Ένα LED πρόγραμμα οδήγησης ή διπολικό οδηγό LED είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα το οποίο ρυθμίζει την ποσότητα ρεύματος και τάσης σε λυχνία LED ή LED. Μια λυχνία LED είναι ένα φως που περιέχει μια διάταξη LED διαμορφωμένων σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί αποτελεσματικά. Τα διπολικά κυκλώματα οδηγών LED είναι τροφοδοτικά βελτιστοποιημένα για LED και είναι γενικά γνωστά ως «οδηγά LED».
Οι οδηγοί LED λαμβάνουν ισχύ από την κύρια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) (κύρια τάση). Ο οδηγός διορθώνει αυτήν την κύρια τάση για να παράγει μια σταθερή τάση DC στη δευτερεύουσα πλευρά για να οδηγήσει τη λυχνία LED. Οι οδηγοί LED μπορούν να έχουν ογκώδεις μετασχηματιστές πυρήνα σιδήρου για να κατεβούν την κύρια υψηλή τάση σε χαμηλότερη τάση για τη λυχνία LED (για παράδειγμα 12V).
Τα περισσότερα νοικοκυριά χρησιμοποιούν α μετατροπέας ισχύος να μειώσει την τάση για τη λυχνία LED λόγω του χαμηλότερου κόστους και του μικρού συντελεστή μορφής.
Η βασική δομή των διπολικών LED
Οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) είναι συσκευές ημιαγωγών δύο τερματικών. Ένα LED Διασταύρωση PN απελευθερώνει φωτόνια όταν ρέει ένα ρεύμα σε μια διαδικασία που ονομάζεται θερμοφωταύγεια. Το χρώμα ενός LED καθορίζεται από τον τύπο του χρησιμοποιούμενου υλικού - το οποίο καθορίζει τα χαρακτηριστικά του διακένου ενεργειακής ζώνης ειδικά για τον ημιαγωγό.
Δομή ενός συμβόλου LED και κυκλώματος
Ένα LED κατασκευάζεται επίσης από μια σύνδεση P-N, αλλά το πυρίτιο είναι ακατάλληλο επειδή το ενεργειακό φράγμα είναι πολύ χαμηλό. Τα πρώτα LED κατασκευάστηκαν από αρσενίδιο γαλλίου (GaAs) και παρήγαγαν υπέρυθρο φως στα περίπου 905 nm.
Ο λόγος για την παραγωγή αυτού του χρώματος είναι η ενεργειακή διαφορά μεταξύ της ζώνης αγωγιμότητας και του χαμηλότερου ενεργειακού επιπέδου (ζώνη σθένους) στα GaAs. Όταν εφαρμόζεται τάση στο LED, στα ηλεκτρόνια δίνεται αρκετή ενέργεια για να πηδήσουν στη ζώνη αγωγιμότητας και τις ροές ρεύματος. Όταν ένα ηλεκτρόνιο χάνει ενέργεια και πέσει πίσω στη ζώνη σθένους, εκπέμπεται συχνά ένα φωτόνιο (φως).
Εκπομπή φωτός φωτονίων στον ημιαγωγό
Κύκλωμα οδηγού διπολικών οδηγήσεων με χρήση μικροελεγκτή
Αυτό είναι ένα απλό κύκλωμα που δίνεται παρακάτω και ο σχεδιασμός περιλαμβάνει τη διασύνδεση ενός μικροελεγκτή, του ταλαντωτή και επαναφέρει τα κυκλώματα για τον μικροελεγκτή και την επιλογή της αντίστασης LED.
Κύκλωμα οδηγού διπολικής LED με χρήση μικροελεγκτή
Το LED που χρησιμοποιείται εδώ έχει πτώση τάσης προς τα εμπρός 2,2V και ως εκ τούτου μπορεί να προκαλέσει πόλωση χρησιμοποιώντας τροφοδοσία 5V. Το κύκλωμα χρησιμοποιεί έναν Μικροελεγκτή για την οδήγηση του διπολικού LED. Ο έλεγχος του κυκλώματος οδηγού LED γίνεται από το Πρόγραμμα μικροελεγκτή , με βάση τα κουμπιά εισόδου. Ο Μικροελεγκτής προγραμματίζεται για να στέλνει τα κατάλληλα σήματα στις δύο ακίδες εξόδου. Αυτές οι ακίδες εξόδου συνδέονται με τους ακροδέκτες του διπολικού LED.
Η διασύνδεση του μικροελεγκτή επιτυγχάνεται συνδέοντας δύο διακόπτες μπουτόν στη θύρα P1 και συνδέοντας τους δύο ακροδέκτες του διχρωμικού LED στη θύρα P2. Ο σχεδιασμός του ταλαντωτή γίνεται επιλέγοντας δύο κεραμικούς πυκνωτές 10pF για να παρέχει σταθερότητα. Το σήμα ρολογιού δημιουργείται χρησιμοποιώντας ταλαντωτή Crystal 11MHz.
Το κύκλωμα επαναφοράς έχει σχεδιαστεί επιλέγοντας έναν πυκνωτή ηλεκτρολύτη 10uF και μια αντίσταση 10K για την επίτευξη πλάτους παλμού επαναφοράς 100ms. Η πτώση τάσης στην αντίσταση διατηρείται γύρω στα 1,2V.
Λειτουργία κυκλώματος οδήγησης διπολικών οδηγήσεων
Μόλις το κύκλωμα είναι ενεργοποιημένο, ο μικροελεγκτής σαρώνει πάντα τις ακίδες εισόδου στη θύρα P1. Εάν πατηθεί το πρώτο κουμπί, ο μικροελεγκτής λαμβάνει ένα σήμα χαμηλής λογικής στον αντίστοιχο ακροδέκτη εισόδου και, συνεπώς, ο μεταγλωττιστής εκχωρεί ένα σήμα υψηλής λογικής στον ακροδέκτη P0.0 και ένα χαμηλό λογικό σήμα στην καρφίτσα P0.1. Αυτό ριζώνει το κόκκινο φως του LED να ανάβει.
Τώρα, όταν πατηθεί το δεύτερο κουμπί, ο μεταγλωττιστής θα εκχωρήσει αναλόγως ένα σήμα χαμηλής λογικής που θα εκχωρηθεί τόσο στους ακροδέκτες εξόδου όσο και στο LED θα σβήσει.
Κύκλωμα οδηγού LED για έλεγχο φωτεινότητας LED με χρονοδιακόπτη 555
Κύκλωμα οδηγού LED για έλεγχο φωτεινότητας LED με χρονοδιακόπτη 555 επιτυγχάνεται συνήθως με γρήγορη εναλλαγή του τροφοδοτικού στο LED, ελέγχοντας την αναλογία ON / OFF του τροφοδοτικού χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) . Οι οδηγοί LED έχουν επίσης ενσωματωμένο βρόχο ελέγχου για τη διατήρηση σταθερού ρεύματος.
Κύκλωμα οδηγού LED για έλεγχο φωτεινότητας LED με χρονοδιακόπτη 555
Αυτό το κύκλωμα που φαίνεται παραπάνω έχει σχεδιαστεί με βάση ένα 555 χρονόμετρο IC . Ενεργοποιήστε το κύκλωμα (5V), επειδή η τάση στον πείρο σκανδάλης των 555 IC είναι μικρότερη από 1/3 Vcc.
Η τάση εισόδου θα φτάσει στον πυκνωτή μέσω το ποτενσιόμετρο 10kΩ και δίοδο D2 έτσι ώστε ο πυκνωτής να ξεκινήσει τη φόρτιση με μια σταθερά χρόνου RdR1C (όπου το Rd είναι η αντίσταση προς τα εμπρός της Δίοδος D2).
Όταν η τάση του πυκνωτή υπερβαίνει τα 2/3 Vcc, ο χρονοδιακόπτης 555 επανέρχεται. Τότε η έξοδος θα είναι μηδέν βολτ. Αυτή τη στιγμή, ο πυκνωτής εκφορτώνει μέσω της διόδου D1 και του ποτενσιόμετρου R1 στον πείρο εξόδου δεδομένου ότι είναι δυναμικό γείωσης. Όταν η τάση του πυκνωτή πέσει κάτω από το 1/3 Vcc, η έξοδος του 555 IC αυξάνεται και πάλι στα 5V. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται.
Εδώ η διαδρομή φόρτισης και εκφόρτισης είναι εντελώς διαφορετική δεδομένου ότι απομονώνεται από τις διόδους D1 και D2 (ανατρέξτε στις παραπάνω εικόνες). Εάν το μεσαίο σημείο του ποτενσιόμετρου είναι στο 50% (μεσαίο), θα μπορέσουμε να έχουμε έναν κύκλο λειτουργίας 50% (τετραγωνικά κύματα ίσου πλάτους παλμού).
Το πλάτος του παλμού μπορεί να ποικίλλει αλλάζοντας το χρόνο φόρτισης και εκφόρτισης, αυτό είναι δυνατό προσαρμόζοντας το ποτενσιόμετρο. Έτσι λαμβάνουμε το σήμα PWM σύμφωνα με το απαιτούμενο επίπεδο έντασης.
Αυτό το σήμα εφαρμόζεται στο LED μέσω αντίστασης 4,7kΩ. Η φωτεινότητα του LED είναι ανάλογη με τη μέση τιμή του τετραγωνικού κύματος. Για υψηλό πλάτος παλμού, μπορείτε να αποκτήσετε την τεράστια φωτεινότητα των LED. Επίσης, εάν είναι χαμηλός παλμός με, η φωτεινότητα μειώνεται.
Εφαρμογές Διπολικών Οδηγών LED
Ορισμένες εφαρμογές για προγράμματα οδήγησης LED είναι:
- Βιομηχανικός / εξωτερικός φωτισμός
- Αυτόματος έλεγχος έντασης των φωτεινών σηματοδοτών
- Εμπορικός φωτισμός
- Οικιακός φωτισμός
- Φλας κάμερας κινητού τηλεφώνου
- Εσωτερικά αυτοκίνητα ή πίσω φώτα
- Φορητός φακός / φακός
- Σήμανση
- Φωτισμός ασανσέρ
- Οπίσθιος φωτισμός LCD
Έτσι, όλα αφορούν το σχεδιασμό κυκλώματος οδηγού Bipolar LED, την κατασκευή του χρησιμοποιώντας μικροελεγκτή, 555 χρονοδιακόπτη IC και εφαρμογές. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτών των πληροφοριών.
Επιπλέον, τυχόν ερωτήσεις σχετικά με αυτήν την ιδέα ή ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , δώστε τις πολύτιμες προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, Ποια είναι η λειτουργία του ποτενσιόμετρου σε κύκλωμα dimmer LED;
