Osvětlení 100 LED diod ze 6voltové baterie

Článek vysvětluje inovativní způsob pohonu více než stovky bílých LED diod ze 6voltové baterie. Obvod využívá IC 555 k řízení zesilovacího transformátoru, jehož výstup je nakonec použit pro osvětlení LED. Díky speciální konfiguraci PWM je obvod mnohem energeticky účinnější.

Hlavní fáze návrhu

Hlavní stupně tohoto ovladače 6V 100 LED pwm používající IC 555 jsou neuvěřitelný stupeň multivibrátoru konfigurovaný s ovládacím zařízením PWM a stupeň zesílení výstupního transformátoru.

Impulzy generované fází pwm se používají k vyřazení a nasycení vstupního vinutí transformátoru, které se zesiluje na zadané úrovně na výstupním vinutí transformátoru, které pohání hromadu LED připojených tam.

Použití IC 555 pro řízení PWM

IC 555 je zapojen ve své nejběžnější konfiguraci jako neuvěřitelný multivibrátor. Vše o obvodu vypadá docela běžně, protože vývody IC jsou konfigurovány v obvyklém formátu, s výjimkou dvou diod a několika předvoleb, díky nimž se obvod trochu liší od typických 555 neuvěřitelných nastavení.

Zahrnutí dvou diod a předvoleb zde umožňuje diskrétní ovládání pulzních formací.

Tato regulace pulzů se nazývá PWM nebo modulace šířky pulzu.

Implementaci PWM v obvodu lze pochopit podle schématu a následujících bodů:

Zpočátku, když je obvod napájen, pin # 2, který je spouštěcím pinem IC, je nízký, s kondenzátorem v režimu vybíjení, který udržuje výstup na nízké úrovni.

Jakmile je C2 zcela vybitý, převrátí výstup, který byl zpočátku nízký až vysoký. V tomto okamžiku se kondenzátor C2 začne nabíjet přes D1 a P1, dokud napětí na C2 nedosáhne 2/3 napájecího napětí, když pin # 6 IC je přepnut, což má za následek, že výstup a pin # 7 opět poklesnou.

Kruhový diagram

Výše uvedený postup se opakuje, což způsobuje trvalé oscilace na výstupu.

Protože však doby nabíjení a vybíjení C2 přímo odpovídají výstupním obdobím pulzů, jednoduše to znamená, že změnou nebo řízením nabíjení a vybíjení C2 samostatně bychom měli být schopni odpovídajícím způsobem dimenzovat výstupní impulsy.

Hrnce nebo předvolby P1 a P2 jsou přesně umístěny pro tyto úpravy, a proto představují funkci PWM.

Aplikace PWM přispívá k další důležité funkci pro současnou aplikaci. Vhodnou optimalizací pulzů můžeme nastavit obvod do nejekonomičtější polohy pro získání optimálního jasu z LED při relativně nižší spotřebě baterie.

Výstup z IC je převzat z jeho pinu číslo tři a použit pro řízení jako výkonový tranzistor.

Vzhledem k tomu, že kolektor výkonového tranzistoru je připojen k sekundárnímu (nízkonapěťovému) vinutí běžného transformátoru AC-DC, je celé napájecí napětí periodicky vypouštěno do této části induktoru transformátoru.

Jak se očekávalo, toto pulzní napětí, které je tlačeno do sekundárního vinutí, indukuje proporcionální velikost napětí do primárního vinutí transformátoru.

Tento proces je zcela obrácen ve srovnání se situací, kdy je transformátor používán s běžnými aplikacemi adaptéru AC-DC.

Napětí se spíše zvyšuje, než sestupuje na asi 230 voltů, což se shoduje s jeho normální specifikací primárního vinutí.

Toto zesílené napětí, které je k dispozici na volných koncích vinutí transformátoru, se ve skutečnosti používá k řízení velkého počtu LED diod, které jsou zapojeny do dlouhých sérií a několika paralelních připojení.

Jak je obvod napájen

Navrhovaný obvod ovladače LED 6V 100 je napájen baterií SMF o kapacitě 6 voltů a přibližně 4 Ah. Síla baterie se může zdát poměrně vysoká, ale parametry nejsou vhodné pro řízení velmi vysokého počtu LED diod.

O tomto problému jsem již hovořil v řadě mých dřívějších příspěvků. LED jsou v zásadě napěťově řízená zařízení a nejsou proudová, tj. Pokud aplikované napětí splňuje dopředné napětí, LED diody se rozsvítí na jmenovité úrovně proudu a naopak, pokud napětí neodpovídá specifikaci dopředného napětí LED, pak LED odmítne svítit i když je aplikovaný proud 100krát vyšší než hodnota nasycení.

Dalším faktorem spojeným s LED je, že tato zařízení lze provozovat v sérii s minimálními specifikovanými proudovými hladinami.

To znamená, že pokud napětí řady odpovídá celkovému dopřednému napětí řady, požadovaný proud by byl jen kolem velikosti, která by byla potřebná pro osvětlení jedné LED.

Tento parametr, spíše u zapojení LED, se stává nezbytným, když je zdrojové napětí poměrně nízké.

Pro řízení velkého počtu LED diod, jak je diskutováno pro navrhovaný obvod ze zdroje 6 voltů, je výše uvedené pravidlo nezbytné a bylo účinně použito.

Seznam dílů

K výrobě výše uvedeného obvodu budiče PWM LED budou zapotřebí následující součásti:

Pokud není uvedeno jinak, jsou všechny rezistory ¼¼ wattů.

• R1, R2 = 1K,
• R3 = 10 K,
• R4, R5, R6 = 100 ohmů,
• P1, P2 = 100 K.
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, keramický disk,
• IC = LM 555,
• T1 = TYP 127,
• TR1 = sek. - 0 - 6 V, prim. - 0 - 230 V, 500 mA
• Baterie - 6 voltů, 4 AH, typ SUNCA,
• PCB - Veroboard, řez podle požadované velikosti.
• LED diody - 5 mm, bílé, vysoce jasné, vysoce účinné. UPOZORNĚNÍ - OKRUH JE ZALOŽEN NA PŘEDPOKLADECH AUTORA A NEBOL BÝT PRAKTICKY OVĚŘENÝ, PORADÍ SE DISKRÉTA.