Verlicht 100 LED's van 6 Volt batterij

Het artikel legt een innovatieve manier uit om meer dan honderd witte LED's aan te sturen vanuit een 6 volt batterij. Het circuit gebruikt de IC 555 voor het aandrijven van een step-up transformator, waarvan de output uiteindelijk wordt gebruikt voor het verlichten van de LED's. Een speciale PWM-configuratie maakt het circuit veel energiezuiniger.

Hoofdstadia van het ontwerp

De belangrijkste trappen van deze 6V 100 LED pwm-driver die IC 555 gebruikt, zijn een stabiele multivibratortrap die is geconfigureerd met PWM-controlefunctie en een step-up trap van de uitgangstransformator.

De pulsen die door de pwm-trap worden gegenereerd, worden gebruikt voor het dumpen en verzadigen van de ingangswikkeling van de transformator, die wordt versterkt tot de gespecificeerde niveaus bij de uitgangswikkeling van de transformator die het stel LED's aandrijft dat daar is aangesloten.

IC 555 gebruiken voor PWM-besturing

De IC 555 is bedraad in de meest gebruikelijke configuratie, als een stabiele multivibrator. Alles aan het circuit ziet er vrij gewoon uit, aangezien de pin-outs van het IC zijn geconfigureerd met het gebruikelijke formaat, met uitzondering van de twee diodes en een paar presets, waardoor het circuit een beetje verschilt van de typische 555-astabiele setups.

De opname van de twee diodes en de presets hier maakt het mogelijk de pulsformaties discreet te regelen.

Deze regeling van de pulsen wordt PWM of pulsbreedtemodulatie genoemd.

De PWM-implementatie in het circuit kan worden begrepen door te verwijzen naar het diagram en met de volgende punten:

Aanvankelijk, wanneer het circuit wordt gevoed, gaat pin # 2, die de triggerpin van het IC is, laag, met de condensator in de ontlaadmodus, waardoor de output laag wordt gehouden.

Zodra C2 volledig is ontladen, draait de uitgang die aanvankelijk laag naar hoog was, om. Op dit punt begint de condensator C2 op te laden via D1 en P1, totdat de spanning over C2 2 / 3e van de voedingsspanning bereikt, wanneer pin # 6 van de IC wordt geschakeld, waardoor de output en pin # 7 weer laag worden.

Schakelschema

De bovenstaande procedure herhaalt zich en veroorzaakt aanhoudende oscillaties aan de uitgang.

Aangezien de laad- en ontlaadperioden van C2 echter direct corresponderen met de uitvoerperioden van de pulsen, betekent dit eenvoudigweg dat we door het afzonderlijk variëren of regelen van het opladen en ontladen van C2 de uitvoerpulsen dienovereenkomstig moeten kunnen dimensioneren.

De potten of de presets P1 en P2 zijn precies voor deze aanpassingen geplaatst en vormen daarmee de PWM-functie.

De PWM-applicatie draagt ​​bij aan een andere belangrijke functie voor de huidige applicatie. Door de pulsen op een geschikte manier te optimaliseren, kunnen we de schakeling in een meest economische positie zetten om een ​​optimale helderheid van de LED's te verkrijgen bij een relatief lager batterijverbruik.

De output van het IC is afkomstig van pin nummer drie en wordt gebruikt voor aandrijving als vermogenstransistor.

Omdat de collector van de vermogenstransistor is verbonden met de secundaire (laagspannings) wikkeling van een gewone AC-DC-transformator, wordt de volledige voedingsspanning periodiek in dit gedeelte van de transformatorinductor gedumpt.

Zoals verwacht, induceert deze gepulseerde spanning, die in de secundaire wikkeling wordt gedwongen, een evenredige grootte van de spanning in de primaire wikkeling van de transformator.

Het proces is volledig omgekeerd in vergelijking met de situatie waarin de transformator wordt gebruikt met zijn normale AC-DC-adapterapplicaties.

De spanning wordt verhoogd in plaats van verlaagd tot ongeveer 230 volt, wat toevallig de normale specificatie van de primaire wikkeling is.

Deze verhoogde spanning die beschikbaar is aan de vrije wikkelingsuiteinden van de transformator, wordt feitelijk gebruikt voor het aansturen van een groot aantal LED's die zijn bedraad via lange series en een paar parallelle verbindingen.

Hoe het circuit wordt aangedreven

Het voorgestelde 6V 100 LED Driver-circuit wordt aangedreven door een SMF-batterij van 6 volt en ongeveer 4 AH aan capaciteit. Het vermogen van de batterij lijkt misschien behoorlijk hoog, maar de parameters zijn niet geschikt om een ​​zeer groot aantal LED's aan te sturen.

Ik heb dit probleem al besproken in een aantal van mijn eerdere berichten. In wezen zijn LED's spanningsgestuurde apparaten en geen stroom, dwz als de aangelegde spanning voldoet aan de voorwaartse spanning, worden de LED's verlicht met nominale stroomniveaus en als de spanning daarentegen niet overeenkomt met de voorwaartse spanningsspecificaties van de LED's, weigert de LED te branden zelfs als de toegepaste stroom 100 keer de verzadigingswaarde wordt gemaakt.

Een andere factor in verband met LED's is dat deze apparaten in serie kunnen worden gebruikt met de minimaal gespecificeerde stroomniveaus.

Dat betekent dat als de spanning van de serie overeenkomt met de totale voorwaartse spanning van de serie, de vereiste stroom ongeveer de grootte zou zijn die nodig zou zijn voor het aansteken van een enkele LED.

Deze parameter in plaats van kenmerk met LED-bedrading wordt noodzakelijk wanneer de bronspanning vrij laag is.

Dus voor het aansturen van vele aantallen LED's zoals besproken voor de voorgestelde schakeling vanuit een bron van 6 volt, wordt de bovenstaande regel noodzakelijk en wordt deze effectief toegepast.

Onderdelen lijst

De volgende onderdelen zijn nodig om het bovenstaande PWM LED-stuurprogramma te maken:

Alle weerstanden zijn ¼ watt, tenzij anders aangegeven.

• R1, R2 = 1K,
• R3 = 10 K,
• R4, R5, R6 = 100 ohm,
• P1, P2 = 100 K.
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, keramische schijf,
• IC = LM 555,
• T1 = TYPE 127,
• TR1 = sec. - 0 - 6 V, prim. - 0-230 V, 500mA
• Batterij - 6 volt, 4 AH, SUNCA-type,
• PCB - Veroboard, op maat gesneden.
• LED's - 5 mm, wit, hoog helder, hoog rendement.LET OP - HET CIRCUIT IS GEBASEERD OP DE AANNEMINGEN VAN DE AUTEUR EN IS NIET PRAKTISCH GECONTROLEERD, DE DISCRETIE VAN KIJKERS IS GEADVISEERD.