niższa temperatura barwowa diody LED, tym jej blask jest bliższy barwie czerwono-żółtej, zwanej „ciepłą”. Kolory niebiesko-zielone, zwane kolorami „chłodnymi”, odpowiadają wyższym temperaturom barwowym. Często w przypadku kolorowych diod LED zamiast temperatury barwowej określa się dominującą długość fali, która może zmieniać się podobnie jak temperatura barwowa.

Sposoby kontrolowania jasności diod LED

Istnieją dwa popularne sposoby kontrolowania jasności (ściemniania) diod LED w obwodach ze sterownikami przełączającymi: Modulacja szerokości impulsów(PWM) i regulacja analogowa. Obie metody ostatecznie sprowadzają się do utrzymania określonego poziomu średniego prądu przez diodę LED lub łańcuch diod LED. Poniżej omówimy różnice pomiędzy tymi metodami oraz ocenimy ich zalety i wady.

Rysunek 2 przedstawia obwód sterownika przełączającego LED w konfiguracji z konwerterem buck. Napięcie V IN w takim obwodzie musi zawsze przekraczać sumę napięć na diodzie LED i rezystorze R SNS. Prąd cewki przepływa całkowicie przez diodę LED i rezystor R SNS i jest regulowany przez napięcie dostarczane z rezystora do pinu CS. Jeśli napięcie na pinie CS zacznie spadać poniżej ustawionego poziomu, współczynnik wypełnienia prądu przepływającego przez L1, diodę LED i R SNS wzrasta, powodując wzrost średniego prądu diody LED.

Ściemnianie analogowe

Ściemnianie analogowe to cykliczna kontrola prądu stałego diody LED. W uproszczeniu oznacza to utrzymanie prądu diody LED na stałym poziomie. Ściemnianie analogowe odbywa się albo poprzez regulację rezystora wykrywającego prąd R SNS, albo poprzez zmianę poziomu napięcia stałego przyłożonego do styku DIM (lub podobnego styku) sterownika LED. Obydwa przykłady sterowania analogowego pokazano na rysunku 2.

Ściemnianie analogowe ze sterowaniem R SNS

Z rysunku 2 jasno wynika, że ​​dla stałej napięcie odniesienia Na pinie CS zmiana wartości R SNS powoduje odpowiednią zmianę prądu diody LED. Gdyby można było znaleźć potencjometr o rezystancji mniejszej niż jeden om, który mógłby wytrzymać wysokie prądy LED, taki sposób ściemniania miałby prawo istnieć.

Ściemnianie analogowe poprzez kontrolę napięcia zasilania poprzez pin CS

Bardziej złożona metoda polega na bezpośredniej kontroli prądu diody LED cykl po cyklu za pomocą pinu CS. W tym celu w typowym przypadku w pętli sprzężenia zwrotnego włącza się źródło napięcia pobrane z czujnika prądu LED i buforowane przez wzmacniacz (rysunek 2). Aby wyregulować prąd diody LED, można kontrolować wzmocnienie wzmacniacza. Do tego obwodu sprzężenia zwrotnego można łatwo dodać dodatkowe funkcje, takie jak zabezpieczenie prądowe i temperaturowe.

Wadą ściemniania analogowego jest to, że prąd przewodzenia diody LED może wpływać na temperaturę barwową emitowanego światła. W przypadkach, gdy zmiana barwy świecenia jest niedopuszczalna, nie można zastosować ściemniacza diod LED poprzez regulację prądem stałym.

Ściemnianie za pomocą PWM

Ściemnianie za pomocą PWM polega na kontrolowaniu momentów załączenia i wyłączenia prądu przez diodę LED, powtarzanych z wystarczającą częstotliwością Wysoka częstotliwość, która biorąc pod uwagę fizjologię ludzkiego oka, nie powinna być mniejsza niż 200 Hz. W przeciwnym razie może wystąpić efekt migotania.

Średni prąd płynący przez diodę LED staje się teraz proporcjonalny do cyklu pracy i wyraża się wzorem:

I DIM-LED = D DIM × I LED

I DIM-LED - średni prąd płynący przez diodę,
D DIM - cykl pracy impulsów PWM,
I LED - prąd znamionowy diody LED, ustawiany poprzez wybór wartości rezystancji R SNS (patrz rysunek 3).

Rysunek 3.

Modulacja sterownika LED

Wiele nowoczesnych sterowników LED posiada specjalne wejście DIM, do którego można dostarczać sygnały PWM w szerokim zakresie częstotliwości i amplitud. Wejście zapewnia prosty interfejs z zewnętrznymi obwodami logicznymi, co pozwala na włączanie i wyłączanie wyjścia konwertera bez opóźnień przy ponownym uruchomieniu sterownika, bez wpływu na pracę innych elementów układu. Za pomocą pinów włączających wyjścia i logiki pomocniczej można wdrożyć szereg dodatkowych funkcji.

Dwuprzewodowe ściemnianie PWM

Dwuprzewodowe ściemnianie PWM zyskało popularność w obwodach oświetlenia wnętrza samochodów. Jeśli napięcie na pinie VINS spadnie o 70% poniżej napięcia na VIN (rysunek 3), wewnętrzny MOSFET zasilania zostanie wyłączony, a prąd płynący przez diodę LED zostanie wyłączony. Wadą tej metody jest konieczność posiadania w zasilaczu konwertera układu kondycjonera sygnału PWM.

Szybkie ściemnianie PWM za pomocą urządzenia bocznikowego

Opóźnienie w momentach załączenia i wyłączenia wyjścia przetwornika ogranicza częstotliwość PWM i zakres zmian współczynnika wypełnienia. Aby rozwiązać ten problem, można podłączyć urządzenie bocznikowe, np. tranzystor MOSFET pokazany na rysunku 4a, równolegle z diodą LED lub ciągiem diod LED, aby szybko ominąć prąd wyjściowy przetwornika z pominięciem diod LED ).

A)
B)
Rysunek 4.	Szybkie ściemnianie PWM (a), kształty prądu i napięcia (b).

Prąd cewki indukcyjnej pozostaje ciągły, gdy dioda LED jest wyłączona, dzięki czemu wzrost i spadek prądu nie są już opóźnione. Teraz czasy narastania i opadania są ograniczone jedynie charakterystyką tranzystora MOSFET. Rysunek 4a przedstawia schemat połączeń tranzystora bocznikowego z diodą LED sterowaną przez sterownik LM3406, a rysunek 4b przedstawia przebiegi ilustrujące różnicę w wynikach uzyskanych podczas ściemniania za pomocą pinu DIM (na górze) i podczas podłączania tranzystora bocznikowego (na dole). W obu przypadkach pojemność wyjściowa wyniosła 10 nF. Typ tranzystora bocznikowego MOSFET.

Przy bocznikowaniu prądu diod LED sterowanych przetwornicami ze stabilizacją prądu należy liczyć się z możliwością wystąpienia udarów prądowych przy włączonym tranzystorze MOSFET. Rodzina sterowników LED LM340x posiada funkcję synchronizacji włączania konwertera, która pomaga rozwiązać problemy związane z emisją. Aby utrzymać maksymalną prędkość włączania/wyłączania, pojemność pomiędzy zaciskami LED musi być ograniczona do minimum.

Istotną wadą szybkiego ściemniania PWM w porównaniu do metody modulacji wyjścia konwertera jest zmniejszenie wydajności. Gdy urządzenie bocznikowe jest otwarte, rozprasza moc, która jest uwalniana w postaci ciepła. Aby zmniejszyć takie straty, należy wybrać tranzystory MOSFET o minimalnej rezystancji otwartego kanału R DS-ON.

Ściemniacz wielomodowy LM3409

• „Narzędzie” oka jest dobre, ale bez wartości „numerycznych”. Tylko spektrometr może pokazać coś konkretnego. Proszę o link. I czy naprawdę wierzysz, że coś się dzieje poza „Chinami” (krajami azjatyckimi)?
• Proszę o link.
• =Vlad-Perm;111436][B]Vladimir_007 [B]"Aby przedłużyć żywotność, obok niego umieszczono kilka dodatkowych diod LED (od końca do końca)"? - Mam w pobliżu dużo diod LED, żeby zwiększyć całkowitą jasność........... Przepraszam, trafiłem na ten wątek ponownie przez przypadek. Numery 6 - 8 temu w pilocie radiowym był artykuł, w którym również umieściłem moją uwagę. Nie jest skromnie wspomnieć o jakości produktów LED; kilka magazynów temu kierowca napisał artykuł na temat reflektorów na temat przegrzania diod LED. Tak więc 6 - 8 numerów temu w artykule był obwód sterownika, czyli przełącznik girlandowy na 4 kanały. „dzięki sterownikowi zwiększamy żywotność diody 4 razy ze względu na to, że pracuje ona 4 razy rzadziej, także 2_th +, czas działania kryształu diody z wykresem wykładniczo zwiększa żywotność o obniżenie temperatury kryształu” – mniej więcej dosłownie z pamięci. A co do fotografowania reflektorów - LED to stroboskop dla ludzkiego oka, ale z bardzo wysoka prędkość załączania i jak dotąd nikt nie pochwalił się zwiększeniem (poświatą) diody LED po zaniku prądu.
• Drogi [b]Vladimir_666, witaj. Dlaczego tak zdecydowałeś? Gdy dioda LED jest zasilana prądem stałym, powstaje ciągły strumień promieniowania świetlnego. Przy zasilaniu prądem pulsacyjnym powstają impulsy świetlne. Dioda LED [B] jest bezinercyjna. Ta niezwykła właściwość jest szeroko stosowana podczas przesyłania informacji cyfrowych przez światłowód z szybkością kilkudziesięciu gigabajtów na sekundę lub większą. Wymaga także odpowiedniego luminoforu, który nie tworzy poświaty. Myślę, że doskonale to rozumiesz. Mówiąc o stroboskopie, masz oczywiście na myśli pojedyncze kwanty światła. Ale nie nauczyli się jeszcze, jak używać ich osobno. Nie jest jasne, kto dał minus i dlaczego?
• [b] SATIR, jesteś częściowo trawą, ponieważ [I] Dioda LED jest pozbawiona bezwładności. Dotyczy to diod LED z gołym chipem. Białe diody LED opracowane do oświetlenia mają warstwę luminoforu. Ma też pewien czas poświaty (kilka milisekund), który przy zasilaniu impulsami o częstotliwości kiloherców jest w zupełności wystarczający. Dodatkowo w sterownikach zamontowany jest kondensator filtrujący.
• Drogi [b]lllll, witaj. Absolutnie z tobą, absolutnie. Zgadzam się, luminofor jest jedynie dodatkiem do samej diody LED, aby nadać jej niezbędne właściwości.
• Dzień dobry. Mówiąc stroboskop o wysokiej częstotliwości, miałem na myśli dokładnie stroboskop. Jeśli weźmiemy blask zwykłej żarówki o napięciu maksymalnym 220 V i minimum 0 i to z częstotliwością 50 Hz - temperatura żarnika przy 220 V wynosi 2200 stopni, ale gdy napięcie spadnie do 0 i wzrośnie ponownie do 220V temperatura żarnika nie spada do 0, ale spada do 1500 - 1800 stopni, czyli to co widzimy „gołym okiem”. Jeśli chodzi o diody LED, to ich zasada działania to stroboskop, z dużą szybkością przełączania, która jest niewidoczna dla ludzkiego oka, ale nie oznacza to, że nie wpływa na widzenie. Jeśli chodzi o transfer danych w gigabajtach na sekundę - zwykle przesyłany jest transfer danych (w alfabecie Morse'a, migająca lampka), rozumiem, że ktoś umieściłby (-), możesz być głupi, jeśli według opinii ludzi uważasz się za bądź równie mądry - sam zdecyduj, gdzie masz ciągle palącą się żarówkę i kto z nas musi ją włączyć -.
• No cóż, jakieś 50 Hz. Są to dwie fale półsinusoidalne, które faktycznie migają z częstotliwością 100 Hz. a napięcie amplitudy wynosi około 300 V. Kto ci to powiedział? Albo gdzie to przeczytałeś? O zasadzie działania poczytaj w Wiku, ale temat zdaje się dotyczyć zasilania diod LED. Zwykły sterownik stale zasila diodę LED. Kontrolery PWM stosujemy tylko wtedy, gdy chcemy TANIO zmniejszyć jasność blasku. Dobry sterownik ponownie może zmniejszyć prąd diody LED bez użycia PWM. PWM stosuje się w latarkach wielomodowych - i jeśli sterownik jest choć w pewnym stopniu odpowiedni, częstotliwość PWM wynosi od kilku kHz. Całkowicie niezauważalne podczas użytkowania. Tak, u mnie też, kiedy dysk twardy przesyła dane, „lampka” (LED) miga, miga bardzo szybko! To ona przesyła dane!
• Nie dotykaj Vladimira666. Nie rozumie, jak działa dioda LED. I jasne, że nie zrozumie. Wymyślił dla siebie błędne wyjaśnienie i popycha je wszystkim na lewo i prawo.
• Wszystko powyższe jest dokładnie odwrotne
• ctc655 Myślę, że wyjaśniłem Ci w jasnej formie, że ciągle paląca się żarówka nie może przesyłać informacji, jeśli próbujesz chronić producentów diod LED swoim podkładem poprzez swoje [B]nieprofesjonalne działania
• Dziękuję Władimir666. Moja opinia o Tobie nie uległa poprawie. Niestety. Już w dzieciństwie, około 38 lat temu, zbudowali lekki telefon przy użyciu ŻARÓWKI. Był zasilany przez prąd stały. Zadziałało. Przekazał informację. Inną sprawą jest to, z jaką prędkością, że tak powiem. Ale twoje wyobrażenie o działaniu diody LED jest bzdurą. Albo masz to jako iskiernik, albo jako światło stroboskopowe. Młodzi ludzie szanują, a potem zaczynają opowiadać bzdury. Jeśli trudno to zrozumieć, nie przejmuj się. Otrzymaliśmy za to -1. Jest to ocena informatywności przekazu. Twoje wiadomości nie tylko nie mają charakteru informacyjnego, ale także dają błędne wyobrażenie o temacie. Tam gdzie nie ma takich wielkich bzdur, tam nic nie wrzucam.
• Przejrzyj temat w tej samej witrynie, aby jeszcze raz wyjaśnić, dlaczego! http://www..php?p=199007#post199007 Dyskusja: Urządzenia oświetleniowe oparte na diodach LED prąd przemienny znaleźć swoją niszę i być może wyjść poza nią. Nie mam też 10 ani 30 lat, ale lektura będzie dla ciebie przydatna. Poszerzaj wiedzę oprócz zaawansowanego technologicznie urządzenia za pomocą przejście r-n. Zastanawiam się, jak 30 lat temu przesyłałeś informacje, używając żarówki zasilanej prądem stałym? Wszystkie urządzenia oświetleniowe, bez względu na to - transoptor, optotyrystor itp. wszystko działa z powodu przerw w przepływie światła. Być może specjalnie na to stworzono patent?
• Uzasadnij lub potwierdź. Jestem „inżynierem elektronikiem” – nie trzeba ograniczać się terminologią. Fakt, że sterownik (zasilany napięciem 220 V.) pracuje w układzie AC (220 V.) - DC (300 V.) - AC PWM - DC (stabilny wymagany prąd CC) - CC do diody LED nie oznacza, że regulator PWM. (można to również nazwać po prostu prostownikiem napięcia!) PWM z informacja zwrotna to tylko jeden ze sposobów utrzymania stabilnej jasności (prądu) diody LED. Ale możesz regulować jasność na dwa sposoby: w określonym łańcuchu w „AS PWM” dodatkowo wprowadzić regulację „wypełnienia” (dioda LED będzie zasilana regulowanym stabilnym prądem) lub bezpośrednio regulować PWM [B] średni prąd na światło. W pierwszym przypadku zasilana jest prądem stabilnym (bez tętnienia!). W drugim przypadku dioda zasilana jest „impulsami” i w zasadzie są one widoczne. (niekoniecznie oczami - w latarkach spotkałem częstotliwości zarówno 200 Hz, jak i 9 kHz.) Używanie alfabetu Morse'a - czy to nie jest przekazywanie informacji?
• Szczerze mówiąc, nie wiem, po co mam potwierdzać znaną prawdę. Być może, oczywiście, istnieją pewne niuanse w rozwoju regulowanych przetworników (i powinny być). Jeszcze tego nie zrobiłem. Zatem proponowane przez Państwa metody regulacji mają prawo do życia. Ale każdy z nich jest używany na swój sposób. Odnośnie alfabetu Morse'a. Tak, jest to przekaz informacji, ale z przerwą w strumieniu światła. A ten lekki telefon działał poprzez zmianę jasności żarówki bez wychodzenia. W przypadku braku mowy światło było stale włączone. Nie znalazłem schematu. Robiliśmy to w kółku i nie mieliśmy jeszcze nawyku rysowania diagramów. Ponadto niektóre zamknięte transoptory, na przykład rezystory, mogą działać bez przerywania przepływu światła.
• Drogi [b]ctc655, witaj. [B]Masz całkowitą rację. Podobny sposób transmisji dźwięku stosowany jest do dziś w kinie. Wzdłuż krawędzi folii przebiega ścieżka światła, która moduluje strumień światła, który przetwarzany jest na sygnał elektryczny. Metoda istnieje od wynalezienia kina dźwiękowego! To on zniszczył stożki.
• Jakoś o tym zapomniałem. Chociaż teraz może być inaczej. Szczerze mówiąc, już dawno nie interesowałem się kinem.
• Nie twierdzę, że bez zgaśnięcia świateł obwody mogą być różne, od zwykłej logiki po komparatory 554CA..(3), można po prostu zapalić żarówkę i wyciągnąć „flagę” przed żarówką, ale transmisja sygnału zawsze działała poprzez zmianę „1” i „0”.
• Na urządzeniach cyfrowych – tak. Czy czujniki poziomu światła działają również wtedy, gdy zgaśnie żarówka lub słońce? Ponadto poziom oświetlenia można regulować......
• Poprzedni temat lub spór, jeśli go czytasz, dotyczył przesyłania danych „podobno przy stale palącej się żarówce” ze źródła prądu stałego, czyli akumulatora lub stabilizowanego źródła zasilania. (Nie chcę podnosić tematu - gdzie to się kończy? Napięcie prądu przemiennego i zaczyna się stała, skoro w internecie jest teraz sporo kontrowersji na ten temat, zaczynając od samego akumulatora.....) A co do poziomu oświetlenia to mówisz o czujnikach ruchu czy o oświetleniu nocnym powiedzmy , wokół witryn sklepowych? Wygląda na to, że w 1_x światło w zwykłej koncepcji jest trochę niezgodne z tematem, ale zasada jest prawie taka sama!

Istnieje wiele różnych rozwiązań obwodów, ale w naszym przypadku przeanalizujemy kilka opcji PWM Regulacja jasności diody() na mikrokontrolerze PIC.

PIC10F320/322 to idealna opcja do projektowania różnych sterowników oświetlenia. Jednocześnie nabywamy dość wyrafinowane urządzenie o najniższym koszcie i minimalnym czasie spędzonym na budowie. Przyjrzyjmy się kilku opcjom ściemniacza.

Pierwsza opcja. Podstawowa regulacja jasności diod LED, w której jasność diod LED zmienia się poprzez obrót pokrętła regulacji, natomiast jasność zmienia się od 0 do 100%

Jasność diod LED ustawia się poprzez usunięcie potencjału z rezystora zmiennego R1. To zmienne napięcie trafia na wejście RA0, które pełni funkcję wejścia analogowego i jest podłączone do wejścia AN2 przetwornika ADC mikrokontrolera. Pin PWM RA1 steruje wyłącznikiem zasilania na tranzystorze V1.

Można wybrać dowolny tranzystor mocy z logicznym poziomem sterowania, to znaczy są to tranzystory, które po otrzymaniu 1...2 woltów do bramki całkowicie otwierają swój kanał.

Na przykład za pomocą tranzystora IRF7805 można sterować prądem do 13 amperów przy spełnieniu niezbędnych wymagań, a w każdych innych warunkach gwarantowane jest do 5 amperów. Złącze CON1 jest potrzebne tylko do programowania mikrokontrolera w obwodzie; w tym samym celu potrzebne są również rezystancje R2 i R5, to znaczy, jeśli mikrokontroler jest zaprogramowany, wówczas wszystkie te elementy radiowe mogą nie zostać zainstalowane.

Rezystancje R4 i BAV70 służą do ochrony przed przepięciami i niewłaściwym podłączeniem zasilania. Kondensatory C1 i C2 są ceramiczne i służą do redukcji szumów impulsowych i niezawodnej pracy stabilizatora LM75L05.

Druga opcja. Tutaj jasność diod LED jest również kontrolowana za pomocą rezystora zmiennego, a włączanie i wyłączanie odbywa się za pomocą przycisków.

Trzecia opcja. Jak widać na schemacie, tego brakuje rezystor zmienny. W tej wersji jasność diod LED sterowana jest wyłącznie za pomocą dwóch przycisków. Regulacja odbywa się stopniowo, jasność zmienia się z każdym kolejnym naciśnięciem.

Opcja czwarta. Zasadniczo to samo, co trzecia opcja, ale gdy przytrzymasz przycisk, podświetlenie diody LED zmienia się płynnie.

Najprostszy obwód sterowania jasnością diod LED zaprezentowany w tym artykule można z powodzeniem zastosować w tuningu samochodów, lub po prostu w celu zwiększenia komfortu w samochodzie nocą, na przykład do podświetlenia deski rozdzielczej, schowków na rękawiczki itp. Aby złożyć ten produkt, nie potrzebujesz wiedzy technicznej, wystarczy zachować ostrożność i ostrożność.
Napięcie 12 woltów jest uważane za całkowicie bezpieczne dla ludzi. Jeśli używasz paska LED w swojej pracy, możesz założyć, że nie doznasz pożaru, ponieważ pasek praktycznie się nie nagrzewa i nie może zapalić się z powodu przegrzania. Ale dokładność w pracy jest konieczna, aby uniknąć zwarcia w zamontowanym urządzeniu, a w rezultacie pożaru, a tym samym chronić swoją własność.
Tranzystor T1, w zależności od marki, może regulować jasność diod LED o łącznej mocy do 100 watów, pod warunkiem, że zostanie zainstalowany na chłodnicy o odpowiedniej powierzchni.
Działanie tranzystora T1 można porównać do działania zwykłego kranu i potencjometru R1 z jego uchwytem. Im bardziej odkręcisz, tym więcej wody wypłynie. Więc to jest tutaj. Im bardziej odkręcisz potencjometr, tym większy prąd popłynie. Po dokręceniu diody LED mniej wyciekają i świecą mniej.

Obwód regulatora

Jeśli pominiesz szczegóły i wyjaśnienia, obwód regulacji jasności diod LED pojawi się na samym początku w prostej formie. Sterowanie to różni się od metody PWM, której przyjrzymy się nieco później.
Zatem elementarny regulator będzie zawierał tylko cztery elementy:

• jednostka mocy;
• stabilizator;
• rezystor zmienny;
• bezpośrednio żarówkę.

Zarówno rezystor, jak i stabilizator można kupić w każdym sklepie radiowym. Są one podłączone dokładnie tak, jak pokazano na schemacie. Różnice mogą polegać na indywidualnych parametrach każdego elementu oraz na sposobie podłączenia stabilizatora i rezystora (przewodami lub bezpośrednio lutowaniem).

Po złożeniu takiego obwodu własnymi rękami w ciągu kilku minut możesz mieć pewność, że zmieniając rezystancję, czyli obracając pokrętło rezystora, wyregulujesz jasność lampy.

W ilustracyjnym przykładzie bateria ma napięcie 12 woltów, rezystor 1 kOhm, a stabilizator jest stosowany w najpopularniejszym mikroukładzie Lm317. Zaletą obwodu jest to, że pomaga nam stawiać pierwsze kroki w elektronice radiowej. Jest to analogowy sposób kontrolowania jasności. Nie nadaje się jednak do urządzeń wymagających dokładniejszej regulacji.

Konieczność kontroli jasności

Przyjrzyjmy się teraz pytaniu bardziej szczegółowo, dowiedzmy się, dlaczego konieczna jest regulacja jasności i jak można inaczej kontrolować jasność diod LED.

• Najbardziej znanym przypadkiem, w którym potrzebny jest ściemniacz dla wielu diod LED, jest oświetlenie mieszkaniowe. Przyzwyczailiśmy się do kontrolowania jasności światła: wieczorem go ściszamy, w trakcie pracy włączamy z pełną mocą, podświetlamy poszczególne obiekty i obszary pomieszczenia.
• Niezbędna jest także regulacja jasności w bardziej skomplikowanych urządzeniach, takich jak monitory telewizorów i laptopów. Reflektory i latarki samochodowe nie mogą się bez niego obejść.
• Regulacja jasności pozwala nam oszczędzać energię, jeśli mówimy o o wpływowych konsumentach.
• Znając zasady regulacji, możesz utworzyć automatyczny lub pilot lekki, co jest bardzo wygodne.

W niektórych urządzeniach nie da się po prostu zmniejszyć wartości prądu poprzez zwiększenie rezystancji, ponieważ może to prowadzić do zmiany biały do zielonkawego. Ponadto wzrost rezystancji prowadzi do niepożądanego wzrostu wytwarzania ciepła.

Wyjściem z pozornie trudnej sytuacji było sterowanie PWM (modulacja szerokości impulsu). Prąd jest dostarczany do diody LED w postaci impulsów. Co więcej, jego wartość wynosi zero lub nominalna - najbardziej optymalna dla blasku. Okazuje się, że dioda LED okresowo zapala się, a następnie gaśnie. Im dłuższy czas świecenia, tym jaśniej wydaje nam się, że lampa świeci. Jak mniej czasuświecić, tym ciemniejsza jest żarówka. Taka jest zasada PWM.

Można sterować jasnymi diodami LED i paskami LED bezpośrednio za pomocą wydajnych tranzystorów MOS lub, jak się je nazywa, MOSFET-ów. Jeśli chcesz kontrolować jeden lub dwa małej mocy Żarówki LED, wówczas używane są zwykłe klucze tranzystory bipolarne lub podłącz diody LED bezpośrednio do wyjść mikroukładu.

Obracając pokrętłem reostatu R2, będziemy regulować jasność diod LED. Prezentowane tutaj Paski LED(3 szt.), które podłączono do jednego źródła zasilania.

Znając teorię, możesz samodzielnie złożyć obwód urządzenia PWM, bez uciekania się do gotowych stabilizatorów i ściemniaczy. Na przykład taki, jaki jest oferowany w Internecie.

NE555 to generator impulsów, w którym wszystkie charakterystyki czasowe są stabilne. IRFZ44N jest tym jedynym mocny tranzystor, zdolne do napędzania obciążeń o dużej mocy. Kondensatory ustalają częstotliwość impulsów, a obciążenie jest podłączone do zacisków „wyjściowych”.

Ponieważ dioda LED ma niską bezwładność, to znaczy zapala się i gaśnie bardzo szybko, metoda sterowania PWM jest dla niej optymalna.

Gotowe do użycia ściemniacze

Sprzedawany regulator jest gotowy Lampy LED, nazywane są ściemniaczem. Częstotliwość wytwarzanych przez nie impulsów jest na tyle wysoka, że ​​nie odczuwamy migotania. Dzięki sterownikowi PWM możliwa jest płynna regulacja, pozwalająca na osiągnięcie maksymalnej jasności lub ściemniania lampy.

Instalując taki ściemniacz w ścianie, możesz używać go jak zwykłego włącznika. Dla wyjątkowej wygody sterowanie jasnością diod LED można kontrolować za pomocą pilota radiowego.

Zdolność lamp opartych na diodach LED do zmiany jasności otwiera ogromne możliwości organizowania pokazów świetlnych i tworzenia pięknego oświetlenia ulicznego. A korzystanie ze zwykłej latarki kieszonkowej staje się znacznie wygodniejsze, jeśli można regulować intensywność jej świecenia.