Dioda LED Sterownik lub bipolarny sterownik LED to obwód elektryczny, który reguluje ilość prądu i napięcia do lampy LED lub LED. Lampa LED to światło, które zawiera układ diod LED skonfigurowanych w obwodzie elektrycznym, który jest zaprojektowany do wydajnego działania. Obwody dwubiegunowych sterowników diod LED to zasilacze zoptymalizowane dla diod LED i są ogólnie znane jako „sterowniki diod LED”.
Sterowniki LED pobierają energię z głównego źródła prądu przemiennego (AC) (napięcie pierwotne). Sterownik prostuje to pierwotne napięcie, aby wygenerować stałe napięcie DC po stronie wtórnej, aby napędzać lampę LED. Sterowniki LED mogą mieć nieporęczne transformatory z rdzeniem żelaznym, które obniżają główne wysokie napięcie do niższego napięcia dla lampy LED (na przykład 12 V).
Większość gospodarstw domowych używa falownik mocy obniżyć napięcie dla lampy LED ze względu na ich niższy koszt i niewielką obudowę.
Podstawowa struktura bipolarnych diod LED
Diody elektroluminescencyjne (LED) to dwuzaciskowe urządzenia półprzewodnikowe. Diody LED Złącze PN uwalnia fotony, gdy przepływa przez niego prąd w procesie zwanym termoluminescencją. Kolor diody LED zależy od rodzaju użytego materiału - który określa charakterystykę pasma energetycznego charakterystycznego dla półprzewodnika.
Struktura diody LED i symbol obwodu
Dioda LED jest również wykonana ze złącza P-N, ale silikon jest nieodpowiedni, ponieważ bariera energetyczna jest zbyt niska. Pierwsze diody LED zostały wykonane z arsenku galu (GaAs) i wytwarzały światło podczerwone przy około 905 nm.
Przyczyną powstania tego koloru jest różnica energii między pasmem przewodnictwa a najniższym poziomem energii (pasmem walencyjnym) w GaAs. Kiedy napięcie jest przyłożone do diody LED, elektrony otrzymują wystarczającą ilość energii, aby wskoczyć w pasmo przewodzenia i przepływać prąd. Kiedy elektron traci energię i powraca do pasma walencyjnego, często emitowany jest foton (światło).
Emisja światła fotonowego w półprzewodniku
Obwód sterownika bipolarnego diody LED za pomocą mikrokontrolera
Jest to prosty obwód podany poniżej, a konstrukcja obejmuje połączenie mikrokontrolera, oscylatora i resetuje obwody mikrokontrolera oraz wybór rezystora LED.
Obwód sterownika bipolarnego diody LED wykorzystujący mikrokontroler
Zastosowana tutaj dioda LED ma spadek napięcia do przodu o 2,2 V i dlatego może być spolaryzowana przy użyciu zasilania 5 V. Obwód wykorzystuje mikrokontroler do sterowania bipolarną diodą LED. Sterowanie obwodem sterownika LED odbywa się poprzez Program mikrokontrolera , w oparciu o przyciski wejściowe. Mikrokontroler jest odpowiednio zaprogramowany do wysyłania odpowiednich sygnałów do dwóch pinów wyjściowych. Te piny wyjściowe są podłączone do zacisków bipolarnej diody LED.
Interfejs mikrokontrolera jest realizowany poprzez podłączenie dwóch przełączników przyciskowych do portu P1 i podłączenie dwóch zacisków dwukolorowej diody LED do portu P2. Konstrukcja oscylatora odbywa się poprzez wybór dwóch kondensatorów ceramicznych 10pF, aby zapewnić stabilność. Sygnał zegara jest generowany za pomocą oscylatora kwarcowego 11 MHz.
Obwód resetowania jest zaprojektowany przez wybranie kondensatora elektrolitu 10 uF i rezystora 10 K, aby uzyskać szerokość impulsu resetowania 100 ms. Spadek napięcia na rezystorze utrzymuje się na poziomie około 1,2 V.
Działanie obwodu sterownika bipolarnego diody LED
Po włączeniu obwodu mikrokontroler zawsze skanuje styki wejściowe w porcie P1. Po naciśnięciu pierwszego przycisku mikrokontroler odbiera niski sygnał logiczny na odpowiednim pinie wejściowym i odpowiednio kompilator przypisuje wysoki sygnał logiczny do pinu P0.0 i niski sygnał logiczny do pinu P0.1. W ten sposób czerwone światło diody LED zaczyna świecić.
Teraz po naciśnięciu drugiego przycisku kompilator odpowiednio przypisze niski sygnał logiczny, który zostanie przypisany do obu pinów wyjściowych, a dioda LED zostanie wyłączona.
Obwód sterownika LED do sterowania jasnością diody LED za pomocą timera 555
Obwód sterownika LED do sterowania jasnością diody LED za pomocą timera 555 jest zwykle osiągane poprzez szybkie przełączenie zasilania na diodę LED, kontrolując stosunek ON / OFF zasilacza za pomocą procesu tzw modulacja szerokości impulsu (PWM) . Sterowniki LED mają również wbudowaną pętlę kontrolną, która utrzymuje stały prąd.
Obwód sterownika LED do sterowania jasnością diody LED za pomocą timera 555
Ten pokazany powyżej obwód jest zaprojektowany w oparciu o Układ scalony timera 555 . Włącz obwód (5V), ponieważ napięcie na pinie wyzwalania układu 555 jest mniejsze niż 1/3 Vcc.
Napięcie wejściowe osiągnie kondensator przez potencjometr 10kΩ i diodę D2, tak aby kondensator rozpoczynał ładowanie ze stałą czasową RdR1C (gdzie Rd jest rezystancją przewodzenia diody D2).
Gdy napięcie kondensatora przekroczy 2/3 Vcc, timer 555 zostaje zresetowany. Wtedy moc wyjściowa będzie wynosić zero woltów. W tym momencie kondensator rozładowuje się przez diodę D1 i potencjometr R1 do pinu wyjściowego, ponieważ jest on na potencjale masy. Kiedy napięcie kondensatora spadnie poniżej 1/3 Vcc, napięcie wyjściowe układu scalonego 555 ponownie wzrośnie do 5 V. Ten proces trwa.
Tutaj ścieżka ładowania i rozładowania jest zupełnie inna, ponieważ jest izolowana diodami D1 i D2 (patrz powyższe zdjęcia). Jeśli punkt środkowy potencjometru jest na 50% (środek), będziemy w stanie uzyskać 50% cykl pracy (fale prostokątne o równej szerokości impulsu).
Szerokość impulsu można zmieniać poprzez zmianę czasu ładowania i rozładowania, jest to możliwe poprzez regulację potencjometru. W ten sposób otrzymujemy sygnał PWM zgodnie z wymaganym poziomem intensywności.
Sygnał ten jest doprowadzany do diody LED przez rezystor 4,7 kΩ. Jasność diody LED jest proporcjonalna do średniej wartości fali prostokątnej. W przypadku dużej szerokości impulsu można uzyskać ogromną jasność diody LED. Ponadto, jeśli jest to niski impuls, zmniejsza się jasność.
Zastosowania bipolarnych sterowników LED
Niektóre aplikacje dla sterowników LED to:
- Oświetlenie przemysłowe / zewnętrzne
- Automatyczne sterowanie intensywnością świateł ulicznych
- Oświetlenie komercyjne
- Oświetlenie mieszkalne
- Błysk aparatu w telefonie komórkowym
- Samochodowe światła wewnętrzne lub tylne
- Przenośna latarka / latarka
- Oznakowanie
- Oświetlenie windy
- Podświetlenie LCD
Tak więc chodzi o projekt obwodu sterownika bipolarnego LED, jego budowę przy użyciu mikrokontrolera, układ scalony timera 555 i aplikacje. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście te informacje.
Ponadto wszelkie pytania dotyczące tej koncepcji lub projekty elektryczne i elektroniczne , podaj cenne sugestie, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Tu pytanie do Ciebie, jaka jest funkcja potencjometru w obwodzie ściemniacza LED?
