PWM-Spannungsregler für LEDs. Die Helligkeit stellen wir mit einem PWM-Controller ein. Wichtige Montagedetails

Jeder Funkamateur kennt den Chip NE555 (analog KR1006). Seine Vielseitigkeit ermöglicht es Ihnen, eine Vielzahl von hausgemachten Produkten zu entwerfen: vom einfachen Impuls-Einzelvibrator mit zwei Elementen im Kabelbaum bis zum Mehrkomponentenmodulator. In diesem Artikel wird das Schema zum Einschalten des Timers im Generatormodus betrachtet. Rechteckimpulse mit Impulsbreiteneinstellung.

Schema und Prinzip seiner Funktionsweise

Mit der Entwicklung von Hochleistungs-LEDs betrat der NE555 erneut die Arena als Dimmer (Dimmer) und erinnerte an seine unbestreitbaren Vorteile. Darauf basierende Geräte erfordern keine tiefen Elektronikkenntnisse, sind schnell zusammengebaut und arbeiten zuverlässig.

Es ist bekannt, dass es zwei Möglichkeiten gibt, die Helligkeit einer LED zu steuern: analog und gepulst. Das erste Verfahren beinhaltet das Ändern des Amplitudenwerts Gleichstrom durch die LED. Diese Methode hat einen wesentlichen Nachteil - geringe Effizienz. Das zweite Verfahren besteht darin, die Impulsbreite (Einschaltdauer) des Stroms mit einer Frequenz von 200 Hz auf mehrere Kilohertz zu ändern. Bei solchen Frequenzen ist das Flackern der LEDs für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. In der Abbildung ist eine PWM-Steuerschaltung mit einem leistungsstarken Ausgangstransistor dargestellt. Es kann mit 4,5 bis 18 V betrieben werden, was auf die Fähigkeit hinweist, die Helligkeit sowohl einer leistungsstarken LED als auch des gesamten LED-Streifens zu steuern. Der Bereich der Helligkeitsanpassung reicht von 5 bis 95 %. Das Gerät ist eine modifizierte Version des Rechteckimpulsgenerators. Die Frequenz dieser Impulse hängt von der Kapazität C1 und den Widerständen R1, R2 ab und wird bestimmt durch die Formel: f = 1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Das Funktionsprinzip des elektronischen Dimmers ist wie folgt. In dem Moment, in dem die Versorgungsspannung angelegt wird, beginnt sich der Kondensator entlang der Schaltung aufzuladen: + Upit - R2 - VD1 -R1 -C1 - -U Versorgung. Sobald die Spannung daran den Wert von 2 / 3 U erreicht, öffnet der interne Transistor des Timers und der Entladevorgang beginnt. Die Entladung beginnt von der oberen Platte C1 und weiter entlang der Schaltung: R1 - VD2 -7 Ausgang der IC - -U Grube. Nach Erreichen der Marke von 1 / 3U schließt der Timer-Transistor und C1 beginnt wieder, Kapazität zu gewinnen. In Zukunft wiederholt sich der Vorgang zyklisch und bildet Rechteckimpulse an Pin 3.

Eine Änderung des Widerstandswerts des Abstimmwiderstands führt zu einer Verringerung (Erhöhung) der Impulszeit am Ausgang des Timers (Pin 3), wodurch der Mittelwert des Ausgangssignals abnimmt (ansteigt). Die durch den Strombegrenzungswiderstand R3 erzeugte Impulsfolge wird dem Gate VT1 zugeführt, das entsprechend der Source-Schaltung geschaltet ist. Die Last in Form eines LED-Streifens oder in Reihe geschalteter Hochleistungs-LEDs ist in der Unterbrechung des Drain-Kreises VT1 enthalten.

In diesem Fall ist ein leistungsstarker MOSFET-Transistor mit einem maximalen Drainstrom von 13A verbaut. Damit lässt sich das Leuchten eines mehrere Meter langen LED-Streifens steuern. Der Transistor kann jedoch einen Kühlkörper erfordern.

Der Abblockkondensator C2 eliminiert den Einfluss von Störungen, die zum Zeitpunkt des Schaltens des Timers im Leistungskreis auftreten können. Der Wert seiner Kapazität kann zwischen 0,01 und 0,1 uF liegen.

Platine und Montageteile des Dimmers

Die einseitige Leiterplatte hat eine Größe von 22x24 mm. Wie Sie dem Bild entnehmen können, ist nichts Überflüssiges daran, was Fragen aufwerfen könnte.

Nach dem Zusammenbau muss die PWM-Dimmerschaltung nicht angepasst werden, und die Leiterplatte lässt sich einfach mit den eigenen Händen herstellen. Die Platine verwendet zusätzlich zum Trimmerwiderstand SMD-Elemente.

• DA1 - IC NE555;
• VT1- Feldeffekttransistor IRF7413;
• VD1, VD2 - 1N4007;
• R1 - 50 kOhm, Abstimmung;
• R2, R3 - 1 kOhm;
• C1 - 0,1 uF;
• C2 - 0,01 uF.

Der Transistor VT1 muss abhängig von der Lastleistung ausgewählt werden. Um beispielsweise die Helligkeit einer Ein-Watt-LED zu ändern, reicht ein Bipolartransistor mit einem maximal zulässigen Kollektorstrom von 500 mA aus.

Die Helligkeit des LED-Streifens muss von einer +12-V-Spannungsquelle gesteuert werden und mit seiner Versorgungsspannung übereinstimmen. Idealerweise sollte der Regler von einer stabilisierten Stromversorgung versorgt werden, die speziell für das Band entwickelt wurde.

Die Last in Form separater Hochleistungs-LEDs wird unterschiedlich versorgt. In diesem Fall dient der Stromstabilisator als Stromquelle für den Dimmer (er wird auch als Treiber für die LED bezeichnet). Sein Nennausgangsstrom muss mit dem Strom der in Reihe geschalteten LEDs übereinstimmen.

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Rich Rosen, National Semiconductor

Einführung

Das exponentielle Wachstum der Anzahl von LED-Lichtquellen geht einher mit einer ebenso schnellen Erweiterung des Angebots an integrierten Schaltkreisen zur Leistungssteuerung von LEDs. Schaltende LED-Treiber haben längst gefräßige Linearregler abgelöst, die für die Energiesparwelt nicht akzeptabel sind, und sind zum De-facto-Standard für die Industrie geworden. Jede Anwendung, von einer tragbaren Taschenlampe bis hin zu Informationstafeln in Stadien, erfordert eine präzise Steuerung des Konstantstroms. Dabei ist es oft erforderlich, die Intensität der LED-Strahlung in Echtzeit zu verändern. Die Steuerung der Helligkeit von Lichtquellen und insbesondere von LEDs wird als Dimmen bezeichnet. Dieser Artikel umreißt die Grundlagen der LED-Theorie und beschreibt die gängigsten Dimmmethoden mit Schalttreibern.

Helligkeit und Farbtemperatur von LEDs

LED-Helligkeit

Das Konzept der von einer LED emittierten Helligkeit des sichtbaren Bereichs ist ziemlich einfach zu verstehen. Der Zahlenwert der empfundenen Helligkeit der LED-Strahlung lässt sich leicht in Einheiten der Flächendichte messen. Lichtstrom Candela (CD) genannt. Die Gesamtlichtleistung einer LED wird in Lumen (lm) angegeben. Es ist auch wichtig zu verstehen, dass die Helligkeit einer LED vom durchschnittlichen Durchlassstrom abhängt.

Abbildung 1 zeigt eine Auftragung des Lichtstroms einer bestimmten LED über dem Durchlassstrom. Im Bereich der verwendeten Gleichströme (I F) ist der Graph extrem linear. Die Nichtlinearität beginnt zu erscheinen, wenn I F zunimmt. Wenn der Strom über den linearen Abschnitt hinausgeht, nimmt die Effizienz der LED ab.

Beim Betrieb außerhalb des linearen Bereichs wird ein erheblicher Teil der der LED zugeführten Leistung als Wärme abgeführt. Diese Abwärme überlastet den LED-Treiber und verkompliziert das thermische Design des Designs.

LED-Farbtemperatur

Die Farbtemperatur ist ein Parameter, der die Farbe der LED charakterisiert und in den Referenzdaten angegeben ist. Die Farbtemperatur einer bestimmten LED wird durch eine Reihe von Werten beschrieben und verschiebt sich mit Änderungen des Durchlassstroms, der Sperrschichttemperatur und mit zunehmendem Alter des Geräts. Je niedriger die Farbtemperatur der LED ist, desto näher ist ihr Leuchten an der rot-gelben Farbe, die als "warm" bezeichnet wird. Höhere Farbtemperaturen entsprechen blaugrünen Farben, die als "kalt" bezeichnet werden. Oft wird bei farbigen LEDs statt der Farbtemperatur die dominante Wellenlänge angegeben, die sich analog zur Farbtemperatur verschieben kann.

Möglichkeiten, die Helligkeit der LEDs zu steuern

Es gibt zwei gängige Möglichkeiten, die Helligkeit (Dimmen) von LEDs in Schaltkreisen mit Schalttreibern zu steuern: Pulsweitenmodulation(PWM) und analoge Regelung. Beide Methoden laufen letztendlich darauf hinaus, einen bestimmten durchschnittlichen Strom durch die LED oder LED-Kette aufrechtzuerhalten. Im Folgenden diskutieren wir die Unterschiede zwischen diesen Methoden und bewerten ihre Vor- und Nachteile.

Bild 2 zeigt eine schaltende LED-Treiberschaltung in einer Abwärtswandlerkonfiguration. Die Spannung V IN in einer solchen Schaltung muss immer größer sein als die Summe der Spannungen an der LED und dem Widerstand R SNS . Der Induktorstrom fließt vollständig durch die LED und den Widerstand R SNS und wird durch die vom Widerstand an den CS-Pin gelieferte Spannung gesteuert. Wenn die Spannung am CS-Pin beginnt, unter den eingestellten Pegel zu fallen, erhöht sich das Tastverhältnis des durch L1, die LED und R SNS fließenden Stroms, wodurch der durchschnittliche LED-Strom ansteigt.

Analoges Dimmen

Analoges Dimmen ist eine zyklusweise Steuerung des Durchlassstroms einer LED. Einfach ausgedrückt hält dies den Strom der LED auf einem konstanten Niveau. Das analoge Dimmen erfolgt entweder durch Einstellen des Strommesswiderstands R SNS oder durch Ändern des DC-Spannungspegels, der an den DIM-Pin (oder einen ähnlichen Pin) des LED-Treibers angelegt wird. Beide analogen Steuerbeispiele sind in Abbildung 2 dargestellt.

Analoges Dimmen mit R SNS-Steuerung

Abbildung 2 zeigt, dass bei einer festen Referenzspannung am CS-Pin eine Änderung von R SNS eine entsprechende Änderung des LED-Stroms bewirkt. Wenn es gelänge, ein Potentiometer mit einem Widerstand von weniger als einem Ohm zu finden, das hohen LED-Strömen standhält, hätte ein solches Dimmverfahren eine Daseinsberechtigung.

Analoges Dimmen mit Versorgungsspannungssteuerung über CS-Pin

Mehr harter Weg beinhaltet eine direkte Zyklus-für-Zyklus-Steuerung des LED-Stroms unter Verwendung des CS-Pins. Dazu in einem typischen Fall in einer Schleife Rückmeldung schaltet die vom LED-Stromsensor entnommene und vom Verstärker gepufferte Spannungsquelle ein (Abbildung 2). Um den LED-Strom einzustellen, können Sie die Verstärkung des Verstärkers steuern. Es ist nicht schwierig, zusätzliche Funktionalität in diesen Rückkopplungskreis einzuführen, wie zum Beispiel einen Strom- und Temperaturschutz.

Der Nachteil des analogen Dimmens ist, dass die Farbtemperatur des emittierten Lichts durch den Durchlassstrom der LED beeinflusst werden kann. In Fällen, in denen eine Änderung der Farbe des Glühens nicht akzeptabel ist, kann das Dimmen der LED durch Gleichstromsteuerung nicht verwendet werden.

Dimmen mit PWM

Das Dimmen mit PWM besteht darin, das Ein- und Ausschalten des Stroms durch die LED zu steuern, wiederholt mit einer ausreichend hohen Frequenz, die unter Berücksichtigung der Physiologie des menschlichen Auges nicht weniger als 200 Hz betragen sollte. Andernfalls kann ein Flimmereffekt auftreten.

Der durchschnittliche Strom durch die LED wird nun proportional zum Tastverhältnis der Impulse und wird durch die Formel ausgedrückt:

I DIM-LED = D DIM × I-LED

I DIM-LED - durchschnittlicher Strom durch die LED,
D DIM - Arbeitszyklus von PWM-Impulsen,
I LED ist der Nennstrom der LED, eingestellt durch Auswahl des Widerstandswerts R SNS (siehe Abbildung 3).

Figur 3

Modulation des LED-Treibers

Viele moderne LED-Treiber verfügen über einen speziellen DIM-Eingang, über den PWM-Signale über einen weiten Frequenz- und Amplitudenbereich angelegt werden können. Der Eingang bietet eine einfache Schnittstelle mit externen Logikschaltungen, mit der Sie den Ausgang des Wandlers ohne Verzögerungen für den Neustart des Treibers ein- und ausschalten können, ohne den Betrieb anderer Teile der Mikroschaltung zu beeinträchtigen. Mit Hilfe von Output-Enable-Pins und Hilfslogik lassen sich eine Reihe zusätzlicher Funktionen realisieren.

2-Draht-PWM-Dimmung

Zweidraht-PWM-Dimmen hat in Schaltkreisen für die Innenraumbeleuchtung von Autos an Popularität gewonnen. Wenn die Spannung am VINS-Pin um 70 % unter der an VIN liegt (Abbildung 3), wird der interne Leistungs-MOSFET deaktiviert und der Strom durch die LED wird ausgeschaltet. Der Nachteil des Verfahrens ist die Notwendigkeit, eine PWM-Signalkonditionierungsschaltung in der Stromversorgung des Wandlers zu haben.

Schnelles PWM-Dimmen mit Shunt-Gerät

Die Verzögerung in den Momenten des Ein- und Ausschaltens des Ausgangs des Wandlers begrenzt die PWM-Frequenz und den Änderungsbereich des Tastverhältnisses. Um dieses Problem zu lösen, kann eine Nebenschlussvorrichtung wie der in Abbildung 4a gezeigte MOSFET parallel zur LED oder LED-Kette geschaltet werden, um den Ausgangsstrom des Wandlers schnell um die LED(s) herum zu leiten.

a)
b)
Figur 4	Schnelles PWM-Dimmen (a), Strom- und Spannungswellenformen (b).

Der Induktorstrom bleibt für die Dauer der LED aus kontinuierlich, sodass der Anstieg und Abfall des Stroms nicht länger verzögert werden. Die Anstiegs- und Abfallzeiten sind jetzt nur noch durch die Eigenschaften des MOSFET begrenzt. Abbildung 4a zeigt die Verbindung eines Shunt-Transistors mit einer LM3406-betriebenen LED, und Abbildung 4b zeigt die Wellenformen, die den Unterschied zwischen dem Dimmen mit dem DIM-Pin (oben) und der Verwendung eines Shunt-Transistors (unten) veranschaulichen. In beiden Fällen betrug die Ausgangskapazität 10 nF. Shunt-MOSFET-Typ .

Beim Nebenschließen des Stroms von LEDs, die von Konvertern mit Stromstabilisierung gesteuert werden, muss die Möglichkeit von Stromstößen beim Einschalten des MOSFET-Transistors berücksichtigt werden. Die LED-Treiberfamilie LM340x ermöglicht die Steuerung der Einschaltzeit der Konverter, wodurch das Emissionsproblem gelöst wird. Um die maximale Ein-/Ausschaltgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, muss die Kapazität zwischen den LED-Leitungen auf einem Minimum gehalten werden.

Ein wesentlicher Nachteil des schnellen PWM-Dimmens im Vergleich zum Verfahren zum Modulieren des Ausgangs des Wandlers ist eine Verringerung des Wirkungsgrads. Bei geöffneter Nebenschlusseinrichtung wird die in Form von Wärme freigesetzte Leistung an dieser abgeführt. Um solche Verluste zu reduzieren, sollte man wählen MOSFET-Transistoren mit minimalem Widerstand offener Kanal R DS-EIN .

Multimode-Dimmer LM3409

• Das "Werkzeug"-Auge ist gut, aber ohne die "numerischen" Werte. Nur ein Spektrometer kann etwas Konkretes zeigen. Bitte Link. Und glauben Sie ernsthaft, dass außerhalb von "China" (asiatische Länder) etwas unternommen wird?
• Link bitte.
• =Vlad-Perm;111436][B]Vladimir_007 [B]"Um die Lebensdauer zu verlängern, werden noch ein paar LEDs daneben platziert (angestoßen)"? - Ich habe viele LEDs neben mir, um die Gesamthelligkeit zu erhöhen.......... Entschuldigung, ich bin gerade aus Versehen wieder auf diesen Thread gestoßen. Nummern 6 - 8 hinten im Funkpiloten gab es einen Artikel, wo ich auch meine Bemerkung eingefügt habe. Es ist nicht bescheiden, die Qualität von Produkten auf LEDs zu erwähnen, vor ein paar Zeitschriften hatte ein Autofahrer einen Artikel über Scheinwerfer - über Überhitzung der LED. Also 6 - 8 Nummern hinten im Artikel gab es eine Treiberschaltung, die ein Girlandenschalter für 4 Kanäle ist. "Dank des Treibers erhöhen wir die Lebensdauer der LED um das 4-fache, da sie 4-mal seltener arbeitet, auch 2_nd +, die Dauer des Diodenkristalls mit einem Exponentialdiagramm erhöht die Lebensdauer durch Verringerung der Temperatur von der Kristall" - ungefähr wörtlich für die Erinnerung . Was das Fotografieren von Scheinwerfern betrifft - eine LED ist ein Blitz für das menschliche Auge, aber mit einer sehr hohen Schaltgeschwindigkeit, und bisher hat sich niemand mit einem Anstieg (Nachleuchten) der LED nach einem Stromausfall gerühmt.
• Lieber [b] Vladimir_666, hallo. Warum hast du dich dafür entschieden? Wenn die LED mit Gleichstrom betrieben wird, entsteht ein kontinuierlicher Lichtstrahl. Wenn es mit gepulstem Strom betrieben wird, werden Lichtimpulse gebildet. LED [B] ist keine Trägheit. Diese bemerkenswerte Eigenschaft wird bei der Übertragung häufig genutzt digitale Informationenüber Glasfaser mit einer Rate von mehreren zehn Gigabyte pro Sekunde oder mehr. Für ihn braucht der Leuchtstoff auch einen passenden, der kein Nachleuchten erzeugt. Ich glaube, Sie verstehen das sehr gut. Wenn Sie vom Stroboskop sprechen, meinen Sie offensichtlich einzelne Lichtquanten. Aber sie haben noch nicht gelernt, sie separat zu verwenden. Es ist nicht klar, wer und wofür das "Minus" gesetzt hat?
• [b] SATIR, du bist eine Art Gras darin, dass [I] LED trägheitslos ist. Dies gilt für Bare-Chip-LEDs. Weiße LEDs, die für die Beleuchtung entwickelt wurden, haben eine Phosphorschicht. Und es hat eine gewisse Nachleuchtzeit (mehrere Millisekunden), was völlig ausreicht, wenn es mit Impulsen mit einer Frequenz von Kilohertz betrieben wird. Zusätzlich ist in den Treibern ein Siebkondensator verbaut.
• Lieber [b]llll, hallo. Ganz bei dir, absolut. Stimmen Sie zu, denn der Leuchtstoff ist nur ein Zubehör der LED selbst, um ihr die gewünschten Eigenschaften zu verleihen.
• Guten Tag. Unter dem Wort Stroboskop mit Hochfrequenz- Ich meinte den Blitz. Wenn wir das Glühen einer gewöhnlichen Glühbirne mit einer maximalen Spannung von 220 V und einem Minimum von 0 nehmen und dies bei einer Frequenz von 50 Hz ist, beträgt die Glühfadentemperatur bei 220 V 2200 Grad, aber wenn die Spannung auf 0 abfällt und wieder ansteigt bis 220 V sinkt die Filamenttemperatur nicht auf 0, sondern auf 1500 - 1800 Grad, was wir "mit bloßem Auge" sehen. Was die LED betrifft - sie haben ein Funktionsprinzip - ein Stroboskop mit hoher Schaltgeschwindigkeit, das für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, aber dies bedeutet nicht, dass es das Sehvermögen nicht beeinträchtigt. Was die Datenübertragung angeht, Gigabyte pro Sekunde - normalerweise wird die Datenübertragung übertragen (im Morsecode, ein Blinklicht), ich verstehe, dass eine Person (-) setzen würde, Sie können dumm sein, wenn Sie sich laut Bewertungen der Leute für genauso schlau halten - Entscheiden Sie selbst, wo Sie eine ständig brennende Glühbirne haben und wer von uns hin muss -.
• Nun, wie 50 Hz. Dies sind zwei Halbsinuswellen und blinken tatsächlich mit 100 Hz. und die Amplitudenspannung beträgt etwa 300 V. Wer hat Ihnen das gesagt? Oder wo hast du es gelesen? Lesen Sie in "Vik" über das Funktionsprinzip, und das Thema scheint die Stromversorgung von LEDs zu sein. Ein normaler Treiber speist die LED mit einer konstanten Eins. PWM-Controller werden nur verwendet, wenn Sie GÜNSTIG brauchen, um die Helligkeit des Glühens zu reduzieren. Guter Fahrer kann wiederum den Strom zur LED ohne Verwendung von PWM reduzieren. PWM wird in Multimode-Taschenlampen verwendet - und wenn der Treiber eine zumindest geringfügig ausreichende PWM-Frequenz von mehreren kHz hat. Völlig unsichtbar bei jedem Gebrauch. Ja, bei mir auch, wenn die Festplatte Daten überträgt, blinkt das "Licht" (LED), es blinkt so schnell! Sie ist es, die die Daten übermittelt!
• Berühren Sie Vladimir666 nicht. Er versteht nicht, wie die LED funktioniert. Und offensichtlich verstehen sie es nicht. Er hat sich eine falsche Erklärung ausgedacht und schiebt ihn alle nach links und rechts.
• All dies ist genau das Gegenteil.
• ctc655 Ich glaube, ich habe Ihnen in verständlicher Form erklärt, dass eine ständig brennende Glühbirne keine Informationen übertragen kann, wenn Sie versuchen, LED-Hersteller mit Ihrer Backing-Track durch Ihr Handeln [B] nicht professionell zu schützen
• Danke Vladimir666. Meine Meinung über Sie hat sich nicht verbessert. Ach. Schon in ihrer Kindheit, vor 38 Jahren, bastelten sie ein Lichttelefon auf einer GLÜHBIRNE. Es wurde mit Gleichstrom betrieben. Es funktionierte. Übertragene Informationen. Eine andere Sache ist, wie schnell, wenn ich so sagen darf. Aber Ihre Vorstellung vom Betrieb der LED ist Unsinn. Entweder hast du eine Funkenstrecke oder ein Stroboskop. Junge Leute lesen und fangen dann an, Unsinn zu reden. Wenn es schwer zu verstehen ist, stören Sie sich nicht. Deshalb haben sie -1. Dies ist eine Schätzung des Informationsgehalts der Nachricht. Ihre Beiträge sind nicht nur nicht informativ, sondern vermitteln auch eine falsche Vorstellung vom Thema. Wo es keinen so großen Unsinn gibt, setze ich nichts.
• Sehen Sie sich das Thema auf der gleichen Seite an, damit wieder klar wird, warum! http://www..php?p=199007#post199007 Diskussion: Beleuchtung basierend auf LEDs Wechselstrom finden ihre Nische und gehen vielleicht darüber hinaus.Ich bin auch nicht 10 oder 30 Jahre alt, aber es wird für Sie nützlich sein, es zu lesen. Steigern Sie Ihr Wissen neben einem High-Tech-Gerät mit r-p-Übergang. Ich frage mich, wie Sie vor 30 Jahren mit einer Glühbirne, die mit Gleichstrom brannte, Informationen übertragen haben? Alle Beleuchtungsgeräte, egal - Optokoppler, Optothyristor usw. alle arbeiten, indem sie die Lichtausgabe unterbrechen. Vielleicht wurde dafür ein spezielles Patent geschaffen?
• Begründe oder bestätige. Ich bin "Elektroniker" - man kann sich in der Terminologie nicht einschränken. Die Tatsache, dass der Treiber (mit 220 V versorgt) nach dem Schema AC (220 V.) - DC (300 V.) - AC PWM - DC (stabil gewünschter Strom CC) - CC auf der LED macht es nicht zu einem PWM-Regler. (Man könnte es auch Spannungsgleichrichter nennen!) PWM mit Rückkopplung ist nur eine Möglichkeit, die Helligkeit (den Strom) der LED stabil zu halten. Sie können die Helligkeit jedoch auf zwei Arten einstellen: Geben Sie in der angegebenen Kette in "AS PWM" zusätzlich die Einstellung "Füllung" ein (die LED wird mit einem einstellbaren stabilen Strom versorgt) oder stellen Sie die PWM direkt ein [B] Durchschnittsstrom pro hell. Im ersten Fall wird es von einem stabilen Strom gespeist (es gibt keine Welligkeit!) Im zweiten Fall wird die LED von "Impulsen" gespeist und sie sind im Prinzip sichtbar. (Nicht unbedingt mit den Augen - bei Taschenlampen bin ich auf eine Frequenz von 200 Hz und 9 kHz gestoßen.) Morsecode - ist das nicht die Übertragung von Informationen?
• Ehrlich gesagt weiß ich nicht, warum ich die bekannte Wahrheit bestätigen soll. Vielleicht gibt es natürlich einige Nuancen bei der Entwicklung von einstellbaren Treibern (und das sollten sie auch sein). Damit habe ich mich noch nicht befasst. Daher haben die von Ihnen vorgeschlagenen Regulierungsmethoden das Recht auf Leben. Es ist nur so, dass jeder auf seine Weise verwendet wird. Über Morsecode. Ja, das ist die Übertragung von Informationen, aber mit einer Unterbrechung des Lichtflusses. Und dieses Lichttelefon funktionierte, indem es die Helligkeit der Glühbirne änderte, ohne auszugehen. In Abwesenheit von Sprache leuchtete er ständig. Diagramm habe ich nicht gefunden. Sie taten es im Kreis, und es war noch keine Gewohnheit, Diagramme zu zeichnen. Auch einige geschlossene Optokoppler, beispielsweise ein Widerstands-Optokoppler, können arbeiten, ohne den Lichtfluss zu unterbrechen.
• Hallo [b]ctc655, hallo. [B]Du hast vollkommen Recht. Eine ähnliche Methode der Tonübertragung wird immer noch im Kino verwendet. Am Rand der Folie befindet sich ein Lichtweg, der den Lichtstrom moduliert, der in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die Methode gibt es seit der Erfindung des Tonfilms! Er war es, der die Kerzen getötet hat.
• Hab das irgendwie vergessen. Auch wenn es jetzt vielleicht anders ist. Ehrlich gesagt interessiere ich mich schon lange nicht mehr für Kino.
• Ich behaupte nicht, dass, ohne dass die Glühbirnen ausgehen und die Schaltungen unterschiedlich sein können, von gewöhnlicher Logik bis 554CA .. (3) Komparatoren, Sie einfach die Glühbirne zum Leuchten bringen und die "Flagge" vor der Glühbirne ziehen können, aber das Signal Die Übertragung funktionierte immer durch Wechseln von "1" und "0".
• Auf digitalen Geräten ja. Und funktionieren Helligkeitssensoren auch, indem sie eine Glühbirne oder die Sonne auslöschen? Und die Lichtstärke ist einstellbar.
• Das vorherige Thema, oder Kontroverse, wenn Sie es gelesen haben, war die Übertragung von Daten mit einer "angeblich brennenden Glühbirne" aus einer Gleichstromquelle, dh einer Batterie oder einem geregelten Netzteil. (Ich möchte das Thema nicht aufwerfen - wo endet es Wechselstrom Spannung und das ständige fängt an, da gibt es zu diesem thema mittlerweile viele streitereien im netz, angefangen bei der batterie selbst.....) Was die beleuchtungsstärke angeht, redest du von bewegungssensoren oder von nachtbeleuchtung, lass uns sagen um Schaufenster? Es scheint, dass in 1_x light das übliche Konzept ein wenig vom Thema abweicht, aber das Prinzip ist fast dasselbe!

Chip NCP1014 ist ein PWM-Controller mit fester Wandlungsfrequenz und eingebautem Hochspannungsschalter. Zusätzlich Inneneinheiten, implementiert als Teil einer Mikroschaltung (siehe Abb. 1), ermöglichen es, die gesamte Bandbreite der funktionalen Anforderungen an moderne Stromversorgungen zu erfüllen.

Reis. eines.

Seriensteuerungen NCP101X wurden in einem Artikel von Konstantin Staroverov in Ausgabe 3 der Zeitschrift für 2010 ausführlich besprochen, daher beschränken wir uns in diesem Artikel auf die Betrachtung Hauptmerkmale Mikroschaltungen NCP1014, und wir werden uns auf die Betrachtung der Berechnungsmerkmale und des Funktionsmechanismus des IP konzentrieren, die im Referenzdesign vorgestellt werden.

Merkmale des NCP1014-Controllers

• Integrierter 700-V-Ausgangs-MOSFET mit niedrigem Einschaltwiderstand (11 Ω);
• Bereitstellung eines Treiberausgangsstroms von bis zu 450 mA;
• die Fähigkeit, mit mehreren festen Umwandlungsfrequenzen zu arbeiten - 65 und 100 kHz;
• Die Umwandlungsfrequenz variiert innerhalb von ± 3 ... 6% relativ zu ihrem voreingestellten Wert, wodurch Sie die Leistung der abgestrahlten Störungen innerhalb eines bestimmten Bereichs "verwischen" können Frequenzbereich und dadurch den EMI-Pegel reduzieren;
• Das eingebaute Hochspannungsversorgungssystem kann die Funktionsfähigkeit der Mikroschaltung ohne Verwendung eines Transformators mit einer dritten Hilfswicklung gewährleisten, was das Wickeln des Transformators erheblich vereinfacht. Dieses Feature vom Hersteller als DSS bezeichnet ( Dynamische Eigenversorgung- autonome dynamische Leistung), jedoch begrenzt ihre Verwendung die Ausgangsleistung des IP;
• Gelegenheit, mit zu arbeiten maximale Effizienz bei niedrigen Lastströmen aufgrund des PWM-Impulsüberspringmodus, der es ermöglicht, eine niedrige Leerlaufleistung zu erreichen - nicht mehr als 100 mW, wenn die Mikroschaltung von der dritten Hilfswicklung des Transformators gespeist wird;
• Der Übergang in den Impulsüberspringungsmodus erfolgt, wenn der Laststrom auf einen Wert von 0,25 vom Nennwert reduziert wird, wodurch das Problem der Erzeugung von akustischem Rauschen selbst bei Verwendung kostengünstiger Impulstransformatoren beseitigt wird.
• implementierte Softstartfunktion (1ms);
• der Spannungsrückkopplungsausgang ist direkt mit dem Ausgang des Optokopplers verbunden;
• ein Kurzschlussschutzsystem mit anschließender Rückkehr zum Normalbetrieb nach dessen Beseitigung realisiert wurde. Die Funktion ermöglicht es Ihnen, sowohl einen Kurzschluss in der Last als auch die Situation mit einem offenen Rückführkreis im Falle einer Beschädigung des Entkopplungsoptokopplers direkt zu verfolgen;
• eingebauter Überhitzungsschutz.

Der NCP1014-Controller ist in drei Gehäusetypen erhältlich – SOT-223, PDIP-7 und PDIP-7 GULLWING (siehe Abbildung 2) mit der in Abbildung 2 gezeigten Pinbelegung. 3. Das neueste Paket ist eine spezielle Version des PDIP-7-Pakets mit spezieller Stiftformung, wodurch es für die Oberflächenmontage geeignet ist.

Reis. 2.

Reis. 3.

Typisches Anwendungsdiagramm des NCP1014-Controllers im Flyback ( Rücklauf)-Konverter ist in Abbildung 4 dargestellt.

Reis. vier.

IP-Berechnungsmethode basierend auf NCP1014-Controller

Betrachten Sie die Methode der schrittweisen Berechnung eines Sperrwandlers auf Basis von NCP1014 am Beispiel einer Referenzentwicklung eines Netzteils mit einer Ausgangsleistung von bis zu 5 W zur Versorgung eines Systems aus drei in Reihe geschalteten LEDs. Als LEDs wurden weiße Ein-Watt-LEDs mit einem Normierungsstrom von 350 mA und einem Spannungsabfall von 3,9 V betrachtet.

erster Schritt besteht darin, die Eingangs-, Ausgangs- und Leistungseigenschaften des entwickelten IP zu bestimmen:

• Eingangsspannungsbereich - Vac(min) = 85V, Vac(max) = 265V;
• Ausgangsparameter - Vout = 3x3,9 V ≈ 11,75 V, Iout = 350 mA;
• Ausgangsleistung - Pout \u003d VoutxIout \u003d 11,75 Vx0,35 A ≈ 4,1 W
• Eingangsleistung - Pin = Pout / h, wobei h der geschätzte Wirkungsgrad = 78 % ist

Stift = 4,1 W/0,78 = 5,25 W

• DC-Eingangsspannungsbereich

Vdc(min) = Vdc(min) x 1,41 = 85 x 1,41 = 120 V (dc)

Vdc(max) = Vdc(max) x 1,41 = 265 x 1,41 = 375 V (dc)

• durchschnittlicher Eingangsstrom - Iin(avg) = Pin / Vdc(min) ≈ 5,25/120 ≈ 44mA
• Spitzeneingangsstrom - Ipeak = 5xIin (avg) ≈ 220mA.

Die erste Eingangsverbindung ist eine Sicherung und ein EMI-Filter, und ihre Auswahl ist zweiter Schritt beim Design von IP. Die Sicherung muss nach dem Wert des Ausschaltstroms ausgewählt werden, und in der vorgestellten Konstruktion wurde eine Sicherung mit einem Ausschaltstrom von 2 A gewählt.Wir werden nicht auf das Berechnungsverfahren eingehen Eingangsfilter Beachten Sie jedoch, dass der Grad der Unterdrückung von Gleichtakt- und Differenzrauschen weitgehend von der Topologie abhängt Leiterplatte, sowie die Nähe des Filters zum Stromanschluss.

dritter Schritt ist die Berechnung der Parameter und Auswahl der Diodenbrücke. Die wichtigsten Parameter sind hier:

• zulässige Sperrdiodenspannung - VR ≥ Vdc (max) = 375 V;
• Durchlassstrom der Diode - IF ≥ 1,5 x Iin (avg) = 1,5 x 0,044 = 66 mA;
• zulässiger Überlaststrom ( Stoßstrom), der das Fünffache des Durchschnittsstroms erreichen kann:

IFSM ≥ 5 x IF = 5 x 0,066 = 330 mA.

vierter Schritt ist die Berechnung der Parameter des am Ausgang der Diodenbrücke installierten Eingangskondensators. Die Größe des Eingangskondensators wird durch den Scheitelwert der gleichgerichteten Eingangsspannung und die angegebene Eingangswelligkeit bestimmt. Ein größerer Eingangskondensator liefert niedrigere Welligkeitswerte, erhöht sich aber Anlaufstrom IP. BEI Allgemeiner Fall Die Kapazität eines Kondensators wird durch die folgende Formel bestimmt:

Cin = Pin/, wo

fac ist die Frequenz des Wechselstromnetzes (60 Hz für die betreffende Konstruktion);

DV ist der zulässige Welligkeitspegel (20 % von Vdc (min) in unserem Fall).

Cin \u003d 5,25 / \u003d 17 uF.

In unserem Fall wählen wir einen 33uF Aluminium-Elektrolytkondensator.

Fünfter und wichtigster Schritt ist die Berechnung des Wickelprodukts - ein Impulstransformator. Die Berechnung des Transformators ist der komplexeste, wichtigste und „dünnste“ Teil der gesamten Berechnung der Stromversorgung. Die Hauptfunktionen eines Transformators in einem Sperrwandler sind die Akkumulation von Energie, wenn der Steuerschlüssel geschlossen ist und der Strom durch seine Primärwicklung fließt, und dann seine Übertragung auf die Sekundärwicklung, wenn die Stromversorgung des Primärteils des Stromkreises eingeschaltet wird aus.

Unter Berücksichtigung der im ersten Schritt berechneten Eingangs- und Ausgangseigenschaften des IP sowie der Anforderungen zur Gewährleistung des Betriebs des IP im Dauerstrommodus des Transformators, Maximalwert Füllfaktor ( Auslastungsgrad) entspricht 48 %. Wir führen alle Berechnungen des Transformators basierend auf durch gegebenen Wert Füllfaktor. Lassen Sie uns die berechneten und angegebenen Werte der Schlüsselparameter zusammenfassen:

• Reglerbetriebsfrequenz fop = 100 kHz
• Füllfaktor dmax= 48%
• Mindesteingangsspannung Vin(min) = Vdc(min) - 20 % = 96 V
• Ausgangsleistung Pout = 4,1 W
• geschätzter Wirkungsgrad h = 78 %
• Spitzeneingangsstrom Ipeak= 220mA

Jetzt können wir die Induktivität der Primärwicklung des Transformators berechnen:

Lpri = Vin(min) x dmax/(Ipeak x fop) = 2,09 mH

Das Verhältnis der Anzahl der Windungen der Wicklungen wird durch die Gleichung bestimmt:

Npri / Nsec \u003d Vdc (min) x dmax / (Vout + VF x (1 - dmax)) ≈ 7

Es bleibt uns überlassen, die Fähigkeit des Transformators zu prüfen, die erforderliche Ausgangsleistung durch sich selbst zu „pumpen“. Sie können dies mit der folgenden Gleichung tun:

Pin(Kern) = Lpri x I2 Spitze x fop/2 ≥ Pout

Pin(Kern) = 2,09 mH x 0,22 2 x 100 kHz/2 = 5,05 W ≥ 4,1 W.

Aus den Ergebnissen folgt, dass unser Transformator die erforderliche Leistung pumpen kann.

Es ist ersichtlich, dass wir hier eine bei weitem nicht vollständige Berechnung der Parameter des Transformators gegeben haben, sondern nur seine induktiven Eigenschaften bestimmt und die ausreichende Leistung der gewählten Lösung gezeigt haben. Zur Berechnung von Transformatoren sind viele Arbeiten geschrieben worden, die ihn interessierenden Berechnungsmethoden findet der Leser beispielsweise in bzw. Die Behandlung dieser Techniken würde den Rahmen dieses Artikels sprengen.

Der elektrische Schaltkreis des IP, der den durchgeführten Berechnungen entspricht, ist in Abbildung 5 dargestellt.

Reis. 5.

Jetzt ist es an der Zeit, sich mit den Merkmalen der obigen Lösung vertraut zu machen, deren Berechnung oben nicht angegeben wurde, die jedoch für das Funktionieren unseres IP von großer Bedeutung sind, und die Implementierungsmerkmale der vom NCP1014-Controller implementierten Schutzmechanismen zu verstehen.

Merkmale des Betriebs des Schemas, das IP implementiert

Der Sekundärteil der Schaltung besteht aus zwei Hauptblöcken - einem Block zum Übertragen von Strom an die Last und einer Stromversorgung für den Rückkopplungskreis.

Bei geschlossener Steuertaste (Direktmodus) arbeitet die Stromversorgung des Rückkopplungskreises, implementiert durch die Diode D6, den Stromeinstellwiderstand R3, den Kondensator C5 und die Zenerdiode D7, die zusammen mit der Diode D8 die erforderliche Versorgungsspannung (5.1 V) von Optokoppler und Shunt-Regler IC3 .

Beim Rückwärtslauf wird die im Transformator gespeicherte Energie über die Diode D10 auf die Last übertragen. Gleichzeitig wird der Speicherkondensator C6 geladen, wodurch die Ausgangswelligkeit geglättet und eine konstante Versorgungsspannung für die Last bereitgestellt wird. Der Laststrom wird durch den Widerstand R6 eingestellt und durch den Shunt-Regler IC3 gesteuert.

IP hat Schutz gegen Lasttrennung und Lastkurzschluss. Der Kurzschlussschutz wird durch den Nebenschlussregler TLV431 gewährleistet, dessen Hauptaufgabe der OS-Schaltungsregler ist. Ein Kurzschluss tritt unter der Bedingung eines kurzen Ausfalls aller Last-LEDs auf (bei Ausfall einer oder zweier LEDs werden deren Funktionen von parallel geschalteten Zenerdioden D11 ... D13 übernommen). Der Wert des Widerstands R6 ist so gewählt, dass bei Betriebslaststrom (in unserem Fall 350 mA) der Spannungsabfall darüber weniger als 1,25 V beträgt. Regler NCP1014 reduzieren die Ausgangsspannung.

Der Lastabschaltschutzmechanismus basiert auf dem Einbau einer Zenerdiode D9 parallel zur Last. Unter Bedingungen des Öffnens des Lastkreises und infolgedessen einer Erhöhung der Ausgangsspannung des IP auf 47 V öffnet die Zenerdiode D9. Dies schaltet den Optokoppler ein und zwingt den Controller, die Ausgangsspannung zu reduzieren.

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Für diejenigen, die, bevor sie mit der Entwicklung ihrer eigenen IP auf Basis von NCP1014 beginnen, sicherstellen möchten, dass es wirklich einfach, zuverlässig und effektive Lösung, ONSemiconductor produziert verschiedene Typen von Evaluierungsboards (siehe Tabelle 1, Abb. 6; bestellbar bei COMPEL).

Tabelle 1. Übersicht der Evaluierungsboards

Reis. 6.

Darüber hinaus gibt es neben den im Artikel besprochenen weitere Beispiele für das fertige Design verschiedener IPs. Dies und ein 5-W-AC/DC-Adapter für Handys, und eine weitere IP-Option für LED, sowie eine Vielzahl von Artikeln zur Verwendung des NCP1014-Controllers, die Sie auf der offiziellen Website von ONSemiconductor finden - http://www.onsemi.com/.

COMPEL ist der offizielle Distributor von ONSemiconductor und daher auf unserer Website Sie können jederzeit Informationen über die Verfügbarkeit und die Kosten der von ONS hergestellten Chips finden und Prototypen, einschließlich des NCP1014, bestellen.

Fazit

Der Einsatz des Controllers NCP1014 des Herstellers ONS ermöglicht die Entwicklung leistungsfähiger AC/DC-Wandler zur Versorgung von Verbrauchern mit stabilisiertem Strom. Kompetenter Einsatz Schlüsselmöglichkeiten des Controllers ermöglicht es, die Sicherheit der endgültigen Stromversorgung bei Unterbrechung oder Kurzschluss der Last mit einer minimalen Anzahl zusätzlicher elektronischer Komponenten zu gewährleisten.

Literatur

1. Konstantin Staroverov "Die Verwendung von NCP101X / 102X-Controllern bei der Entwicklung von Netzwerknetzteilen mittlerer Leistung", Electronics News magazine, Nr. 3, 2010, ss. 7-10.

4. MacRaymond. Impulsquellen Ernährung. Theoretische Basis Gestaltungs- und Anwendungsleitfaden / Per. aus dem Englischen. Pryanichnikova S.V., M.: Dodeka-XXI Verlag, 2008, - 272 S.: mit Abb.

5. Vdovin S.S. Design von Impulstransformatoren, L.: Energoatomizdat, 1991, - 208 S.: ill.

6. TND329-D. "5W Handy CCCV AC-DC Adepter"/ http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND329-D.PDF.

7. TND371-D. "Offline-LED-Treiber für ENERGY STAR vorgesehen"/ http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND371-D.PDF.

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NCP4589 - LDO-Regler
mit automatischer Energieeinsparung

NCP4589 - neuer 300mA CMOS LDO Regler von ON Halbleiter. Der NCP4589 schaltet bei geringer Strombelastung in den Low-Current-Modus und schaltet automatisch wieder in den „Fast“-Modus, sobald die Ausgangslast 3 mA überschreitet.

NCP4589 kann in den permanenten Modus versetzt werden schnelle Arbeit durch erzwungene Modusauswahl (Steuerung durch speziellen Eingang).

Hauptmerkmale von NCP4589:

• Betriebsbereich der Eingangsspannungen: 1,4 ... 5,25 V
• Ausgangsspannungsbereich: 0,8…4,0 V (in 0,1-V-Schritten)
• Eingangsstrom in drei Modi:

Energiesparmodus - 1,0 µA bei V OUT< 1,85 В

Schneller Modus - 55 µA

Energiesparmodus - 0,1 uA

• Minimaler Spannungsabfall: 230 mV bei I OUT = 300 mA, V OUT = 2,8 V
• Unterdrückung der Hochspannungswelligkeit: 70 dB bei 1 kHz (im schnellen Modus).

NCP4620 Weitbereichs-LDO-Regler

NCP4620 - Das ist ein CMOS LDO Regler für 150mA aus ON Halbleiter mit einem Eingangsspannungsbereich von 2,6 bis 10 V. Das Gerät hat eine hohe Ausgangsgenauigkeit – etwa 1 % – mit einem niedrigen Temperaturkoeffizienten von ±80 ppm/°C.

Der NCP4620 verfügt über einen Überhitzungsschutz und einen Freigabeeingang und ist mit einem Standardausgang und einem Ausgang mit automatischer Entladung erhältlich.

Hauptmerkmale des NCP4620:

• Betriebseingangsspannungsbereich von 2,6 bis 10 V (max. 12 V)
• Ausgangsfester Spannungsbereich von 1,2 bis 6,0 V (100-mV-Schritte)
• Direkte minimaler Tropfen Spannung - 165mV (bei 100mA)
• Welligkeitsunterdrückung der Stromversorgung - 70 dB
• Abschaltung des Chips bei Überhitzung auf 165 °C

Wenn Sie die Details und Erklärungen vermissen, wird der LED-Helligkeitsregelkreis ganz im Vordergrund stehen einfache Form. Diese Steuerung unterscheidet sich von der PWM-Methode, auf die wir später noch eingehen werden.
Der Elementarregler enthält also nur vier Elemente:

• Netzteil;
• Stabilisator;
• variabler Widerstand;
• Glühbirne direkt.

Sowohl der Widerstand als auch der Stabilisator können in jedem Radiogeschäft gekauft werden. Sie werden genau wie im Diagramm gezeigt angeschlossen. Die Unterschiede können in den individuellen Parametern jedes Elements und in der Art und Weise liegen, wie Stabilisator und Widerstand verbunden sind (durch Draht oder durch direktes Löten).

Nachdem Sie eine solche Schaltung in wenigen Minuten mit Ihren eigenen Händen zusammengebaut haben, können Sie sicherstellen, dass Sie durch Ändern des Widerstands, dh durch Drehen des Widerstandsknopfs, die Helligkeit der Lampe einstellen.

In einem anschaulichen Beispiel wird die Batterie mit 12 Volt, der Widerstand mit 1 kOhm und der Stabilisator auf dem gängigsten Lm317-Chip verwendet. Das Schema ist gut, weil es uns hilft, die ersten Schritte in der Funkelektronik zu machen. Dies ist ein analoger Weg, um die Helligkeit zu steuern. Es ist jedoch nicht für Geräte geeignet, die feinere Einstellungen erfordern.

Die Notwendigkeit für Dimmer

Schauen wir uns das Thema nun genauer an, finden Sie heraus, warum eine Helligkeitssteuerung erforderlich ist und wie Sie die Helligkeit der LEDs auf andere Weise steuern können.

• Der bekannteste Fall, in dem ein Dimmschalter für mehrere LEDs benötigt wird, ist die Wohnraumbeleuchtung. Wir sind es gewohnt, die Helligkeit des Lichts zu steuern: Abends weicher machen, während der Arbeit auf volle Leistung stellen, einzelne Objekte und Teile des Raums hervorheben.
• Auch bei komplexeren Geräten wie TV- und Laptop-Monitoren ist eine Anpassung der Helligkeit notwendig. Autoscheinwerfer und Taschenlampen sind ohne sie unverzichtbar.
• Die Helligkeitssteuerung ermöglicht es uns, Strom zu sparen, wenn wir redenüber mächtige Verbraucher.
• Wenn Sie die Anpassungsregeln kennen, können Sie ein automatisches oder erstellen Fernbedienung Licht, was sehr praktisch ist.

Bei einigen Geräten ist es nicht möglich, den Stromwert einfach durch Erhöhen des Widerstands zu verringern, da dies zu einem Wechsel von weiß nach grünlich führen kann. Außerdem führt eine Widerstandserhöhung zu einer unerwünscht erhöhten Wärmeentwicklung.

Der Ausweg aus einer scheinbar schwierigen Situation war die PWM-Steuerung (Pulsweitenmodulation). Die LED wird impulsweise mit Strom versorgt. Darüber hinaus ist sein Wert entweder null oder nominell - der optimalste für das Glühen. Es stellt sich heraus, dass die LED periodisch aufleuchtet und dann erlischt. Je länger die Leuchtdauer, desto heller scheint uns die Lampe. Je kürzer die Glühzeit, desto dunkler leuchtet die Birne. Das ist das Prinzip von PWM.

Mit Hochleistungs-MOSFETs oder auch MOSFETs genannt, können Sie helle LEDs und LED-Streifen direkt ansteuern. Wenn Sie eine oder zwei Low-Power-LED-Lampen steuern möchten, werden gewöhnliche Schlüssel als Schlüssel verwendet. bipolare Transistoren oder verbinden Sie die LEDs direkt mit den Ausgängen der Mikroschaltung.

Durch Drehen des R2-Rheostatknopfs stellen wir die Helligkeit der LEDs ein. Hier sind LED-Leiste(3 Stk.), die an eine Stromquelle angeschlossen sind.

Wenn Sie die Theorie kennen, können Sie selbst eine PWM-Geräteschaltung zusammenbauen, ohne auf vorgefertigte Stabilisatoren und Dimmer zurückgreifen zu müssen. Beispielsweise wie sie im Internet angeboten werden.

NE555 ist ein Impulsgenerator, bei dem alle Zeitcharakteristiken stabil sind. Der IRFZ44N ist ein leistungsstarker Transistor, der in der Lage ist, eine Hochleistungslast zu treiben. Die Kondensatoren stellen die Frequenz der Impulse ein, und die Last wird mit den "Ausgangs" -Klemmen verbunden.

Da die LED eine geringe Trägheit hat, also sehr schnell aufleuchtet und wieder erlischt, ist dafür das PWM-Steuerverfahren optimal.

Gebrauchsfertige Dimmer

Der Regler, der gebrauchsfertig verkauft wird LED Lampen werden Dimmer genannt. Die Frequenz der Impulse, die sie erzeugen, ist groß genug, damit wir kein Flimmern spüren. Dank des PWM-Controllers wird eine reibungslose Anpassung durchgeführt, mit der Sie eine maximale Helligkeit des Glühens oder das Erlöschen der Lampe erreichen können.

Durch das Einbetten eines solchen Dimmers in die Wand können Sie ihn wie einen herkömmlichen Schalter verwenden. Für besonderen Komfort lässt sich der LED-Dimmer per Funkfernbedienung steuern.

Die Fähigkeit von Lampen auf Basis von LEDs, ihre Helligkeit zu ändern, wird eröffnet tolle Möglichkeiten für Lichtshows, um eine schöne Straßenbeleuchtung zu schaffen. Ja, und eine gewöhnliche Taschenlampe wird viel bequemer zu verwenden, wenn es möglich ist, die Intensität ihres Leuchtens einzustellen.

Es gibt eine große Anzahl verschiedener Schaltungslösungen, aber in unserem Fall werden wir mehrere PWM-Optionen analysieren. LED-Helligkeitssteuerung() auf dem PIC-Mikrocontroller.

Der PIC10F320/322 ist die perfekte Wahl für den Bau verschiedener Dimmer. Gleichzeitig erwerben wir ein konstruktiv eher anspruchsvolles Gerät mit geringsten Kosten und unbedeutendem Zeitaufwand für den Bau. Betrachten Sie mehrere Optionen für einen Dimmer.

Erste Wahl. Grundlegende LED-Helligkeitssteuerung, bei der die Helligkeit der LEDs durch Drehen des variablen Knopfes geändert wird, während sich die Helligkeit von 0 bis 100 % ändert

Die Helligkeit der LEDs wird eingestellt, indem das Potential vom variablen Widerstand R1 entfernt wird. Diese variable Spannung geht zum RA0-Eingang, der als analoger Eingang fungiert und mit dem AN2-Eingang des ADC des Mikrocontrollers verbunden ist. Der PWM-Ausgang RA1 steuert den Leistungsschalter am Transistor V1.

Es ist möglich, einen beliebigen Leistungstransistor mit einem logischen Steuerpegel zu wählen, dh dies sind diejenigen Transistoren, die beim Empfang von 1 ... 2 Volt pro Gate ihren Kanal vollständig öffnen.

Mit dem Transistor IRF7805 lassen sich beispielsweise Ströme bis 13 Ampere unter Beachtung der notwendigen Voraussetzungen regeln, unter allen anderen Bedingungen sind bis zu 5 Ampere garantiert. Der Stecker CON1 ist nur für die In-Circuit-Programmierung des Mikrocontrollers erforderlich, für den gleichen Zweck sind auch die Widerstände R2 und R5 erforderlich, dh wenn der Mikrocontroller programmiert wird, dürfen alle diese Funkelemente nicht installiert werden.

Der Widerstand R4 und BAV70 dienen dem Schutz vor Überspannung und unsachgemäßem Einschalten der Stromversorgung. Die Kondensatoren C1 und C2 sind aus Keramik und dienen der Reduzierung von Impulsrauschen und der Zuverlässigkeit des Stabilisators LM75L05.

Zweite Option. Auch hier wird die Helligkeit der LEDs über einen variablen Widerstand gesteuert und das Ein- und Ausschalten erfolgt über Taster.

Dritte Möglichkeit. Wie Sie sehen können, gibt es keinen variablen Widerstand in der Schaltung. Die Helligkeit der LEDs wird in dieser Version ausschließlich über zwei Taster gesteuert. Die Einstellung erfolgt schrittweise, die Helligkeit ändert sich mit jedem weiteren Tastendruck.

Vierte Option. Im Wesentlichen dasselbe wie die dritte Option, aber wenn Sie die Taste gedrückt halten, leuchten die LEDs gleichmäßig auf.