Obwód kontrolera natężenia światła LED PWM

Ten post wyjaśnia prosty obwód kontrolera PWM oparty na IC 555, który może być używany do kontrolowania intensywności określonego banku diod LED. Pomysł został zgłoszony przez pana Rajdeep.

Specyfikacja techniczna

Masz fantastyczny blog. Nauczyłem się wielu rzeczy z Twojego bloga.

Czytałem, że ściemnianie diod LED poprzez redukcję napięcia lub prądu zmniejsza żywotność diod. Czy to jest poprawne? A najlepszym sposobem na przyciemnienie LED jest PWM?

Zrobiłem więcej badań w tej sprawie i odkryłem, że diody LED nie ulegają uszkodzeniu, ale spektrum kolorów diod zmienia się przy niższym prądzie / napięciu.

Dioda LED 6500K przesunie się w kierunku 5000K po przyciemnieniu, znalazłem tę informację na jakimś forum akwarystycznym, mogę wysłać ci link, jeśli potrzebujesz. Ponadto mówią, że dioda LED ma tendencję do nagrzewania się, gdy prąd jest przyciemniony.

W każdym razie, czy możesz zrobić samouczek na temat PWM diod LED dużej mocy. Szukałem samouczka, ale nie mogłem znaleźć żadnego odpowiedniego tranzystora MOSFET, który będzie działał przy 5 woltach, przenosząc 20-30 amperów.

Większość tranzystorów MOSFET działa przy 10 woltach, więc czy można podłączyć MOSFET do bc547, a następnie do obwodu PWM? Czy to zadziała, czy będzie powolne / nieefektywne?

Czy tak ogromne obciążenie może być kontrolowane przez 555-pwm?

Kolejne pytanie, czy obwód pwm będzie współpracował z „obwodem prądu stałego LM317”?

P.S: Planuję wykonać pełne oświetlenie akwariowe LED, więc upewniam się, że będzie działać. Przepraszam za wiele pytań, nie jestem inżynierem elektrykiem, więc potrzebuję twojej pomocy. Przepraszam, że przeszkadzam...

I czy pwm będzie działać szeregowo z obwodem sterownika prądu stałego 317?
Jeśli to zadziała, myślę, że obwód będzie wyglądał tak:

12V smps -> 555pwm -> 317 ogranicznik prądu -> LED

Rajdeep.

Rozwiązywanie zapytania dotyczącego obwodu

Dzięki Rajdeep! To, czego nauczyłeś się na forach, może być całkowicie niepoprawne i wprowadzające w błąd, diody LED działają najbardziej wydajnie, gdy są napędzane minimalnymi prądami, chociaż oznaczałoby to proporcjonalnie mniejsze natężenie.

Prowadzenie diody LED przez PWM w rzeczywistości nie jest trudne… wyższy cykl pracy da wyższą intensywność i na odwrót, taka jest podstawowa zasada.

Projektowanie

Najpierw zapoznajmy się z obwodem kontrolera PWM LED 12 V, później w końcowej części artykułu zobaczymy, jak to samo można zaimplementować przy użyciu zasilania 5 V i mosfetu.

Poniższy pomysł na obwód przedstawia prosty obwód kontrolera PWM wykorzystujący IC 555, który może być używany do cyfrowego sterowania intensywnością diod LED od 0 do maksimum.

Na powyższym obrazku zasilanie jest pobierane z jednostki SMPS, która jest podawana do obwodu PWM za pomocą Stopień obwodu regulatora prądu LM338 .

Potencjometr P1 służy do dostosowania cykli pracy PWM do banku LED w celu uzyskania pożądanych poziomów intensywności.

Rezystor R3 określa graniczny poziom prądu z układu scalonego LM338, można go obliczyć z następującego wzoru:

R3 = 1,25 / prąd LED

Obwód przedstawia bank 36 diod LED (1 wat każdy) napędzany przez PWM i stopnie kontrolera prądu.

Rezystory serii LED są wprowadzane w celu ochrony każdego ciągu 3 diod LED przed przepięciem. ponieważ całkowity spadek napięcia przewodzenia strun wynosi 3,3 x 3 = 9,9 V, a napięcie zasilania 12 V jest o około 2 V wyższe.

R3 steruje prądem całkowitym całego banku LED i można go obliczyć przy pomocy powyższego wzoru, dla przedstawionego projektu wynik można obliczyć jako:

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

Moc = 1,25 x 0,35 x 12 = 5,25 wata, tutaj 0,35 to prąd płynący przez każdy ciąg diod LED, 12 to liczba ciągów, a 1,25 to stała wartość odniesienia określona w arkuszu danych IC LM338.

Przy odrobinie wysiłku możesz pominąć etap LM338, modyfikując istniejącą jednostkę SMPS do dowolnego pożądanego maksymalnego ograniczenia prądu, zgodnie ze specyfikacją diody LED, całą procedurę można poznać poniżej:

Jak wykonać obwód prądu zmiennego SMPS

Korzystanie ze sterowania PWM

W przypadkach, gdy napięcie zasilania jest ograniczone do 5 V, a zamierzone zastosowania wymagają sterowania PWM diodami LED przez mosfet, następujący obwód może być odpowiednio użyty do tego samego.

Schemat obwodu

Jak widać, powyższa konfiguracja jest identyczna z pierwszą, z wyjątkiem dodania stopnia wzmacniacza napięcia między pin3 IC 555 a bramką mosfet.

Tutaj kilka diod i kondensatorów skutecznie podnosi poziom PWM pinu3 z wartości szczytowej 5 V do wartości szczytowej 10 V, staje się to konieczne, ponieważ do regulacji używany jest mosfet, a mosfety nie reagują optymalnie przy napięciach bramki niższych niż 9 V.

Pokazany stopień wzmacniacza napięcia bramki mosfet może być również zastosowany z wyjściami PWM, które mogą pochodzić z płyty Arduino lub innych MCU.