Το LED DIMMER είναι κυρίως ένα κύκλωμα PWM (Pulse Width Modulation) με βάση το 555 IC που αναπτύχθηκε για να πάρει μεταβλητή τάση σε σταθερή τάση. Η μέθοδος PWM εξηγείται παρακάτω. Πριν ξεκινήσουμε να κατασκευάζουμε ένα κύκλωμα Dimmer LED 1 Watt, σκεφτείτε πρώτα ένα απλό κύκλωμα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Τώρα αν ο διακόπτης στο σχήμα κλείνει συνεχώς για μια χρονική περίοδο, τότε ο λαμπτήρας θα ανάβει συνεχώς κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Εάν ο διακόπτης είναι κλειστός για 8ms και ανοίξει για 2ms σε έναν κύκλο 10ms, τότε ο λαμπτήρας θα είναι ΟΝ μόνο στη διάρκεια των 8ms. Τώρα ο μέσος τερματικός σταθμός πέρα από μια περίοδο 10ms = Χρόνος ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ / (Χρόνος ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ + Χρόνος απενεργοποίησης), αυτό ονομάζεται κύκλος λειτουργίας και είναι 80% (8 / (8 + 2)), έτσι ο μέσος όρος Η τάση εξόδου θα είναι 80% της τάσης της μπαταρίας.
Στη δεύτερη περίπτωση, ο διακόπτης είναι κλειστός για 5ms και ανοίγει για 5ms για περίοδο 10ms, οπότε η μέση τάση τερματικού στην έξοδο θα είναι 50% της τάσης της μπαταρίας. Πείτε εάν η τάση της μπαταρίας είναι 5V και ο κύκλος λειτουργίας είναι 50% και έτσι η μέση τάση τερματικού θα είναι 2,5V.
Στην τρίτη περίπτωση ο κύκλος λειτουργίας είναι 20% και η μέση τάση τερματικού είναι 20% της τάσης της μπαταρίας.
Τώρα πώς χρησιμοποιείται αυτή η τεχνική σε αυτό το LED Dimmer; Εξηγείται στην επόμενη ενότητα αυτού του σεμιναρίου.
Εξαρτήματα κυκλώματος
+5v τροφοδοτικό
1WATT LED, 555IC
1Κ και 100R αντιστάσεις
ΣΥΜΒΟΥΛΗ122
100K προεπιλογή ή ποτ
IN4148 ή IN4047- δύο κομμάτια, Πυκνωτής 10nF ή 22nF
ΒΕΒΑΙΩΘΕΙΤΕ ΝΑ ΘΕΡΜΑΝΕΤΕ ΝΑ ΠΙΣΩ ΚΑΙ ΤΟ LED ΚΑΙ ΤΟ ΜΕΤΑΦΟΡΑ.
Διάγραμμα κυκλώματος
Το κύκλωμα συνδέεται στο breadboard σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος. Ωστόσο, πρέπει να προσέξουμε κατά τη σύνδεση των ακροδεκτών LED και των τρανζίστορ. Εάν το LED φαίνεται να τρεμοπαίζει σε οποιοδήποτε στάδιο αντικαταστήστε τον πυκνωτή με χαμηλότερη χωρητικότητα.
Εδώ μπορεί κανείς να αντικαταστήσει το LED 1 WATT με 15 μικρότερα.
Εργαζόμενος
Ολόκληρη η παραγωγή PWM πραγματοποιείται λόγω της διαφοράς στους χρόνους φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή στο κύκλωμα. Τώρα για να το καταλάβετε αυτό, θεωρήστε ότι το δοχείο έχει ρυθμιστεί και η αντίσταση διαιρείται ως 25K από τη μία πλευρά και 75K από την άλλη, όπως φαίνεται στο σχήμα. Τώρα η φόρτιση του πυκνωτή (πράσινη γραμμή) μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο μέσω του τμήματος αντίστασης των 75K λόγω της δίοδος D2. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης του πυκνωτή, η έξοδος IC TIMER 555 είναι υψηλή. Μόλις ο πυκνωτής φορτίσει σε ένα δυναμικό, αποφορτίζεται.
Τώρα η εκφόρτιση του πυκνωτή (κόκκινη γραμμή) πρέπει να πραγματοποιηθεί μέσω μέρους αντίστασης 25K λόγω του D1, αυτή τη στιγμή το 555 TIMER εξάγει LOW. Λοιπόν, τώρα σκεφτείτε την περίπτωση που μπορεί να πει κανείς κατά τη φόρτιση του πυκνωτή, το ρεύμα ρέει μέσα από 75Κ μέρος παίρνοντας πολύ περισσότερο χρόνο από ό, τι για να εκφορτώσει, καθώς το ρεύμα εκφόρτισης πρέπει να ρέει μόνο 25K Επομένως, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι ο χρόνος φόρτισης του πυκνωτή είναι 4 φορές η εκφόρτιση που σημαίνει ότι ο χρόνος ενεργοποίησης 555 TIMER είναι 4 φορές ο χρόνος απενεργοποίησης. Έτσι, ο λόγος λειτουργίας του σήματος εξόδου χρονοδιακόπτη είναι 4/5 = 80%.
Έτσι, κάθε φορά που αλλάζουμε το ποτενσιόμετρο, αλλάζουμε διαφορετικούς χρόνους ενεργοποίησης και απενεργοποίησης δίνοντας έξοδο PWM.
Τώρα αυτό το σήμα PWM τροφοδοτείται στη βάση τρανζίστορ, για την οδήγηση του φορτίου υψηλού ρεύματος. Με βάση την τελευταία περίπτωση, το LED θα είναι ON για 8ms και OFF για 2ms, τώρα το αποτέλεσμα είναι ότι το ανθρώπινο μάτι μπορεί να πιάσει το πολύ 50Hz και αφού το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να πιάσει το πλαίσιο και έτσι φαίνεται συνεχές, επειδή το LED θα ανάβει μόνο για 8ms, η λάμψη LED φαίνεται χαμηλότερη από την αρχική ένταση για το ανθρώπινο μάτι. Έτσι επιτυγχάνεται ο στόχος του έργου.