Светодиод Драйвер или биполярный драйвер светодиода - это электрическая цепь, которая регулирует величину тока и напряжения для светодиода или светодиодной лампы. Светодиодная лампа - это свет, содержащий набор светодиодов, соединенных в электрическую цепь, которая предназначена для эффективной работы. Биполярные схемы драйверов светодиодов - это источники питания, оптимизированные для светодиодов и обычно известные как «драйверы светодиодов».
Драйверы светодиодов получают питание от основного источника переменного тока (AC) (первичного напряжения). Драйвер выпрямляет это первичное напряжение, чтобы генерировать постоянное напряжение на вторичной стороне для управления светодиодной лампой. Драйверы светодиодов могут иметь громоздкие трансформаторы с железным сердечником для понижения основного высокого напряжения до более низкого напряжения для светодиодной лампы (например, 12 В).
Большинство домохозяйств используют инвертор мощности снизить напряжение для светодиодных ламп из-за их более низкой стоимости и небольшого форм-фактора.
Базовая структура биполярного светодиода
Светодиоды (LED) - это двухполюсные полупроводниковые приборы. Светодиоды PN-переход высвобождает фотоны при прохождении через него тока в процессе, называемом термолюминесценцией. Цвет светодиода определяется типом используемого материала, который задает характеристики ширины запрещенной зоны, характерные для полупроводника.
Структура светодиода и условного обозначения цепи
Светодиод также сделан на основе P-N перехода, но кремний не подходит, потому что энергетический барьер слишком низкий. Первые светодиоды были сделаны из арсенида галлия (GaAs) и излучали инфракрасный свет с длиной волны около 905 нм.
Причина появления этого цвета - разность энергий между зоной проводимости и самым низким энергетическим уровнем (валентной зоной) в GaAs. Когда на светодиод подается напряжение, электронам дается достаточно энергии, чтобы прыгнуть в зону проводимости, и ток течет. Когда электрон теряет энергию и возвращается в валентную зону, часто излучается фотон (свет).
Фотонное излучение света в полупроводниках
Схема биполярного светодиодного драйвера с использованием микроконтроллера
Это простая схема, приведенная ниже, и ее конструкция включает взаимодействие микроконтроллера, генератора и схемы сброса микроконтроллера, а также выбор резистора светодиода.
Схема биполярного светодиодного драйвера с использованием микроконтроллера
Используемый здесь светодиод имеет прямое падение напряжения 2,2 В и, следовательно, может быть смещен с помощью источника питания 5 В. Схема использует микроконтроллер для управления биполярным светодиодом. Управление схемой драйвера светодиода осуществляется Программа микроконтроллера , на основе кнопок ввода. Соответственно, микроконтроллер запрограммирован на отправку соответствующих сигналов на два выходных контакта. Эти выходные контакты подключены к клеммам биполярного светодиода.
Интерфейс микроконтроллера осуществляется путем подключения двух кнопочных переключателей к порту P1 и подключения двух клемм двухцветного светодиода к порту P2. Конструкция осциллятора выполняется путем выбора двух керамических конденсаторов емкостью 10 пФ для обеспечения стабильности. Тактовый сигнал генерируется с помощью кварцевого генератора с частотой 11 МГц.
Схема сброса разработана путем выбора электролитического конденсатора емкостью 10 мкФ и резистора 10 кОм для достижения длительности импульса сброса 100 мс. Падение напряжения на резисторе поддерживается на уровне 1,2 В.
Работа схемы биполярного светодиодного драйвера
Когда схема включена, микроконтроллер всегда сканирует входные контакты порта P1. Если первая кнопка нажата, микроконтроллер получает низкий логический сигнал на соответствующем входном контакте, и, соответственно, компилятор назначает высокий логический сигнал контакту P0.0 и низкий логический сигнал контакту P0.1. Это заставляет красный свет светодиода светиться.
Теперь, когда вторая кнопка нажата, компилятор соответственно назначит низкий логический сигнал, который будет назначен на оба выходных контакта, и светодиод будет выключен.
Схема драйвера светодиода для управления яркостью светодиода с помощью таймера 555
Схема драйвера светодиода для управления яркостью светодиода с помощью таймера 555 обычно достигается за счет быстрого переключения источника питания на светодиод, управления соотношением включения / выключения источника питания с помощью процесса, называемого широтно-импульсная модуляция (ШИМ) . В драйверы светодиодов также встроен контур управления для поддержания постоянного тока.
Схема драйвера светодиода для управления яркостью светодиода с помощью таймера 555
Эта схема, показанная выше, разработана на основе 555 таймер IC . Включите цепь (5 В), потому что напряжение на выводе триггера 555 IC меньше 1/3 В постоянного тока.
Входное напряжение достигнет конденсатора через потенциометр 10 кОм и диод D2, так что конденсатор начинает заряжаться с постоянной времени RdR1C (где Rd - прямое сопротивление диода D2).
Когда напряжение конденсатора превышает 2/3 В постоянного тока, таймер 555 сбрасывается. Тогда на выходе будет ноль вольт. В этот момент конденсатор разряжается через диод D1 и потенциометр R1 на выходной контакт, поскольку он находится под потенциалом земли. Когда напряжение конденсатора опускается ниже 1/3 В постоянного тока, выходной сигнал микросхемы 555 снова повышается до 5 В. Этот процесс продолжается.
Здесь пути зарядки и разрядки полностью отличаются, поскольку они изолированы диодами D1 и D2 (см. Изображения выше). Если средняя точка потенциометра находится на уровне 50% (середина), мы сможем получить коэффициент заполнения 50% (прямоугольные волны с одинаковой шириной импульса).
Ширина импульса может быть изменена путем изменения времени зарядки и разрядки, это возможно путем регулировки потенциометра. Таким образом, мы получаем сигнал ШИМ в соответствии с нашим необходимым уровнем интенсивности.
Этот сигнал подается на светодиод через резистор 4,7 кОм. Яркость светодиода пропорциональна среднему значению прямоугольной волны. При большой ширине импульса можно получить огромную яркость светодиода. Также, если это низкий пульс, яркость уменьшится.
Применение биполярных светодиодных драйверов
Некоторые приложения для светодиодных драйверов:
- Промышленное / наружное освещение
- Автоматическая регулировка яркости уличных фонарей
- Коммерческое освещение
- Жилое освещение
- Вспышка камеры мобильного телефона
- Автомобильный салон или задние фонари
- Портативный фонарик / фонарик
- Вывески
- Освещение лифта
- ЖК-подсветка
Таким образом, речь идет о схеме биполярного драйвера светодиода, его построении с использованием микроконтроллера, микросхемы таймера 555 и приложений. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту информацию.
Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или электротехнические и электронные проекты , пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос: какова функция потенциометра в цепи светорегулятора?
