Rad bipolarnog LED upravljačkog kruga

Rad bipolarnog LED upravljačkog kruga

LED dioda vozač ili bipolarni LED vozač je električni krug koji regulira količinu struje i napona na LED ili LED svjetiljci. LED svjetiljka je svjetlo koje sadrži raspored LED dioda konfiguriranih u električnom krugu koji je dizajniran za učinkovit rad. Bipolarni LED upravljački krugovi napajanja su optimizirana za LED diode i općenito su poznati kao 'LED upravljački programi'.



Pokretači LED-a dobivaju napajanje iz glavnog izvora izmjenične struje (AC) (primarni napon). Vozač ispravlja ovaj primarni napon da generira stalni istosmjerni napon na sekundarnoj strani za pogon LED žarulje. LED pogonski sklopovi mogu imati glomazne transformatore od željezne jezgre za spuštanje glavnog visokog napona na niži napon za LED žarulju (na primjer 12V).


Većina kućanstava koristi a pretvarač snage kako bi smanjili napon za LED svjetiljku zbog niže cijene i malog faktora oblika.





Osnovna struktura bipolarnih LED-a

Diode koje emitiraju svjetlost (LED) dvopolni su poluvodički uređaji. LED diode PN-spoj oslobađa fotone kad kroz njih teče struja u procesu koji se naziva termoluminiscencija. Boja LED-a postavlja se prema vrsti upotrijebljenog materijala - koji postavlja karakteristike zazora energetskog pojasa specifičnog za poluvodič.

Struktura LED-a i simbola kruga

Struktura LED-a i simbola kruga



LED je također napravljen od P-N spoja, ali silicij je neprikladan jer je energetska barijera preniska. Prve LED diode izrađene su od galijevog arsenida (GaAs) i proizvodile su infracrveno svjetlo na oko 905 nm.

Razlog za stvaranje ove boje je energetska razlika između vodljivog pojasa i najniže razine energije (valentnog pojasa) u GaAs. Kad se na LED nanese napon, elektronima se daje dovoljno energije da uskoče u vodljivi pojas i struja teče. Kad elektron izgubi energiju i padne natrag u valentni pojas, često se emitira foton (svjetlost).


Emisija fotona u poluvodiču

Emisija fotona u poluvodiču

Bipolarni LED upravljački krug pomoću mikrokontrolera

Ovo je jednostavan sklop dan u nastavku, a dizajn uključuje međusobno povezivanje mikrokontrolera, oscilatora i resetiranje krugova za mikrokontroler i odabir LED otpornika.

Bipolarni upravljački krug LED-a pomoću mikrokontrolera

Bipolarni upravljački krug LED-a pomoću mikrokontrolera

Ovdje korištena LED dioda ima naponski pad napona od 2,2 V i stoga može biti pristrana pomoću napajanja od 5 V. Sklop koristi mikrokontroler za pogon bipolarne LED diode. Kontrolu nad upravljačkim krugom LED-a vrši sustav Program mikrokontrolera , na temelju ulaznih tipki. Mikrokontroler je prema tome programiran da šalje odgovarajuće signale na dva izlazna pina. Ti su izlazni pinovi spojeni na stezaljke bipolarne LED diode.

Povezivanje mikrokontrolera postiže se spajanjem dva prekidača s tipkama na priključak P1 i spajanjem dva terminala dvobojne LED na priključak P2. Dizajn oscilatora vrši se izborom dvaju keramičkih kondenzatora od 10pF kako bi se osigurala stabilnost. Signal sata generira se pomoću kristalnog oscilatora od 11 MHz.

Sklop za resetiranje dizajniran je odabirom kondenzatora elektrolita od 10uF i otpornika od 10K kako bi se postigla resetirana širina impulsa od 100 ms. Pad napona na otporniku održava se oko 1,2V.

Rad bipolarnog LED upravljačkog kruga

Jednom kad se krug uključi, mikrokontroler uvijek skenira ulazne igle na priključku P1. Ako se pritisne prva tipka, mikrokontroler prima nizak logički signal na odgovarajućem ulaznom pinu i u skladu s tim sastavljač dodjeljuje visoki logički signal pinu P0.0 i niski logički signal pinu P0.1. Ovime se crveno svjetlo LED-a usijava.

Sada kada se pritisne druga tipka, kompajler će u skladu s tim dodijeliti signal slabe logike koji će biti dodijeljen i izlaznim pinovima i LED će biti isključena.

LED upravljački krug za kontrolu svjetline LED diode pomoću 555 timera

LED upravljački krug za kontrolu svjetline LED diode pomoću 555 timera obično se postiže brzim prebacivanjem napajanja na LED, kontrolirajući omjer ON / OFF napajanja pomoću postupka tzv. modulacija širine impulsa (PWM) . LED pokretači također imaju ugrađenu upravljačku petlju za održavanje konstantne struje.

LED upravljački krug za kontrolu svjetline LED diode pomoću 555 timera

LED upravljački krug za kontrolu svjetline LED diode pomoću 555 timera

Ovaj gore prikazani sklop dizajniran je na temelju a 555 IC tajmer . UKLJUČITE krug (5V), jer je napon na okidaču od 555 IC manji od 1/3 Vcc.

Ulazni napon će doći do kondenzatora preko potenciometar 10kΩ i dioda D2 tako da se kondenzator počinje puniti s vremenskom konstantom RdR1C (gdje je Rd prednji otpor diode D2).

Kad napon kondenzatora pređe 2/3 Vcc, tajmer 555 se resetira. Tada će izlaz biti nula volti. U ovom se trenutku kondenzator prazni preko diode D1 i potenciometra R1 na izlazni pin, jer je u potencijalu uzemljenja. Kad napon kondenzatora padne ispod 1/3 Vcc, izlaz 555 IC ponovno raste na 5V. Taj se postupak nastavlja.

Ovdje se put punjenja i pražnjenja potpuno razlikuje jer je izoliran diodama D1 i D2 (pogledajte gornje slike). Ako je srednja točka potenciometra 50% (sredina), moći ćemo dobiti 50% radnog ciklusa (kvadratni valovi jednake širine impulsa).

Širina impulsa može se mijenjati promjenom vremena punjenja i pražnjenja, to je moguće podešavanjem potenciometra. Tako dobivamo PWM signal prema potrebnoj razini intenziteta.

Ovaj se signal primjenjuje na LED putem otpora od 4,7 kΩ. Svjetlina LED-a proporcionalna je prosječnoj vrijednosti kvadratnog vala. Za veliku širinu impulsa moguće je dobiti ogromnu svjetlinu LED-a. Također, ako se radi o niskom pulsu sa, svjetlina se smanjuje.

Primjene bipolarnih LED upravljačkih programa

Neke aplikacije za LED upravljačke programe su:

  • Industrijska / vanjska rasvjeta
  • Automatska kontrola intenziteta ulične rasvjete
  • Komercijalna rasvjeta
  • Stambena rasvjeta
  • Bljeskalica kamere mobitela
  • Automobilska unutarnja ili stražnja svjetla
  • Prijenosna svjetiljka / baklja
  • Oznake
  • Osvjetljenje dizala
  • LCD pozadinsko osvjetljenje

Dakle, ovdje se radi o dizajnu bipolarnih LED upravljačkih sklopova, njegovoj izradi pomoću mikrokontrolera, 555 IC tajmera i aplikacijama. Nadamo se da ste bolje razumjeli ove informacije.

Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s ovim konceptom ili električni i elektronički projekti , dajte svoje vrijedne prijedloge komentirajući ih u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas: Koja je funkcija potenciometra u krugu LED prigušivača?