Agar siz tafsilotlar va tushuntirishlarni o'tkazib yuborsangiz, LEDlarning yorqinligini sozlash sxemasi juda tez paydo bo'ladi. oddiy shaklda. Ushbu boshqaruv PWM usulidan farq qiladi, biz biroz keyinroq ko'rib chiqamiz.
Shunday qilib, elementar regulyator faqat to'rtta elementni o'z ichiga oladi:
- quvvat bloki;
- stabilizator;
- o'zgaruvchan qarshilik;
- to'g'ridan-to'g'ri lampochka.
Rezistor va stabilizatorni har qanday radio do'konida sotib olish mumkin. Ular diagrammada ko'rsatilganidek, ulangan. Farqlar har bir elementning individual parametrlarida va stabilizator va rezistorni ulash usulida (simlar yoki to'g'ridan-to'g'ri lehim bilan) bo'lishi mumkin.
Bir necha daqiqada o'z qo'llaringiz bilan bunday sxemani yig'ib, siz qarshilikni o'zgartirish orqali, ya'ni rezistor tugmachasini aylantirib, chiroqning yorqinligini sozlashingizga ishonch hosil qilishingiz mumkin.
Tasviriy misolda batareya 12 voltda olinadi, qarshilik 1 kOm, stabilizator esa eng keng tarqalgan Lm317 mikrosxemasida qo'llaniladi. Sxemaning yaxshi tomoni shundaki, u radioelektronikada birinchi qadamlarimizni qo'yishimizga yordam beradi. Bu yorqinlikni boshqarishning analog usuli. Biroq, u nozik sozlashlarni talab qiladigan qurilmalar uchun mos emas.
Yorqinlikni boshqarish zarurati
Keling, savolni biroz batafsilroq ko'rib chiqaylik, nima uchun yorqinlikni sozlash kerakligini va LEDlarning yorqinligini qanday qilib boshqacha boshqarishingiz mumkinligini bilib oling.
- Bir nechta LED uchun dimmer kerak bo'lgan eng mashhur holat - bu turar-joy yoritgichida. Biz yorug'likning yorqinligini boshqarishga odatlanganmiz: kechqurun uni yumshoqroq qilish, ishlayotganda uni to'liq quvvat bilan yoqish, xonaning alohida ob'ektlari va joylarini ta'kidlash.
- Bundan tashqari, televizor va noutbuk monitorlari kabi murakkabroq qurilmalarda yorqinlikni sozlash kerak. Avtomobil faralari va chiroqlari ularsiz qila olmaydi.
- Yorqinlikni sozlash energiyani tejash imkonini beradi, agar haqida gapiramiz kuchli iste'molchilar haqida.
- Sozlash qoidalarini bilib, siz avtomatik yoki yaratishingiz mumkin masofaviy boshqarish yorug'lik, bu juda qulay.
Ba'zi qurilmalarda qarshilikni oshirish orqali joriy qiymatni shunchaki kamaytirish mumkin emas, chunki bu o'zgarishga olib kelishi mumkin oq yashil rangga. Bundan tashqari, qarshilikning oshishi issiqlik hosil bo'lishining istalmagan o'sishiga olib keladi.
Ko'rinishidan qiyin vaziyatdan chiqish yo'li PWM nazorati edi ( impuls kengligi modulyatsiyasi). Oqim LEDga impulslarda beriladi. Bundan tashqari, uning qiymati nol yoki nominal - porlash uchun eng maqbuldir. Ma'lum bo'lishicha, LED vaqti-vaqti bilan yonadi va keyin o'chadi. Yorqinlik vaqti qancha uzoq bo'lsa, bizga chiroq porlayotgani shunchalik yorqinroq ko'rinadi. Qanaqasiga kamroq vaqt yorug'lik bo'lsa, lampochka qanchalik dimmer porlaydi. Bu PWM printsipi.
Siz kuchli MOS tranzistorlari yoki MOSFET deb ataladigan yorqin LEDlarni va LED chiziqlarini to'g'ridan-to'g'ri boshqarishingiz mumkin. Agar siz bir yoki ikkita kam quvvatni boshqarishingiz kerak bo'lsa LED lampalar, keyin oddiy bipolyar tranzistorlar kalit sifatida ishlatiladi yoki LEDlar to'g'ridan-to'g'ri mikrosxemaning chiqishlariga ulanadi.
R2 reostat tugmachasini aylantirib, biz LEDlarning yorqinligini moslashtiramiz. Bu erda bitta quvvat manbaiga ulangan LED chiziqlar (3 dona).
Nazariyani bilgan holda, siz tayyor stabilizatorlar va dimmerlarga murojaat qilmasdan, PWM qurilma sxemasini o'zingiz yig'ishingiz mumkin. Masalan, Internetda taklif qilinganidek.
NE555 impuls generatoridir, unda barcha vaqt xususiyatlari barqaror. IRFZ44N bitta quvvat tranzistori, yuqori quvvatli yuklarni haydashga qodir. Kondensatorlar impuls chastotasini o'rnatadilar va yuk "chiqish" terminallariga ulanadi.
LED past inertsiyaga ega bo'lgani uchun, ya'ni u juda tez yonadi va o'chadi, PWM boshqaruv usuli buning uchun maqbuldir.
Foydalanishga tayyor dimmerlar
Tayyor sotiladigan regulyator LED lampalar, dimmer deb ataladi. Ular tomonidan yaratilgan impulslarning chastotasi biz miltillovchi his qilmasligimiz uchun etarlicha yuqori. PWM tekshirgichi tufayli chiroqning maksimal yorqinligiga yoki xiralashishiga erishishga imkon beruvchi silliq sozlash mumkin.
Bunday dimmerni devorga o'rnatib, uni oddiy kalit kabi ishlatishingiz mumkin. Ajoyib qulaylik uchun LED yorqinligini boshqarish radio masofadan boshqarish pulti orqali boshqarilishi mumkin.
LEDlarga asoslangan lampalarning yorqinligini o'zgartirish qobiliyati yorug'lik shoularini o'tkazish va chiroyli ko'cha yoritgichlarini yaratish uchun katta imkoniyatlar ochadi. Va agar siz uning porlash intensivligini sozlashingiz mumkin bo'lsa, oddiy cho'ntak chirog'idan foydalanish ancha qulayroq bo'ladi.
Bugun biz LED yorug'ligini tartibga soluvchi kontroller yasashga harakat qilamiz. Ushbu test uchun materiallar led22.ru veb-saytidan "Avtomobillar uchun DIY LEDlar" maqolasidan olingan. Ushbu tajribada ishlatiladigan ikkita asosiy qism LM317 oqim stabilizatori va o'zgaruvchan qarshilikdir. Ularni quyidagi fotosuratda ko'rish mumkin. Bizning tajribamiz va asl maqolada keltirilgan o'rtasidagi farq shundaki, biz LED yorug'ligini sozlash uchun o'zgaruvchan qarshilik qoldirdik. Radio qismlari do'konida (eng arzon emas, lekin hamma uchun juda yaxshi ma'lum), biz bu qismlarni 120 rublga sotib oldik (stabilizator - 30 rubl, rezistor - 90 rubl). Bu erda rezistor ekanligini ta'kidlashni istardim Rossiya ishlab chiqarishi Maksimal qarshilik 1 kOm bo'lgan "tembr".
Ulanish diagrammasi: LM317 oqim stabilizatorining o'ng oyog'i 12V quvvat manbaidan "plyus" bilan ta'minlangan. Chap va o'rta oyoqlarga AC rezistor ulangan. Bundan tashqari, LEDning ijobiy oyog'i chap oyoqqa ulangan. Elektr ta'minotidan salbiy sim LEDning salbiy oyog'iga ulangan.
Ma'lum bo'lishicha, Lm317 orqali o'tadigan oqim o'zgaruvchan qarshilik qarshiligi bilan belgilangan qiymatga kamayadi.
Amalda, stabilizatorni to'g'ridan-to'g'ri rezistorga lehimlashga qaror qilindi. Bu, birinchi navbatda, stabilizatordan issiqlikni olib tashlash uchun qilingan. Endi u rezistor bilan birga qiziydi. Rezistorda 3 ta kontaktimiz bor. Biz markaziy va ekstremaldan foydalanamiz. Qaysi oxirgisini ishlatish biz uchun muhim emas. Tanlovga qarab, bir holatda, tugmani soat yo'nalishi bo'yicha aylantirish yorqinlikni oshiradi, aksincha, u kamayadi. Agar siz ekstremal kontaktlarni ulasangiz, qarshilik doimiy ravishda 1 kOm bo'ladi.
Diagrammadagi kabi simlarni lehimlang. Jigarrang sim quvvat manbaidan "ortiqcha" ga, ko'k sim esa LEDga "ortiqcha" o'tadi. Lehimlashda biz ataylab issiqlik uzatishni yaxshilash uchun ko'proq qalay qoldiramiz.
Va nihoyat, qisqa tutashuv ehtimolini bartaraf qilish uchun biz issiqlik qisqarishini qo'yamiz. Endi sinab ko'rishingiz mumkin.
Birinchi sinov uchun biz LEDlardan foydalanamiz:
1) Epistar 1W, ish kuchlanishi - 4V (keyingi fotosuratning pastki qismida).
2) Uch chipli tekis diod, ish kuchlanishi - 9V (keyingi fotosuratning yuqori qismida).
Natijalarni (keyingi videoda ko'rish mumkin) xursand bo'lish mumkin emas: bitta diod yonmagan, yorqinlik minimaldan maksimalgacha silliq sozlangan. Yarimo'tkazgichni quvvatlantirish uchun asosiy ahamiyatga ega kuchlanish emas, balki ta'minot oqimi (oqim kuchlanishga nisbatan eksponent ravishda o'sadi; kuchlanish oshishi bilan LEDni "yoqish" ehtimoli keskin ortadi.
Keyin sinov o'tkaziladi LED modullari 12V da. Bizning boshqaruvchi esa ular ustida muammosiz ishlaydi. Bu biz xohlagan narsa edi.
E'tiboringiz uchun rahmat!
Ko'p sonli turli xil elektron echimlar mavjud, ammo bizning holatlarimizda biz bir nechta PWM variantlarini tahlil qilamiz LED yorqinligini boshqarish() PIC mikrokontrollerida.
PIC10F320/322 turli xil dimmerlarni loyihalash uchun ideal variantdir. Shu bilan birga, biz qurilishga eng kam xarajat va minimal vaqt sarflaydigan juda murakkab qurilmani olamiz. Keling, bir nechta dimmer variantlarini ko'rib chiqaylik.
Birinchi variant. Yorqinligi 0 dan 100% gacha o'zgarganda LEDlarning yorqinligi o'zgaruvchan tugmani aylantirish orqali o'zgartiriladigan asosiy LED yorqinligini boshqarish.
LEDlarning yorqinligi o'zgaruvchan qarshilik R1 dan potentsialni olib tashlash orqali o'rnatiladi. Ushbu o'zgaruvchan kuchlanish analog kirish vazifasini bajaradigan va ADC mikrokontrollerining AN2 kirishiga ulangan RA0 kirishiga o'tadi. PWM pin RA1 tranzistor V1 ustidagi quvvat kalitini boshqaradi.
Mantiqiy nazorat darajasiga ega bo'lgan ixtiyoriy quvvatli tranzistorni tanlash mumkin, ya'ni bu tranzistorlar, ular darvozaga 1...2 voltni qabul qilishda o'z kanallarini to'liq ochadilar.
Misol uchun, IRF7805 tranzistori bilan zarur talablarga javob bergan holda 13 ampergacha bo'lgan oqimni boshqarish mumkin va boshqa har qanday sharoitda 5 ampergacha kafolatlanadi. CON1 ulagichi faqat mikrokontrollerni o'chirishda dasturlash uchun kerak; xuddi shu maqsadda R2 va R5 qarshiliklari ham kerak, ya'ni agar mikrokontroller dasturlashtirilgan bo'lsa, bu barcha radio elementlar o'rnatilmasligi mumkin.
Qarshilik R4 va BAV70 haddan tashqari kuchlanishdan va elektr ta'minotining noto'g'ri ulanishidan himoya qilish uchun xizmat qiladi. C1 va C2 kondansatkichlari seramika bo'lib, impuls shovqinini kamaytirish va LM75L05 stabilizatorining ishonchli ishlashi uchun xizmat qiladi.
Ikkinchi variant. Bu erda LEDlarning yorqinligi ham o'zgaruvchan qarshilik tomonidan nazorat qilinadi va yoqish va o'chirish tugmalar yordamida amalga oshiriladi.
Uchinchi variant. Ko'rib turganingizdek, sxemada o'zgarmaydigan qarshilik yo'q. Ushbu versiyada LEDlarning yorqinligi faqat ikkita tugma bilan boshqariladi. Sozlash bosqichma-bosqich amalga oshiriladi, yorqinlik har bir keyingi bosish bilan o'zgaradi.
To'rtinchi variant. Umuman olganda, uchinchi variant bilan bir xil, lekin tugmani bosib ushlab turganda, LED yorug'ligi muammosiz o'zgaradi.
Ko'rsatkich panellarini o'zgartirganda, o'rnatilgan taxtalarning yorqinligini sozlash kerak. Bu, ayniqsa, agar siz qorong'ida uzoq vaqt haydasangiz kerak. Shunga qaramay, LEDlar ko'proq boy va yorqinroq porlaydi oddiy lampalar, va hatto regulyatorsiz ham ish tugallanmagan ko'rinadi.
Muammoni sozlash uchun tayyor dimmerni sotib olish orqali hal qilish mumkin LED chiziqlar yoki tarmoq uzilishida o'rnatilgan oddiy o'zgaruvchan qarshilik. Bu bizning usulimiz emas. Regulyator PWM (impuls kengligi modulatori) bo'lishi kerak.
PWM sozlanishi qisqa vaqt ichida LED orqali oqimni vaqti-vaqti bilan yoqish va o'chirishda. Inson ko'rishi tomonidan seziladigan miltillovchi effektni oldini olish uchun ushbu tsiklning chastotasi kamida 200 Gts bo'lishi kerak.
LEDlarni xiralashtirishning bir varianti - bu PWM signali yordamida ushbu operatsiyani bajaradigan mashhur 555 taymeriga asoslangan oddiy qurilma. O'chirishning asosiy komponenti PWM signalini ishlab chiqaradigan 555 taymer bo'lib, o'rnatilgan generator 200 Gts chastotali impulslarning ish aylanishini o'zgartiradi.
Ikki impulsli diod yordamida o'zgaruvchan qarshilik yorqinlikni sozlaydi. Sxemaning muhim elementi umumiy manba sxemasiga muvofiq ishlaydigan asosiy dala effektli tranzistordir. Dimmer sxemasi yorqinlikni 5% dan 95% gacha sozlashga qodir.
Nazariya o'tdi. Keling, amaliyotga o'tamiz.
Ikkita shart qo'yildi:
1. Sxema o'rnatilgan bo'lishi kerak SMD komponentlari
2. Minimal o'lchamlar.
Komponentlarni tanlashda darhol qiyinchiliklar paydo bo'ladi. Mening holatimda, asosiysi Makkadagi radio havaskorlarini - Chip and Dip do'konini sotib olish va rus pochtasi orqali etkazib berishni ikki hafta kutish edi. Qolganlarini mahalliy do'konlarda toping.
Bu eng qiyin narsa, chunki ... Ulardan faqat ikkitasi bor. Darhol aytamanki, bu birinchi marta ishlamadi, men miyamni sindirishim kerak edi dala effektli tranzistor va bir necha marta takrorlang/qayta chizing/qayta lehimlang.
Klassik sxema asos sifatida olinadi:
Diagrammaga o'zgartirishlar kiritildi:
1. Imkoniyatlar 0,01 µF va 0,1 µF ga almashtirildi
2. Transistorni IRF7413 bilan almashtirdi. 30V 13A quvvatga ega. Ajoyib!
Birinchi va ikkinchi variantlar.
1-versiya va 2-versiya.
Ikkinchi versiyada ko'rib turganingizdek, umumiy o'lchamlar yanada qisqartirildi va maydon filtri va sig'imi almashtirildi.
Taqqoslash. O'lchamlarning aniqligi uchun.
Barcha xatolarni hisobga olgan holda, men diagrammani qayta ko'rib chiqdim va umumiy o'lchovlarni biroz ko'proq qisqartirdim.
G'alaba!
Biz o'lchovning bir qismini bog'laymiz:
Maksimal yorqinlik
LEDlar tobora ko'proq bizning qismimizga aylanib bormoqda kundalik hayot. Biz kvartirada yoki uyda cho'g'lanma lampalarni, LED lampalar bilan avtomobilda halogen lampalarni almashtiramiz. Addison lampochkasining yorqinligini sozlash uchun odatda dimmer ishlatiladi - bu siz cheklashingiz mumkin bo'lgan narsadir. o'zgaruvchan tok, shu bilan porlashning yorqinligini sizga kerak bo'lganiga o'zgartirasiz, nima uchun ko'proq pul to'laysiz va hatto haddan tashqari yorqin yorug'lik tufayli noqulaylik his qilasiz? Quvvat regulyatori odatda ko'plab iste'molchilar uchun ishlatilishi mumkin (lehimli temir, maydalagich, changyutgich, matkap ...) AC kuchlanish tarmoqlar, ular odatda triak asosida qurilgan.
LEDlar to'g'ridan-to'g'ri va stabillashtirilgan oqim bilan quvvatlanadi, shuning uchun bu erda standart dimmerdan foydalanish mumkin emas. Agar siz shunchaki unga berilgan kuchlanishni o'zgartirsangiz, yorqinlik juda keskin o'zgaradi, ular uchun oqim muhim, lekin oqim regulyatori o'rniga biz boshqa narsani qilamiz, ya'ni PWM (Pulse Wide Modulator), u quvvat manbaini o'chiradi. LEDdan ma'lum vaqt davomida yorug'lik pasayadi, lekin biz miltillashni sezmaymiz, chunki chastota inson ko'zi buni sezmaydi. Bu erda mikrokontrollerlar ishlatilmaydi, chunki ularning mavjudligi qurilmani yig'ish uchun to'siq bo'lishi mumkin, sizda dasturchi, ma'lum bir mutaxassis bo'lishi kerak. dasturiy ta'minot... Shuning uchun, bu oddiy sxema faqat oddiy va keng tarqalgan radio komponentlardan foydalanadi.
Ushbu turdagi narsalarni har qanday inertial yuklar, ya'ni energiyani to'plashi mumkin bo'lgan yuklar uchun ishlatish mumkin, chunki agar siz, masalan, shahar motorini quvvat manbaidan uzsangiz, u darhol aylanishni to'xtatmaydi.
Menimcha, sxemani taxminan ikki qismga bo'lish mumkin, ya'ni mega-mashhur taymer NE555 (analog -KR1006VI1) da ishlab chiqarilgan generator va kuchli ochilish/yopish tranzistori, uning yordamida yukga quvvat beriladi. (bu erda 555 barqaror multivibratorda ishlaydi). Biz kuchli ishlatamiz bipolyar tranzistor NPN tuzilmalari (men TIP122 ni oldim), lekin uni maydon effektli (MOSFET) tranzistor bilan almashtirish mumkin. Impuls generatorining chastotasi, davri va zarba davomiyligi ikkita qarshilik (R3, R2) va kondansatörler (C1, C2) tomonidan o'rnatiladi va biz qarshilikni sozlash bilan qarshilik bilan o'zgartirishimiz mumkin.
Sxematik komponentlar
555 analog taymerni hisoblash uchun juda ko'p dasturlar mavjud, siz generatorning chastotasiga ta'sir qiluvchi komponentlarning qiymatlari bilan tajriba o'tkazishingiz mumkin - bularning barchasini ko'plab dasturlar yordamida osongina hisoblash mumkin, masalan. Siz nominallarni biroz o'zgartirishingiz mumkin, hamma narsa avvalgidek ishlaydi. 4148 impulsli diodlar osongina mahalliy KD222 bilan almashtirilishi mumkin. Kondensatorlar 0,1 µF va 0,01 µF keramik diskli kondansatörler. O'zgaruvchan qarshilik biz chastotani o'rnatdik, yaxshi va silliq sozlash uchun uning maksimal qarshiligi 50 kOm.
Har bir narsa diskret elementlarga yig'iladi, taxtaning o'lchamlari 50-25 mm.
Sxema qanday ishlaydi?
Qurilma ikkita rejim o'rtasida kalit sifatida ishlaydi: yukga oqim beriladi Va yukga oqim berilmaydi. Kommutatsiya shunchalik tez sodir bo'ladiki, bizning ko'zlarimiz bu miltillashni ko'rmaydi. Demak, bu qurilma quvvat berilgan vaqt va uni o‘chirish vaqti orasidagi intervalni o‘zgartirish orqali quvvatni tartibga soladi.O‘ylaymanki, siz PWM mohiyatini tushundingiz. Osiloskop ekranida shunday ko'rinadi.
Birinchi rasmda zaif porlash ko'rsatilgan, chunki T davrida impuls uzunligi t1 atigi 20% ni egallaydi (bu vazifa aylanishi deb ataladi), qolgan 80% mantiqiy 0 (kuchlanish yo'q).
Ikkinchi rasm bizga kvadrat to'lqin deb ataladigan signalni ko'rsatadi, keyin bizda t1=0,5*T, ya'ni ish aylanishi va koeffitsient bor. To'ldirish 50% ni tashkil qiladi.
Uchinchi holatda bizda D=90%. LED deyarli to'liq yorqinlikda porlaydi.
Tasavvur qilaylik, T=1 soniya, keyin birinchi holatda
§ 1) 0,2 s uchun oqim LEDga oqadi, lekin 0,8 s uchun emas
§ 2) 0,5s oqim bilan ta'minlangan 0,5s no
Aytgancha, sxema bo'yicha PWM regulyatorlarining uchta platasini yasagan va ularni bittasiga ulagan. RGB lenta Istalgan yorug'lik gamutini o'rnatish mumkin bo'ladi. Kengashlarning har biri o'zining LEDlarini (qizil, yashil va ko'k) boshqaradi va ularni ma'lum bir ketma-ketlikda aralashtirish orqali siz kerakli yorqinlikka erishasiz.
Ushbu qurilma qanday energiya yo'qotishlariga ega?
Birinchidan, bu mikrosxemada impuls generatorini iste'mol qiladigan bir necha milliamperlar, so'ngra quvvat tranzistori mavjud bo'lib, u taxminan teng quvvat sarflaydi. P=0,6V*I iste'mol yuki . Asosiy rezistorni e'tiborsiz qoldirish mumkin. Umuman olganda, PWMdagi yo'qotishlar minimaldir, chunki impuls kengligini boshqarish tizimi juda samarali, chunki juda kam energiya isrof qilinadi (va shuning uchun kam issiqlik hosil bo'ladi).
Pastki chiziq
Natijada biz ajoyib va oddiy PWMga ega bo'ldik. Ular uchun porlashning yoqimli intensivligini o'zlari uchun sozlash juda qulay bo'lib chiqdi. Bunday qurilma har doim kundalik hayotda foydali bo'ladi.
- Oldinga >
