Układ ściemniacza LED-Prawdopodobnie spotkałeś się z diodami LED (Light-Emitting Diodes) o różnej intensywności jasności. Ta cecha jest unikalna dla diod LED. Główną zaletą używania diod LED jest to, że można łatwo zmienić ich intensywność jasności. W zależności od preferencji można wybrać jaśniejsze lub ciemniejsze światło. Można również ściemniać kilka diod LED, które znajdują się w tym samym obwodzie. Niemniej jednak, musisz przede wszystkim zrozumieć, jak działa obwód ściemniacza led.
Jeśli chcesz wiedzieć, jak to działa, czytaj dalej.
Zasada działania obwodu ściemniacza LED
Rysunek 1: Rurka LED i żarówki
Podstawową zasadą działania obwodu ściemniacza LED jest to, że diody LED są urządzeniami napędzanymi prądem. Oznacza to, że intensywność ich jasności zależy od prądu, który przez nie przepływa.
Do sterowania poziomem jasności diod LED wystarczy prosty obwód. Na przykład, większość prostych obwodów ściemniaczy LED do składa się z rezystora podłączonego w szeregu z diodą LED. Jest to jeden ze sposobów ściemniania diody LED.
Możesz również użyć mikrokontrolera, takiego jak Arduino lub PICAXE. Z tej metody możesz skorzystać, gdy chcesz prosto ściemnić diodę LED. Mikrokontroler taki jak Arduino nie wymaga od Ciebie tworzenia obwodu od podstaw.
Jaki jest cel obwodu ściemniacza LED?
Rysunek 2: Żarówki energooszczędne
Istnieje kilka kluczowych celów obwodu ściemniacza LED. Po pierwsze, możesz użyć obwodu ściemniacza LED do kontrolowania luminancji źródła światła. Na przykład, jeśli chcesz mieć oświetlenie, które nie jest zbyt jasne, możesz ściemnić LED do pożądanego poziomu. Ma to szczególne zastosowanie w amfiteatrach i scenach wydajności, gdzie konieczne jest ściemnianie.
Możesz również użyć obwodu ściemniacza LED, aby kontrolować zużycie energii przez system. Kiedy ściemniasz diodę LED, kontrolujesz ilość prądu, którego używa. W rezultacie oszczędzasz energię.
7 prostych obwodów ściemniania LED
Istnieje kilka rodzajów obwodów ściemniania LED. Do najważniejszych z nich należą następujące:
Proste obwody ściemniaczy LED
Rysunek 3: Proste diody LED.
Można ściemniać diody LED konstruując prosty obwód ściemniający. Wszystko co musisz mieć to prosty obwód składający się ze źródła zasilania, ściemnianej lampy LED i potencjometru. W tym obwodzie możesz monitorować jasność lampy poprzez regulację potencjometru. Jest to jeden z najprostszych obwodów ściemniaczy. Jednak możesz użyć tej metody tylko dla małego obciążenia LED.
Jeśli chcesz uzyskać lepsze wyniki, możesz rozważyć metodę modulacji szerokości impulsów (PWM). Ta metoda pozwala na sterowanie kilkoma diodami LED. Jest to bardzo skuteczna metoda, która umożliwi Ci ściemnianie diod LED z dużą częstotliwością. Dzięki tej metodzie możesz również łatwo osiągnąć dobry cykl duty cycle. Jest to badanie okresu, kiedy dioda LED jest włączona w stosunku do okresu, kiedy jest wyłączona.
Aby uzyskać najlepsze wyniki i wysoką częstotliwość przełączania metodą PWM, będziesz potrzebował układu scalonego 555 timera (IC). Za pomocą tego obwodu można łatwo uzyskać ściemniacz niskonapięciowy 12 V DC.
Kontroler ściemniacza dla 1W LED lub 3x1W RGB LED
Rysunek 4: Kolorowe diody LED na płytce drukowanej
Do stworzenia tego obwodu potrzebne jest przede wszystkim wejście napięcia sterującego 0-10V oraz żarówka LED o mocy 1W. Musisz również podłączyć obwód do zasilacza 12V. Pozostałe komponenty obejmują:
1,2 kohma 0,25W
33 ohm 5W
Jeden tranzystor Darlingtona o wysokim wzmocnieniu prądowym
Jak wcześniej wspomniano, ta konfiguracja pozwala na monitorowanie napięcia sterującego w układzie od 0 do 10 V. Gdy ustawimy obwód ściemniacza lampy na 0V, dioda LED będzie zgaszona. Z drugiej strony, gdy zmienimy je na 10V, dioda LED będzie całkowicie włączona. Aby rozpocząć ściemnianie, musisz regulować napięcie w zakresie od 1,3V do 9V. W tym układzie niekoniecznie trzeba mieć radiator, który ułatwi pracę tranzystora mocy.
W tym obwodzie większość strat mocy będzie odczuwalna na rezystorze. Musisz również upewnić się, że podczas tworzenia tego obwodu, używasz tranzystora o wysokim wzmocnieniu prądowym.
Również ten obwód nie jest wysoce wydajny. Jest to spowodowane działaniem żarówki LED o mocy 1W. Potrzebujesz mniej więcej 4W. W obwodzie ściemniacza lampy stracisz około 3W tej mocy. Dlatego, choć możesz łatwo zmontować ten obwód, będziesz musiał zrezygnować z wydajności. To dlatego, że przy tej metodzie ściemniania, stracisz około 75% mocy. Zauważ również, że stracisz tę znaczną moc przy każdym ustawieniu ściemniania.
Adaptacja do niższego napięcia zasilania
Rysunek 5: Diody LED na płytce drukowanej
Dla niższych napięć zasilających można zmodyfikować komponenty tak, aby zawierały następujące elementy:
Dwa rezystory 2,2 kohma 0,25W
Jeden rezystor 15 ohm 2W
Jeden tranzystor Darlingtona o wysokim wzmocnieniu prądowym
Dzięki tym komponentom ograniczyłeś straty napięcia do około 5V. Dlatego możesz zasilić ten obwód ściemniacza lampy używając niskiego napięcia co najmniej 8V. Niemniej jednak, musisz wiedzieć, że potrzebujesz radiatora, jeśli zdecydujesz się użyć oryginalnego 12V. Możesz nawet podłączyć się do zasilania 15VDC, o ile uwzględnisz radiator.
Układ ściemniacza LED-Adaptacja do napięcia sterującego 0-5V
Rysunek 6: Lampka LED Strip Light
Możesz zminimalizować straty napięcia w wyżej opisanym obwodzie, aby ułatwić korzystanie z napięcia 0-5V. Do tego potrzebne są następujące elementy:
Jeden rezystor 1,2 kohma 0,25W
Jeden rezystor 15 ohmów 2W
Tranzystor Darlingtona o wysokim wzmocnieniu prądowym
W tej metodzie ściemniania, musisz mieć radiator dla tranzystora mocy. Ponadto, musisz utrzymać napięcie sterujące na poziomie 5V, aby chronić diodę LED przed zniszczeniem. W tym obwodzie ściemniacza lampy, zakres napięcia wynosi od 0V do 5V. Jeśli nie jesteś pewien jak utrzymać napięcie sterujące na tej wartości, rozważ włączenie diody Zenera o napięciu 5,1V. Na uwagę zasługuje również fakt, że ten obwód ściemniacza lamp jest wydajny przy wykorzystaniu PWM.
Układ ściemniacza LED-Ściemniacz dla diod LED 1W zasilanych stałym źródłem prądu
Rysunek 7: Różnokolorowa dioda
Należy ustawić żarówkę LED 1W w układzie równoległym ze źródłem prądu stałego. Zasada działania tego setupu jest taka, że gdy chcemy ściemnić diodę LED, to układ pobierze trochę prądu. W efekcie dioda LED będzie ściemniała, niż gdy korzysta z pełnej mocy.
Biorąc pod uwagę, że źródło prądu jest stałe, dioda LED plus obwód będą stale zasilane tą samą mocą. Dlatego im więcej mocy pobiera obwód ściemniacza lampy, tym bardziej ściemnia się dioda LED. Do zmontowania tego układu potrzebne są następujące elementy:
Dwa 2,2 kohmy 0,25W
Jeden rezystor 4,7 ohm 2W
Tranzystor.
Jest kilka rzeczy, na które musisz zwrócić uwagę podczas używania tego układu. Po pierwsze, musisz mieć stałe źródło zasilania. Jeśli nie masz dostępu do stałej mocy, nie będziesz skutecznie tworzyć tego systemu.
Ponadto powinieneś wiedzieć, że ten obwód jest niepodobny do systemu ściemniaczy 0-10V. Oznacza to, że gdy ustawisz prąd na 0V, żarówki LED będą w pełni włączone. Z drugiej strony, gdy zmienisz na 10V, żarówki LED będą wyłączone. Ściemnianie uzyskuje się zatem przy napięciach pomiędzy 10V a 0V.
Wreszcie, nie musisz koniecznie umieszczać diod LED równolegle.
Układ ściemniacza LED-Układy ściemniania diod LED z Arduino lub PICAXE
Rysunek 8: Arduino
Jeśli chciałbyś stworzyć ściemniacz od podstaw, mikrokontroler jest najlepszym punktem wyjścia. Istnieje kilka rodzajów mikrokontrolerów, takich jak PICAXE lub Arduino. Z tych dwóch, Arduino jest najlepsze do użycia z PWM.
Istnieje kilka płytek Arduino, a najczęściej używaną jest Arduino Uno. Jeśli zdecydujesz się użyć tej konkretnej płytki, znajdziesz kilka pinów dla wyjścia PWM. Powinieneś podłączyć swoją żarówkę LED do pinów obsługujących PWM. Powinieneś połączyć Arduino z potencjometrem. Czy następnie za pomocą potencjometru będzie można sterować prądem, który przechodzi do diody LED. Będzie on określał stopień jasności.
Układ ściemniacza LED-Użycie ściemniacza z reflektorami LED MR16 12V
Rysunek 9: Reflektory LED
Nie można użyć powyższego obwodu do sterowania 12V MR16 LED Spotlights. Aby zasilić elektronikę tego typu, potrzebujesz kompatybilnego ściemniacza. Chociaż nie zaszkodzi żarówek w tym ustawieniu, nie osiągniesz również najwyższej klasy ściemniania. Możesz zamiast tego spróbować użyć innych technik wymienionych powyżej.
Podsumowanie
W skrócie, proces ściemniania LED jest prosty. Przedstawiliśmy kilka kluczowych typów obwodów, które możesz wykorzystać. Niektóre z nich są proste w montażu, podczas gdy inne będą wymagały od Ciebie zabezpieczenia zaawansowanych komponentów. W zależności od Twoich potrzeb, możesz z łatwością wybrać metodę, która idealnie Ci odpowiada.
Oferujemy nie tylko doradztwo w zakresie obwodów ściemniaczy LED. Jesteśmy również tutaj, aby zapewnić Ci wszystkie elementy obwodu ściemniacza LED, których potrzebujesz. Skontaktuj się z nami w przypadku jakichkolwiek pytań, a my skontaktujemy się z Tobą w jak najkrótszym czasie.
