Rangkaian driver LED dengan peredup PWM 555 untuk penerangan LED. NCP4620 - Regulator LDO dengan rentang tegangan input lebar

Skema paling sederhana Kontrol kecerahan LED yang disajikan dalam artikel ini dapat berhasil digunakan dalam tuning mobil, dan sekadar untuk meningkatkan kenyamanan dalam mobil di malam hari, misalnya untuk menerangi panel instrumen, kompartemen sarung tangan, dan sebagainya. Untuk merakit produk ini tidak memerlukan pengetahuan teknis, Anda hanya perlu ketelitian dan kehati-hatian.
Tegangan 12 volt dianggap sepenuhnya aman bagi manusia. Jika Anda menggunakan strip LED dalam pekerjaan Anda, maka Anda dapat berasumsi bahwa Anda tidak akan mengalami kebakaran, karena strip tersebut praktis tidak memanas dan tidak dapat terbakar karena terlalu panas. Namun ketelitian dalam bekerja diperlukan untuk menghindari korsleting pada perangkat yang dipasang dan, sebagai akibatnya, kebakaran, dan oleh karena itu untuk menjaga properti Anda.
Transistor T1, tergantung mereknya, dapat mengatur kecerahan LED dengan daya total hingga 100 watt, asalkan dipasang pada radiator pendingin pada area yang sesuai.
Pengoperasian transistor T1 dapat dibandingkan dengan pengoperasian kran air biasa, dan potensiometer R1 dengan pegangannya. Semakin banyak Anda membuka tutupnya, semakin banyak air yang mengalir. Jadi di sini. Semakin banyak Anda membuka potensiometer, semakin banyak arus yang mengalir. Saat Anda mengencangkannya, kebocoran LED berkurang dan LED kurang bersinar.

Rangkaian pengatur

Untuk skema ini kita tidak membutuhkan banyak bagian.
Transistor T1. Anda dapat menggunakan KT819 dengan huruf apa saja. KT729. 2N5490. 2N6129. 2N6288. 2SD1761. BD293. BD663. BD705. BD709. BD953. Transistor ini perlu dipilih tergantung pada seberapa besar daya LED yang ingin Anda atur. Tergantung pada kekuatan transistor, harganya juga tergantung.
Potensiometer R1 dapat berupa jenis apa pun dengan hambatan tiga hingga dua puluh kilogram. Potensiometer tiga kiloohm hanya akan sedikit mengurangi kecerahan LED. Sepuluh kilo-ohm akan menguranginya hingga hampir nol. Dua puluh – akan menyesuaikan dari tengah skala. Pilih yang paling cocok untuk Anda.
Jika Anda menggunakan strip LED, maka Anda tidak perlu repot menghitung resistansi redaman (pada diagram R2 dan R3) menggunakan rumus, karena resistansi ini sudah terpasang pada strip selama pembuatan dan yang perlu Anda lakukan hanyalah menyambungkan ke tegangan 12 volt. Anda hanya perlu membeli kaset khusus 12 volt. Jika Anda menyambungkan kaset, kecualikan resistansi R2 dan R3.
Mereka juga memproduksi rakitan LED yang dirancang untuk catu daya 12 volt, dan bola lampu yang dipimpin untuk mobil. Di semua perangkat ini, selama pembuatan, resistor pemadaman atau driver daya sudah terpasang dan terhubung langsung ke jaringan terpasang mesin. Jika Anda baru mengambil langkah pertama dalam bidang elektronik, lebih baik menggunakan perangkat seperti itu saja.
Jadi, kita sudah memutuskan komponen rangkaiannya, saatnya mulai merakit.

Kami memasang transistor ke baut ke radiator pendingin melalui paking isolasi penghantar panas (sehingga tidak ada kontak listrik antara radiator dan jaringan on-board kendaraan, untuk menghindari korsleting).

Potong kawat menjadi beberapa bagian dengan panjang yang dibutuhkan.

Kami melepas insulasi dan melapisinya dengan timah.

Membersihkan kontak pita LED.

Solder kabel ke pita perekat.

Kami melindungi kontak yang terbuka dengan lem.

Kami menyolder kabel ke transistor dan mengisolasinya dengan casing heat shrink.

Kami menyolder kabel ke potensiometer dan mengisolasinya dengan casing yang dapat menyusut panas.

Hari ini kita akan mencoba membuat pengontrol yang akan mengatur kecerahan LED. Bahan untuk tes ini diambil dari situs led22.ru dari artikel “LED DIY untuk mobil.” 2 bagian utama yang digunakan dalam percobaan ini adalah penstabil arus LM317 dan resistor variabel. Mereka dapat dilihat pada foto di bawah ini. Perbedaan antara percobaan kami dan yang diberikan dalam artikel asli adalah kami meninggalkan resistor variabel untuk mengatur cahaya LED. Di toko suku cadang radio (bukan yang termurah, tetapi sangat terkenal bagi semua orang), kami membeli suku cadang ini seharga 120 rubel (stabilizer - 30 rubel, resistor - 90 rubel). Di sini saya ingin mencatat bahwa resistor produksi Rusia"timbre" dengan resistansi maksimum 1 kOhm.

Diagram koneksi: kaki kanan stabilizer arus LM317 disuplai dengan "plus" dari catu daya 12V. Resistor AC dihubungkan ke kaki kiri dan tengah. Selain itu, kaki positif LED dihubungkan ke kaki kiri. Kabel negatif dari catu daya dihubungkan ke kaki negatif LED.

Ternyata arus yang melewati Lm317 berkurang ke nilai yang ditentukan oleh resistansi resistor variabel.

Dalam praktiknya, diputuskan untuk menyolder stabilizer langsung ke resistor. Hal ini dilakukan terutama untuk menghilangkan panas dari stabilizer. Sekarang akan memanas bersama dengan resistor. Kami memiliki 3 kontak pada resistor. Kami menggunakan sentral dan ekstrim. Yang terakhir mana yang akan digunakan tidak penting bagi kami. Tergantung pada pilihannya, dalam satu kasus, memutar kenop searah jarum jam akan meningkatkan kecerahan, dalam kasus sebaliknya, memutarnya akan berkurang. Jika Anda menghubungkan kontak ekstrem, resistansinya akan selalu 1 kOhm.

Solder kabel seperti pada diagram. Kabel coklat akan menuju ke "plus" dari catu daya, kabel biru akan menuju "plus" ke LED. Saat menyolder, kami sengaja menyisakan lebih banyak timah untuk meningkatkan perpindahan panas.

Dan terakhir, kami memasang heat shrink untuk menghilangkan kemungkinan korsleting. Sekarang Anda bisa mencobanya.

Untuk pengujian pertama kami menggunakan LED:

1) Epistar 1W, tegangan operasi - 4V (di bagian bawah foto berikutnya).

2) Dioda datar dengan tiga chip, tegangan operasi - 9V (di bagian atas foto berikutnya).

Hasilnya (dapat dilihat di video berikutnya) sungguh menggembirakan: tidak ada satu pun dioda yang terbakar, kecerahan diatur dengan lancar dari minimum hingga maksimum. Untuk memberi daya pada semikonduktor, arus suplai, bukan tegangan, adalah yang paling penting (arus tumbuh secara eksponensial relatif terhadap tegangan; seiring dengan peningkatan tegangan, kemungkinan “terbakarnya” LED meningkat tajam.

Setelah itu dilakukan pengujian dengan modul LED pada 12V. Dan pengontrol kami mengerjakannya tanpa masalah. Inilah yang kami inginkan.

Terima kasih atas perhatian Anda!

LED digunakan di hampir semua teknologi di sekitar kita. Benar, terkadang kecerahannya perlu disesuaikan (misalnya, pada senter atau monitor). Jalan keluar termudah dalam situasi ini adalah dengan mengubah jumlah arus yang melewati LED. Tapi itu tidak benar. LED merupakan komponen yang cukup sensitif. Mengubah jumlah arus secara terus-menerus dapat memperpendek umurnya secara signifikan, atau bahkan merusaknya. Perlu juga diingat bahwa Anda tidak dapat menggunakan resistor pembatas, karena kelebihan energi akan terakumulasi di dalamnya. Hal ini tidak dapat diterima bila menggunakan baterai. Masalah lain dengan pendekatan ini adalah warna cahayanya akan berubah.

Ada dua pilihan:

• Peraturan PWM
• Analog

Metode ini mengontrol arus yang mengalir melalui LED, namun ada perbedaan tertentu di antara keduanya.
Kontrol analog mengubah tingkat arus yang melewati LED. Dan PWM mengatur frekuensi suplai arus.

Peraturan PWM

Jalan keluar dari situasi ini mungkin dengan menggunakan modulasi lebar pulsa (PWM). Dengan sistem ini, LED menerima arus yang dibutuhkan, dan kecerahannya disesuaikan menggunakan catu daya frekuensi tinggi. Artinya, frekuensi periode pengumpanan mengubah kecerahan LED.
Keuntungan yang tidak diragukan lagi dari sistem PWM adalah menjaga produktivitas LED. Efisiensinya akan menjadi sekitar 90%.

Jenis regulasi PWM

• Dua kawat. Sering digunakan pada sistem penerangan mobil. Catu daya konverter harus memiliki rangkaian yang menghasilkan sinyal PWM pada keluaran DC.
• Perangkat shunt. Untuk membuat periode on/off konverter digunakan komponen shunt yang menyediakan jalur arus keluaran selain LED.

Parameter pulsa untuk PWM

Tingkat pengulangan pulsa tidak berubah, sehingga tidak ada persyaratan untuk menentukan kecerahan cahaya. Dalam hal ini, hanya lebar, atau waktu, dari pulsa positif yang berubah.

Frekuensi pulsa

Bahkan dengan mempertimbangkan fakta bahwa tidak ada keluhan khusus mengenai frekuensi, ada nilai batasnya. Mereka ditentukan oleh sensitivitas mata manusia terhadap kedipan. Misalnya, dalam sebuah film, frame harus berkedip dengan kecepatan 24 frame per detik agar mata kita dapat melihatnya sebagai satu gambar bergerak.
Agar cahaya yang berkedip-kedip dapat dianggap sebagai cahaya seragam, frekuensinya minimal harus 200 Hz. Tidak ada batasan pada indikator atas, tetapi tidak ada batasan pada indikator yang lebih rendah.

Bagaimana cara kerja pengatur PWM?

Tahap kunci transistor digunakan untuk mengontrol LED secara langsung. Biasanya, mereka menggunakan transistor yang dapat mengakumulasi daya dalam jumlah besar.
Ini diperlukan saat menggunakan strip LED atau LED berdaya tinggi.
Untuk jumlah kecil atau daya rendah, penggunaan transistor bipolar sudah cukup. Anda juga dapat menghubungkan LED langsung ke sirkuit mikro.

generator PWM

Dalam sistem PWM, mikrokontroler atau rangkaian yang terdiri dari rangkaian integrasi rendah dapat digunakan sebagai osilator master.
Dimungkinkan juga untuk membuat regulator dari sirkuit mikro yang dirancang untuk mengganti catu daya, atau chip logika K561, atau pengatur waktu terintegrasi NE565.
Pengrajin bahkan menggunakan penguat operasional untuk keperluan ini. Untuk melakukan ini, generator dipasang di atasnya, yang dapat disesuaikan.
Salah satu rangkaian yang paling banyak digunakan didasarkan pada pengatur waktu 555. Ini pada dasarnya adalah generator gelombang persegi biasa. Frekuensi diatur oleh kapasitor C1. pada output yang seharusnya dimiliki kapasitor tegangan tinggi(Ini sama dengan koneksi ke catu daya positif). Dan itu mengisi daya ketika ada tegangan rendah pada output. Momen ini menimbulkan pulsa dengan lebar berbeda.
Sirkuit populer lainnya adalah PWM berdasarkan chip UC3843. dalam hal ini rangkaian switching telah diubah ke arah penyederhanaan. Untuk mengontrol lebar pulsa, tegangan kontrol polaritas positif digunakan. Dalam hal ini, keluarannya menghasilkan sinyal pulsa PWM yang diinginkan.
Tegangan pengatur bekerja pada keluaran sebagai berikut: seiring berkurangnya, lebarnya bertambah.

Mengapa PWM?

• Keuntungan utama dari sistem ini adalah kemudahannya. Pola penggunaannya sangat sederhana dan mudah diterapkan.
• Sistem kontrol PWM menyediakan penyesuaian kecerahan yang sangat luas. Jika kita berbicara tentang monitor, maka dimungkinkan untuk menggunakan lampu latar CCFL, tetapi dalam hal ini kecerahannya hanya dapat dikurangi setengahnya, karena lampu latar CCFL sangat menuntut jumlah arus dan tegangan.
• Dengan menggunakan PWM, Anda dapat menjaga arus pada tingkat yang konstan, yang berarti LED tidak akan rusak dan suhu warna tidak akan berubah.

Kekurangan menggunakan PWM

• Seiring berjalannya waktu, kerlipan gambar menjadi sangat terlihat, terutama pada kecerahan rendah atau saat mata bergerak.
• Di bawah cahaya terang yang konstan (misalnya sinar matahari), gambar mungkin menjadi kabur.

Rangkaian driver LED RT4115 standar ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Tegangan suplai harus setidaknya 1,5-2 volt lebih tinggi dari tegangan total pada LED. Oleh karena itu, dalam rentang tegangan suplai dari 6 hingga 30 volt, dari 1 hingga 7-8 LED dapat dihubungkan ke driver.

Tegangan suplai maksimum dari sirkuit mikro adalah 45 V, tetapi pengoperasian dalam mode ini tidak dijamin (lebih baik perhatikan sirkuit mikro serupa).

Arus yang melalui LED berbentuk segitiga dengan simpangan maksimum dari nilai rata-rata ±15%. Arus rata-rata yang melalui LED diatur oleh resistor dan dihitung dengan rumus:

Saya LED = 0,1 / R

Nilai minimum yang diperbolehkan adalah R = 0,082 Ohm, yang setara dengan arus maksimum 1,2 A.

Penyimpangan arus yang melalui LED dari yang dihitung tidak melebihi 5%, asalkan resistor R dipasang dengan penyimpangan maksimum dari nilai nominal 1%.

Jadi, untuk menyalakan LED dengan kecerahan konstan, kita membiarkan pin DIM menggantung di udara (ditarik ke level 5V di dalam PT4115). Dalam hal ini, arus keluaran hanya ditentukan oleh resistansi R.

Jika kita menghubungkan kapasitor antara pin DIM dan ground, kita mendapatkan efek pencahayaan LED yang mulus. Waktu yang diperlukan untuk mencapai kecerahan maksimum akan bergantung pada kapasitas kapasitor; semakin besar, semakin lama lampu akan menyala.

Untuk referensi: Setiap nanofarad kapasitansi meningkatkan waktu penyalaan sebesar 0,8 ms.

Jika Anda ingin membuat driver yang dapat diredupkan untuk LED dengan penyesuaian kecerahan dari 0 hingga 100%, Anda dapat menggunakan salah satu dari dua metode:

1. Cara pertama mengasumsikan bahwa tegangan konstan dalam kisaran 0 hingga 6V disuplai ke input DIM. Dalam hal ini, penyesuaian kecerahan dari 0 hingga 100% dilakukan pada tegangan pada pin DIM dari 0,5 hingga 2,5 volt. Meningkatkan tegangan di atas 2,5 V (dan hingga 6 V) tidak mempengaruhi arus yang melalui LED dengan cara apa pun (kecerahan tidak berubah). Sebaliknya, menurunkan tegangan ke level 0,3V atau lebih rendah menyebabkan sirkuit mati dan mengalihkannya ke mode siaga (konsumsi arus turun menjadi 95 μA). Dengan demikian, Anda dapat mengontrol pengoperasian driver secara efektif tanpa melepas tegangan suplai.
2. Cara kedua melibatkan penyediaan sinyal dari konverter lebar pulsa dengan frekuensi keluaran 100-20000 Hz, kecerahannya akan ditentukan oleh siklus kerja (pulse duty cycle). Misalnya jika tingkat tinggi akan menampung 1/4 periode, dan tingkat rendah, masing-masing, 3/4, maka ini akan sesuai dengan tingkat kecerahan 25% dari maksimum. Anda harus memahami bahwa frekuensi pengoperasian driver ditentukan oleh induktansi induktor dan sama sekali tidak bergantung pada frekuensi peredupan.

Rangkaian driver LED PT4115 dengan dimmer tegangan konstan ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Sirkuit untuk mengatur kecerahan LED ini berfungsi dengan baik karena fakta bahwa di dalam chip pin DIM "ditarik" ke bus 5V melalui resistor 200 kOhm. Oleh karena itu, ketika penggeser potensiometer berada pada posisi terendah, pembagi tegangan 200 + 200 kOhm terbentuk dan potensial 5/2 = 2,5V terbentuk pada pin DIM, yang setara dengan kecerahan 100%.

Bagaimana skema ini bekerja

Pada saat pertama, ketika tegangan masukan diterapkan, arus yang melalui R dan L adalah nol dan sakelar keluaran yang terpasang pada rangkaian mikro terbuka. Arus yang melalui LED mulai meningkat secara bertahap. Laju kenaikan arus bergantung pada besarnya induktansi dan tegangan suplai. Komparator dalam rangkaian membandingkan potensial sebelum dan sesudah resistor R dan, segera setelah perbedaannya menjadi 115 mV, level rendah muncul pada outputnya, yang menutup sakelar output.

Berkat energi yang tersimpan dalam induktansi, arus yang melalui LED tidak langsung hilang, tetapi mulai berkurang secara bertahap. Penurunan tegangan pada resistor R berangsur-angsur berkurang. Segera setelah mencapai nilai 85 mV, komparator akan kembali mengeluarkan sinyal untuk membuka sakelar keluaran. Dan seluruh siklus berulang lagi.

Jika perlu untuk mengurangi kisaran riak arus melalui LED, kapasitor dapat dihubungkan secara paralel dengan LED. Semakin besar kapasitasnya, semakin halus bentuk segitiga arus yang melalui LED dan semakin mirip dengan bentuk sinusoidal. Kapasitor tidak mempengaruhi frekuensi operasi atau efisiensi pengemudi, tetapi meningkatkan waktu yang diperlukan untuk menghasilkan arus tertentu melalui LED.

Detail perakitan penting

Elemen penting dari rangkaian adalah kapasitor C1. Ini tidak hanya menghaluskan riak, tetapi juga mengkompensasi energi yang terakumulasi dalam induktor pada saat saklar keluaran ditutup. Tanpa C1, energi yang tersimpan dalam induktor akan mengalir melalui dioda Schottky ke bus daya dan dapat menyebabkan kerusakan pada rangkaian mikro. Oleh karena itu, jika Anda menghidupkan driver tanpa kapasitor yang melangsir catu daya, sirkuit mikro hampir dijamin akan mati. Dan semakin besar induktansi induktor, semakin besar kemungkinan mikrokontroler terbakar.

Kapasitansi minimum kapasitor C1 adalah 4,7 µF (dan ketika rangkaian ditenagai dengan tegangan berdenyut setelah jembatan dioda - setidaknya 100 µF).

Kapasitor harus ditempatkan sedekat mungkin dengan chip dan memiliki nilai ESR serendah mungkin (yaitu kapasitor tantalum diperbolehkan).

Penting juga untuk mengambil pendekatan yang bertanggung jawab dalam memilih dioda. Itu harus memiliki penurunan tegangan maju yang rendah, waktu pemulihan yang singkat selama peralihan, dan parameter yang stabil saat meningkat suhu p-n transisi untuk mencegah peningkatan arus bocor.

Pada prinsipnya, Anda dapat menggunakan dioda biasa, tetapi dioda Schottky paling sesuai dengan persyaratan ini. Misalnya, STPS2H100A dalam versi SMD (tegangan maju 0,65V, mundur - 100V, arus pulsa hingga 75A, suhu pengoperasian hingga 156°C) atau FR103 dalam housing DO-41 (tegangan balik hingga 200V, arus hingga 30A, suhu hingga 150 °C). SS34 umum berkinerja sangat baik, yang dapat Anda keluarkan dari papan lama atau membeli seluruh paket seharga 90 rubel.

Induktansi induktor bergantung pada arus keluaran (lihat tabel di bawah). Nilai induktansi yang dipilih secara salah dapat menyebabkan peningkatan daya yang dihamburkan pada sirkuit mikro dan melebihi batas suhu pengoperasian.

Jika terlalu panas di atas 160°C, sirkuit mikro akan mati secara otomatis dan tetap dalam keadaan mati hingga dingin hingga 140°C, setelah itu akan mulai secara otomatis.

Meskipun data tabel tersedia, diperbolehkan memasang kumparan dengan deviasi induktansi lebih besar dari nilai nominal. Dalam hal ini, efisiensi seluruh rangkaian berubah, tetapi tetap beroperasi.

Anda dapat mengambil tersedak pabrik, atau Anda dapat membuatnya sendiri dari cincin ferit dari motherboard yang terbakar dan kabel PEL-0,35.

Jika otonomi maksimum perangkat (lampu portabel, lentera) itu penting, maka, untuk meningkatkan efisiensi rangkaian, masuk akal untuk meluangkan waktu memilih induktor dengan cermat. Pada arus rendah, induktansi harus lebih besar untuk meminimalkan kesalahan kontrol arus akibat penundaan peralihan transistor.

Induktor harus ditempatkan sedekat mungkin dengan pin SW, idealnya terhubung langsung ke pin tersebut.

Dan terakhir, elemen paling presisi dari rangkaian driver LED adalah resistor R. Seperti yang telah disebutkan, nilai minimumnya adalah 0,082 Ohm, yang setara dengan arus 1,2 A.

Sayangnya, tidak selalu mungkin untuk menemukan resistor dengan nilai yang sesuai, jadi inilah saatnya mengingat rumus untuk menghitung resistansi ekivalen ketika resistor dihubungkan secara seri dan paralel:

• R terakhir = R 1 +R 2 +…+R n;
• R pasang = (R 1 xR 2) / (R 1 +R 2).

Menggabungkan berbagai cara menyalakannya, Anda bisa mendapatkan resistansi yang diperlukan dari beberapa resistor yang ada.

Penting untuk mengarahkan papan agar arus dioda Schottky tidak mengalir sepanjang jalur antara R dan VIN, karena hal ini dapat menyebabkan kesalahan dalam mengukur arus beban.

Biaya rendah, keandalan tinggi, dan stabilitas karakteristik pengemudi pada RT4115 berkontribusi pada penggunaannya secara luas pada lampu LED. Hampir setiap detik lampu LED 12 volt dengan basis MR16 dipasang pada PT4115 (atau CL6808).

Resistansi resistor pengatur arus (dalam Ohm) dihitung menggunakan rumus yang persis sama:

R = 0,1 / Saya LED[A]

Diagram koneksi tipikal terlihat seperti ini:

Seperti yang Anda lihat, semuanya sangat mirip dengan diagram lampu LED dengan driver untuk RT4515. Deskripsi pengoperasian, level sinyal, fitur elemen yang digunakan, dan tata letak papan sirkuit tercetak sama persis dengan yang ada, jadi tidak ada gunanya mengulanginya.

CL6807 dijual seharga 12 rubel/pcs, Anda hanya perlu memastikan tidak ada yang terpeleset saat disolder (saya sarankan mengambilnya).

SN3350

SN3350 adalah chip murah lainnya untuk driver LED (13 rubel/potong). Ini hampir merupakan analog lengkap dari PT4115 dengan satu-satunya perbedaan bahwa tegangan suplai dapat berkisar antara 6 hingga 40 volt, dan arus keluaran maksimum dibatasi hingga 750 miliampere (arus kontinu tidak boleh melebihi 700 mA).

Seperti semua sirkuit mikro yang dijelaskan di atas, SN3350 adalah konverter step-down pulsa dengan fungsi stabilisasi arus keluaran. Seperti biasa, arus dalam beban (dan dalam kasus kami, satu atau lebih LED bertindak sebagai beban) diatur oleh resistansi resistor R:

R = 0,1 / Saya LED

Untuk menghindari melebihi arus keluaran maksimum, resistansi R tidak boleh lebih rendah dari 0,15 Ohm.

Chip ini tersedia dalam dua paket: SOT23-5 (maksimum 350 mA) dan SOT89-5 (700 mA).

Seperti biasa, dengan menerapkan tegangan konstan ke pin ADJ, kami mengubah rangkaian menjadi driver sederhana yang dapat disesuaikan untuk LED.

Fitur dari sirkuit mikro ini adalah rentang penyesuaian yang sedikit berbeda: dari 25% (0,3V) hingga 100% (1,2V). Ketika potensi pada pin ADJ turun menjadi 0,2V, sirkuit mikro masuk ke mode tidur dengan konsumsi sekitar 60 μA.

Diagram koneksi tipikal:

Untuk lebih jelasnya lihat spesifikasi rangkaian mikro (file pdf).

ZXLD1350

Terlepas dari kenyataan bahwa chip ini adalah tiruan lain, ada beberapa perbedaan spesifikasi teknis jangan biarkan penggantian langsung mereka satu sama lain.

Berikut perbedaan utamanya:

• sirkuit mikro dimulai pada 4,8V, tetapi mencapai operasi normal hanya dengan tegangan suplai 7 hingga 30 Volt (hingga 40V dapat disuplai selama setengah detik);
• arus beban maksimum - 350 mA;
• resistansi saklar keluaran dalam keadaan terbuka adalah 1,5 - 2 Ohm;
• Dengan mengubah potensial pada pin ADJ dari 0,3 menjadi 2,5V, Anda dapat mengubah arus keluaran (kecerahan LED) dalam kisaran 25 hingga 200%. Pada tegangan 0,2V selama minimal 100 µs, pengemudi masuk ke mode tidur dengan konsumsi daya rendah (sekitar 15-20 µA);
• jika penyesuaian dilakukan oleh sinyal PWM, maka pada tingkat pengulangan pulsa di bawah 500 Hz, kisaran perubahan kecerahan adalah 1-100%. Jika frekuensinya di atas 10 kHz, maka dari 25% menjadi 100%;

Tegangan maksimum yang dapat diterapkan ke input ADJ adalah 6V. Dalam hal ini, dalam kisaran 2,5 hingga 6V, driver menghasilkan arus maksimum, yang diatur oleh resistor pembatas arus. Resistansi resistor dihitung dengan cara yang persis sama seperti pada semua sirkuit mikro di atas:

R = 0,1 / Saya LED

Resistansi resistor minimum adalah 0,27 Ohm.

Diagram koneksi tipikal tidak berbeda dengan diagram koneksinya:

Tanpa kapasitor C1 TIDAK MUNGKIN mensuplai daya ke rangkaian!!! Paling-paling, sirkuit mikro akan menjadi terlalu panas dan menghasilkan karakteristik yang tidak stabil. Dalam kasus terburuk, ini akan gagal seketika.

Karakteristik ZXLD1350 yang lebih detail dapat ditemukan di lembar data chip ini.

Biaya sirkuit mikro terlalu tinggi (), meskipun arus keluarannya cukup kecil. Secara umum, ini sangat bermanfaat bagi semua orang. Saya tidak akan terlibat.

QX5241

QX5241 adalah analog Cina dari MAX16819 (MAX16820), tetapi dalam paket yang lebih nyaman. Juga tersedia dengan nama KF5241, 5241B. Itu ditandai "5241a" (lihat foto).

Di satu toko terkenal mereka dijual hampir berdasarkan beratnya (10 buah seharga 90 rubel).

Pengemudi beroperasi dengan prinsip yang persis sama seperti semua yang dijelaskan di atas (konverter step-down kontinu), tetapi tidak memiliki sakelar keluaran, sehingga pengoperasiannya memerlukan sambungan transistor efek medan eksternal.

Anda dapat menggunakan MOSFET saluran-N apa pun dengan arus pembuangan dan tegangan pembuangan ke sumber yang sesuai. Misalnya, berikut ini yang cocok: SQ2310ES (hingga 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Secara umum, semakin rendah tegangan pembuka, semakin baik.

Berikut beberapa fitur utama driver LED pada QX5241:

• arus keluaran maksimum - 2,5 A;
• Efisiensi hingga 96%;
• frekuensi peredupan maksimum - 5 kHz;
• frekuensi operasi maksimum konverter adalah 1 MHz;
• akurasi stabilisasi arus melalui LED - 1%;
• tegangan suplai - 5,5 - 36 Volt (berfungsi normal pada 38!);
• arus keluaran dihitung dengan rumus: R = 0,2 / Saya LED

Baca spesifikasinya (dalam bahasa Inggris) untuk lebih jelasnya.

Driver LED pada QX5241 berisi beberapa bagian dan selalu dirakit sesuai skema berikut:

Chip 5241 hanya tersedia dalam paket SOT23-6, jadi sebaiknya jangan mendekatinya dengan besi solder untuk panci solder. Setelah pemasangan, papan harus dicuci secara menyeluruh untuk menghilangkan fluks yang tidak diketahui dapat berdampak buruk pada pengoperasian sirkuit mikro.

Perbedaan antara tegangan suplai dan penurunan tegangan total pada dioda harus 4 volt (atau lebih). Jika kurang, maka ada beberapa gangguan dalam pengoperasian (ketidakstabilan arus dan induktor bersiul). Jadi ambillah dengan hati-hati. Selain itu, semakin besar arus keluaran, semakin besar pula cadangan tegangannya. Meskipun, mungkin saya baru saja menemukan salinan sirkuit mikro yang buruk.

Jika tegangan input lebih kecil dari total penurunan LED, maka pembangkitan gagal. Dalam hal ini, sakelar bidang keluaran terbuka sepenuhnya dan LED menyala (tentu saja, tidak pada daya penuh, karena tegangannya tidak cukup).

AL9910

Diodes Incorporated telah menciptakan satu IC driver LED yang sangat menarik: AL9910. Menariknya, rentang tegangan operasinya memungkinkannya dihubungkan langsung ke jaringan 220V (melalui penyearah dioda sederhana).

Berikut ciri-ciri utamanya:

• tegangan input - hingga 500V (hingga 277V untuk bolak-balik);
• penstabil tegangan bawaan untuk memberi daya pada sirkuit mikro, yang tidak memerlukan resistor pemadaman;
• kemampuan untuk menyesuaikan kecerahan dengan mengubah potensi pada kaki kendali dari 0,045 menjadi 0,25V;
• perlindungan panas berlebih bawaan (dipicu pada 150°C);
• frekuensi operasi (25-300 kHz) diatur oleh resistor eksternal;
• membutuhkan pihak eksternal untuk bekerja transistor efek medan;
• Tersedia dalam paket SO-8 dan SO-8EP berkaki delapan.

Driver yang dirakit pada chip AL9910 tidak memiliki isolasi galvanik dari jaringan, sehingga harus digunakan hanya jika kontak langsung dengan elemen sirkuit tidak memungkinkan.

Setiap amatir radio pasti familiar dengan sirkuit mikro NE555 (analog dengan KR1006). Fleksibilitasnya memungkinkan Anda merancang berbagai macam produk buatan sendiri: dari pulsa vibrator tunggal sederhana dengan dua elemen di rangkaiannya hingga modulator multi-komponen. Artikel ini akan membahas rangkaian pengaktifan timer pada mode generator pulsa persegi panjang dengan penyesuaian lebar pulsa.

Skema dan prinsip pengoperasiannya

Dengan pengembangan LED berdaya tinggi, NE555 kembali memasuki arena sebagai peredup, mengingat keunggulannya yang tidak dapat disangkal. Perangkat berdasarkan itu tidak memerlukan pengetahuan mendalam tentang elektronik, dirakit dengan cepat dan beroperasi dengan andal.

Diketahui bahwa kecerahan LED dapat dikontrol dengan dua cara: analog dan pulsa. Metode pertama melibatkan perubahan nilai amplitudo arus searah melalui LED. Metode ini memiliki satu kelemahan signifikan - efisiensi yang rendah. Metode kedua melibatkan perubahan lebar pulsa (duty factor) arus dengan frekuensi dari 200 Hz menjadi beberapa kilohertz. Pada frekuensi seperti itu, kerlipan LED tidak terlihat oleh mata manusia. Rangkaian regulator PWM dengan transistor keluaran kuat ditunjukkan pada gambar. Ia mampu beroperasi dari 4,5 hingga 18 V, yang menunjukkan kemampuan untuk mengontrol kecerahan satu LED yang kuat dan seluruh strip LED. Kisaran penyesuaian kecerahan berkisar antara 5 hingga 95%. Perangkat ini merupakan versi modifikasi dari generator pulsa persegi panjang. Frekuensi pulsa ini bergantung pada kapasitansi C1 dan resistansi R1, R2 dan ditentukan oleh rumus: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Prinsip pengoperasian kontrol kecerahan elektronik adalah sebagai berikut. Pada saat tegangan suplai diterapkan, kapasitor mulai mengisi daya melalui rangkaian: +Usupply – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Usupply. Segera setelah tegangan mencapai 2/3U, transistor pengatur waktu internal akan terbuka dan proses pengosongan akan dimulai. Pelepasan dimulai dari pelat atas C1 dan selanjutnya sepanjang rangkaian: R1 – VD2 –7 pin IC – suplai -U. Setelah mencapai tanda 1/3U, transistor daya pengatur waktu akan menutup dan C1 akan kembali mendapatkan kapasitas. Selanjutnya, proses ini diulangi secara siklis, membentuk pulsa persegi panjang pada pin 3.

Mengubah resistansi resistor pemangkas menyebabkan penurunan (peningkatan) waktu pulsa pada keluaran pengatur waktu (pin 3), dan sebagai akibatnya, nilai rata-rata sinyal keluaran menurun (meningkat). Urutan pulsa yang dihasilkan disuplai melalui resistor pembatas arus R3 ke gerbang VT1, yang dihubungkan sesuai dengan rangkaian dengan sumber yang sama. Beban berupa strip LED atau LED daya tinggi yang dihubungkan secara berurutan dihubungkan ke rangkaian saluran terbuka VT1.

Dalam hal ini, transistor MOSFET yang kuat dengan arus pembuangan maksimum 13A dipasang. Ini memungkinkan Anda mengontrol cahaya strip LED yang panjangnya beberapa meter. Tapi transistor mungkin memerlukan heat sink.

Pemblokiran kapasitor C2 menghilangkan pengaruh interferensi yang mungkin terjadi di sepanjang rangkaian daya saat pengatur waktu diaktifkan. Nilai kapasitansinya dapat berkisar antara 0,01-0,1 µF.

Bagian papan dan perakitan kontrol kecerahan

Berat sebelah PCB memiliki ukuran 22x24 mm. Seperti yang Anda lihat dari gambar, tidak ada sesuatu pun yang berlebihan yang dapat menimbulkan pertanyaan.

Setelah perakitan, rangkaian peredup PWM tidak memerlukan penyesuaian, dan papan sirkuit tercetak mudah dibuat dengan tangan Anda sendiri. Papan, selain resistor penyetelan, menggunakan elemen SMD.

• DA1 – IC NE555;
• VT1 – transistor efek medan IRF7413;
• VD1,VD2 – 1N4007;
• R1 – 50 kOhm, rapikan;
• R2, R3 – 1 kOhm;
• C1 – 0,1 μF;
• C2 – 0,01 mikrofarad.

Transistor VT1 harus dipilih tergantung pada daya beban. Misalnya, untuk mengubah kecerahan LED satu watt, transistor bipolar dengan arus kolektor maksimum yang diijinkan sebesar 500 mA sudah cukup.

Kecerahan strip LED harus dikontrol dari sumber tegangan +12 V dan sesuai dengan tegangan suplai. Idealnya, regulator harus ditenagai oleh catu daya stabil yang dirancang khusus untuk pita perekat.

Beban dalam bentuk masing-masing LED berdaya tinggi diberi daya secara berbeda. Dalam hal ini, sumber daya peredup adalah pengatur arus (disebut juga driver LED). Arus keluaran terukurnya harus sesuai dengan arus LED yang dihubungkan secara seri.

Baca juga