A LED budič alebo bipolárny budič LED je elektrický obvod, ktorý reguluje množstvo prúdu a napätia na LED alebo LED žiarovku. LED žiarovka je svetlo, ktoré obsahuje usporiadanie LED diód nakonfigurovaných v elektrickom obvode, ktorý je navrhnutý tak, aby fungoval efektívne. Bipolárne budiace obvody LED sú napájacie zdroje optimalizované pre LED a všeobecne sa nazývajú „budiče LED“.
Budiče LED sú napájané z hlavného zdroja striedavého prúdu (AC) (primárne napätie). Vodič usmerňuje toto primárne napätie tak, aby na sekundárnej strane generovalo konštantné jednosmerné napätie na napájanie LED žiarovky. Budiče LED môžu mať transformátory s objemným železným jadrom, ktoré znižujú hlavné vysoké napätie na nižšie napätie pre žiarovku LED (napríklad 12V).
Väčšina domácností používa a výkonový menič znížiť napätie pre žiarovku LED kvôli ich nižším nákladom a malému tvarovému faktoru.
Základná štruktúra bipolárnej LED
Svetelné diódy (LED) sú dvojvodičové polovodičové zariadenia. LED diódy Križovatka PN uvoľňuje fotóny, keď ním preteká prúd v procese nazývanom termoluminiscencia. Farba LED je daná typom použitého materiálu - ktorý určuje vlastnosti medzery energetického pásma špecifické pre polovodič.
Štruktúra LED a obvodu
LED dióda je tiež vyrobená z križovatky P-N, ale kremík je nevhodný, pretože energetická bariéra je príliš nízka. Prvé LED diódy boli vyrobené z arzenidu gália (GaAs) a produkovali infračervené svetlo pri asi 905 nm.
Dôvodom na vytvorenie tejto farby je energetický rozdiel medzi vodivým pásmom a najnižšou energetickou úrovňou (valenčné pásmo) v GaAs. Keď je na LED aplikované napätie, elektrónom sa dodáva dostatok energie na to, aby skočili do vodivého pásma a toky prúdu. Keď elektrón stratí energiu a spadne späť do valenčného pásma, často sa emituje fotón (svetlo).
Emisia fotónového svetla v polovodiči
Bipolárny vodičový obvod LED pomocou mikrokontroléra
Toto je jednoduchý obvod uvedený nižšie a jeho konštrukcia zahŕňa prepojenie mikrokontroléra, oscilátora a resetovacích obvodov mikrokontroléra a výber rezistora LED.
Bipolárny vodičový obvod LED pomocou mikrokontroléra
Tu použitá LED dióda má pokles napätia vpred o 2,2 V, a preto ju možno predpísať pomocou napájania 5 V. Obvod používa na riadenie bipolárnej LED diódy mikrokontrolér. Ovládanie obvodu budiča LED sa vykonáva pomocou Program mikrokontrolérov , na základe vstupných tlačidiel. Mikrokontrolér je príslušne naprogramovaný tak, aby vysielal príslušné signály na dva výstupné piny. Tieto výstupné piny sú pripojené na svorky bipolárnej LED.
Prepojenie mikrokontroléra sa dosiahne pripojením dvoch tlačidlových spínačov k portu P1 a pripojením dvoch svoriek dvojfarebnej LED k portu P2. Dizajn oscilátora sa vykonáva výberom dvoch keramických kondenzátorov 10pF na zabezpečenie stability. Hodinový signál sa generuje pomocou 11MHz kryštálového oscilátora.
Resetovací obvod je navrhnutý výberom elektrolytového kondenzátora 10uF a odporu 10K na dosiahnutie šírky resetovacieho impulzu 100ms. Pokles napätia na rezistore sa udržuje okolo 1,2 V.
Fungovanie bipolárneho obvodu vodiča LED
Akonáhle je obvod zapnutý, mikrokontrolér vždy skenuje vstupné piny na porte P1. Ak je stlačené prvé tlačidlo, mikrokontrolér prijme nízky logický signál na zodpovedajúcom vstupnom kolíku a podľa toho kompilátor priradí vysoký logický signál kolíku P0.0 a nízky logický signál kolíku P0.1. Týmto sa zakorení červené svetlo LED.
Teraz, keď je stlačené druhé tlačidlo, kompilátor podľa toho priradí nízky logický signál, ktorý bude priradený výstupným pinom, a LED bude vypnutá.
Ovládací obvod LED pre riadenie jasu LED pomocou časovača 555
Ovládací obvod LED pre riadenie jasu LED pomocou časovača 555 sa obvykle dosiahne rýchlym prepnutím napájacieho zdroja na LED, riadením pomeru ON / OFF napájacieho zdroja pomocou procesu s názvom impulzná šírková modulácia (PWM) . Budiče LED majú v sebe zabudovanú aj riadiacu slučku na udržanie konštantného prúdu.
Ovládací obvod LED pre riadenie jasu LED pomocou časovača 555
Tento obvod zobrazený vyššie je navrhnutý na základe a 555 časovač IC . Zapnite obvod (5 V), pretože napätie na spúšťacom kolíku 555 IC je menšie ako 1/3 Vcc.
Vstupné napätie dosiahne kondenzátor cez potenciometrom 10 kΩ a dióda D2 tak, aby sa kondenzátor začal nabíjať s časovou konštantou RdR1C (kde Rd je dopredný odpor diódy D2).
Keď napätie kondenzátora prekročí 2/3 Vcc, časovač 555 sa resetuje. Potom bude výstup nulový volt. V tomto okamihu sa kondenzátor vybíja cez diódu D1 a potenciometer R1 na výstupný kolík, pretože je na zemnom potenciáli. Keď napätie kondenzátora klesne pod 1/3 Vcc, výstup 555 IC opäť stúpne na 5V. Tento proces pokračuje.
Tu je cesta nabíjania a vybíjania úplne iná, pretože je izolovaná diódami D1 a D2 (pozri obrázky vyššie). Ak je stredný bod potenciometra na 50% (v strede), budeme môcť získať 50% pracovný cyklus (štvorcové vlny s rovnakou šírkou impulzu).
Šírku impulzu je možné meniť zmenou času nabíjania a vybíjania, čo je možné nastavením potenciometra. Takto dostaneme signál PWM podľa našej potrebnej úrovne intenzity.
Tento signál sa privádza na LED diódu cez odpor 4,7 kΩ. Jas LED je úmerný priemernej hodnote štvorcovej vlny. Pre veľkú šírku impulzu je možné získať obrovský jas LED. Tiež, ak ide o nízky impulz, jas sa zníži.
Aplikácie bipolárnych LED ovládačov
Niektoré aplikácie pre ovládače LED sú:
- Priemyselné / vonkajšie osvetlenie
- Automatické riadenie intenzity pouličného osvetlenia
- Obchodné osvetlenie
- Bytové osvetlenie
- Blesk fotoaparátu mobilného telefónu
- Interiér vozidla alebo zadné svetlá
- Prenosná baterka / baterka
- Značenie
- Osvetlenie výťahu
- Podsvietenie LCD
Jedná sa teda o návrh bipolárneho obvodu budiča LED, jeho konštrukcie pomocou mikrokontroléra, časovača IC 555 a aplikácií. Dúfame, že ste týmto informáciám lepšie porozumeli.
Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu resp elektrické a elektronické projekty , prosím, poskytnite svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aká je funkcia potenciometra v obvode stmievača LED?
