Φωτίζει 100 LED από μπαταρία 6 Volt

Το άρθρο εξηγεί έναν καινοτόμο τρόπο οδήγησης περισσότερων από εκατό λευκών LED από μια μπαταρία 6 volt. Το κύκλωμα χρησιμοποιεί το IC 555 για την οδήγηση ενός μετασχηματιστή step up, του οποίου η έξοδος χρησιμοποιείται τελικά για το φωτισμό των LED Μια ειδική διαμόρφωση PWM κάνει το κύκλωμα πολύ αποδοτικό.

Κύρια στάδια του σχεδιασμού

Τα κύρια στάδια αυτού του οδηγού 6W 100 LED pwm που χρησιμοποιούν IC 555 είναι ένα αστάθμητο στάδιο πολλαπλών δονητών που έχει διαμορφωθεί με δυνατότητα ελέγχου PWM και ένα στάδιο μετασχηματισμού εξόδου.

Οι παλμοί που παράγονται από το στάδιο pwm χρησιμοποιούνται για απόρριψη και κορεσμό της περιέλιξης εισόδου του μετασχηματιστή, οι οποίοι ενισχύονται στα καθορισμένα επίπεδα στην περιέλιξη εξόδου του μετασχηματιστή οδηγώντας τη δέσμη των LED που συνδέονται εκεί.

Χρήση IC 555 για PWM Control

Το IC 555 είναι ενσύρματο στην πιο συνηθισμένη διαμόρφωσή του, ως ασήμαντος πολυ-δονητής. Τα πάντα σχετικά με το κύκλωμα φαίνονται αρκετά συνηθισμένα καθώς οι ακίδες του IC είναι διαμορφωμένες με τη συνηθισμένη μορφή τους, εκτός από τις δύο διόδους και μερικές προκαθορισμένες ρυθμίσεις που καθιστούν το κύκλωμα λίγο διαφορετικό από τις τυπικές ρυθμίσεις 555 astable.

Η συμπερίληψη των δύο διόδων και των προεπιλογών εδώ επιτρέπει τον έλεγχο των σχηματισμών παλμών διακριτικά.

Αυτός ο έλεγχος των παλμών ονομάζεται PWM ή διαμόρφωση πλάτους παλμού.

Η εφαρμογή PWM στο κύκλωμα μπορεί να γίνει κατανοητή με αναφορά στο διάγραμμα και με τα ακόλουθα σημεία:

Αρχικά όταν το κύκλωμα τροφοδοτείται, ο πείρος # 2 που είναι ο πείρος ενεργοποίησης του IC, πηγαίνει χαμηλά, με τον πυκνωτή στη λειτουργία εκφόρτισης, κρατώντας την έξοδο χαμηλή.

Μόλις το C2 αποφορτιστεί πλήρως, αναστρέφει την έξοδο που ήταν αρχικά χαμηλή σε υψηλή. Σε αυτό το σημείο ο πυκνωτής C2 αρχίζει να φορτίζει μέσω των D1 και P1, έως ότου η τάση στο C2 φτάσει τα 2/3 της τάσης τροφοδοσίας, όταν ο πείρος # 6 του IC αλλάζει, με αποτέλεσμα η έξοδος και ο πείρος # 7 να πέφτουν ξανά χαμηλά.

Διάγραμμα κυκλώματος

Η παραπάνω διαδικασία επαναλαμβάνεται, προκαλώντας παρατεταμένες ταλαντώσεις στην έξοδο.

Ωστόσο, δεδομένου ότι οι περίοδοι φόρτισης και εκφόρτισης του C2 αντιστοιχούν άμεσα στις περιόδους εξόδου των παλμών, αυτό σημαίνει απλά ότι μεταβάλλοντας ή ελέγχοντας τη φόρτιση και την εκφόρτιση του C2 ξεχωριστά, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να διαστασιοποιήσουμε τους παλμούς εξόδου αντίστοιχα.

Οι γλάστρες ή οι προεπιλογές P1 και P2 είναι ακριβώς τοποθετημένες για αυτές τις ρυθμίσεις και ως εκ τούτου αποτελεί τη λειτουργία PWM.

Η εφαρμογή PWM συμβάλλει σε μια άλλη σημαντική λειτουργία για την παρούσα εφαρμογή. Με την κατάλληλη βελτιστοποίηση των παλμών, μπορούμε να ρυθμίσουμε το κύκλωμα σε μια πιο οικονομική θέση για να έχουμε τη βέλτιστη φωτεινότητα από τα LED με σχετικά χαμηλότερη κατανάλωση μπαταρίας.

Η έξοδος από το IC λαμβάνεται από τον αριθμό pin 3 και χρησιμοποιείται για οδήγηση ως τρανζίστορ ισχύος.

Εφόσον ο συλλέκτης του τρανζίστορ ισχύος συνδέεται με τη δευτερεύουσα περιέλιξη (χαμηλής τάσης) ενός συνηθισμένου μετασχηματιστή AC-DC, ολόκληρη η τάση τροφοδοσίας απορρίπτεται περιοδικά σε αυτό το τμήμα του επαγωγέα μετασχηματιστή.

Όπως αναμενόταν, αυτή η παλμική τάση που ωθείται στη δευτερεύουσα περιέλιξη προκαλεί ανάλογο μέγεθος τάσης στην πρωτεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Η διαδικασία αντιστρέφεται πλήρως σε σύγκριση με την κατάσταση κατά την οποία ο μετασχηματιστής χρησιμοποιείται με τις κανονικές εφαρμογές του προσαρμογέα AC-DC.

Η τάση αυξάνεται αντί να μειώνεται στα περίπου 230 βολτ, που είναι η κανονική προδιαγραφή πρωτεύουσας περιέλιξής της.

Αυτή η ενισχυμένη τάση που διατίθεται στα ελεύθερα άκρα περιέλιξης του μετασχηματιστή χρησιμοποιείται στην πραγματικότητα για την οδήγηση ενός μεγάλου αριθμού LED που συνδέονται μέσω μακρών σειρών και μερικών παράλληλων συνδέσεων.

Πώς τροφοδοτείται το κύκλωμα

Το προτεινόμενο κύκλωμα οδήγησης LED 6V 100 τροφοδοτείται από μπαταρία SMF 6 βολτ και χωρητικότητα περίπου 4 AH. Η ισχύς της μπαταρίας μπορεί να φαίνεται αρκετά υψηλή, αλλά οι παράμετροι δεν είναι κατάλληλες για την οδήγηση ενός πολύ υψηλού αριθμού LED.

Έχω ήδη συζητήσει για αυτό το ζήτημα σε αριθμό από τις προηγούμενες δημοσιεύσεις μου. Βασικά τα LED είναι συσκευές με τάση και όχι ρεύμα, δηλαδή εάν η εφαρμοζόμενη τάση ικανοποιεί την τάση προς τα εμπρός, τα LED ανάβουν με ονομαστικά επίπεδα ρεύματος και αντίθετα εάν η τάση δεν ταιριάζει με τις προδιαγραφές τάσης προς τα εμπρός LED, τότε το LED αρνείται να ανάψει Ακόμα κι αν το εφαρμοζόμενο ρεύμα γίνεται 100 φορές η τιμή κορεσμού.

Ένας άλλος παράγοντας που σχετίζεται με τα LED είναι ότι αυτές οι συσκευές μπορούν να λειτουργούν σε σειρά με τα ελάχιστα καθορισμένα τρέχοντα επίπεδα.

Αυτό σημαίνει ότι εάν η τάση της σειράς ταιριάζει με τη συνολική τάση προς τα εμπρός της σειράς, το απαιτούμενο ρεύμα θα ήταν ακριβώς γύρω από το μέγεθος που θα απαιτούσε για το φωτισμό ενός μόνο LED.

Αυτή η παράμετρος μάλλον χαρακτηρίζεται με την καλωδίωση LED καθίσταται επιτακτική όταν η τάση πηγής είναι αρκετά χαμηλή.

Έτσι, για την οδήγηση πολλών αριθμών LED όπως συζητήθηκε για το προτεινόμενο κύκλωμα από μια πηγή 6 βολτ, ο παραπάνω κανόνας καθίσταται απαραίτητος και έχει χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά.

Λίστα ανταλλακτικών

Θα απαιτηθούν τα ακόλουθα εξαρτήματα για την κατασκευή του παραπάνω κυκλώματος οδηγού LED PWM:

Όλες οι αντιστάσεις είναι ¼ watt, εκτός αν ορίζεται διαφορετικά.

• R1, R2 = 1Κ,
• R3 = 10 Κ,
• R4, R5, R6 = 100 Ohms,
• P1, P2 = 100 Κ
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, κεραμικός δίσκος,
• IC = LM 555,
• T1 = ΤΥΠΟΣ 127,
• TR1 = δευτ. - 0 - 6 V, αστάρι. - 0 - 230 V, 500mA
• Μπαταρία - 6 βολτ, 4 AH, τύπου SUNCA,
• PCB - Veroboard, κομμένο σύμφωνα με το απαιτούμενο μέγεθος.
• LED - 5 mm, λευκό, έντονο φωτεινό, υψηλής απόδοσης. ΠΡΟΣΟΧΗ - Το ΚΥΚΛΩΜΑ ΒΑΣΕΙ ΤΙΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΓΓΡΑΦΕΙ Ο ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ ΚΑΙ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΕΠΑΛΗΘΕΥΜΕΝΟ, ΣΥΜΦΩΝΕΤΑΙ Η ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΘΕΑΤΩΝ.