kategorier: Praktisk elektronik, Lyskilder
Antal visninger: 55964
Kommentarer til artiklen: 1
Hele sandheden om dæmpning af LED-lys: dæmpere, drivere og teori
Justering af lyskildens lysstyrke bruges til at skabe komfortabel belysning af et rum eller arbejdsplads. Ved at justere lysstyrken er det muligt at arrangere flere kredsløb, der er tændt med individuelle afbrydere. I dette tilfælde får du en trinvis ændring af belysningen såvel som separate lys- og slukkelygter, som kan forårsage ulemper.
Stilfulde og relevante designløsninger inkluderer en jævn justering af den samlede belysning, forudsat at alle lamper er tændt. Dette giver dig mulighed for at skabe både en intim indstilling for afslapning og lys til festlighederne eller arbejde med små detaljer.
Tidligere, da de vigtigste lyskilder var glødelamper og spotlights med halogenlamper, var der ingen problemer med justering. Blev brugt regelmæssig 220V lysdæmper på triac (eller tyristorer). Hvilket normalt var i form af en switch, med en drejeknap i stedet for nøgler.
Med fremkomsten af energibesparende (kompakte lysstofrør) og derefter LED'er blev denne tilgang umulig. For nylig er langt de fleste lyskilder LED-lamper og pærer, og glødelamper er forbudt til anvendelse i belysningsformål i mange lande.
Det er interessant, at de på emballagen fra glødelamper til hjemmet nu angiver noget som: "Elektrisk varmeapparat."
I denne artikel lærer du om princippet om at kontrollere lysstyrken på LED'er samt hvordan det ser ud i praksis.
teori
nogen halvlederdiode - Dette er en elektronisk enhed, der overfører strøm i en retning. I dette tilfælde har strømmen ikke en lineær afhængighed af den påførte spænding, den ligner snarere en parabolagren. Dette betyder, at når du anvender en lille spænding til LED'en, vil strømmen ikke strømme.
Strøm flyder kun gennem det, når spændingen på dioden overstiger en tærskelværdi. For almindelige ensretterdioder varierer den fra 0,3V til 0,8V afhængigt af materialet, som dioden er lavet af. Siliciumdioder antager ca. 0,7 V, germanium 0,3V. Schottky-dioder i størrelsesordenen 0,3V.
lysdiode var ingen undtagelse. Tærskelspændingen for den hvide LED er ca. 3V, generelt afhænger den af halvlederen, hvorfra den er lavet, farven på dens glød afhænger af dette. Så spændingen på den røde LED er omkring 1,7 V. Når denne spænding er nået, strømmer strømmen, og LED'en lyser. Nedenfor ser du strømspændingskarakteristikken for LED.
Lysstyrken på LED afhænger af strømstyrken gennem den. Dette afspejles i nedenstående graf.
Lysstyrken af en ideel teoretisk LED er lineært afhængig af strømmen, men i virkeligheden er tingene noget anderledes. Dette skyldes forskellemodstanden for dioden og dens varmetab.
Det følger:
En LED er en enhed, der drives af strøm, ikke spænding. Derfor skal du ændre den aktuelle styrke for at justere dens lysstyrke.
Naturligvis afhænger strømstyrken af den anvendte spænding, men som du kan bedømme ud fra den første graf, fører selv en lille spændingsændring til en uforholdsmæssig stigning i strømmen.
Derfor er justering af lysstyrken med en simpel rheostat en formålsløs øvelse. I et sådant skema, når reostatens modstand falder, lyser LED pludselig, og efter dens lysstyrke øges lidt, vil den med for stor påtrykt spænding begynde at blive meget varm og mislykkes.
Herfra kommer opgaven: Juster strømmen ved en bestemt spændingsværdi med en lille ændring.
Måder at kontrollere lysstyrken på lysdioder: lineære "analoge" regulatorer
Den første ting, der kommer til at tænke på, er at bruge en bipolær transistor, fordi dens udgangsstrøm (opsamler) afhænger af den indgangsstrøm (base), der er inkluderet i det generelle kollektorkredsløb. Vi har allerede overvejet deres arbejde. i en stor artikel om bipolære transistorer.
Funktionsprincip:
Du ændrer basestrømmen ved at ændre spændingsfaldet ved emitter-base-krydset ved hjælp af potentiometer R2, modstande R1 og R3 er nødvendige for at begrænse strømmen med den maksimale åbne transistor beregnet ud fra formlen:
R = (U-tilførsel-U-dråbe på lysdioderne-U-dråbe på transistoren) / I-lys.
Jeg kontrollerede dette kredsløb, det regulerer strømmen gennem lysdioderne og lysstyrken ganske godt, men der er en bemærkelsesværdig grad af trin ved visse positioner af potentiometeret, muligvis på grund af det faktum, at potentiometeret var logaritmisk, og muligvis på grund af det faktum, at enhver pn-kryds af transistoren er den samme diode med den samme CVC.
Det aktuelle stabilisatorkredsløb er bedre til denne opgave. på justerbar stabilisator LM317, selvom det oftere bruges som spændingsstabilisator.
Det kan også bruges til at opnå en fast strøm ved en konstant spænding. Dette er især nyttigt, når man tilslutter lysdioder til det indbyggede netværk i bilen, hvor spændingen i netværket, hvor motoren er slukket, er ca. 11,7-12V, og når den afvikles når den 14,7V, er forskellen mere end 10%. Fungerer også godt, når det er drevet af en strømforsyning.
Beregningen af outputstrømmen er ganske enkel:
Det viser sig at være en forholdsvis kompakt løsning:
Denne metode afviger ikke i høj effektivitet, den afhænger af spændingsforskellen mellem input af stabilisatoren og dens output. Al spænding "brænder ud" på LM-ke. Effekttab bestemmes af formlen:
P = Uin-Uout / I
For at øge controllerens effektivitet er der brug for en radikalt anderledes tilgang - en pulsregulator eller en PWM-controller.
Måder at justere lysstyrken: PWM-justering
PWM står for Pulse Width Modulation. Det er baseret på at tænde og slukke for lasten med høj hastighed. Således får vi en ændring i strøm gennem LED'en, fordi hver gang den modtager den fulde spænding, der er nødvendig for at åbne den. Det tændes og slukkes hurtigt ved fuld lysstyrke, men på grund af synets inerti, bemærker vi ikke dette, og det ser ud som et fald i lysstyrken.
Med denne fremgangsmåde kan lyskilden frembringe krusninger, det anbefales ikke at bruge lyskilder med krusninger på mere end 10%. Detaljerede værdier for hver type rum er beskrevet i SNIP-23-05-95 (eller 2010).
Arbejde under pulserende lys medfører øget træthed, hovedpine og kan også forårsage en stroboskopisk virkning, når roterende dele forekommer bevægelige. Dette er uacceptabelt, når man arbejder på drejebænke, med øvelser og andre ting.
Der er mange kredsløb og muligheder for udførelse af PWM-controllere, så det giver ingen mening at liste dem alle. Den enkleste mulighed er at samle en PWM-controller baseret på NE555 timer-chip. Dette er en populær chip. Nedenfor ser du et diagram over en sådan LED-lysdæmper:
Men faktisk er dette et og samme kredsløb, forskellen er, at en krafttransistor er udelukket her, og den er velegnet til at indstille 1-2 laveffekt-LED'er med en strøm på et par titusinder milliampe. En spændingsstabilisator til 555-chippen er også udelukket fra den.
Sådan justeres lysstyrken på 220V LED-lamper
Svaret på dette spørgsmål er enkelt: almindelige led pærer praktisk talt ikke reguleret - dvs. ingen måde. For at gøre dette sælges specielle dæmpbare LED-lamper, dette er skrevet på emballagen, eller lysdæmperikonet tegnes.
Måske præsenteres GAUSS - det bredeste udvalg af dæmpbare LED-lamper - forskellige former, design og socles.
Hvorfor det er umuligt at dæmpe 220V LED-lamper
Faktum er, at strømforsyningskredsløbet for konventionelle LED-lamper er bygget enten på basis af en forsyningsstrømforsyning (kondensator). Eller på diagrammet den enkleste pulserede buckkonverter af den første art. 220V lysdæmpere justerer på sin side simpelthen den effektive spændingsværdi.
Der er sådanne dæmpere foran på arbejdet:
1. Dæmpere, der klipper forkanten af halvbølgen (forkanten). Det er sådanne ordninger, der oftest findes i husholdningsregulatorer. Her er en graf over deres udgangsspænding:
2. Dæmpere, der klipper bagkanten af halvbølgen (Falling Edge). Forskellige kilder hævder, at sådanne regulatorer fungerer bedre med både konventionelle og dæmpbare LED-lamper. Men de er langt mindre almindelige.
Det følger:
Konventionelle LED-lamper ændrer praktisk talt ikke lysstyrken med en sådan dæmper, derudover kan dette fremskynde deres fiasko. Effekten er den samme som i rheostatkredsløbet vist i det foregående afsnit af artiklen.
Det er værd at bemærke, at de fleste billige justerbare LED-lamper opfører sig nøjagtigt det samme som almindelige, men de koster mere.
Justering af lysstyrken på LED-lamper - en rationel 12V-løsning
12V LED-lamper er for eksempel bredt distribueret i basen til spotlights G4, GX57, G5.3 og andre. Faktum er, at der ofte i disse lamper ikke findes nogen strømstyring som sådan. Selvom nogle er installeret ved indgangen diodebro og filterkondensatormen dette påvirker ikke muligheden for regulering.
Dette betyder, at det er muligt at regulere sådanne pærer ved hjælp af PWM-controlleren.
På samme måde som justering af lysstyrken LED-strimmel. Den enkleste version af regulatoren, som her på ledningen, i butikkerne kaldes de normalt som: "12-24V lysdæmper til LED-strip."
De tåler, afhængigt af modellen, ca. 10 ampere. Hvis du har brug for at bruge i en smuk form, dvs. Hvis i stedet for at bruge en konventionel switch, så kan du ved salg finde sådanne berøringsfølsomme 12V dæmpere, eller muligheder med en drejeknap.
Her er et eksempel på at bruge en sådan løsning:
Tidligere anvendt 12V halogenlamper de blev drevet af elektroniske transformere, og det var en fantastisk løsning. 12 volt er en sikker spænding. For at tænde disse lamper på en 12V elektronisk transformator fungerer ikke, har du brug for en strømforsyning til LED-strimler. I princippet er dette ændringen af belysning fra halogen til LED-lamper.
konklusion
Den mest rimelige løsning til at regulere lysstyrken i LED-belysning er at bruge 12V lamper eller LED-strimler. Når lysstyrken falder, kan lys muligvis flimre, for dette kan du prøve at bruge en anden driver, og hvis du laver en PWM-controller med dine egne hænder, skal du øge PWM-frekvensen.
Se også på elektrohomepro.com
: