Схема диммера с шим управлением: Фазовый диммер с ШИМ управлением.

Регулятор яркости светодиодов. Схема ШИМ диммера

Главная » Свет » Регулятор яркости светодиодов. Схема ШИМ диммера

В данной статье описано как собрать простой, но эффективный регулятор яркости светодиодов основанный на ШИМ регулировании яркости (диммер) свечения  светодиодов.

Светодиоды  (светоизлучающие диоды) очень чувствительные компоненты. При превышение  питающего тока или напряжения выше допустимого значения может привести к выходу их из строя или же значительно сократить срок службы.

Обычно ток ограничивается с помощью резистора  последовательно подключенного к светодиоду, или же регулятором тока цепи (драйвером). Увеличение тока на светодиоде увеличивает его интенсивность свечения, а снижение тока уменьшает его.  Один из способов регулирования яркости свечения является использование переменного резистора (потенциометр)  для динамического  изменения яркости.

Но это только применимо к единичному светодиоду, поскольку даже в одной партии могут быть диоды с разной силой свечения и это повлияет на неравномерность свечения группы светодиодов.

Широтно-импульсная модуляция. Намного эффективнее метод регулирования яркости свечения путем применение широтно-импульсной модуляции (ШИМ). С ШИМ, группы светодиодов обеспечиваются рекомендуемым током, и в тоже время появляется возможность производить регулирование яркости за счет подачи питания с высокой частотой. Изменение периода вызывает изменение яркости.

Рабочий цикл можно представить как соотношение времени включения и выключения питания поступающего на светодиод. Допустим, если рассмотреть цикл в одну секунду и при этом в выключенном состоянии светодиод будет 0,1 сек., а во включенном 0,9 сек., то получается что свечение составит около 90% от номинального значения.

Самый простой способ для достижения данного высокочастотного переключения – применение микросхемы таймера ne555, одой из самых распространенных и самых универсальных микросхем, когда-либо созданных. Схема ШИМ регулятора, показанная ниже предназначен для использования в качестве диммера для питания светодиодов (12 вольт)   или регулятора скорости вращения для двигателя постоянного тока на 12 В.

В данной схеме, сопротивление резисторов к светодиодам необходимо подобрать, чтобы обеспечить прямой ток в 25 мА. В результате общий ток трех линеек светодиодов составит 75мА. Транзистор должен быть рассчитан на ток не менее 75 мА, но лучше взять с запасом.

Эта схема  диммера осуществляет регулировку от 5% до 95%, но используя германиевые диоды вместо 1N4148, диапазон может быть расширен от 1% до 99% от номинального значения.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Источник: www.reuk.co.uk

Блок питания 0…30В/3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Categories Свет Tags Светодиод, Управление освещением, ШИМ

Отправить сообщение об ошибке.

Простой ШИМ-регулятор яркости светодиодов

С микросхемой NE555 (аналог КР1006) знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора. В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой.

Содержание

• 1 Схема и принцип её работы
• 2 Плата и детали сборки регулятора яркости
• 3 Практические советы

Схема и принцип её работы

С развитием мощных светодиодов NE555 снова вышла на арену в роли регулятора яркости (диммера), напомнив о своих неоспоримых преимуществах. Устройства на её основе не требуют глубоких знаний электроники, собираются быстро и работают надёжно.

Известно, что управлять яркостью светодиода можно двумя способами: аналоговым и импульсным. Первый способ предполагает изменение амплитудного значения постоянного тока через светодиод. Такой способ имеет один существенный недостаток – низкий КПД. Второй способ подразумевает изменение ширины импульсов (скважности) тока с частотой от 200 Гц до нескольких килогерц. На таких частотах мерцание светодиодов незаметно для человеческого глаза.

Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18 В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Гц

Принцип действия электронного регулятора яркости заключается в следующем. В момент подачи напряжения питания начинает заряжаться конденсатор по цепи: +Uпит – R2 – VD1 –R1 –C1 – -U_пит. Как только напряжение на нём достигнет уровня 2/3U_пит откроется внутренний транзистор таймера и начнется процесс разрядки. Разряд начинается с верхней обкладки C1 и далее по цепи: R1 – VD2 –7 вывод ИМС – -U_пит. Достигнув отметки 1/3U_пит транзистор таймера закроется и C1 вновь начнет набирать ёмкость. В дальнейшем процесс повторяется циклически, формируя на выводе 3 прямоугольные импульсы.

Изменение сопротивления подстроечного резистора приводит к уменьшению (увеличению) времени импульса на выходе таймера (вывод 3), и как следствие, уменьшается (увеличивается) среднее значение выходного сигнала. Сформированная последовательность импульсов через токоограничивающий резистор R3 поступает на затвор VT1, который включен по схеме с общим истоком. Нагрузка в виде светодиодной ленты или последовательно включенных мощных светодиодов включается в разрыв цепи стока VT1.

В данном случае установлен мощный MOSFET транзистор с максимальным током стока 13А. Это позволяет управлять свечением светодиодной ленты длиной в несколько метров. Но при этом транзистору может потребоваться теплоотвод.

Блокирующий конденсатор C2 исключает влияние помех, которые могут возникать по цепи питания в моменты переключения таймера. Величина его ёмкости может быть любой в пределах 0,01-0,1 мкФ.

Плата и детали сборки регулятора яркости

Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.

Плата в файле Sprint Layout 6.0: reguljator-jarkosti.lay6

После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы.

• DA1 – ИМС NE555;
• VT1 – полевой транзистор IRF7413;
• VD1,VD2 – 1N4007;
• R1 – 50 кОм, подстроечный;
• R2, R3 – 1 кОм;
• C1 – 0,1 мкФ;
• C2 – 0,01 мкФ.

Заказать готовую сборку от автора можно здесь.

Практические советы

Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА.

Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12 В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты.

Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.

555 Схема светодиодного диммера ШИМ

Перейти к содержимому

8 месяцев назад 29 июля 2020 г. by Arooha Dar

12 302 просмотра

Схема диммера светодиодов 555 PWM управляет яркостью светодиодов. Основная идея схемы заключается в формировании ШИМ-сигнала с широтно-импульсной модуляцией с помощью старой доброй надежной микросхемы таймера 555 и изменении мощности, подаваемой на светодиоды, тем самым достигается эффект диммирования светодиодов. Схема разработана на основе популярной микросхемы таймера 555, которая действует здесь как нестабильный мультивибратор. Это одна из самых известных ИС, которая используется в самых разных приложениях, таких как таймер, генератор и генерация импульсов.

Buy From Amazon

Hardware Components

The following components are required to make LED Dimmer Circuit

S.no	Component	Value	Qty
1.	LEDs		12
2.	NE555 IC		1
3.	Resistor	1K, 120, 68 ohms	1,1,4
4.	Diode	1N4007	2
5.	Capacitor	100nF, 0.01uF	1,1
6.	Transistor	BD139	1
7.	DC power supply	12 volts	1
8.	Potentiometer	50K	1

NE555 IC Pinout

Для получения подробного описания цоколевки, размеров и технических характеристик загрузите техническое описание таймера 555

Схема диммера светодиодов

Принцип работы

Схема разработана на основе популярной микросхемы таймера 555, номинальная производительность которой составляет 200 мА. управлять всего несколькими светодиодами, но для производительности ИС мы используем транзистор BD139, который может управлять током заряда до 1 А. В схеме используются 12 сверхъярких белых светодиодов. Если вы решите подключить дополнительные светодиоды, подключите только каждый из трех светодиодов, как показано на принципиальной схеме, с резистором 68 Ом. Схема может вместить до 40 светодиодов. Переменный резистор 50К используется для регулировки яркости светодиодов. Резистор с высоким выходным током, такой как TIP31, TIP41 и т. д., также может использоваться для перемещения токовой нагрузки более 1 А или большего количества светодиодов.

Применение и использование

• 555 Схема диммера с ШИМ используется в уличных фонарях, лампах и т. д.

Похожие сообщения:

Светодиодный диммер на основе ШИМ с использованием 555

Схема

Введение

В этом проекте мы увидим светодиодный диммер на основе ШИМ с использованием микросхемы таймера 555. Основной принцип этой схемы заключается в генерации ШИМ-сигнала с широтно-импульсной модуляцией с помощью старой доброй надежной микросхемы таймера 555 и изменении мощности, подаваемой на светодиоды, и, следовательно, достижении эффекта затемнения светодиодов.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) играет важную роль в управлении многими цепями. Если вы хотите контролировать скорость двигателя, PWM играет ключевую роль. Здесь, в нашем проекте, для диммирования светодиодов используется метод ШИМ.

Используя метод ШИМ, мощность, подаваемая на устройство, варьируется, и, следовательно, если мы можем контролировать ширину импульса сигнала, мы можем легко управлять устройством, например, заставить простой двигатель постоянного тока вращаться медленно или быстро или чтобы уменьшить яркость светодиода.

Блок-схема светодиодного диммера с использованием 555

На следующем рисунке показана блок-схема светодиодного диммера на основе ШИМ с использованием микросхемы таймера 555.

Источник постоянного тока 12 В используется для питания всей схемы, включая микросхему таймера 555 и светодиоды. Таймер 555 используется для генерации ШИМ-сигнала с помощью нескольких пассивных компонентов.

Сгенерированный ШИМ-сигнал затем подается на группу светодиодов, и в зависимости от рабочего цикла ШИМ-сигнала яркость светодиодов может быть высокой или низкой.

Связанная статья: Схема диммера светодиодной лампы

Краткое примечание об микросхеме таймера 555

Таймер 555 представляет собой 8-контактную интегральную схему, доступную в корпусе Dual-in-Line, изначально разработанную Signetics. Это одна из самых популярных ИС, которая используется для различных приложений, таких как таймер, осциллятор и генерация импульсов.

Схема выводов микросхемы таймера 555 показана на следующем рисунке. Вывод 8, который является выводом VCC, используется для подачи основного напряжения питания на ИС. Рабочее напряжение может варьироваться от 3В до 15В. Штыри 2, 6 и 7 — триггерный, пороговый и разрядный.

Контакт 4 является контактом сброса и используется для сброса всей микросхемы. Это активный НИЗКИЙ вывод. Выход микросхемы можно взять с вывода OUT, т. е. с контакта 3. Контакт 5 является управляющим контактом.

Микросхема таймера 555 может работать в трех различных режимах: нестабильный, моностабильный и бистабильный. Он имеет такие функции, как синхронизация от микросекунд до часов, регулируемые рабочие циклы и возможность работы при различных уровнях напряжения и т. д. Он имеет широкий спектр применений, таких как диммеры ламп, управление двигателем, джойстики и т. д.

Принципиальная схема светодиодного диммера с ШИМ с использованием 555

Необходимые компоненты

• 555 ИС таймера
• Резистор 1 кОм x 6 
• Красные светодиоды x 4 
• 2N2222 NPN-транзистор
• Конденсатор 0,1 мкФ
• Конденсатор 0,01 мкФ
• Потенциометр 50 кОм
• 1N4148 Диоды
• Источник питания 12 В 
• Мини-макет

Схема

• Питание 12 В постоянного тока подается на вывод VCC для рабочего напряжения таймера 555. Контакт сброса также напрямую подключен к 12 В, как показано на принципиальной схеме. Для сброса микросхемы, в случае ошибки во время работы схемы, подключите контакт RESET к GND на секунду, а затем снова подключите его к 12 В.
• Контакт 5 или контакт управления напряжением не используются в этом приложении. Следовательно, между контактом 5 и GND подключен развязывающий конденсатор емкостью 0,01 мкФ.
• Триггерный контакт (контакт 2) и пороговый контакт (контакт 6) замкнуты накоротко, и сюда подключена клемма стеклоочистителя POT. Кроме того, между выводом 6 (или выводом 2) и заземлением подключается конденсатор емкостью 0,1 мкФ.
• Теперь один вывод POT подключается к аноду диода (предпочтительно 1N4148), а другой вывод POT подключается к катоду другого диода.
• Другие концы обоих этих диодов подключены к контакту разряда, т.е. контакту 7. Кроме того, резистор 1 кОм подключен между контактом 7 и VCC.
• Контакт OUT подключен к светодиодной панели через транзистор.