LED dioda budič nebo bipolární budič LED je elektrický obvod, který reguluje množství proudu a napětí na LED nebo LED lampu. LED lampa je světlo, které obsahuje uspořádání LED konfigurovaných v elektrickém obvodu, který je navržen tak, aby fungoval efektivně. Bipolární budicí obvody LED jsou napájecí zdroje optimalizované pro LED a jsou obecně známé jako „LED budiče“.
Budiče LED přijímají energii z hlavního zdroje střídavého proudu (AC) (primární napětí). Řidič usměrňuje toto primární napětí, aby generoval konstantní stejnosměrné napětí na sekundární straně, aby pohánělo LED lampu. Budiče LED mohou mít transformátory s objemným železným jádrem, které snižují hlavní vysoké napětí na nižší napětí pro LED lampu (například 12V).
Většina domácností používá výkonový měnič snížit napětí pro LED lampu kvůli jejich nižším nákladům a malému provedení.
Základní struktura bipolární LED
Světelné diody (LED) jsou dvousvorková polovodičová zařízení. LED Spojení PN uvolňuje fotony, když jím protéká proud v procesu zvaném termoluminiscence. Barva LED je dána typem použitého materiálu - který určuje vlastnosti mezery v energetickém pásmu specifické pro polovodič.
Struktura LED a symbol obvodu
LED je také vyrobena ze spojení P-N, ale křemík je nevhodný, protože energetická bariéra je příliš nízká. První LED diody byly vyrobeny z arsenidu gália (GaAs) a produkovaly infračervené světlo při přibližně 905 nm.
Důvodem pro výrobu této barvy je energetický rozdíl mezi vodivým pásmem a nejnižší úrovní energie (valenční pásmo) v GaAs. Když je na LED aplikováno napětí, dostávají elektrony dostatek energie, aby skočily do vodivého pásma a protékaly proudy. Když elektron ztratí energii a spadne zpět do valenčního pásma, je často emitován foton (světlo).
Emise fotonového světla v polovodiči
Bipolární LED Driver Circuit pomocí mikrokontroléru
Toto je jednoduchý obvod uvedený níže a konstrukce zahrnuje propojení mikrokontroléru, oscilátoru a resetovacích obvodů pro mikrokontrolér a výběr LED rezistoru.
Bipolární LED Driver Circuit pomocí mikrokontroléru
Zde použitá LED má pokles dopředného napětí 2,2 V, a proto může být předpjatá pomocí napájení 5 V. Obvod používá mikrokontrolér k řízení bipolární LED. Ovládání obvodu ovladače LED se provádí pomocí Program mikrokontroléru , na základě vstupních tlačítek. Mikrokontrolér je odpovídajícím způsobem naprogramován tak, aby odesílal příslušné signály na dva výstupní piny. Tyto výstupní piny jsou připojeny ke svorkám bipolární LED.
Rozhraní mikrokontroléru je dosaženo připojením dvou tlačítkových spínačů k portu P1 a připojením dvou svorek dvoubarevné LED k portu P2. Konstrukce oscilátoru se provádí výběrem dvou keramických kondenzátorů 10pF pro zajištění stability. Hodinový signál je generován pomocí 11MHz krystalového oscilátoru.
Resetovací obvod je navržen výběrem elektrolytového kondenzátoru 10uF a rezistoru 10K k dosažení šířky resetovacího pulzu 100ms. Pokles napětí na rezistoru se udržuje kolem 1,2V.
Práce s bipolárním LED budicím obvodem
Jakmile je obvod zapnutý, mikrokontrolér vždy skenuje vstupní piny na portu P1. Pokud je stisknuto první tlačítko, mikrokontrolér přijme nízký logický signál na odpovídajícím vstupním pinu a podle toho kompilátor přiřadí vysoký logický signál pinu P0.0 a nízký logický signál pinu P0.1. Toto zakoření, aby červené světlo LED svítilo.
Nyní, když je stisknuto druhé tlačítko, překladač příslušně přiřadí nízký logický signál, který bude přiřazen jak výstupním pinům, tak i LED zhasne.
LED Driver Circuit pro ovládání jasu LED pomocí časovače 555
LED Driver Circuit pro ovládání jasu LED pomocí časovače 555 je obvykle dosaženo rychlým přepnutím napájecího zdroje na LED, řízením poměru zapnutí / vypnutí napájecího zdroje pomocí procesu zvaného pulzní šířková modulace (PWM) . Budiče LED mají také zabudovanou řídicí smyčku, která udržuje konstantní proud.
LED Driver Circuit pro ovládání jasu LED pomocí časovače 555
Tento obvod zobrazený výše je navržen na základě a 555 časovač IC . Zapněte obvod (5 V), protože napětí na spouštěcím kolíku 555 IC je menší než 1/3 Vcc.
Vstupní napětí dosáhne kondenzátoru přes potenciometr 10kΩ a dioda D2, takže kondenzátor začne nabíjet s časovou konstantou RdR1C (kde Rd je dopředný odpor diody D2).
Když napětí kondenzátoru překročí 2/3 Vcc, časovač 555 se resetuje. Pak bude výstup nulový volt. V tomto okamžiku se kondenzátor vybije přes diodu D1 a potenciometr R1 na výstupní kolík, protože je na zemním potenciálu. Když napětí kondenzátoru klesne pod 1/3 Vcc, výstup 555 IC opět vzroste na 5V. Tento proces pokračuje.
Zde je cesta nabíjení a vybíjení zcela odlišná, protože je izolována diodami D1 a D2 (viz obrázky výše). Pokud je střed potenciometru na 50% (uprostřed), budeme schopni získat 50% pracovní cyklus (čtvercové vlny stejné šířky pulzu).
Šířku pulzu lze měnit změnou doby nabíjení a vybíjení, což je možné nastavením potenciometru. Tak dostaneme signál PWM podle naší potřebné úrovně intenzity.
Tento signál je přiveden na LED diodu přes odpor 4,7 kΩ. Jas LED je úměrný průměrné hodnotě obdélníkové vlny. Pro velkou šířku pulzu je možné získat obrovský jas LED. Pokud se jedná o nízký puls, jas se také sníží.
Aplikace bipolárních LED ovladačů
Některé aplikace pro ovladače LED jsou:
- Průmyslové / venkovní osvětlení
- Automatické řízení intenzity pouličních světel
- Komerční osvětlení
- Bytové osvětlení
- Blesk fotoaparátu mobilního telefonu
- Interiér vozidla nebo koncová světla
- Přenosná svítilna / svítilna
- Značení
- Osvětlení výtahu
- Podsvícení LCD
Jedná se tedy o design bipolárního LED budicího obvodu, jeho konstrukci pomocí mikrokontroléru, integrovaný obvod časovače 555 a aplikace. Doufáme, že jste těmto informacím lépe porozuměli.
Kromě toho jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo elektrické a elektronické projekty , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaká je funkce potenciometru v obvodu stmívače LED?
