LED kuljettaja tai kaksisuuntainen LED-ohjain on sähköpiiri, joka säätää virran ja jännitteen määrää LEDiin tai LED-lamppuun. LED-lamppu on valo, joka sisältää järjestelyn LEDeistä, jotka on konfiguroitu tehokkaaseen toimintaan suunniteltuun virtapiiriin. Bipolaariset LED-ohjainpiirit ovat LEDeille optimoituja virtalähteitä, ja ne tunnetaan yleisesti nimellä 'LED-ohjaimet'.
LED-ohjaimet saavat virtaa päävaihtovirtalähteestä (pääjännite). Kuljettaja korjaa tämän ensiöjännitteen tuottamaan tasaisen tasajännitteen toissijaiselle puolelle LED-lampun käyttämiseksi. LED-ohjaimilla voi olla isot rautaydinmuuntajat, jotka pienentävät pääjännitteen pienemmäksi LED-lampun jännitteeksi (esimerkiksi 12 V).
Useimmat kotitaloudet käyttävät a invertteri vähentää LED-lampun jännitettä niiden pienempien kustannusten ja pienen muodon vuoksi.
Bipolaarisen LEDin perusrakenne
Valoa lähettävät diodit (LED) ovat kaksinapaisia puolijohdelaitteita. LED-valot PN-risteys vapauttaa fotoneja, kun virta kulkee sen läpi prosessissa, jota kutsutaan termoluminesenssiksi. LEDin väri määräytyy käytetyn materiaalityypin mukaan, mikä asettaa puolijohteelle ominaisen energiakaistavälin ominaisuudet.
LEDin ja piirisymbolin rakenne
LED on valmistettu myös P-N-risteyksestä, mutta pii ei sovellu, koska energiaeste on liian matala. Ensimmäiset ledit valmistettiin galliumarsenidistä (GaAs) ja tuottivat infrapunavaloa noin 905 nm: ssä.
Syy tämän värin tuottamiseen on johtavuuskaistan ja GaAs: n alimman energiatason (valenssikaistan) välinen energiaero. Kun jännite kohdistetaan LEDin yli, elektronille annetaan riittävästi energiaa hypätä johtokaistaan ja virta virtaa. Kun elektroni menettää energiaa ja putoaa takaisin valenssialueelle, fotoni (valo) emittoituu usein.
Fotonivalon emission puolijohteessa
Bipolaarinen LED-ohjainpiiri mikrokontrollerilla
Tämä on yksinkertainen piiri, joka on annettu alla, ja suunnittelu käsittää mikrokontrollerin, oskillaattorin liitännät ja palauttaa mikrokontrollerin piirit ja LED-vastuksen valinnan.
Bipolaarinen LED-ohjainpiiri mikrokontrollerilla
Tässä käytetyn LEDin eteenpäin suuntautuva jännitehäviö on 2,2 V, ja siksi se voidaan esijännittää käyttämällä 5 V: n syöttöä. Piiri käyttää mikro-ohjainta bipolaarisen LED: n ohjaamiseen. LED-ohjainpiirin hallinta tapahtuu Mikrokontrolleriohjelma , perustuen tulopainikkeisiin. Mikrokontrolleri on vastaavasti ohjelmoitu lähettämään sopivia signaaleja kahteen lähtöliittimeen. Nämä lähtönastat on kytketty bipolaarisen LEDin liittimiin.
Mikrokontrollerin rajapinta saadaan aikaan kytkemällä kaksi painonappikytkintä porttiin P1 ja yhdistämällä kaksi väriä sisältävän LED-liitännän porttiin P2. Oskillaattorisuunnittelu tehdään valitsemalla kaksi 10pF keraamista kondensaattoria vakauden aikaansaamiseksi. Kellosignaali muodostetaan 11 MHz: n kristalloskillaattorilla.
Palautuspiiri on suunniteltu valitsemalla 10uF: n elektrolyyttikondensaattori ja 10K: n vastus 100 ms: n palautuspulssin leveyden saavuttamiseksi. Jännitteen pudotus vastuksen yli pidetään noin 1,2 V.
Bipolaarisen LED-ohjainpiirin toiminta
Kun piiri on kytketty päälle, mikro-ohjain skannaa aina tuloliittimet portissa P1. Jos ensimmäistä painiketta painetaan, mikro-ohjain vastaanottaa matalan logiikkasignaalin vastaavasta tulotapista ja kääntäjä osoittaa vastaavasti suuren logiikkasignaalin pinille P0.0 ja matalan logiikkasignaalin pinille P0.1. Tämä saa LEDin punaisen valon palaamaan.
Nyt kun toista painiketta painetaan, kääntäjä määrittää vastaavasti matalan logiikkasignaalin, joka osoitetaan sekä lähtöliittimille että LED sammuu.
LED-ohjainpiiri LED-valon kirkkauden säätämiseen ajastimella 555
LED-ohjainpiiri LED-valon kirkkauden säätämiseen ajastimella 555 yleensä saavutetaan kytkemällä virtalähde nopeasti LED: ään, säätämällä virtalähteen ON / OFF-suhdetta prosessilla nimeltä pulssinleveyden modulointi (PWM) . LED-ohjaimissa on myös sisäänrakennettu ohjaussilmukka tasaisen virran ylläpitämiseksi.
LED-ohjainpiiri LED-valon kirkkauden säätämiseen ajastimella 555
Tämä yllä esitetty piiri on suunniteltu a 555 ajastimen IC . Käynnistä piiri (5V), koska jännite 555 IC: n liipaisintapissa on alle 1/3 Vcc.
Tulojännite saavuttaa kondensaattorin kautta 10 kΩ: n potentiometri ja diodi D2 siten, että kondensaattori alkaa latautua aikavakiona RdR1C (missä Rd on diodin D2 eteenpäin suuntautuva vastus).
Kun kondensaattorin jännite ylittää 2/3 Vcc, ajastin 555 nollataan. Sitten lähtö on nolla volttia. Tällä hetkellä kondensaattori purkautuu diodin D1 ja potentiometrin R1 kautta ulostulotappiin, koska se on maapotentiaalissa. Kun kondensaattorin jännite laskee alle 1/3 Vcc, 555 IC: n lähtö nousee jälleen 5V: iin. Tämä prosessi jatkuu.
Lataus- ja purkutie on tässä täysin erilainen, koska se eristetään diodeilla D1 ja D2 (katso yllä olevat kuvat). Jos potentiometrin keskipiste on 50% (keskellä), voimme saada 50%: n käyttöjakson (neliön aallot, joiden pulssin leveys on sama).
Pulssin leveyttä voidaan muuttaa muuttamalla lataus- ja purkausaikaa, mikä on mahdollista säätämällä potentiometriä. Siten saamme PWM-signaalin tarvittavan intensiteettitasomme mukaan.
Tämä signaali syötetään LED-valoon 4,7 kΩ: n vastuksen kautta. LED-valon kirkkaus on verrannollinen neliöaallon keskiarvoon. Suurelle pulssinleveydelle on mahdollista saada LEDin valtava kirkkaus. Lisäksi, jos pulssi on matala, kirkkaus vähenee.
Bipolaaristen LED-ohjaimien sovellukset
Joitakin LED-ohjainten sovelluksia ovat:
- Teollisuus- / ulkovalaistus
- Katuvalojen automaattinen voimakkuuden säätö
- Kaupallinen valaistus
- Asuinvalaistus
- Matkapuhelimen kameran salama
- Auton sisätilat tai takavalot
- Kannettava taskulamppu / taskulamppu
- Opasteet
- Hissi valaistus
- LCD-taustavalo
Siten kyse on bipolaarisesta LED-ohjainpiirin suunnittelusta, sen rakentamisesta mikro-ohjainta, 555-ajastin-IC: tä ja sovelluksia käyttäen. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen näistä tiedoista.
Lisäksi kaikki tätä käsitettä koskevat kyselyt tai sähkö- ja elektroniikkaprojektit , anna arvokkaat ehdotuksesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, mikä on potentiometrin tehtävä LED-himmenninpiirissä?
