Как подключить светодиод к 12 вольтам автомобиля


Подключение светодиода к 12 вольтам в машине (расчет сопротивления) (видео)

 Светодиоды - это современные, экономичные, надежные радиоэлементы, применяемые для световой индикации. Мы думаем об этом знает каждый и все! Именно исходя из этого опыта, столь высоко желание применить именно светодиоды, для конструирования самых различных электрических схем, как в бытовой электронике, так и для автомобиля. Но здесь возникают определенный трудности. Ведь самые распространенные светодиоды имеют напряжение питания 3…3,3 вольта, а бортовое напряжение автомобиля в номинале 12 вольт, при этом порой поднимается и до 14 вольт. Само собой здесь всплывает закономерное умозаключение, что для подключения светодиодов к 12 вольтовой сети машины, необходимо будет понизить напряжение. Именно этой теме, подключению светодиода к бортовой сети автомобиля и понижению напряжения, будет посвящена статья.

Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке

 Прежде, чем перейти к конкретным схемам и их описаниям, хотелось бы сказать о двух принципиально разных, но возможных вариантах подключения светодиода к 12 вольтовой сети.

  Первый, это когда напряжение падает за счет того, что последовательно светодиоду подключается дополнительное сопротивление потребителя, в качестве которого выступает микросхема-стабилизатор напряжения. В этом случае определенная часть напряжения теряется в микросхеме, превращаясь в тепло. А значит вторая, оставшаяся, достается непосредственно нашему потребителю - светодиоду. Из-за этого он и не сгорает, так как не все суммарное напряжение проходит через него, а только часть. Плюсом применения микросхемы является тот факт, что она способна в автоматическом режиме поддерживать заданное напряжение. Однако есть и минусы. У вас не получиться снизить напряжение ниже уровня, на которое она рассчитана. Второе. Так как микросхема обладает определенным КПД, то падение относительно входа и выхода будет отличаться на 1-1,5 вольта в меньшую сторону. Также для применения микросхемы вам необходимо будет применить хороший рассеивающий радиатор, установленный на ней. Ведь по сути тепло выделяемое от микросхемы, это и есть невостребованные нами потери. То есть то, что мы отсекли от большего потенциала, чтобы получить меньший.

 Второй вариант питания светодиода, когда напряжение ограничивается за счет резистора. Это сродни тому, если бы большую водопроводную трубы взяли бы и сузили. При этом поток (расход и давление) снизились бы в разы. В этом случае до светодиода доходит лишь часть напряжения. А значит, он также может работать без опасности быть сожженным. Минусом применения резистора будет то, что он также имеет свой КПД, то есть также тратит невостребованное напряжение в тепло. В этом случае бывает трудно установить резистор на радиатор.  В итоге, он не всегда подойдет для включения в цепь. Также минусом будет являться и то обстоятельство, что резистор не поддерживает автоматического удержания напряжение в заданном пределе. При падении напряжения в общей цепи, он подаст настолько же меньшее напряжение и на светодиод. Соответственно обратная ситуация произойдет при повышении напряжения в общей цепи.

 Конечно, тот и другой вариант не идеальны, так при работе от портативных источников энергии каждый из них будет тратить часть полезной энергии на тепло. А это актуально! Но что сделать, таков уж принцип их работы. В этом случае источник питания будет тратить часть своей энергии не на полезное действие, а на тепло. Здесь панацеей является использование широтно-импульсной модуляции, но это значительно усложняет схему… Поэтому мы все же остановимся на первых двух вариантах, которые и рассмотрим на практике.

Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Начнем, как и в абзаце выше, с варианта подключения светодиода к напряжению в 12 вольт через резистор. Для того чтобы вам лучше было понять как же происходит падение напряжение, мы приведем несколько вариантов. Когда к 12 вольтам подключено 3 светодиода, 2 и 1.

Подключение 1 светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

 Итак, у нас есть светодиод. Его напряжение питания 3,3 вольта. То есть если бы мы взяли источник питания в 3,3 вольта и подключили к нему светодиод, то все было бы замечательно. Но в нашем случае наблюдается повышенное напряжение, которое не трудно посчитать по формуле.  14,5-3,3= 11,2 вольта. То есть нам необходимо первоначально снизить напряжение на 11,2 вольта, а затем лишь подать напряжение на светодиод.  Для того чтобы нам рассчитать сопротивление, необходимо знать какой ток протекает в цепи, то есть ток потребляемый светодиодом. В среднем это около 0,02 А. При желании можете посмотреть номинальный ток в даташите к светодиоду. В итоге, по закону Ома получается. R=11,2/0,02=560 Ом. Сопротивление резистора рассчитано. Ну, а уж схему нарисовать и того проще.

Мощность резистора рассчитывается по формуле  P=UI=11.2*0,02=0,224 Вт. Берем ближайший согласно стандартного типоряда.

Подключение 2 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

По аналогии с предыдущим примером все высчитывается также, но с одним условием. Так как светодиода уже два, то падение напряжения на них будет 6,6 вольта, а оставшиеся 14,5-6,6=7,9 вольта останутся резистору. Исходя из этого, схема будет следующей.

Так как ток в цепи не изменился, то мощность резистора остается без изменений.

Подключение 3 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

И еще один вариант, когда практически все напряжение гасится светодиодами. А значит, резистор по своему номиналу будет еще меньше. Всего 240 Ом. Схема подключения 3 светодиодов к бортовой сети машины прилагается.

Напоследок нам лишь осталось сказать, что при расчетах было использовано напряжение не 12, а 14,5 вольт. Именно такое повышенное напряжение обычно возникает в электросети машины, когда она заведена.
 Также не трудно прикинуть, что при подключении 4 светодиодов, вам и вовсе не потребуется применение какого либо резистора, ведь на каждый из светодиодов придется по 3,6 вольта, что вполне допустимо.

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)

 Теперь перейдем к стабилизированной схеме питания светодиодов от 12 вольт. Здесь, как мы уже и говорили, существует схема, которая регулирует собственное внутреннее сопротивление. Таким образом, питание светодиода будет осуществляться устойчиво, независимо от скачков напряжения бортовой сети.  К сожалению минусом применения микросхемы является тот факт, что минимальное стабилизированное напряжение, которое возможно добиться будет 5 вольт. Именно с таким напряжением можно встретить наиболее широко известные микросхемы – стабилизаторы КР142 ЕН 5Б или иностранный аналог L7805 или L7805CV. Здесь разница лишь в производителе и номинальном рабочем токе от 1 до 1,5 А.

 Так вот, оставшееся напряжение с 5 до 3,3 вольт придется гасить все по тому же примеру что и в предыдущих случаях, то есть с помощью применения резистора. Однако снизить напряжение резистором на 1,7 вольта это уже не столь критично как на 8-9 вольт. Стабилизация напряжения в этом случае все же будет наблюдаться! Приводим схему подключения микросхемы стабилизатора.
Как видите, она очень простая. Реализовать ее может каждый. Не сложнее чем припаять тот же резистор. Единственное условие это установка радиатора, который будет отводить тепло от микросхемы. Его установить нужно обязательно. На схеме написано что микросхема может питать 10 цепочек со светодиодом, на самом деле этот параметр занижен. По факту, если через светодиод проходит около 0,02 А, то она может обеспечивать питанием до 50 светодиодов. Если вам необходимо обеспечить питание большего количества, то используйте вторую такую же независимую схему. Использование двух микросхем подключенных параллельно не правильно. Так как их характеристики немного, да будут отличаться друг от друга, из-за индивидуальных особенностей. В итоге, у одной из микросхем будет шанс перегореть намного быстрее, так как режимы работы у нее будут иные - завышенные.
 О применение аналогичных микросхем мы уже рассказывали в статье "Зарядное устройство на 5 вольт в машине". Кстати, если вы все же решитесь выполнить питание для светодиода на ШИМ, хотя это вряд ли того стоит, то эта статья также раскроет вам все секреты реализации такого проекта.

Подводя итог о подключение светодиода к 12 вольтам в машине своими руками

 Подводя итог о подключении светодиода к 12 вольтовой сети можно сказать о простоте выполнения схемотехники. Как со случаем где применяется резистор, так и с микросхемой – стабилизатором. Все это легко и просто. По крайней мере, это самое простое, что может вам встретиться в электронике. Так что осилить подключение светодиода к бортовой сети машины в 12 вольт  должен каждый и наверняка. Если уж и это не «по зубам», то за более сложное и вовсе браться не следует.

Видео по подключению светодиода к сети в автомобиле

... а теперь чтобы вам было легче прикинуть какой номинал сопротивления нужен и какой мощностью для вашего конкретного случая, можете воспользоваться калькулятором подбора резистора

Как подключить светодиодные фонари к 12-вольтной автомобильной проводке

от Cassandra Tribe

красное светодиодное изображение от Kir из Fotolia.com

светодиоды - это яркие, маломощные фонари, которые используются для придания индивидуального стиля автомобилям и в качестве источника питания индикаторы для различных переключателей и функций. Требуя только 2 вольта питания, резистор должен быть включен в цепь проводного провода для светодиодного освещения к 12-вольтовой системе электропроводки. Без резистора светодиод погаснет. Каждый светодиод должен иметь собственный резистор для защиты цепи.Одиночные светодиодные светильники, как правило, поставляются с простым круглым держателем, в котором используются нажимные гайки, чтобы закрепить свет на месте на приборной панели, что облегчает их установку на месте.

Шаг 1

Откройте капот автомобиля и отсоедините отрицательный кабель от аккумулятора, ослабив контргайку на клемме с помощью гаечного ключа и отсоединив кабель.

Шаг 2

Решите, где огни будут размещены в транспортном средстве. Просверлите и установите все необходимое оборудование, входящее в комплект освещения, или используйте уже имеющиеся слоты или отверстия в автомобиле для установки светодиодного освещения.

Шаг 3

Проведите два провода через отверстие, в котором будет установлен светодиод. Это позволит установить соединение до того, как светильник закрепится на месте, что облегчит работу.

Шаг 4

Протяните один из проводов через брандмауэр (через который проходит автомобильная электропроводка) и до положительного контакта на аккумуляторе (это будет провод питания светодиода). Оберните конец вокруг положительного столба, чтобы провод не попал в машину.

Шаг 5

Протяните другой провод по тому же пути через брандмауэр и оберните его вокруг чего-нибудь, но не касаясь отрицательной клеммы батареи. Это будет провод заземления светодиода.

Шаг 6

Снимите изоляцию с обоих концов провода, который проходит к положительной клемме батареи с помощью электрических плоскогубцев.

Шаг 7

Припаяйте один конец провода к положительной клемме на батарее, а другой - к более длинному проводу на светодиоде.Знайте, что светодиоды имеют два провода; один заметно длиннее другого.

Шаг 8

Снимите изоляцию с обоих концов провода, который проходит к отрицательной клемме батареи (провод заземления) с помощью электрических плоскогубцев.

Шаг 9

Припаяйте один конец провода заземления к более короткому проводу на светодиоде. Не присоединяйте провод к клемме аккумулятора.

Шаг 10

Отрежьте заземляющий провод на расстоянии 16 дюймов от отрицательного полюса батареи и снимите изоляцию с двух концов провода.

Шаг 11

Припаяйте один конец провода заземления к каждому концу резистора. Резистор не имеет направления; любой конец может идти с любым проводом.

Шаг 12

Припой оставшийся конец провода заземления к отрицательной клемме на батарее.

Шаг 13

Установите светодиодный индикатор на место и прикрепите монтажное оборудование в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к комплекту.

Используйте стяжки на молнии, чтобы удерживать светодиодные провода вверх и в сторону, прикрепив их к нижней части приборной панели или связав провода с электропроводкой.

Совет
  • Чтобы подключить светодиод к уже существующему коммутатору, проложите провод питания к стороне питания коммутатора, а не к аккумулятору. Переместите провод от резистора к отрицательному выводу батареи в надежную точку заземления на раме автомобиля. Таким образом, светодиод будет гореть только тогда, когда переключатель включен.
Предупреждение
  • Используйте резистор, который соответствует номинальным характеристикам, указанным на упаковке светодиодов, иначе лампа может перегореть из-за перегрузки по напряжению.
Вещи, которые вам понадобятся
  • Гаечный ключ
  • Сверло (при необходимости)
  • Монтажное оборудование
  • Отвертка
  • Светодиод
  • Резистор
  • 14-жильный электрический провод
  • Электрические клещи
  • Паяльник
  • Припой
  • Проволочная щетка
  • Пластиковые стяжки на молнии
  • Выключатель (при желании)
Еще статьи
.

Control Thy LED | Hackaday

В предыдущей статье я рассмотрел светодиоды в целом и их свойства. В этой статье я хочу привести несколько примеров управления светодиодами и сравнение нескольких наиболее часто используемых методов. Не существует «одного размера для всех», но я постараюсь обобщить как можно больше. Идея состоит в том, чтобы иметь возможность эффективно контролировать яркость светодиода и продлить их жизнь при этом. Эффективный драйвер может сыграть решающую роль, если вы планируете использовать его на длительный срок.Давайте посмотрим на проблему, а затем обсудим решения.

Большинство новичков будут заинтересованы в том, чтобы светодиод светился, не взрывая его. Чуть дальше вниз, все сводится к регулированию яркости и затем смешиванию цветов для получения любого оттенка из палитры цветов. В любом случае, важно иметь четкое понимание конечного приложения. Освещение, такое как освещение рабочего стола, редко требует управления светом романтического настроения. Напротив, диско свет потребует изменения интенсивности различных цветных светодиодов.

Итак, как воспринимается яркость? Логически говоря, когда у вас есть две светодиодные лампы по 100 люмен каждый, результат должен быть в два раза ярче. В действительности, человеческие глаза логарифмически чувствительны к изменению интенсивности, что означает, что удвоение интенсивности будет восприниматься как небольшое изменение.

Восприятие интенсивности света следует силовому закону Стивенса с показателем степени, который зависит от величины вашего поля зрения, занятого светом. Для точки 5 градусов показатель степени равен 0.33, но для точечного источника это около 0,5. Это означает, что для пятна с 5 градусами источник должен увеличиться в 8 раз, чтобы казаться в два раза ярче, а точечный источник должен увеличиться в 4 раза, чтобы казаться в два раза ярче.

Давайте начнем с простого 1 Вт SMD светодиода, такого как у Adafruit. Он рассчитан на 90 люменов и поставляется с алюминиевой печатной платой в качестве радиатора. Вот краткий обзор некоторых параметров светодиодов.

Лист данных содержит довольно важную информацию, начиная с прямого тока (непрерывного) и пикового прямого тока.Значения составляют 350 мА и 500 мА соответственно и не должны превышаться.

Используются еще две важные части информации, которые представлены в виде графиков. Первым является график прямого тока и напряжения, который показывает, что напряжения около 1,8 В достаточно для прямого смещения светодиода. После этого ток увеличивается омическим током и составляет около 3 В, а ток составляет около 200 мА. Вторая кривая представляет собой относительный LI против прямого тока, который показывает, что ток контролирует количество света (прямая линия, растягивающаяся до отметки «4»).

Учитывая, что светодиод соответствует закону Ома, ток должен быть прямо пропорционален напряжению, и, следовательно, мы можем изменять напряжение для управления яркостью. Ну, есть только один маленький сбой, что кривая прямого тока настолько крута, что небольшой прирост напряжения будет иметь большее изменение тока. Яркость будет отличаться, если вы подключите элемент монеты в отличие от двух щелочных батарей. Оба имеют разность потенциалов 3 В, но величина тока, подаваемого любым из них, отличается, и, следовательно, яркость отличается.Вместо того, чтобы контролировать напряжение, лучше контролировать ток, проходящий через светодиод.

Простой подход

Самое простое, что нужно сделать - это последовательно подключить потенциометр со светодиодом. Просто! По сути, когда вы меняете сопротивление, вступает в силу Закон Ома и вуаля! Переменное сопротивление равно переменному току, равно переменной яркости.

Вот имитация светодиода с переменным резистором в диапазоне от 100 до 1 кОм. Единственная проблема заключается в том, что если сопротивление светодиода изменяется или напряжение меняется, результат может быть разрушительным.По сути, это управление с обратной связью, и никакой обратной связи от схемы к пользователю нет, кроме изменения яркости.

Конечно, существует также проблема эффективности, так как потенциометр будет рассеивать мощность.

Текущий контроль

Следующим самым простым является создание цепи постоянного тока. Есть несколько способов создать простой источник постоянного тока, и я настоятельно рекомендую просмотреть книгу «Искусство электроники» для подробного объяснения того же самого.Неудивительно, что на эту тему есть статья в Википедии.

Вы можете использовать классический регулятор переменного напряжения LM317 для обеспечения небольшого постоянного тока. Это не очень эффективно, поскольку на регулировочном резисторе при высоких токах расходуется много тепла.

Лучшим методом является использование замкнутой цепи, которая обеспечивает аналоговую обратную связь для подавления чрезмерных токов и компенсации изменений нагрузки. Показанная схема представляет собой простой ограничитель тока и рекомендуется, поскольку он обеспечивает более высокую эффективность, чем другие транзисторные схемы.

Он работает для ограничения тока через R_sense таким образом, чтобы падение по нему не превышало 0,6 В. Если это произойдет, Q2 включится, и Q1 будет выключен, что ограничит ток через R_load, который в нашем случае будет светодиодом. Настраивая R_sense по закону Ома, мы можем настроить максимальный ток, соответствующий нашему светодиоду.

Я лично предпочитаю вышеупомянутую схему с заменой Q1 на MOSFET, однако в тех случаях, когда мы хотим управлять яркостью в цифровом виде, следующий метод будет гораздо лучше.

Цифровой метод

Следующая схема включает в себя использование набора импульсов для включения и выключения тока через светодиод. Это похоже на быстрое нажатие на выключатель питания, и кажется, что свет тускнеет. Обычно известный как ШИМ или широтно-импульсная модуляция, для этой задачи можно использовать серию импульсов с переменным рабочим циклом или временем включения и выключения.

В рамках этой темы обсуждаются две части. Первый - это источник переключения, который может быть простым генератором или микроконтроллером.Второй - это сам выключатель, который станет движущей силой этого дизайна. Давайте кратко рассмотрим оба.

Источник ШИМ

Для генерации импульсов, скромный 555 является хорошим выбором. Схема показывает простую схему ШИМ, где Т1 является переключающим элементом.

Для генерации импульсов скромный 555 является хорошим выбором, схема ниже показывает простую схему ШИМ с Т1, являющимся переключающим элементом.

На данный момент у нас есть несколько вариантов и вопросов, на которые нужно ответить.

1. Какова правильная частота для ШИМ?

2. Как узнать количество подаваемого тока и

3. Как все это влияет на яркость?

Частота ШИМ влияет на воспринимаемое мерцание. Простой пример - при записи цифрового видео, если вы используете NTSC в условиях освещения 60 Гц, ваша камера будет сильно мерцать, и переключение в режим PAL поможет. Для PAL это 50 Гц, поэтому попробуйте прямо сейчас с вашей веб-камерой и посмотрите эффект.

Идея состоит в том, что более высокие частоты переключения лучше, но вы не можете идти как угодно высоко. Помните, что все светодиоды имеют время включения, которое требуется для его включения и начала светиться. Если вы переключитесь слишком быстро, светодиод просто не включится. Другим следствием является то, что частота влияет на эффективность переключающего элемента, и мы остановимся на этом чуть позже. Сейчас нам нужно определить лучшую частоту для нашего светодиода. Прокрутите назад и проверьте последнюю запись во фрагменте таблицы данных.

В нем указано 1 кГц, что рекомендует производитель, и в большинстве случаев эта информация будет указана в самой спецификации. Если нет, то все, что выше 500 Гц, должно использоваться. Проверьте эту ссылку для приложения на затемнение светодиодов.

Поскольку этот метод позволяет осуществлять цифровое управление током, то есть яркостью, следующим шагом будет поиск способа управления яркостью. Помните, LI прямо пропорционален текущему, но воспринимаемая яркость является логарифмической.Нам нужно перевести линейный шаговый вход в логарифмическое изменение тока.

При использовании микроконтроллеров или даже ПЛИС, ответ очень прост - свободные таблицы! Иметь список рабочих циклов ШИМ, которые соответствуют последовательности воспринимаемых значений яркости. Отличный пример, который я должен упомянуть, здесь, где разработчик использует FPGA для создания LUT журнала для генерации линейного PLI из пользовательских данных. Та же самая таблица поиска может использоваться с Arduino, и я настоятельно рекомендую вам попробовать.

Личное примечание. Когда светодиоды появились изначально, одна из проблем, с которой мы столкнулись, заключалась в том, что драйверы светодиодов, поставляемые с лампами, работали со сбоями. Первоначально я разработал небольшую схему для ограничения тока вместе с термистором для отключения светодиода, если переключающий элемент перегрелся. Со временем начали появляться специальные решения, о которых мы рассмотрим в последующих разделах.

Давайте переключимся: MOSFET против BJT

Второй пункт в меню - это фактический элемент переключения.Вы можете использовать BJT, FET или MOSFET, в зависимости от вашего бюджета и состояния ума. BJT являются более простыми существами и требуют очень мало дополнительных компонентов. 2N2222 может безопасно выдерживать ток 800 мА, что хорошо для многих применений.

MOSFETS, с другой стороны, более требовательны с точки зрения компонентов и требуют небольшого внимания при развертывании. Взамен они предлагают намного меньшее сопротивление ON порядка миллиомов и более высокую эффективность. Давайте посмотрим на оба.

Светодиодный драйвер BJT

Вот самая простая схема светодиодного драйвера BJT.Он состоит из транзистора, соединенного в общей конфигурации эмиттера. Транзистор включается, когда входной переключатель замкнут, что позволяет току течь от светодиода к клемме заземления. Сопротивление рассчитывается как

r0 = (Va + Vce) / Ic, где Va - раннее напряжение.

Это не является постоянным значением и изменяется в зависимости от рабочей точки транзистора и при условии насыщения составляет порядка нескольких Ом. Рассеиваемая мощность незначительна для нескольких миллиампер, но быстро становится проблемой для больших токов.

Я отсылаю вас к видеопосту [Dave Jones] из EEVBlog, где он использует BD136 и 555 для изменения яркости светодиодов на оборудовании. Это работает для нагрузок с более низкой мощностью, однако, если вы хотите использовать более мощные светодиоды, ожидайте добавить довольно здоровенные радиаторы.

MOSFETs - лучший друг светодиодов

МОП-транзистор имеет очень низкое сопротивление ВКЛ, порядка нескольких миллиом, что означает, что в таком состоянии он будет рассеивать очень небольшое количество тепла в соответствии с P = 1 2 р.

Поскольку это устройства с питанием от напряжения и имеют очень высокое входное сопротивление, мы можем безопасно соединить их вместе. К сожалению, они также подвержены ложным событиям включения, поэтому для коммутации приложений необходимо тщательно спроектировать схемы. Более подробное объяснение доступно здесь для заинтересованных, однако для этого письма мы продолжим общий случай.

Проектирование лампы

Недавно я купил две светодиодные панели без марки в местном магазине оборудования.Продавец сказал мне, что я должен подключить их к источнику 12 В, и они будут работать. Когда я связал их вместе и подключил к настольному источнику питания, я обнаружил, что при 12 вольт они могут потреблять до 2,7 ампер! Яркость на близком расстоянии пугает, и мне нужно контролировать их яркость.

Следующим шагом является определение MOSFET, который будет наиболее подходящим. Учитывая выбросы при переключении, я бы хотел использовать безопасное устройство с напряжением источника питания 20 В или даже 30 В.Что касается тока, если я собираюсь пропустить около 5 ампер пиковых токов, Res (ВКЛ) 0,1 Ом будет означать 2,5 Вт! В таком случае стоимость моего радиатора сильно повлияет на мой конечный продукт. Вместо этого я хотел бы что-то с долей сопротивления ON, например, 0,01 Ом или меньше, особенно для SMD-устройств.

Далее я собираюсь переключить MOSFET на 555 или Arduino. Это соответствует 5 В Vgs, и поэтому полевые МОП-транзисторы логического уровня являются предпочтительными; хотя я буду управлять светодиодами с напряжением 12 вольт, поэтому я мог бы использовать транзистор или специальный драйвер MOSFET.Без этого эффективное сопротивление было бы выше, но тем не менее стоит попробовать.

Я также испытываю желание взглянуть на Ph3520U и на устаревшую MTP3055VL, которая представляет собой MOSFET логического уровня. MTP3055VL имеет относительно высокое сопротивление ON и может включаться на 5,0 Вольт за счет 0,18 Ом и рассеивать много энергии.


IRF530, IRF540, IRFZ44N и AO3400A - все это хороший выбор, так как у меня есть несколько из них на складе. Используя IRFZ44N, я сделал простой светодиодный драйвер и напрямую использовал Arduino Uno.Помните, что выводы Arduino достигают 5 В, и я использовал пример с постепенным исчезновением, который генерирует ШИМ из коробки. Частота сигнала ШИМ составляет 490 Гц, что довольно прилично.

Результатом является эффективное затемнение панели. Однако, если присмотреться к форме сигнала, мы увидим, что выход имеет значительное время нарастания благодаря одной светодиодной панели.

Это связано с емкостными паразитиками, а также слабым током привода и может быть исправлено добавлением ступени драйвера транзистора.В этом отчете о применении TI (PDF) документально описываются схемы драйвера затвора применительно к неинвертирующему биполярному драйверу тотемного столба, который был подробно изучен [Joost Yervante Damad]. Поскольку наша частота переключения находится в нижнем диапазоне, эти потери на переключение незначительны. Если бы мы переключились в диапазоне кГц или МГц, эти паразиты быстро стали бы смертью нашего прототипа.

В моем случае я продолжил без этапа вождения, но затем изменил код для 75% рабочего цикла и измерил потребление тока с переменным значением ШИМ.Оказывается, он всасывает немного меньше 1 A пикового тока. МОП-транзистор не нагревался до такой степени, что для него потребовался бы радиатор, поэтому схема пригодна для использования, как и для этой светодиодной панели. Я могу приступить к изготовлению печатной платы для моей маленькой лампы, однако есть еще один вариант, на который я хотел бы взглянуть.

LED Драйверы

Специальные чипы драйверов светодиодов позволяют эффективно управлять светодиодами, не думая обо всех параметрах. Хорошим примером является TPS92512, который позволяет управлять светодиодами высокой яркости с помощью ШИМ, который управляется изнутри.Управление током осуществляется внутренне, а внешние сигналы, включая ШИМ, а также аналоговые сигналы могут использоваться для линейного управления яркостью. Нет необходимости в поиске таблиц.

Я подключил тестовую плату с той же светодиодной панелью, чтобы яркость регулировалась с помощью контакта IADJ. Простая предварительная установка использовалась для изменения напряжения между 0,8 и 1,8 В на требуемом выводе. Выход представляет собой чистое и эффективное переменное напряжение, которое фильтруется крышкой выходного каскада.

Частота ШИМ составляет около 580 кГц при измерении между индуктором.Я не мог видеть никаких колебаний на выходных выводах светодиода, хотя это означает, что ступень фильтра выполняет свою работу эффективно. Я создал DIY-версию PCB в Autodesk Eagle (GitHub), которую вы можете скачать, чтобы создать свою собственную.

Там есть маленький OSHPark фиолетовый, и я надеюсь припаять его сам. Глядя на размер булавки, это должно быть забавное упражнение. Дайте мне знать, если вы сделаете один самостоятельно.

Итак, как вы управляете светодиодом? Ответ лежит в вашей области применения. Для небольших светодиодных токов, BJT проще и дешевле.Для средних токов лучше подходят МОП-транзисторы, и, если вам нужны решения, предлагающие отличные готовые решения, выделите специальные микросхемы драйверов. Что касается меня, у меня есть финишная лампа, которая будет использовать среднюю дорогу, так как она сработала в моих тестах. Если я когда-нибудь подойду к тому моменту, когда увижу мерцание в своих видеороликах, то решение TPS92512 окажется весьма полезным. Я уверен, что у вас есть собственное решение, и лучшим способом поделиться им будет проект на Hackaday.io. Давай, сделай маленький фонарь с белым светом, как снег, и поделись с нами своей историей.

,

Смотрите также