PWM วงจรควบคุมความเข้มของไฟ LED

โพสต์อธิบายวงจรควบคุม PWM ที่ใช้ IC 555 แบบง่ายซึ่งอาจใช้สำหรับควบคุมความเข้มของธนาคาร LED ที่ระบุ ความคิดดังกล่าวได้รับการร้องขอจากคุณราชดี

ข้อกำหนดทางเทคนิค

บล็อกที่ยอดเยี่ยมที่คุณมี ฉันได้เรียนรู้หลายสิ่งหลายอย่างจากบล็อกของคุณ

ฉันได้อ่านแล้วว่า LED ที่ลดแสงโดยการลดแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าจะทำให้อายุการใช้งาน LED ลดลง ถูกต้องหรือไม่ และวิธีที่ดีที่สุดในการหรี่ LED คือ PWM?

ฉันได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้และพบว่า LED ไม่ได้รับความเสียหาย แต่สเปกตรัมสีของ LED จะเปลี่ยนไปที่กระแส / แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า

LED 6500K จะเคลื่อนไปที่ 5,000K เมื่อมืดลงฉันพบข้อมูลนี้ในฟอรัมพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำบางแห่งฉันสามารถส่งลิงค์ให้คุณได้หากต้องการ นอกจากนี้พวกเขายังกล่าวว่า LED มีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนขึ้นเมื่อกระแสไฟหรี่ลง

อย่างไรก็ตามคุณสามารถสอนเกี่ยวกับ pwm ของ LED กำลังสูงได้ไหม ฉันกำลังค้นหาบทช่วยสอน แต่ไม่พบ MOSFET ที่เหมาะสมที่จะทำงานใน 5 โวลต์ในขณะที่พกพา 20-30 แอมป์

MOSFET ส่วนใหญ่ทำงานใน 10 โวลต์ดังนั้นจึงเป็นไปได้หรือไม่ที่จะเชื่อมต่อ MOSFET กับ bc547 แล้วต่อกับวงจร pwm? จะได้ผลหรือช้า / ไม่มีประสิทธิภาพ?

โหลดขนาดใหญ่ดังกล่าวสามารถควบคุมด้วย 555-pwm ได้หรือไม่?

คำถามอื่นวงจร pwm จะทำงานร่วมกับ 'LM317 วงจรกระแสคงที่' หรือไม่?

ป.ล. : ฉันวางแผนที่จะทำหลอดไฟ LED สำหรับตู้ปลาดังนั้นฉันจึงแน่ใจว่ามันจะใช้งานได้ ขออภัยสำหรับคำถามมากมายฉันไม่ใช่วิศวกรไฟฟ้าดังนั้นฉันต้องการความช่วยเหลือจากคุณ ขอโทษสำหรับการรบกวนคุณ...

และ pwm จะทำงานเป็นอนุกรมกับวงจรขับกระแสคงที่ 317 หรือไม่?
ถ้าได้ผลฉันคิดว่าวงจรจะเป็นแบบนี้:

12V smps -> 555pwm -> ตัว จำกัด กระแส 317 -> LED

ราชเทพ.

การแก้วงจรแบบสอบถาม

ขอบคุณ Rajdeep! สิ่งที่คุณได้เรียนรู้จากฟอรัมอาจไม่ถูกต้องและทำให้เข้าใจผิดโดยสิ้นเชิงไฟ LED จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟน้อยที่สุดแม้ว่าจะหมายถึงความเข้มที่ลดลงตามสัดส่วนก็ตาม

ขับ LED ผ่าน PWM จริงๆแล้วไม่ใช่เรื่องยาก .... รอบการทำงานที่สูงขึ้นจะให้ความเข้มสูงขึ้นและในทางกลับกันนั่นคือหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลัง

การออกแบบ

ก่อนอื่นเรามาเรียนรู้เกี่ยวกับวงจรควบคุม PWM LED 12V ต่อมาในส่วนสรุปของบทความเราจะดูว่าสามารถใช้งานได้อย่างไรโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ 5V และ mosfet

แนวคิดวงจรต่อไปนี้แสดงวงจรควบคุม PWM อย่างง่ายโดยใช้ IC 555 ซึ่งสามารถใช้สำหรับควบคุมความเข้มของ LED ตั้งแต่ 0 ถึงสูงสุดแบบดิจิทัล

ในภาพด้านบนแหล่งจ่ายจะได้มาจากหน่วย SMPS ซึ่งใช้กับวงจร PWM ผ่านทาง วงจรควบคุมกระแส LM338 .

หม้อ P1 ใช้สำหรับปรับรอบการทำงาน PWM เป็น LED bank เพื่อให้ได้ระดับความเข้มที่ต้องการ

ตัวต้านทาน R3 กำหนดระดับกระแส จำกัด จาก IC LM338 ซึ่งอาจคำนวณได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

R3 = 1.25 / กระแสไฟ LED

วงจรแสดงไฟ LED 36 ดวง (ตัวละ 1 วัตต์) ที่ขับเคลื่อนโดย PWM และขั้นตอนของตัวควบคุมปัจจุบัน

มีการนำตัวต้านทานแบบ LED มาใช้เพื่อป้องกันสาย LED 3 เส้นจากแรงดันไฟฟ้าเกิน เนื่องจากแรงดันตกไปข้างหน้าทั้งหมดของสตริงเป็น 3.3 x 3 = 9.9V และแรงดันไฟฟ้า 12V ที่สูงกว่าประมาณ 2V

R3 ควบคุมกระแสไฟฟ้าโดยรวมสำหรับธนาคาร LED ทั้งหมดและอาจคำนวณโดยใช้สูตรที่กล่าวถึงข้างต้นสำหรับการออกแบบที่แสดงผลลัพธ์อาจคำนวณได้ดังนี้:

R3 = 1.25 / 0.35 x 12 = 0.29 โอห์ม

วัตต์ = 1.25 x 0.35 x 12 = 5.25 วัตต์ต่อไปนี้ 0.35 คือกระแสไฟฟ้าผ่านสาย LED แต่ละสตริง 12 คือจำนวนสตริงและ 1.25 เป็นค่าอ้างอิงคงที่ตามที่ระบุโดยแผ่นข้อมูล IC LM338

ด้วยความพยายามเพียงเล็กน้อยคุณสามารถข้ามขั้นตอน LM338 ได้โดยการปรับเปลี่ยนหน่วย SMPS ที่มีอยู่ของคุณให้เป็นขีด จำกัด กระแสสูงสุดที่ต้องการตามข้อกำหนดของ LED ขั้นตอนทั้งหมดสามารถเรียนรู้ได้ด้านล่าง:

วิธีสร้างวงจร SMPS กระแสแปรผัน

การใช้ PWM Control

ในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าถูก จำกัด ไว้ที่ 5V และแอพพลิเคชั่นที่ต้องการต้องการการควบคุม PWM ของ LED ผ่านมอสเฟตวงจรต่อไปนี้สามารถใช้งานได้อย่างเหมาะสมสำหรับสิ่งเดียวกัน

แผนภูมิวงจรรวม

อย่างที่เราเห็นการกำหนดค่าข้างต้นนั้นเหมือนกับการกำหนดค่าแรกยกเว้นการเพิ่มขั้นตอนการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าระหว่างพิน 3 ของ IC 555 และมอสเฟตเกต

ที่นี่ไดโอดและตัวเก็บประจุสองตัวสามารถเพิ่มระดับ pin3 PWM ได้อย่างมีประสิทธิภาพจาก 5V สูงสุดถึง 10V สูงสุดสิ่งนี้มีความจำเป็นเนื่องจากมีการใช้ mosfet สำหรับกฎระเบียบและ mosfets ไม่ตอบสนองอย่างเหมาะสมที่สุดเมื่อแรงดันประตูต่ำกว่า 9V

นอกจากนี้ยังสามารถใช้สเตจบูสเตอร์แรงดันไฟฟ้าประตู mosfet ที่แสดงกับเอาต์พุต PWM ที่อาจได้มาจากบอร์ด Arduino หรือ MCU อื่น ๆ