Светодиод драйвер или биполярен LED драйвер е електрическа верига, която регулира количеството ток и напрежение към LED или LED лампа. LED лампата е светлина, която съдържа подреждане на светодиоди, конфигурирани в електрическа верига, която е проектирана да работи ефективно. Биполярните схеми за LED драйвери са захранвания, оптимизирани за светодиоди и обикновено са известни като „LED драйвери“.
LED драйверите получават захранване от основния източник на променлив ток (променлив ток) (първично напрежение). Драйверът коригира това първично напрежение, за да генерира постоянно постояннотоково напрежение от вторичната страна за задвижване на LED лампата. Светодиодните драйвери могат да имат обемни железни трансформатори за понижаване на основното високо напрежение до по-ниско напрежение за LED лампата (12V например).
Повечето домакинства използват a инвертор на захранването да намалят напрежението за LED лампата поради по-ниската им цена и малък форм-фактор.
Основната структура на биполярния светодиод
Светодиодите (LED) са полупроводникови устройства с два извода. Светодиоди PN-кръстовище освобождава фотони, когато през него протича ток в процес, наречен термолуминесценция. Цветът на светодиода се определя от вида на използвания материал - който задава характеристиките на междината на енергийната лента, специфична за полупроводника.
Структура на светодиод и символ на веригата
Светодиодът също е направен от P-N кръстовище, но силицийът е неподходящ, тъй като енергийната бариера е твърде ниска. Първите светодиоди са направени от галиев арсенид (GaAs) и произвеждат инфрачервена светлина при около 905 nm.
Причината за получаването на този цвят е енергийната разлика между проводимостта и най-ниското енергийно ниво (валентна лента) в GaAs. Когато напрежението се приложи през светодиода, на електроните се дава достатъчно енергия, за да скочат в проводимостта и токът тече. Когато електрон загуби енергия и попадне обратно във валентната лента, често се излъчва фотон (светлина).
Фотонна светлинна емисия в полупроводник
Биполярна верига за LED драйвер с помощта на микроконтролер
Това е проста схема, дадена по-долу и дизайнът включва взаимодействие на микроконтролер, осцилатор и нулира вериги за микроконтролера и избор на LED резистор.
Биполярна верига за светодиоден драйвер с помощта на микроконтролер
Използваният тук светодиод има преден спад на напрежението от 2,2 V и следователно може да бъде пристрастен, използвайки 5 V захранване Схемата използва микроконтролер за задвижване на биполярния светодиод. Контролът върху веригата на светодиодния драйвер се извършва от Програма за микроконтролер , въз основа на входните бутони. Съответно микроконтролерът е програмиран да изпраща подходящи сигнали към двата изходни щифта. Тези изходни щифтове са свързани към клемите на биполярния светодиод.
Взаимодействието на микроконтролера се осъществява чрез свързване на два превключвателя с бутон към порт P1 и свързване на двата терминала на двуцветен светодиод към порт P2. Дизайнът на осцилатора се извършва чрез избор на два 10pF керамични кондензатора, за да се осигури стабилност. Тактовият сигнал се генерира с помощта на 11MHz кристален осцилатор.
Схемата за нулиране е проектирана чрез избор на електролитен кондензатор от 10uF и резистор от 10K, за да се постигне нулирана широчина на импулса от 100ms. Спадът на напрежението в резистора се поддържа около 1.2V.
Работа на биполярна схема на драйвера за LED
След като веригата се включи, микроконтролерът винаги сканира входните щифтове на порт P1. Ако се натисне първият бутон, микроконтролерът получава нисък логически сигнал на съответния входен пин и съответно компилаторът присвоява висок логически сигнал на пин P0.0 и нисък логически сигнал на пин P0.1. Това пуска червената светлина на светодиода да свети.
Сега, когато е натиснат вторият бутон, компилаторът съответно ще назначи нисък логически сигнал, който ще бъде присвоен както на изходните щифтове, така и светодиодът ще бъде изключен.
LED драйверна схема за контрол на яркостта на LED от 555 таймер
LED драйверна схема за контрол на яркостта на LED от 555 таймер обикновено се постига чрез бързо превключване на захранването към светодиода, контролиране на съотношението ON / OFF на захранването с помощта на процес, наречен широчинно-импулсна модулация (ШИМ) . LED драйверите също имат вграден контур за управление, за да поддържат постоянен ток.
LED драйверна схема за контрол на яркостта на LED от 555 таймер
Тази схема, показана по-горе, е проектирана въз основа на a 555 IC таймер . Включете веригата (5V), тъй като напрежението на щифта на спусъка на 555 IC е по-малко от 1/3 Vcc.
Входното напрежение ще достигне до кондензатора чрез потенциометъра 10kΩ и диод D2, така че кондензаторът да започне да се зарежда с времева константа RdR1C (където Rd е съпротивлението на диода D2 напред).
Когато напрежението на кондензатора надвиши 2/3 Vcc, таймерът 555 се нулира. Тогава изходът ще бъде нула волта. В този момент кондензаторът се разрежда чрез диода D1 и потенциометъра R1 към изходния щифт, тъй като е с потенциал на земята. Когато напрежението на кондензатора падне под 1/3 Vcc, изходът на 555 IC отново се повишава до 5V. Този процес продължава.
Тук пътят за зареждане и разреждане е съвсем различен, тъй като е изолиран от диоди D1 и D2 (вижте изображенията по-горе). Ако средната точка на потенциометъра е 50% (средна), ще можем да получим 50% работен цикъл (квадратни вълни с еднаква широчина на импулса).
Ширината на импулса може да варира чрез промяна на времето за зареждане и разреждане, това е възможно чрез регулиране на потенциометъра. По този начин получаваме ШИМ сигнала според нивото ни на интензивност, което е необходимо.
Този сигнал се подава към светодиода чрез 4.7kΩ резистор. Яркостта на светодиода е пропорционална на средната стойност на квадратната вълна. За голяма широчина на импулса е възможно да се получи огромната яркост на светодиода. Също така, ако това е нисък импулс с, яркостта намалява.
Приложения на биполярни LED драйвери
Някои приложения за LED драйвери са:
- Индустриално / външно осветление
- Автоматичен контрол на интензитета на уличното осветление
- Търговско осветление
- Жилищно осветление
- Светкавица на камерата на мобилния телефон
- Автомобилни интериорни или задни светлини
- Преносимо фенерче / фенерче
- Знаци
- Осветление на асансьора
- LCD подсветка
По този начин това е всичко за дизайна на биполярни LED драйвери, конструкцията му с помощта на микроконтролер, 555 IC таймер и приложения. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази информация.
Освен това, всякакви въпроси относно тази концепция или проекти за електричество и електроника , моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето един въпрос към вас, каква е функцията на потенциометъра в димерна верига за LED димери?
