Řídicí obvod LED PWM LED

Příspěvek vysvětluje jednoduchý obvod řadiče PWM založený na IC 555, který lze použít pro řízení intenzity specifikované LED banky. Nápad požadoval pan Rajdeep.

Technické specifikace

Fantastický blog, který máte. Z vašeho blogu jsem se dozvěděl mnoho věcí.

Četl jsem, že stmívání LED snížením napětí nebo proudu snižuje životnost LED. Je to správně? A nejlepší způsob, jak stmívat LED, je PWM?

Udělal jsem v této věci další výzkum a zjistil jsem, že LED diody se nepoškozují, ale barevné spektrum LED se mění při nižším proudu / napětí.

6500K LED se po ztlumení pohne směrem k 5 000K. Tuto informaci jsem našel na nějakém fóru o akváriu, mohu vám v případě potřeby poslat odkaz. Také říkají, že LED má tendenci se zahřívat, když je proud tlumený.

Mimochodem, můžete udělat výukový program o PWM vysoce výkonných LED. Hledal jsem výukový program, ale nemohl jsem najít žádné vhodné MOSFETy, které by fungovaly v 5voltu, zatímco by nesly 20-30amps.

Většina MOSFETů pracuje v 10voltech, takže je možné připojit MOSFET k bc547 a poté k obvodu pwm? Bude to fungovat, nebo to bude pomalé / neúčinné?

Lze takové obrovské zatížení ovládat 555 pwm?

Další otázka, bude obvod pwm pracovat s „obvodem s konstantním proudem LM317“?

P.S: Mám v plánu provést úplné LED akvarijní osvětlení, takže se starám o to, aby to fungovalo. Omlouvám se za spoustu otázek, nejsem elektrotechnik, takže potřebuji vaši pomoc. Omlouvám se, že jsem vás obtěžoval ...

A bude pwm pracovat v sérii s obvodem budiče s konstantním proudem 317?
Pokud to funguje, myslím, že obvod bude takový:

12V smps -> 555pwm -> 317 omezovač proudu -> LED

Rajdeep.

Řešení dotazu na okruh

Díky Rajdeep! To, co jste se naučili na fórech, může být zcela nesprávné a zavádějící, LED diody fungují nejúčinněji, když jsou poháněny minimálními proudy, i když by to znamenalo úměrně nižší intenzitu.

Řízení LED pomocí PWM ve skutečnosti to není obtížné .... vyšší pracovní cyklus bude produkovat vyšší intenzitu a naopak, to je základní princip.

Design

Nejprve se podívejme na obvod řadiče 12V LED PWM, později v závěrečné části článku uvidíme, jak může být implementováno to samé pomocí 5V napájení a mosfetu.

Následující myšlenka obvodu ukazuje jednoduchý obvod řadiče PWM využívající IC 555, který lze použít k digitálnímu řízení intenzity LED od 0 do maxima.

Na výše uvedeném obrázku je napájení získáváno z jednotky SMPS, která se aplikovala na obvod PWM prostřednictvím a Stupeň obvodu proudového regulátoru LM338 .

Hrnec P1 se používá pro přizpůsobení pracovních cyklů PWM na LED banku pro dosažení požadované úrovně intenzity.

Odpor R3 určuje mezní úroveň proudu z IC LM338, lze jej vypočítat podle následujícího vzorce:

R3 = 1,25 / proud LED

Obvod zobrazuje banku 36 LED (každý 1 watt) poháněnou PWM a aktuálními stupni regulátoru.

Rezistory řady LED jsou zavedeny pro ochranu každé 3 LED řetězce před přepětím. protože celkový pokles dopředného napětí strun tvoří 3,3 x 3 = 9,9 V a napájecí napětí 12V je to asi o 2 V vyšší.

R3 řídí celkový proud pro celou banku LED a lze jej vypočítat pomocí výše uvedeného vzorce, pro zobrazený design lze výsledek vypočítat jako:

R3 = 1,25 / 0,35 x 12 = 0,29 ohmů

Příkon = 1,25 x 0,35 x 12 = 5,25 wattu, zde 0,35 je proud přes každý řetězec LED, 12 je počet řetězců a 1,25 je pevná reference, jak je uvedeno v datovém listu IC LM338.

S trochou úsilí můžete přeskočit fázi LM338 úpravou vaší stávající jednotky SMPS na libovolný požadovaný maximální limit proudu, podle specifikací LED se celý postup dozvíte níže:

Jak vytvořit obvod SMPS s proměnným proudem

Používání PWM Control

V případech, kdy je napájecí napětí omezeno na 5 V a zamýšlené aplikace vyžadují PWM řízení LED diod přes mosfet, lze pro stejný účel vhodně použít následující obvod.

Kruhový diagram

Jak vidíme, výše uvedená konfigurace je identická s první konfigurací, kromě přidání stupně zesilovače napětí mezi pin3 IC 555 a bránu MOSFET.

Zde pár diod a kondenzátorů účinně zvyšuje úroveň PWM pin3 z vrcholu 5V na vrchol 10V, což se stává bezpodmínečně nutné, protože se pro předpisy používá MOSFET a MOSFETY nereagují optimálně s hradlovým napětím nižším než 9V.

Zobrazený stupeň zesilovače napětí brány MOSFET lze také použít s výstupy PWM, které mohou být odvozeny z desky Arduino nebo jiných MCU.