Obvod regulátora intenzity svetla PWM LED

Tento príspevok vysvetľuje jednoduchý obvod radiča PWM založený na IC 555, ktorý sa môže použiť na riadenie intenzity špecifikovanej banky LED. Túto myšlienku požadoval pán Rajdeep.

Technické špecifikácie

Máte fantastický blog. Veľa vecí som sa dozvedel z vášho blogu.

Čítal som, že stmievanie LED diód znížením napätia alebo prúdu znižuje životnosť LED diódy. Je to správne? A najlepší spôsob, ako stlmiť LED, je PWM?

V tejto veci som urobil ďalší výskum a zistil som, že LED diódy sa nepoškodia, ale farebné spektrum LED diód sa mení pri nižšom prúde / napätí.

6500K LED sa po stlmení posunie smerom k 5000K. Túto informáciu som našiel na nejakom fóre o akváriu, v prípade potreby vám môžem poslať odkaz. Tiež hovoria, že LED má tendenciu sa zahrievať, keď je tlmený prúd.

Môžete si urobiť tutoriál o vysoko výkonných LED diódach PWM. Hľadal som návod, ale nemohol som nájsť žiadne vhodné MOSFETy, ktoré budú pracovať v 5voltoch, pričom budú mať 20 - 30amp.

Väčšina MOSFETov pracuje v 10voltoch, takže je možné pripojiť MOSFET k bc547 a potom k obvodu pwm? Bude to fungovať, alebo to bude pomalé / neefektívne?

Dá sa také obrovské zaťaženie ovládať 555-pwm?

Ďalšia otázka, bude obvod pwm pracovať s „obvodom s konštantným prúdom LM317“?

P.S: Plánujem urobiť úplné LED osvetlenie akvária, takže sa ubezpečujem, že to bude fungovať. Prepáčte za veľa otázok, nie som elektrotechnik, takže potrebujem vašu pomoc. Prepáč, že som ťa obťažoval...

A bude pwm pracovať v sérii s obvodom budiča s konštantným prúdom 317?
Ak to funguje, myslím si, že obvod bude taký:

12V smps -> 555pwm -> 317 obmedzovač prúdu -> LED

Rajdeep.

Riešenie dotazu na okruh

Ďakujem Rajdeep! To, čo ste sa dozvedeli z fór, môže byť úplne nesprávne a zavádzajúce, LED diódy fungujú najefektívnejšie, keď sú poháňané minimálnymi prúdmi, aj keď by to znamenalo proporčne nižšiu intenzitu.

Vedenie LED cez PWM vlastne to nie je ťažké .... vyšší pracovný cyklus spôsobí vyššiu intenzitu a naopak, to je základný princíp, ktorý za tým stojí.

Dizajn

Najprv sa poďme dozvedieť niečo o obvode ovládača 12V LED PWM, neskôr v záverečnej časti článku uvidíme, ako sa dá implementovať to isté pomocou napájania 5V a mosfetu.

Nasledujúca myšlienka obvodu ukazuje jednoduchý obvod radiča PWM využívajúci IC 555, ktorý je možné použiť na digitálne riadenie intenzity LED od 0 do maxima.

Na obrázku vyššie je napájanie získavané z jednotky SMPS, ktorá sa aplikovala na obvod PWM prostredníctvom a Stupeň obvodu prúdového regulátora LM338 .

Hrniec P1 sa používa na prispôsobenie pracovných cyklov PWM k banke LED na dosiahnutie požadovaných úrovní intenzity.

Rezistor R3 určuje limitnú úroveň prúdu z IC LM338, dá sa vypočítať podľa tohto vzorca:

R3 = 1,25 / prúd LED

Obvod zobrazuje banku 36 LED (každá s výkonom 1 W) poháňanú PWM a súčasnými stupňami regulátora.

Rezistory série LED sú zavedené na ochranu každej 3 LED reťazca pred prepätím. pretože celkový pokles napätia vpred v strunách predstavuje 3,3 x 3 = 9,9 V a napájacie napätie 12V je to asi o 2 V vyššie.

R3 riadi celkový prúd pre celú banku LED a možno ho vypočítať pomocou vyššie uvedeného vzorca, pre znázornený dizajn možno výsledok vypočítať ako:

R3 = 1,25 / 0,35 x 12 = 0,29 ohmov

Príkon = 1,25 x 0,35 x 12 = 5,25 wattu, tu 0,35 je prúd cez každý reťazec LED, 12 je počet reťazcov a 1,25 je pevná referencia, ako je uvedené v údajovom liste IC LM338.

S trochou úsilia môžete fázu LM338 preskočiť úpravou svojej existujúcej jednotky SMPS na ľubovoľný požadovaný limit maximálneho prúdu, podľa špecifikácií LED sa celý postup dozviete nižšie:

Ako vytvoriť obvod SMPS s premenlivým prúdom

Pomocou PWM Control

V prípadoch, keď je napájacie napätie obmedzené na 5 V a zamýšľané aplikácie si vyžadujú PWM riadenie LED diód cez mosfet, je možné na tento účel vhodne použiť nasledujúci obvod.

Schéma zapojenia

Ako vidíme, vyššie uvedená konfigurácia je totožná s tou prvou, okrem pridania stupňa zosilňovača napätia medzi pin3 IC 555 a bránu mosfet.

Tu niekoľko diód a kondenzátorov účinne zvyšuje hladinu pin3 PWM z maxima 5 V na vrchol 10 V, čo sa stáva nevyhnutným, pretože sa pre predpisy používa mosfet a mosfety nereagujú optimálne s hradlovým napätím nižším ako 9V.

Zobrazený stupeň zosilňovača napätia brány mosfet je možné použiť aj s PWM výstupmi, ktoré môžu byť odvodené z dosky Arduino alebo iných MCU.