Šviesos diodas vairuotojas arba bipolinis LED tvarkyklė yra elektros grandinė, kuri reguliuoja LED arba LED lempos srovės ir įtampos kiekį. LED lempa yra šviesa, kurioje yra šviesos diodų išdėstymas, sukonfigūruotas elektros grandinėje, skirtoje efektyviai veikti. Bipolinės LED tvarkyklės yra maitinimo šaltiniai, optimizuoti šviesos diodams ir paprastai žinomi kaip „LED tvarkyklės“.
Šviesos diodų tvarkyklės maitinimą gauna iš pagrindinės kintamosios srovės (kintamosios srovės) šaltinio (pirminės įtampos). Vairuotojas ištaiso šią pirminę įtampą, kad generuotų pastovią nuolatinės srovės įtampą antrinėje pusėje, kad veiktų LED lempa. Šviesos diodų tvarkyklės gali turėti didelių gabaritų geležies šerdies transformatorius, kad sumažintų pagrindinę aukštos įtampą iki žemesnės LED lempos įtampos (pavyzdžiui, 12 V).
Dauguma namų ūkių naudoja a galios keitiklis sumažinti LED lempos įtampą dėl jų mažesnių sąnaudų ir mažo formos faktoriaus.
Pagrindinė bipolinio LED struktūra
Šviesos diodai (LED) yra dviejų gnybtų puslaidininkiniai įtaisai. Šviesos diodai PN jungtis išskiria fotonus, kai pro jį vadinama termoliuminescencija vadinama srovė. Šviesos diodo spalva nustatoma pagal naudojamos medžiagos tipą, nustatantį puslaidininkiui būdingas energijos juostos tarpo charakteristikas.
Šviesos diodo ir grandinės simbolio struktūra
Šviesos diodas taip pat gaminamas iš P-N sankryžos, tačiau silicis yra netinkamas, nes energijos barjeras yra per žemas. Pirmieji šviesos diodai buvo pagaminti iš galio arsenido (GaAs) ir gamino infraraudonąją šviesą apie 905 nm bangos.
Šios spalvos atsiradimo priežastis yra energijos skirtumas tarp laidumo juostos ir žemiausio energijos lygio (valentinės juostos) GaAs. Kai šviesos diodui paduodama įtampa, elektronams suteikiama pakankamai energijos, kad galėtų šokti į laidumo juostą, ir srovė teka. Kai elektronas praranda energiją ir vėl patenka į valentinę juostą, dažnai išsiskiria fotonas (šviesa).
Fotonų šviesos emisija puslaidininkyje
Bipolinė LED tvarkyklė naudojant mikrovaldiklį
Tai yra paprasta grandinė, pateikta žemiau, ir dizainas apima mikrovaldiklio, osciliatoriaus sąsają ir mikrokontrolerio grandinių atstatymą ir LED rezistoriaus parinkimą.
Bipolinė LED tvarkyklės grandinė naudojant mikrovaldiklį
Čia naudojamas šviesos diodas turi priekinės įtampos kritimą 2,2 V, todėl jį galima pakreipti naudojant 5 V maitinimą. Kontūras naudoja mikrovaldiklį, kad valdytų bipolinį šviesos diodą. LED valdiklio grandinę valdo Mikrovaldiklio programa , remiantis įvesties mygtukais. Atitinkamai užprogramuotas mikrovaldiklis siunčia atitinkamus signalus į du išvesties kaiščius. Šie išvesties kaiščiai yra prijungti prie bipolinio LED gnybtų.
Mikrovaldiklio sąsaja pasiekiama prijungus du mygtukų jungiklius prie P1 prievado ir sujungiant du dviejų spalvų LED gnybtus su P2 prievadu. Osciliatoriaus konstrukcija daroma pasirinkus du 10pF keraminius kondensatorius, kad būtų užtikrintas stabilumas. Laikrodžio signalas generuojamas naudojant 11 MHz kristalinį osciliatorių.
Atstatymo grandinė suprojektuota pasirinkus 10uF elektrolito kondensatorių ir 10K rezistorių, kad būtų pasiektas atstatymo impulsas 100ms. Įtampos kritimas per rezistorių laikomas maždaug 1,2 V.
Bipolinio LED tvarkyklės veikimas
Įjungus grandinę, mikrovaldiklis visada nuskaito įvesties kaiščius P1 prievade. Paspaudus pirmąjį mygtuką, mikrovaldiklis atitinkamame įvesties kaište gauna žemą loginį signalą, todėl kompiliatorius priskiria aukštą loginį signalą kaiščiui P0.0 ir žemą loginį signalą kaiščiui P0.1. Tai paskatina raudoną šviesos diodo šviesą švyti.
Dabar, paspaudus antrąjį mygtuką, kompiliatorius atitinkamai priskirs žemą loginį signalą, kuris bus priskirtas tiek išvesties kaiščiams, tiek šviesos diodas bus išjungtas.
LED tvarkyklės grandinė, skirta valdyti LED ryškumą pagal 555 laikmatį
LED tvarkyklės grandinė, skirta valdyti LED ryškumą pagal 555 laikmatį paprastai pasiekiama greitai perjungiant maitinimo šaltinį į šviesos diodą, valdant maitinimo šaltinio įjungimo / išjungimo santykį naudojant procesą, vadinamą impulso pločio moduliacija (PWM) . Šviesos diodų tvarkyklėse taip pat įmontuota valdymo kilpa, skirta palaikyti pastovią srovę.
LED tvarkyklės grandinė, skirta valdyti LED ryškumą pagal 555 laikmatį
Ši pirmiau parodyta grandinė sukurta remiantis a 555 laikmačio IC . Įjunkite grandinę (5 V), nes 555 IC paleidimo kaiščio įtampa yra mažesnė nei 1/3 Vcc.
Įėjimo įtampa kondensatorių pasieks per 10kΩ potenciometrą ir diodą D2, kad kondensatorius pradėtų krautis laiko konstanta RdR1C (kur Rd yra diodo D2 priekinė varža).
Kai kondensatoriaus įtampa viršija 2/3 Vcc, 555 laikmatis nustatomas iš naujo. Tada išėjimas bus nulis voltų. Šiuo metu kondensatorius per diodą D1 ir potenciometrą R1 išsikrauna į išvesties kaištį, nes jis yra žemės potenciale. Kondensatoriaus įtampai nukritus žemiau 1/3 Vcc, 555 IC išėjimas vėl padidėja iki 5V. Šis procesas tęsiasi.
Čia įkrovimo ir iškrovimo kelias yra visiškai kitoks, nes jį išskiria diodai D1 ir D2 (žr. Aukščiau pateiktus paveikslėlius). Jei potenciometro vidurio taškas yra 50% (viduryje), mes galėsime gauti 50% darbo ciklą (kvadratinės bangos vienodo impulso pločio).
Impulsų plotį galima keisti keičiant įkrovimo ir iškrovimo laiką, tai įmanoma sureguliuojant potenciometrą. Taigi gauname PWM signalą pagal mūsų reikalingą intensyvumo lygį.
Šis signalas į šviesos diodą nukreipiamas per 4,7 kΩ rezistorių. Šviesos diodo ryškumas yra proporcingas vidutinei kvadratinės bangos vertei. Dėl didelio impulso pločio galima gauti didžiulį šviesos diodo ryškumą. Be to, jei tai yra mažas impulsas, ryškumas sumažėja.
Bipolinių LED tvarkyklių programos
Kai kurios LED tvarkyklių programos yra:
- Pramoninis / lauko apšvietimas
- Automatinis gatvių žibintų intensyvumo valdymas
- Komercinis apšvietimas
- Gyvenamasis apšvietimas
- Mobilaus telefono kameros blykstė
- Automobilio salonas arba galiniai žibintai
- Nešiojamas žibintuvėlis / žibintuvėlis
- Ženklai
- Lifto apšvietimas
- LCD apšvietimas
Taigi, viskas yra apie „Bipolar LED“ tvarkyklės schemą, jos konstrukciją naudojant mikrovaldiklį, 555 laikmačio IC ir programas. Tikimės, kad geriau supratote šią informaciją.
Be to, bet kokie klausimai dėl šios koncepcijos ar elektros ir elektronikos projektai , pateikite savo vertingus pasiūlymus komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kokia yra potenciometro funkcija LED reguliatoriaus grandinėje?
