kategória: Gyakorlati elektronika, Fényforrások
Megtekintések száma: 55964
Megjegyzések a cikkhez: 1
A teljes igazság a LED-es fények tompításával kapcsolatban: tompítók, illesztőprogramok és az elmélet
A fényforrások fényerejének beállításával a szoba vagy a munkahely kényelmes megvilágítást kap. A fényerő beállításával több áramkört lehet elrendezni, amelyeket külön kapcsolók kapcsolnak be. Ebben az esetben fokozatosan megváltozik a megvilágítás, valamint különálló világító és kikapcsolt lámpák, amelyek kényelmetlenségeket okozhatnak.
A stílusos és releváns tervezési megoldások között szerepel a teljes megvilágítás zökkenőmentes beállítása, feltéve, hogy az összes lámpa világít. Ez lehetővé teszi, hogy hozzon létre egyaránt meghitt környezetet a kikapcsolódáshoz, és fényes legyen az ünnepségekhez, vagy apró részletekkel történő munkavégzéshez.
Korábban, amikor a fő fényforrások izzólámpák és halogénlámpákkal ellátott spotlámpák voltak, a beállítással nem voltak problémák. Használtak rendszeres 220 V-os dimmer a triacon (vagy tirisztorok). Általában kapcsoló formájában, kulcsok helyett forgógombbal.
Az energiatakarékos (kompakt fénycsövek), majd a LED-ek megjelenésével ez a megközelítés lehetetlenné vált. A közelmúltban a fényforrások túlnyomó része LED lámpák és izzók, és az izzólámpák sok országban tilosak világítási célokra.
Érdekes, hogy a háztartási izzólámpák csomagolásán most valami hasonlót jelölnek: "Elektromos hőhűtő."
Ebben a cikkben megismerheti a LED-ek fényerejének szabályozásának elvét, valamint azt, hogy hogyan néz ki a gyakorlatban.
elmélet
bármilyen félvezető dióda - Ez egy elektronikus eszköz, amely egy irányba továbbítja az áramot. Ebben az esetben az áramáramnak nincs lineáris függése az alkalmazott feszültségtől, inkább egy parabola-ághoz hasonlít. Ez azt jelenti, hogy ha kis feszültséget ad a LED-nek, akkor az áram nem áramlik.
Az áram csak akkor áramlik rajta, ha a dióda feszültsége meghaladja a küszöbértéket. A szokásos egyenirányító diódák esetében ez 0,3 V és 0,8 V között van, attól függően, hogy melyik dióda készül. A szilícium-diódák körülbelül 0,7 V, a germánium 0,3 V-ot feltételeznek. 0,3 V nagyságrendű Schottky-diódák.
fénykibocsátó dióda sem volt kivétel. A fehér LED küszöbértéke körülbelül 3 V, általában az attól a félvezetőktől függ, amelyből készül, ennek fényének színe függ. Tehát a piros LED feszültsége körülbelül 1,7 V. Amikor ezt a feszültséget eléri, áram áramlik és a LED kigyullad. Az alábbiakban a LED áramerősség-jellemzőit láthatja.
A LED fényereje függ a rajta lévő áram erősségétől. Ezt tükrözi az alábbi ábra.
Az ideális elméleti LED fényereje lineárisan függ az áramtól, de a valóságban a dolgok kissé eltérnek. Ennek oka a dióda eltérő ellenállása és hővesztesége.
Az alábbiak szerint:
A LED egy olyan eszköz, amelyet áram, nem feszültség táplál. Ennek megfelelően a fényerő beállításához meg kell változtatnia az áramerősséget.
Az áramszilárdság természetesen az alkalmazott feszültségtől függ, de amint az első grafikonból meg lehet ítélni, még a feszültség enyhe megváltozása is aránytalanul növeli az áramot.
Ezért hiábavaló feladat a fényerő egyszerű reostattal történő beállítása. Egy ilyen séma szerint, amikor a reostata ellenállása csökken, a LED hirtelen felgyullad, és a fényerő kissé megnő, miután túlzott feszültséggel nagyon felforrósodik és meghibásodik.
Innen jön a feladat: Állítsa be az áramot egy bizonyos feszültségértéknél, kissé változtatva.
A LED-ek fényerejének szabályozási módjai: lineáris "analóg" szabályozók
Az első dolog, ami eszembe jut, egy bipoláris tranzisztor használata, mivel annak kimeneti árama (kollektor) az általános kollektoráramban szereplő bemeneti áramtól (alaptól) függ. Már megfontoltuk munkájukat. egy nagy cikk a bipoláris tranzisztorokról.
A működés elve:
Az alapáramot úgy változtatja meg, hogy megváltoztatja a feszültségesést az emitter-bázis csatlakozáson az R2 potenciométer segítségével, az R1 és R3 ellenállásokra van szükség az áram korlátozásához a képlet alapján kiszámított maximális nyitott tranzisztorral:
R = (U tápfeszültség-U csepp a LED-eken - U csepp a tranzisztoron) / I világít.
Megvizsgáltam ezt az áramkört, ez nagyon jól szabályozza a LED-ekön keresztül zajló áramot és a fényerőt, de észlelhető fokozat van a potenciométer bizonyos pozícióiban, valószínűleg azért, mert a potenciométer logaritmikus volt, és valószínűleg annak a ténynek köszönhető, hogy a tranzisztor pn-illesztése azonos dióda ugyanazzal a CVC-vel.
A jelenlegi stabilizáló áramkör jobb erre a feladatra. az LM317 állítható stabilizátoron, bár gyakrabban használják feszültségstabilizátorként.
Használható állandó feszültségű állandó áram elérésére is. Ez különösen akkor hasznos, ha a LED-eket csatlakoztatják az autó fedélzeti hálózatához, ahol a feszültség a kikapcsolt motorral ellátott hálózatban körülbelül 11,7-12 V, és ha feltekercseli a 14,7 V-ot, a különbség több mint 10%. Nagyon jól működik, ha tápegységről van ellátva.
A kimeneti áram kiszámítása nagyon egyszerű:
Kiderül, hogy egy viszonylag kompakt megoldás:
Ez a módszer nem különbözik egymástól a nagy hatékonyság szempontjából, hanem a stabilizátor bemenete és a kimenet közötti feszültségkülönbségtől függ. Az összes feszültség „kiég” az LM-ke-n. Az energiaveszteségeket a következő képlet határozza meg:
P = Uin-Uout / I
A szabályozó hatékonyságának növeléséhez radikálisan eltérő megközelítésre van szükség - impulzusvezérlőre vagy PWM vezérlőre.
A fényerő beállításának módjai: PWM beállítás
A PWM az impulzusszélesség-modulációt jelenti. Ennek alapja a terhelési teljesítmény nagy sebességű be- és kikapcsolása. Így a LED-en keresztül megváltozik az áram, mert minden alkalommal megkapja a teljes feszültséget, amely a nyitáshoz szükséges. Teljes fényerőn gyorsan be- és kikapcsol, de a látás tehetetlensége miatt ezt nem vesszük észre, és úgy néz ki, mint a fényerő csökkenése.
Ezzel a megközelítéssel a fényforrás hullámokat hozhat létre, nem ajánlott olyan fényforrások használata, amelyek hullámainak 10% -nál nagyobb. Az egyes helyiségtípusokra vonatkozó részletes értékeket az SNIP-23-05-95 (vagy 2010) ismerteti.
A pulzáló fény alatt végzett munka fokozott fáradtságot, fejfájást okoz, és stroboszkópos hatást is okozhat, ha a forgó alkatrészek mozdulatlannak tűnnek. Ez elfogadhatatlan, ha esztergán dolgozik, fúrókkal és egyéb dolgokkal.
Nagyon sok áramkör és lehetőség van a PWM vezérlők végrehajtására, tehát nincs értelme mindet felsorolni. A legegyszerűbb lehetőség a PWM vezérlő összeszerelése NE555 időzítő chip alapján. Ez egy népszerű chip. Az alábbiakban egy ilyen LED-es dimmer diagramja látható:
De valójában ez egy és ugyanaz az áramkör, a különbség az, hogy ide nem tartozik egy tranzisztor, és 1-2 tíz milliamper áramerősségű 1-2 alacsony teljesítményű LED-hez igazítható. Az 555 chip feszültségstabilizátorát szintén ki kell zárni.
A 220 V-os LED-es lámpák fényerejének beállítása
A kérdésre a válasz egyszerű: rendes led izzók gyakorlatilag nem szabályozott - azaz semmilyen módon. Ehhez speciálisan tompítható LED lámpákat árusítanak, amelyeket erre a csomagolásra írnak, vagy a dimmer ikont rajzolják.
A GAUSS talán a tompítható LED lámpák legszélesebb választékát kínálja - különféle formák, kivitel és aljzatok.
Miért lehetetlen tompítani a 220 V-os LED-es lámpákat?
A helyzet az, hogy a hagyományos LED-lámpák áramellátási áramköre vagy ballasztos (kondenzátoros) tápegység alapján épül fel. Vagy az ábrán az első fajta legegyszerűbb impulzusú Buck konverter. A 220 V-os dimmer viszont egyszerűen beállítja az effektív feszültség értékét.
A munka elején vannak olyan tompítók:
1. A félhullám első élét (első él) vágó dimmerek. Ilyen rendszereket találnak leggyakrabban a háztartási szabályozókban. Itt van egy grafikon a kimeneti feszültségről:
2. A félhullám hátsó szélét vágó tompítók (eső él). Különböző források szerint az ilyen szabályozók jobban működnek mind a hagyományos, mind a tompítható LED lámpákkal. De ezek sokkal ritkábbak.
Az alábbiak szerint:
A hagyományos LED-lámpák gyakorlatilag nem változtatják meg a fényerőt egy ilyen tompítóval, ráadásul ez felgyorsíthatja meghibásodásukat. A hatás megegyezik a cikk előző szakaszában bemutatott reostata áramkörrel.
Érdemes megjegyezni, hogy a legtöbb olcsó állítható LED-izzó pontosan ugyanúgy viselkedik, mint a szokásos, de többe kerül.
A LED-lámpák fényerejének beállítása - ésszerű 12 V-os megoldás
A 12 V-os LED-lámpák széles körben eloszlanak például az spotlámpák számára G4, GX57, G5.3 és mások. A helyzet az, hogy ezekben a lámpákban gyakran nincs energiaszabályozási rendszer. Bár néhányat a bejáratnál szereltek fel diódahíd és szűrőkondenzátorde ez nem befolyásolja a szabályozás lehetőségét.
Ez azt jelenti, hogy az ilyen izzók a PWM vezérlővel szabályozhatók.
Ugyanúgy, mint a fényerő beállítása LED szalag. A szabályozó legegyszerűbb verzióját, például a huzalozáson, az üzletekben általában a következőképpen hívják: "12-24 V-os fényerősség LED-szalaghoz."
A modelltől függően körülbelül 10 amper ellenállnak. Ha szép formában kell használnia, azaz Ha a hagyományos kapcsoló használata helyett, akkor az eladásban talál ilyen érintésérzékeny 12 V-os fényerőszabályzókat vagy egy forgógombbal ellátott opciókat.
Íme egy példa egy ilyen megoldás alkalmazására:
Korábban alkalmazott 12 V halogén lámpák elektronikus transzformátorokkal táplálták őket, és ez egy nagyszerű megoldás. A 12 V biztonságos feszültség. Ezeknek a lámpáknak a 12 V-os elektronikus transzformátoron történő táplálásához nem működik, a LED-szalagok tápellátására van szükség. Elvileg ez a világítás megváltoztatása halogénről LED-lámpára.
következtetés
A legmegfelelőbb megoldás a LED-es világítás fényerejének szabályozására 12 V-os lámpák vagy LED-csíkok használata. Ha a fényerő csökken, a fény villoghat, ehhez kipróbálhat egy másik meghajtót, és ha saját kezével készít PWM vezérlőt, növelje a PWM frekvenciáját.
Lásd még az electro-hu.tomathouse.com oldalon
: