کنترلر PWM برای دوخت LED. ریز مدارهای درایور LED. تنظیم کننده روشنایی را توضیح دهید

کنترل کننده روشنایی PWM در ATmega8 MK، با طول عمر باتری و نشانگر شارژ.

این مقاله برای افرادی است که دانش الکترونیک رادیویی دارند و همچنین:

• میکروکنترلر چیست و چگونه آن را فلش کنیم
• تنظیم PWM چیست؟
• درایور LED چیست؟

این پروژه برای نصب روی دوچرخه طراحی شده است. چه طور همه این ها شروع شد؟ من و دوستانم اغلب سرنوشتی مشابه دوچرخه سواری داشتیم، بنابراین او به یک چراغ جلوی دوچرخه نیاز داشت. خوب، من نمی خواستم یک آتش نشان اولیه نصب کنم ... چیزی کاربردی تر مورد نیاز بود. به عنوان مثال، با تنظیم روشنایی "کوچک/متوسط/حداکثر" و روشنایی باقیمانده در باتری برای تخلیه باتری لیتیوم یونی برنامه ریزی شده بود، سپس یک نشانگر سطح شارژ مورد نیاز است. من چنین پروژه های زیادی را در اینترنت دیده ام، اما آنها مرا اذیت نکردند. به عنوان مثال، پروژه های کمتری از تنظیم کننده های روشنایی PWM وجود داشته است، اما آنها یا یک نشانگر سطح شارژ روزانه دارند، یا یک نشانگر سطح شارژ روی 1...3 LED، اما من به چنین اطلاعات کمی نیاز نداشتم. خوب پس، سخت کار کنید، سخت کار کنید، و من وظیفه انتخاب پروژه خود را بر عهده گرفته ام. خوب، به عنوان یک نشانگر شارژ، من 10 LED می گیرم، یا به طور دقیق تر، یک "استاپر" LED می گیرم، محور به این صورت است:

من این دیود ساطع کننده نور را از یک فروشگاه آنلاین خریداری کردم (فروشگاه های رادیویی روزانه در منطقه ما وجود دارد) و قیمت آن فقط چند هزار دلار است. سپس بلافاصله 10 LED اضطراری نصب کردم.

به عنوان یک میکروکنترلر اختصاصی، من از ATmega8 (یا ATmega328) استفاده کردم، زیرا این MK دارای یک ADC است که با کمک آن تعادل ثابتی بین شارژ باتری تنظیم کردم. همچنین کدام MK دارای تعداد پین کافی است (و می خواهیم تا 10 ال ای دی وصل کنیم). این میکروکنترلر در فروشگاه های رادیویی موجود است و بسیار ارزان فروخته می شود - در محدوده 50 ... 100 روبل، بسته به طمع فروشگاه و نوع کیس.

برای درک نحوه عملکرد دستگاه، به بلوک دیاگرام نگاهی بیندازید:

این مقاله فقط مواردی را توصیف می‌کند که شامل یک تنظیم‌کننده PWM (قسمت سمت چپ بلوک دیاگرام) هستند، و شما درایور LED و خود LED را انتخاب می‌کنید که برای شما مناسب‌تر است. درایور ZXSC400 برای من مناسب است، بنابراین من به عنوان یک لب به لب به آن نگاه می کنم.

کنترلر PWM به درایور LED که دارای عملکرد کنترل روشنایی (DIM، PWM، و غیره) است، به عنوان مثال، ZXSC400 متصل است. می توانید از هر درایور دیگری برای پشتیبانی از کنترل روشنایی PWM استفاده کنید و از باتری مشابه تنظیم کننده PWM استفاده کنید. برای کسانی که نمی‌دانند درایور LED چیست، توضیح می‌دهم: یک درایور لازم است تا اطمینان حاصل شود که LED هم هنگام شارژ شدن باتری و هم زمانی که باتری خاموش است روشن می‌شود. به عبارت دیگر، درایور LED یک جریان پایدار را از طریق LED عبور می دهد.

مدار معمولی برای افزایش درایور LED ZXSC400:

طول عمر این مدارها باید به طول عمر تنظیم کننده PWM ما وصل شود و خروجی PWM از رگولاتور باید به ورودی "STDN" درایور ZXSC400 متصل شود. سوئیچ "STDN" برای تنظیم روشنایی با استفاده از سیگنال PWM اضافی استفاده می شود. به روشی مشابه، می‌توانید یک کنترلر PWM را به انواع دیگر درایورهای LED متصل کنید، و این کل مسئله است.

من یک الگوریتم رباتیک اضافه خواهم کرد. هنگامی که برق اعمال می شود، MK سطح شارژ باتری را برای 1 ثانیه نمایش می دهد (در مقیاس نور با 10 LED)، سپس مقیاس نور خاموش می شود، MK به حالت صرفه جویی در انرژی می رود و دستورات کنترل را بررسی می کند. من تمام کارها را روی یک دکمه انجام داده ام تا سیم های کمتری برای کشیدن دوچرخه وجود داشته باشد. هنگامی که دکمه برای بیش از 1 ثانیه فشار داده می شود، کنترلر PWM روشن می شود و سیگنالی با نرخ 30٪ (1/3 روشنایی LED) به خروجی PWM ارسال می شود. هنگامی که دکمه دوباره برای بیش از 1 ثانیه فشار داده می شود، کنترل کننده PWM منجمد می شود و هیچ سیگنالی به خروجی PWM ارسال نمی شود (حساسیت 0٪). وقتی دکمه را برای یک ساعت کوتاه فشار دهید، روشنایی بین 30٪ - 60٪ - 100٪ تغییر می کند و شارژ باتری نیز به مدت 1 ثانیه نمایش داده می شود. بنابراین، یک بار فشار دادن روشنایی LED را تغییر می دهد و پس از فشار بیشتر LED روشن/خاموش می شود. برای بررسی سودمندی تنظیم کننده PWM، من LED اولیه را به خروجی آن وصل کردم و سپس یک بار دیگر تکرار می کنم - روشن و خاموش با استفاده از روش بررسی سودمندی. بعد، من کنترلر PWM را به درایور ZXSC400 متصل می کنم. گزارش و کار واقعی دستگاه به صورت ویدیویی (بر اساس آمار) نشان داده می شود.

همین فرآیند تنظیم روشنایی نمودار زیر را نشان می دهد:

اگر بر مقدار روشنایی تأثیر نمی‌گذارید، چرا زحمت بکشید؟ به عنوان مثال، من دوست دارم اینگونه باشد: 1٪، سپس 5٪، سپس 100٪. من این گزینه را در نظر گرفته ام. حالا مالک می تواند خودش سه مقدار روشنایی را هر طور که می خواهد تنظیم کند! برای این منظور یک برنامه کوچک نوشتم که بر اساس این مقادیر فایلی برای فریمور EEPROM تولید می کند. با فلش کردن این فایل در میکروکنترلر، روشنایی آن قطعا تغییر خواهد کرد. من یک اسکرین شات از پنجره برنامه اضافه می کنم:

اگر فایل EEPROM را فلش نکنید، مقدار روشنایی "برای نصب" از بین می رود - 30٪، 60٪، 100٪. دستگاه هایی که به درستی انتخاب شده اند نیازی به پیکربندی ندارند. برای این منظور می توانید حداقل، متوسط ​​و حداکثر روشنایی را به صلاحدید خود تنظیم کنید. برنامه و دستورالعمل برای این منظور بر اساس آمار است.

لرزش باتری. من باتری لیتیوم یونی را به دلیل عرض و هزینه کم آن بسیار ارزشمند دانستم. اما در مدار، جامپر J1 را منتقل کردم که می توانید برای آن انتخاب کنید که به عنوان حیاتی استفاده می کنیم.

اگر جامپر J1 در موقعیت "1" باشد، از یک باتری لیتیوم یونی استفاده می شود. اگر جامپر J1 در موقعیت "2" باشد، از سه باتری اصلی از نوع AAA/AA/C/D استفاده می شود که به صورت سری به هم متصل شده اند. جامپر J1 برای سطح صحیح شارژ باتری لازم است، زیرا ولتاژ کار باتری لیتیوم یون تقریباً در محدوده 3.3 ... 4.2 است و برای باتری های پایه ولتاژ کار تقریباً 3.0 ... 4.5 است. V. من جدول ولتاژ باتری را با قرائت نشانگر در زیر آمار ارائه خواهم کرد.

LED های نشانگر. LED هایی که میزان شارژ باتری را نشان می دهند می توانند از هر نوعی باشند. این روشنایی را می توان در فواصل زمانی کوچک با تغییر مقدار مقاومت تعویض جریان R1 کاهش داد. برای نشان دادن میزان شارژ، از یک صفحه نمایش پویا استفاده می شود که امکان صرفه جویی در مصرف انرژی را فراهم می کند زیرا تنها یک LED در هر زمان روشن می شود. همچنین می توانید ویدیوی مربوط به نشانگر سطح شارژ باتری (بر اساس آمار) را تماشا کنید.

میکروکنترلر می تواند ATmega8 یا ATmega328 باشد. مشکلات میکروکنترلرها به دلیل شل شدن کنتاکت ها ایجاد می شود و با جایگزینی "سیستم افزار" برطرف می شود. من از ATmega328 استفاده کرده ام، بنابراین این MK برای من واضح است. برای کاهش مصرف انرژی، میکروکنترلر یک نوسان ساز داخلی RC را با فرکانس 1 مگاهرتز کار می کند. برنامه میکروکنترلر در اواسط 4.3.6.61 (یا 4.3.9.65) نوشته شده بود.

مدار شامل یک ریز مدار رله ولتاژ پشتیبانی TL431 است. این به دستیابی به دقت نامطلوب بر اساس ولتاژ باتری کمک می کند. طول عمر در TL431 از خروجی PC1 میکروکنترلر از طریق مقاومت R3 تامین می شود. ولتاژ تغذیه TL431 فقط در هنگام نشان دادن سطح شارژ تامین می شود. پس از خاموش شدن نشانگر LED، منبع تغذیه روشن می شود و در مصرف باتری صرفه جویی می شود. ریز مدار TL431 را می توان در واحدهای منبع تغذیه استفاده نشده برای رایانه ها، شارژرهای معیوب برای تلفن های همراه، واحدهای برق پالس برای لپ تاپ ها و تجهیزات مختلف رادیویی الکترونیکی یافت. من از TL431 در کیس SOIC-8 (گزینه smd) استفاده کردم و TL431 در کیس TO-92 عریض تر است، بنابراین تعدادی گزینه برای بردهای دیگر ایجاد کردم.

درباره شبیه سازی در برنامه " ". پروژه Proteus به درستی اجرا نمی شود. مهم است که مدل ATmega8 از حالت خواب زمستانی خارج نشود و همچنین یک نشانه پویا با شماره گیری ها نمایش دهد. اگر پس از شروع پروژه، بلافاصله دکمه را فشار دهید تا کنترلر PWM خاموش شود، همه چیز کار می کند. بیایید استفاده از دکمه را تکرار کنیم و کنترلر PWM را روشن کنیم، به طوری که MK به خواب می رود و دوباره بیدار نمی شود (تا زمانی که پروژه دوباره راه اندازی شود). من پروژه را از Proteus اضافه نمی کنم. اگر می خواهید مقداری پول خرج کنید، بنویسید، من یک پروژه از Proteus برای شما ارسال می کنم.

مشخصات فنی اصلی:

• ولتاژ ولتاژ، که در آن راندمان تضمین شده است: 2.8 ... 5 ولت
• فرکانس سیگنال PWM: 244 هرتز
• فرکانس نشانگر مقیاس پویا از 10 LED: 488 هرتز (در هر 10 LED) یا 48.8 هرتز (در هر LED پوست)
• تعداد حالت های روشنایی که در یک چرخه متناوب می شوند: 3 حالت
• امکان تغییر درخشندگی رژیم پوست: Є

در زیر می توانید سیستم عامل MK ATmega8 را دانلود کنیدتا ATmega328

شوتوف ماکسیم، م

فهرست عناصر رادیویی

LED ها تقریباً در تمام فناوری های اطراف ما موجود هستند. با این حال، گاهی اوقات نیاز به تنظیم روشنایی آن وجود دارد (مثلاً در لامپ ها یا مانیتورها). ساده ترین راه برای خروج از این وضعیت، تغییر مقدار جریانی است که از طریق LED عبور می کند. اینطوری نیست. LED - یک جزء حساس اضافه کنید. تغییر مداوم مقدار مایع می تواند به سرعت مدت کار شما را کوتاه کند یا گرما را بسوزاند. همچنین لازم است مقاومت اتصال دهنده را تعویض کنید زیرا انرژی زیادی را جمع می کند. اگر باتری ها فرسوده شوند این غیر قابل قبول است. مشکل دیگر این روش تغییر رنگ نور است.

دو گزینه وجود دارد:

• تنظیم PWM
• آنالوگ

این روش ها جریانی را که از دیود ساطع کننده نور می گذرد کنترل می کنند و بین آنها فرکانس متغیری وجود دارد.
کنترل آنالوگ میزان نور عبوری از LED ها را تغییر می دهد. و PWM فرکانس جریان را تنظیم می کند.

تنظیم PWM

یک راه برای خروج از این وضعیت ممکن است از طریق مدولاسیون عرض پالس (PWM) باشد. در پشت چنین سیستم دیود ساطع کننده نور، جریان لازم حفظ می شود و روشنایی توسط منبع تغذیه با فرکانس بالا تنظیم می شود. این فرکانس در طول دوره تغذیه، روشنایی LED ها را تغییر می دهد.
مزیت مطلق سیستم PWM صرفه جویی در بهره وری LED است. سهام KKD نزدیک به 90٪ است.

کنترل PWM را ببینید

• سیم دوبل. اغلب در سیستم روشنایی اتومبیل ها مورد بحث قرار می گیرد. چرخه عمر مدار به دلیل مداری است که سیگنال PWM را در خروجی DC تولید می کند.
• دستگاه شنت. برای ایجاد یک دوره ضخیم شدن/خیس شدن، ویکوریست را با یک جزء شنت جایگزین کنید که علاوه بر دیود ساطع کننده نور، مسیری را برای جریان خروجی فراهم می کند.

پارامترهای پالس با PWM

فرکانس پالس ها تغییر نمی کند، بنابراین، تا زمانی که روشنایی نور کافی نباشد، نوری قبل از آن وجود ندارد. در این حالت فقط عرض یا ساعت ضربه مثبت تغییر می کند.

فرکانس پالس

با نگاهی به این واقعیت که ادعای خاصی در مورد فراوانی وجود ندارد، شاخص های مرزی وجود دارد. بوی تعفن با حساسیت چشم انسان به دقیقه قابل مشاهده است. به عنوان مثال، در یک فیلم، نرخ فریم باید 24 فریم در ثانیه باشد، به طوری که چشم ما یک تصویر را بگیرد که در حال جمع شدن است.
برای اینکه نور لحظه ای به عنوان نور یکنواخت درک شود، فرکانس نباید کمتر از 200 هرتز باشد. هیچ مرزبندی پشت نمایشگرهای بالایی وجود ندارد، اما امکان پایین آمدن وجود ندارد.

نحوه کار رگولاتور PWM

برای کنترل مستقیم LED ها، یک آبشار ترانزیستور سوئیچ نصب شده است. آنها را ترانزیستور vikoryst بنامید که تلاش زیادی را جمع آوری می کنند.
اگر نوارهای ال ای دی یا ال ای دی ها خیلی تیره باشند این کار ضروری نیست.
برای مقادیر کم و ولتاژ پایین، یک منبع تغذیه یک ترانزیستور دوقطبی کافی است. همچنین می توانید LED ها را مستقیماً به ریز مدارها متصل کنید.

ژنراتورهای PWM

در یک سیستم PWM، به عنوان یک ژنراتور که تنظیم می کند، می توان از یک میکروکنترلر یا مداری که از مدارهای یکپارچه با مراحل کوچک تشکیل شده است استفاده کرد.
همچنین می توان یک تنظیم کننده با ریزمدارها، مانند مواردی که برای بلوک های عمر پالسی استفاده می شود، یا میکرو مدارهای منطقی K561 یا تایمر مجتمع NE565 ایجاد کرد.
باهوش ها از این روش برای هدایت پشتیبانی عملیاتی استفاده خواهند کرد. برای این منظور یک ژنراتور قابل تنظیم تعبیه شده است.
یکی از محبوب ترین مدارها بر اساس تایمر 555 است که در اصل یک ژنراتور اولیه پالس است. فرکانس توسط خازن C1 تنظیم می شود. در خروجی خازن یک ولتاژ بالا وجود دارد (این نیز به دلیل منبع ولتاژ مثبت است). و فقط در صورتی شارژ می شود که ولتاژ خروجی کم باشد. این لحظه باعث ایجاد تکانه هایی با عرض های مختلف می شود.
یکی دیگر از طرح های محبوب PWM بر اساس ریزمدار UC3843 است. در این حالت مدار سوئیچینگ تغییر یافته و ساده شده است. به منظور حفظ عرض پالس، یک ولتاژ کنترلی با قطب مثبت به ویکور عرضه می شود. سیگنال پالس PWM مورد نیاز در خروجی خروجی است.
ولتاژ تنظیم کننده به این صورت عمل می کند: وقتی عرض جغرافیایی کاهش می یابد، افزایش می یابد.

چرا PWM؟

• مزیت اصلی این سیستم سبکی است. طرح های طراحی بسیار ساده و قابل اجرا هستند.
• سیستم کنترل PWM محدوده وسیع تری از کنترل روشنایی را فراهم می کند. اگر در مورد مانیتور صحبت می کنیم، سوئیچ CCFL می تواند راکد باشد، اما در چنین شرایطی، روشنایی را می توان تنها دو بار تغییر داد، و سوئیچ CCFL را حتی تا حداکثر سطح و ولتاژ باقی می گذارد.
• با PWM ویکوریستیک، امکان کنترل جریان در یک سطح ثابت وجود دارد، به این معنی که LED ها تحت تأثیر قرار نمی گیرند و دمای رنگ تغییر نمی کند.

Nedoliki vikoristannya PWM

• با گذشت زمان، تصاویر تیره ممکن است تار شوند، به خصوص با روشنایی یا روشنایی کم چشم.
• اگر نور روشن دائمی وجود داشته باشد (مثلاً نور شدید خورشید)، ممکن است تصاویر محو شوند.

اگر جزئیات توضیح را از دست دادید، طرح تنظیم روشنایی LED ها در ساده ترین حالت ظاهر می شود. این کنترل مشابه روش PWM است که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.
خوب، تنظیم کننده ابتدایی هر عنصر را روشن می کند:

• بلوک زنده؛
• تثبیت کننده؛
• مقاومت جایگزین؛
• بدون لامپ در وسط

هم مقاومت و هم تثبیت کننده را می توان از هر فروشگاه رادیویی خریداری کرد. آنها دقیقاً همانطور که در نمودار نشان داده شده است به هم وصل شده اند. تفاوت ها ممکن است در پارامترهای فردی عنصر پوست و روش اتصال تثبیت کننده و مقاومت (با سیم یا اتصالات لحیم شده مستقیم) باشد.

با مونتاژ چنین مداری با دستان خود می توانید آن را در اطراف تکیه گاه تغییر حرکت دهید تا با پیچاندن دسته مقاومت بتوانید روشنایی لامپ را تنظیم کنید.

به عنوان مثال، باتری 12 ولت، مقاومت 1 کوهم، و تثبیت کننده بر اساس پیشرفته ترین ریز مدار Lm317 است. خوبی این طرح این است که به ما کمک می کند اولین شروع خود را در الکترونیک رادیویی داشته باشیم. این یک روش آنالوگ روشنایی دهانه رحم است. با این حال، برای تنظیماتی که نیاز به تنظیمات دقیق تری دارند، مناسب نیست.

نیاز به تنظیم کننده روشنایی

حال بیایید نگاهی دقیق‌تر به نحوه تنظیم روشنایی داشته باشیم و در غیر این صورت چگونه می‌توانیم روشنایی LED را کاهش دهیم.

• اگر به یک تنظیم کننده روشنایی برای چندین LED متصل به روشنایی مناطق زندگی نیاز دارید، این محبوب ترین انتخاب است. ما صدای روشنایی نور را شنیدیم: عصر آن را به آرامی کار کنید، در طول ساعت کار آن را با قدرت کامل روشن کنید، اشیا و قسمت هایی از اتاق را روشن کنید.
• همچنین تنظیم روشنایی در دستگاه های تاشو مانند مانیتور تلویزیون و لپ تاپ ضروری است. چراغ های جلو و ناودان خودرو بدون آن کار نمی کنند.
• تنظیم روشنایی به ما امکان می دهد در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم، زیرا در مورد همراهان پرمشغله صحبت می کنیم.
• اگر قوانین مقررات را می دانید، می توانید این کار را به صورت خودکار یا از راه دور با نور انجام دهید، که حتی دستی تر است.

در برخی از دستگاه ها نمی توان به سادگی مقدار رشته را که بزرگتر از پایه است تغییر داد، اما این تنها می تواند منجر به تغییر رنگ سفید به سبز شود. علاوه بر این، تا زمانی که افزایش نامطلوب گرما حاصل شود، باید حمایت بیشتری انجام شود.

به نظر می رسد راه برون رفت از این وضعیت دشوار، کنترل PWM (مدولاسیون عرض پالس) باشد. منبع نور به صورت پالس تامین می شود. علاوه بر این، مقدار صفر یا اسمی برای نور بهینه ترین است. معلوم می شود که LED به طور دوره ای روشن و خاموش می شود. هر چه ساعت‌های نور بیشتر باشد، به نظر می‌رسد که لامپ روشن‌تر می‌درخشد. هر چه ساعت روشنایی کمتر باشد، لامپ تاریک‌تر می‌درخشد. این بر اساس اصل PWM است.

می توانید مستقیماً با کمک ترانزیستورهای MOS ولتاژ بالا یا همان طور که به آنها ماسفت می گویند، از LED های روشن و نوارهای LED استفاده کنید. در صورت نیاز به اتصال یک یا دو لامپ دیود ساطع کننده نور ولتاژ پایین، نقش کلیدها توسط ترانزیستورهای دوقطبی اولیه یا با افزودن دیودهای ساطع کننده نور مستقیماً به خروجی ریز مدارها انجام می شود.

با چرخاندن دستگیره روی رئوستات R2، روشنایی LED ها را تنظیم می کنیم. در اینجا دوخت های رنگ روشن (3 عدد) وجود دارد که به یک تکه عمر اضافه می کند.

با دانستن این تئوری، می توانید یک مدار PWM را انتخاب کنید و خودتان آن را نصب کنید، بدون اینکه وارد تثبیت کننده ها و دایمرهای آماده شوید. مثلاً در اینترنت اینگونه ارائه می شود.

NE555 هر دو یک مولد پالس است که در آن تمام ویژگی های زمانی پایدار هستند. IRFZ44N یک ترانزیستور ولتاژ بالا است که برای کاربردهای ولتاژ بالا طراحی شده است. خازن ها فرکانس پالس را تنظیم می کنند و ولتاژ به پایانه های "خروجی" اضافه می شود.

از آنجایی که LED اینرسی کمی دارد، به سرعت می سوزد و خاموش می شود، بنابراین روش کنترل PWM برای این کار بهینه است.

کنترل‌های روشنایی آماده تغییر هستند

رگلاتوری که به صورت آماده برای لامپ های ال ای دی فروخته می شود دیمر نام دارد. فرکانس تکانه هایی که آنها را ایجاد می کنند به اندازه ای زیاد است که ما هیچ اختلالی را احساس نکنیم. کنترلر PWM امکان تنظیم صاف را فراهم می کند که به شما امکان می دهد حداکثر روشنایی نور یا خاموش شدن لامپ را به دست آورید.

اگر چنین دایمر را در دیوار قرار دهید، می توانید به سرعت از آن استفاده کنید، گویی یک ویمیکاچ اولیه است. برای سهولت استفاده، کنترل روشنایی LED را می توان با یک کنترل از راه دور رادیویی کنترل کرد.

توانایی لامپ های مبتنی بر دیودهای ساطع کننده نور برای تغییر روشنایی خود، امکانات زیادی را برای برگزاری نمایش های نوری ایجاد می کند و نورپردازی زیبایی در فضای باز ایجاد می کند. استفاده از این مسکن اولیه روده بسیار ساده تر است، زیرا می توان شدت نور آن را تنظیم کرد.

نور در زندگی روزمره ما بیشتر و بیشتر می شود. ما لامپ های گرمایش آپارتمان یا خانه، لامپ های هالوژن در ماشین را با لامپ های LED تغییر می دهیم. برای تنظیم روشنایی لامپ ادیسون، باید دایمر را تنظیم کنید - از این نوع چیزها می توان برای اتصال سیم متناوب استفاده کرد، در نتیجه روشنایی لامپ را در صورت نیاز تغییر می دهید، احتمالاً می توانید بیشتر هزینه کنید. ناراحتی از طریق نور فوق طبیعی درخشان؟ رگولاتور ولتاژ را می توان برای بسیاری از افراد (لحیم کاری، آسیاب، پاک کننده اره، مته...) به دلیل ولتاژ متغیر که به طور معمول بر اساس یک تریاک تولید می شود، استفاده کرد.

LED ها در یک نور ثابت و تثبیت شده زندگی می کنند، بنابراین یک دیمر استاندارد در اینجا کار نخواهد کرد. اگر به سادگی ولتاژی را که به ولتاژ جدید عرضه می شود تغییر دهید، روشنایی به شدت تغییر می کند، برای آنها جریان مهم است، اما به جای تنظیم کننده جریان، به طور متفاوتی تولید می شود و خود PWM (مدولاتور پالس گسترده) برای مدت طولانی سوئیچ زندگی را از LED روشن کنید، روشنایی تغییر می کند، اما ما نمی توانیم یک لحظه علامت گذاری کنیم، زیرا فرکانس به گونه ای است که چشم فرد نمی تواند کسی را علامت گذاری کند. هیچ vicoride به mincontrollers وجود دارد، adjunity از قوطی، من یک peretop به zbirann، محافظ Treasel، خواننده از برنامه فراموش شده است ... در این طرح ساده vicoristov، یک پروستیل -به - وجود دارد. رسیدن به PROSTIONAROCOMOCOPONOPONATION.

چنین چیزی را می توان برای هر کاربرد اینرسی استفاده کرد، مانند مواردی که می توانند انرژی را ذخیره کنند، و حتی، به عنوان مثال، موتور DC را در چرخه عمر روشن کنند، سپس معلوم می شود که دیگر mitten نیست.

مدار را، همانطور که من معتقدم، می توان به دو بخش تقسیم کرد و خود ژنراتور بر اساس تایمر بسیار محبوب NE555 (آنالوگ - KR1006VI1) و یک ترانزیستور فشار که باز و بسته می شود، که برای آن غذای وانت عرضه می شود. ژنیا (در اینجا 555 اثر وجود دارد) در حالت مولتی ویبراتور پایدار). ما از یک ترانزیستور دوقطبی سیمی سخت از ساختار NPN استفاده می کنیم (من TIP122 را گرفتم)، یا می توانید آن را با یک ترانزیستور میدان میدانی (MOSFET) جایگزین کنید. فرکانس، دوره و مدت پالس مولد پالس توسط دو مقاومت (R3, R2) و خازن (C1, C2) تنظیم می شود و می توان آنها را توسط یک مقاومت با یک پشتیبانی قابل تنظیم تغییر داد.

مدارهای جزء

با داشتن مجموعه ای از برنامه ها برای تنظیم تایمر آنالوگ 555، می توانید مقادیر اجزایی را که با فرکانس ژنراتور مطابقت دارند آزمایش کنید - اما استفاده از بسیاری از برنامه های دیگر مانند این آسان است. فرقه ها را می توان کمی تغییر داد، همه چیز همانطور که باید کار می کند. دیودهای پالسی 4148 را می توان به راحتی با دیودهای تولیدی KD222 جایگزین کرد. خازن ها خازن های دیسکی سرامیکی 0.1 μF و 0.01 μF هستند. فرکانس با استفاده از یک مقاومت قابل تغییر برای تنظیم خوب و صاف تنظیم می شود، حداکثر مرجع 50 کیلو اهم است.

همه چیز بر روی عناصر گسسته مونتاژ شده است، اندازه تخته 50-25 میلی متر است.

طرح چگونه کار می کند؟

دستگاه به عنوان سوئیچ بین دو حالت عمل می کند: strum به navantazhenya می رودі بند به navantazhenya حرکت نمی کند. وقفه آنقدر شدید است که چشمان ما نمی توانند این لحظه را ببینند. بنابراین محور این دستگاه با تغییر فاصله زمانی بین ساعتی که عمر تامین می شود و خاموشی آن تنش را تنظیم می کند. من فکر می کنم شما ماهیت SHIM را درک کرده اید. این محور در صفحه اسیلوسکوپ به این شکل است.

تصویر اول نور ضعیف تری را نشان می دهد، به طوری که در طول دوره T1 پالس t1 تنها 20٪ (به اصطلاح ضریب تکمیل) را می گیرد و در پایان 80٪ از 0 منطقی (ولتاژ) اجتناب می کنیم.

یک تصویر دیگر سیگنالی به نام meander را به ما نشان می دهد، سپس t1=0.5*T، سپس فاصله و ضریب را داریم. بازسازی 50 درصد

دسته سوم D=90% دارد. LED تا جایی که ممکن است روشن خواهد شد.

واضح است که T=1 ثانیه، سپس در مرحله اول

§ 1) با طول 0.2 ثانیه، نور به LED اعمال می شود و 0.8 ثانیه نیست.

§ 2) جریان 0.5 ثانیه اعمال می شود 0.5 ثانیه نه

با ایجاد سه رگولاتور PWM در پشت مدار و اتصال آنها به یک نوار RGB، می توان محدوده نور مورد نیاز را تنظیم کرد. پوست تخته ها با دیودهای ساطع نور خود (قرمز، سبز و آبی) پوشانده شده است و با مخلوط کردن آنها به ترتیب، درخشندگی لازم را به دست می آورید.

این دستگاه چگونه انرژی را هدر می دهد؟

اول از همه، فقط چند میلی آمپر وجود دارد که به یک مولد پالس روی یک میکرو مدار متصل می شود و سپس یک ترانزیستور قدرت، که ولتاژ روی آن توزیع می شود، که تقریباً مانند قبل است. P=0.6V*I اتاق نشیمن navantazhennya . می توانید از یک مقاومت اولیه استفاده کنید. به طور کلی، با صرف حداقل مقادیر برای PWM، سیستم کنترل عرض پالس حتی موثرتر است، زیرا انرژی بسیار کمی هدر می‌رود (و بنابراین، گرمای کمی تولید می‌شود).

کیسه

نتیجه PWM زیبا و ساده بود. آنها آموزش دادن خود برای دریافت قدرت شمع را بسیار سخت می دیدند. چنین وسیله ای همیشه در زندگی روزمره مفید خواهد بود.

• بعدی >

در برخی موارد مثلاً در وسایل روشنایی یا روشنایی منزل نیاز به تنظیم روشنایی شمع وجود دارد. به نظر می رسد ساده تر باشد: فقط نور را از طریق LED تغییر دهید، آن را افزایش دهید یا تغییر دهید. با این حال، در این مورد، بخش قابل توجهی از انرژی بر روی مقاومت اتصال دهنده هدر می رود، که در هنگام کار به طور مستقل روی باتری ها یا باتری ها کاملا غیر قابل قبول است.

علاوه بر این، رنگ LED ها تغییر خواهد کرد: به عنوان مثال، یک رنگ سفید در سطح توان کاهش یافته کمتر از اسمی است (برای اکثر LED ها 20 میلی آمپر) به دلیل تعدادی جوهر سبز. چنین تغییر رنگی اصلاً مهم نیست. دریابید که این ال ای دی ها صفحه تلویزیون یا مانیتور کامپیوتر را چگونه روشن می کنند.

در برخی موارد راکد می شود PWM - تنظیم (عرض - پالس). نکته این است که به صورت دوره ای شعله ور می شود و خاموش می شود. هنگامی که نور به مرور زمان به زوال خود ادامه می دهد، طیف نور ثابت نیست. اگر LED سفید باشد، سایه های سبز ظاهر نمی شوند.

علاوه بر این، با این روش تنظیم شدت مصرف انرژی حداقل است، ضریب راندمان مدارهای با تنظیم PWM بسیار بالا است و به 90 یا بیشتر می رسد.

اصل PWM - تنظیم ساده است و قرائت روی نوزاد 1. بسته به زمان سوختن و خاموش شدن، چشم به این صورت درک می شود: مانند یک فیلم - فریم هایی که گام به گام نشان داده می شوند سپس مانند یک دست گرفته می شوند. تصویر برگزار کرد همه چیز در اینجا بستگی به فرکانس طرح ریزی دارد که کمی بعد در مورد آن بحث خواهیم کرد.

شکل 1. اصل PWM - تنظیم

کوچولو نمودارهایی از سیگنال ها را در خروجی دستگاه ژنراتور PWM (یا ژنراتوری که آن را تنظیم می کند) نشان می دهد. صفر و یک نشان می دهد: یک منطقی (سطح بالا) نشان دهنده چراغ LED، صفر منطقی (سطح پایین) نشان دهنده خاموش شدن است.

اگر می‌خواهید همه چیز به‌طور تصادفی اتفاق بیفتد، می‌توانید تکه‌های همه چیز را در طراحی مدار سوئیچ خروجی ذخیره کنید، روشن شدن LED را می‌توان در سطح پایین تنظیم کرد و روشن شدن را فقط در بالا تنظیم کرد. و در اینجا واحد منطقی فیزیکی کم، سطح ولتاژ پایین و صفر منطقی زیاد است.

در غیر این صورت، به نظر می رسد که یک منطقی سیگنال روشن شدن برخی از فرآیندها را نشان می دهد (زمانی که LED روشن می شود) و یک صفر منطقی سیگنال روشن شدن فرآیند را می دهد. به طوری که همیشه سطح بالایی در خروجی ریزمدارهای دیجیتال وجود خواهد داشت، این یک واحد منطقی است که همه چیز به نحوه ایجاد یک مدار خاص بستگی دارد. همین، به زودی می بینمت. با این حال، مهم است که کلید توسط یک سطح بالا کنترل شود، و در غیر این صورت به سادگی نمی توان آن را انجام داد.

فرکانس و عرض پالس های لیزر

لازم به ذکر است که دوره عبور تکانه ها (یا فرکانس) دیگر بدون تغییر نیست. با این حال، فرکانس پالس ها هیچ روشنایی به جریان نور نمی دهد، بنابراین تا زمانی که فرکانس پایدار نباشد، پالس های خاص نمی توانند ظاهر شوند. عرض اضافی (WIDTH) با پالس مثبت تغییر می کند، که توسط کل مکانیسم مدولاسیون عرض پالس پشتیبانی می شود.

مدت زمان تکانه های انرژی کودک 1 بر حسب درصد بیان می شود. این عنوان "ضریب پر کردن" یا در اصطلاح انگلیسی DUTY CYCLE است. این در تنظیمات قدرت ضربه هسته قبل از دوره هدایت ضربه منعکس می شود.

در اصطلاح روسی، شما باید پیروز باشید "Sverdlovist" - مربوط به دوره حرکت مستقیم تا ساعت ضربهآ. بنابراین، اگر ضریب پر شدن 50٪ باشد، فاصله آن برابر با 2 است. در اینجا تفاوت اساسی وجود ندارد، بنابراین می توانید هر یک از این مقادیر را خریداری کنید، برای چه کسانی راحت تر و معقول تر است.

البته در اینجا امکان ایجاد فرمول هایی برای ساختار سازه و DUTY CYCLE وجود دارد، اما برای اینکه محاسبه را پیچیده نکنیم، بدون فرمول انجام خواهیم داد. در موارد شدید، قانون اهم اعمال می شود. هیچ اشکالی در این نیست: "اگر قانون اهم را نمی دانید، در خانه بمانید!" به محض اینکه فرمول هایی برای هر کسی وجود داشته باشد که بتواند آن را مشخص کند، همیشه می توان آنها را در اینترنت پیدا کرد.

فرکانس PWM برای تنظیم کننده نور

همانطور که گفته شد، کمی بیشتر، به خصوص در مورد ثبات فرکانس پالس های PWM، ظاهر نمی شود: خوب، کمی "شناور"، خوب است. رگولاتورهای PWM برای مقابله با ناپایداری فرکانس مشابه استفاده می شود، که بر رکود آنها در بسیاری از طراحی ها تأثیر نمی گذارد. در این مورد، مهم است که مطمئن شوید که فرکانس کمتر از مقدار نمی شود.

فرکانس چیست و چقدر می تواند ناپایدار باشد؟ فراموش نکنید که ما در مورد کلیدهای روشنایی صحبت می کنیم. صنعت فیلم یک اصطلاح "میزان چشمک زدن بحرانی" دارد. این فرکانس، به هر میزان از تصویری که یک به یک نشان داده می شود، به عنوان تصویری در حال فروپاشی درک می شود. در حال حاضر فرکانس را روی 48 هرتز تنظیم کنید.

به همین دلیل فرکانس فیلمبرداری 24 فریم بر ثانیه (استاندارد تلویزیون 25 فریم در ثانیه) شد. برای افزایش مقدار فرکانس به یک مقدار بحرانی، پروژکتورهای فیلم به یک شاتر دوبلار (شاتر) مجهز شده اند که بر فریم نمایشگر دو برابر می شود.

در پروژکتورهای آماتور 8 میلی متری با چگالی بالا، فرکانس نمایش 16 فریم در ثانیه شد، بنابراین شاتر به سه تیغه نیاز داشت. همان هدف ایستگاه تلویزیونی این واقعیت است که تصاویر در فریم نشان داده می شوند: ابتدا به صورت جفت و سپس در ردیف های بدون جفت تصاویر. نتیجه فرکانس چشمک زدن 50 هرتز است.

LED در حالت PWM با کلیدهای مجاور با ولتاژ قابل تنظیم کار می کند. اگرچه این نورها مانند یک درخشش بدون وقفه در چشم قرار می گیرند، فرکانس آنها حداقل به همان اندازه بحرانی است. تا آنجا که ممکن است، اما هیچ چیز پایین تر ممکن نیست. این عامل باید در ساعت خلقت تقویت شود تنظیم کننده های PWM برای لامپ ها.

قبل از صحبت، فقط یک واقعیت ساده: اخیرا مشخص شده است که فرکانس بحرانی برای چشم به 800 هرتز می رسد. بنابراین، فیلم روی صفحه باید به صورت توالی تصاویر اطراف نشان داده شود. برای اطمینان از جمع نشدن تصویر، فرکانس نمایش باید به هشتصد فریم در ثانیه افزایش یابد!

برای کنترل قدرت LED از ویکوریست استفاده کنید. در عین حال، بیشتر برای این منظور استفاده می شود، که امکان کاهش تنش قابل توجه را فراهم می کند (استفاده از ترانزیستورهای دوقطبی اولیه برای این اهداف به سادگی ناپسند در نظر گرفته می شود).

چنین نیازی (یک ماسفت قدرتمند - ترانزیستور) با مقدار زیادی از دیودهای ساطع کننده نور ایجاد می شود، به عنوان مثال، همانطور که چند روز بعد بحث خواهد شد. از آنجایی که ولتاژ پایین است - با استفاده از یک یا دو دیود ساطع کننده نور، می توانید سوئیچ ها را با ولتاژ پایین جایگزین کنید و در صورت امکان، LED ها را مستقیماً به خروجی ریز مدارها وصل کنید.

Little 2 نمودار عملکردی تنظیم کننده PWM را نشان می دهد. مقاومت R2 به عنوان عنصر کنترل مدار برای خوانش های هوشمند. بسته بندی این دسته می تواند در فواصل زمانی لازم، شدت پالس ها را برای کنترل و در نتیجه روشنایی LED ها را تغییر دهد.

Malyunok 2. نمودار عملکردی یک تنظیم کننده PWM

کوچولو سه طناب LED های سری متصل با مقاومت هایی را نشان می دهد که باید به هم متصل شوند. تقریباً اینگونه است که در خطوط رنگ روشن راکد می شود. هرچه این خط طولانی تر باشد، دیودهای ساطع کننده نور بیشتر، رشته ها فشرده تر می شوند.

در این قسمت ها نیاز به تلاش بیشتری وجود خواهد داشت که جریان مجاز آن به دلیل کمی بیشتر از جریانی است که با بخیه می آید. بقیه را می توان به راحتی تنظیم کرد: به عنوان مثال، ترانزیستور IRL2505 دارای تخلیه حدود 100 آمپر، ولتاژ تخلیه 55 ولت است که با این اندازه و قیمت، مزیتی برای جریان در طرح های مختلف وجود دارد.

ژنراتورهای اصلی PWM

نحوه تنظیم ژنراتور PWM می تواند یک میکروکنترلر (در اکثر مواقع در اذهان صنعتی) یا یک مدار مبتنی بر ریز مدارهای یکپارچه سازی سطح پایین باشد. از آنجایی که در ذهن خانه نیاز به تهیه تعداد کمی رگولاتور PWM وجود دارد و از آنجایی که هیچ دستگاه میکروکنترلر در دسترس نیست، بهتر است یک رگولاتور روی آنچه در حال حاضر در دسترس است ایجاد کنید.

این می تواند شامل ریزمدارهای منطقی سری K561، یک تایمر یکپارچه و همچنین ریز مدارهای تخصصی طراحی شده برای آن باشد. در این نقش، می توانید با انتخاب یک ژنراتور برای تنظیم جدید، در مورد آن فکر کنید، اما پس از آن، شاید، "از عشق به عشق". بنابراین، تنها دو مدار در نظر گرفته می شود: بالاترین انبساط در تایمر 555، و در کنترل کننده DBZ UC3843.

مدار ژنراتور که روی تایمر 555 تنظیم می شود

Malyunok 3. مدار ژنراتور که تنظیم می شود

این مدار یک مولد پالس جریان مستقیم اولیه است که فرکانس آن توسط خازن C1 تنظیم می شود. شارژ خازن از لانست "خروجی - R2 - RP1-C1 - سیم سرب" بدست می آید. در این حالت ولتاژ بالایی در خروجی وجود دارد که معادل ارتباط بین قطب مثبت و نیروی حیات است.

خازن لانست "C1 - VD2 - R2 - خروجی - سیم زمین" در زمانی که ولتاژ کم در خروجی وجود دارد - اتصالات خروجی از سیم زمین تخلیه می شود. محور تفاوت بین شارژ و دشارژ خازن است که ساعت را تنظیم می کند و حذف پالس ها با عرض قابل تنظیم را تضمین می کند.

لطفا توجه داشته باشید که هر نوع پارامترهای متفاوتی دارد. در این مورد، ظرفیت الکتریکی آنها نقش دارد، زیرا با اضافه شدن ولتاژ به دیودها تغییر می کند. بنابراین با تغییر فرکانس سیگنال خروجی فرکانس آن تغییر می کند.

گولوونه، برای اینکه او به منشا فرکانس بحرانی تبدیل نشود، کمی بیشتر در مورد یاکو حدس زده شده است. در غیر این صورت، به جای یک نور یکنواخت با روشنایی متفاوت، در اطراف محل خواب قابل مشاهده خواهد بود.

تقریباً (من دوباره می دانم) فرکانس ژنراتور را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد.

فرکانس ژنراتور PWM روی تایمر 555.

اگر ظرفیت خازن را در فرمول بر حسب فاراد، op بر حسب اهم قرار دهید، نتیجه باید بر حسب هرتز هرتز باشد: از سیستم به هیچ جا نمی رسید! در این مورد، توجه به این نکته مهم است که موتور مقاومت قابل تعویض RP1 در موقعیت وسط (در فرمول RP1/2) قرار دارد که مطابق با سیگنال خروجی به صورت موج مربعی است. برای نوزاد 2، این همان قسمتی است که در آن شدت ضربه 50٪ نشان داده شده است که برابر با سیگنال ضربه 2 است.

ژنراتور PWM که روی ریزمدار UC3843 تنظیم می شود

این نمودار نوزاد 4 را نشان می دهد.

Malyunok 4. مدار ژنراتور PWM که روی ریزمدار UC3843 تنظیم می شود

ریز مدار UC3843 یک کنترل کننده PWM سرامیکی برای واحدهای منبع تغذیه پالسی است و به عنوان مثال در واحدهای کامپیوتری با فرمت ATX استفاده می شود. هنگامی که مدار استاندارد روشن می شود، برای کاهش سادگی آن را تغییر داده اند. برای تطبیق با عرض پالس خروجی، یک ولتاژ کنترلی با قطب مثبت به ورودی مدارها عرضه می شود و یک سیگنال پالس PWM خروجی می شود.

در ساده ترین حالت، ولتاژ تنظیم را می توان به یک مقاومت قابل تغییر اضافی با پشتیبانی 22 ... 100 کیلومتر اعمال کرد. در صورت لزوم، ولتاژ را می توان حذف کرد، به عنوان مثال، از یک سنسور نور آنالوگ که بر روی یک مقاومت نوری نصب شده است: هر چه بیرون از پنجره تیره تر باشد، در اتاق روشن تر است.

ولتاژ تنظیم کننده به گونه ای وارد خروجی PWM می شود که با کاهش عرض پالس خروجی، افزایش می یابد که اصلاً تعجب آور نیست. یکی دیگر از ویژگی های مهم ریز مدارهای UC3843 تثبیت ولتاژ بلوک عمر است: اگر ولتاژ خروجی کاهش یابد و در عین حال ولتاژ کنترل کاهش یابد، لازم است ورودی ها را تنظیم کنید (عرض پالس خروجی را افزایش دهید) برای حرکت ولتاژ خروجی

ولتاژ تنظیم کننده در بلوک های زندگی معمولاً با کمک دیودهای زنر می لرزد. اغلب آنها شبیه به آنها هستند.

هنگامی که رتبه بندی اجزا در نمودار نشان داده می شود، فرکانس ژنراتور نزدیک به 1 کیلوهرتز است و هنگامی که ژنراتور روی تایمر 555 جایگزین می شود، هنگامی که سیگنال خروجی تغییر می کند، سیگنال خروجی "شناور" نمی شود - توربو افزایش می یابد. فرکانس بلوک های عمر پالس.

برای تنظیم مقدار شدت، به عنوان مثال، یک خط نور، قبل از خروجی ردیابی، یک مرحله سوئیچینگ را روی یک ترانزیستور MOSFET وصل کنید، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است.

اطلاعات بیشتر در مورد تنظیم کننده های PWM ممکن است، اما ما روی این موضوع تمرکز نخواهیم کرد و در آمار فعلی به روش های مختلف اتصال LED ها خواهیم پرداخت. اگرچه همه روش ها خوب نیستند، برخی از آنها منحصر به فرد هستند و هنگام اتصال LED ها مزایای زیادی دارند.