PWM LED Light Intensity Controller Circuit

Het bericht legt een eenvoudig op IC 555 gebaseerd PWM-controllercircuit uit dat kan worden gebruikt voor het regelen van de intensiteit van een gespecificeerde LED-bank. Het idee is aangevraagd door de heer Rajdeep.

Technische specificaties

Fantastische blog die je hebt. Ik heb veel dingen geleerd van je blog.

Ik heb gelezen dat het dimmen van leds door het verlagen van spanning of stroom de levensduur van led verlaagt. Klopt het? En de beste manier om LED te dimmen is met PWM?

Ik heb hier wat meer onderzoek naar gedaan en ontdekte dat LED's niet beschadigd raken, maar het kleurenspectrum van LED's verandert bij lagere stroom / spanning.

Een 6500K LED zal naar 5000K bewegen wanneer deze wordt gedimd, ik vond deze informatie op een aquariumforum, ik kan je de link sturen als je dat nodig hebt. Ze zeggen ook dat LED de neiging heeft om op te warmen wanneer deze wordt gedimd.

Hoe dan ook, kun je een tutorial doen over pwm van krachtige LED's. Ik was op zoek naar een tutorial, maar kon geen geschikte MOSFET's vinden die in 5 volt werken, terwijl ze 20-30 ampère dragen.

De meeste MOSFET's werken in 10 volt, dus is het mogelijk om een ​​MOSFET aan te sluiten op een bc547 en vervolgens op een pwm-circuit? Zal het werken, of zal het traag / inefficiënt zijn?

Kan zo'n enorme belasting worden gecontroleerd door een 555-pwm?

Een andere vraag, zal een pwm-circuit werken met een 'LM317 constant current circuit'?

P.S: Ik ben van plan om een ​​volledige LED-aquariumverlichting te doen, dus ik zorg ervoor dat het werkt. Sorry voor veel vragen, ik ben geen elektrotechnisch ingenieur, dus ik heb je hulp nodig. Sorry voor het storen ...

En werkt pwm in serie met een 317-constant current driver circuit?
Als dit werkt, denk ik dat het circuit zo zal zijn:

12V smps -> 555pwm -> 317 stroombegrenzer -> LED

Rajdeep.

De circuitvraag oplossen

Bedankt Rajdeep! Wat je van de forums hebt geleerd, kan volledig onjuist en misleidend zijn, LED's werken het meest efficiënt wanneer ze met minimale stroom worden aangedreven, hoewel dat een proportioneel lagere intensiteit zou betekenen.

Besturen van een LED door PWM eigenlijk is niet moeilijk ... een hogere inschakelduur levert een hogere intensiteit op en vice versa, dat is het basisprincipe erachter.

Het ontwerp

Laten we eerst eens kijken naar een 12V LED PWM-controllercircuit, later in het slotgedeelte van het artikel zullen we zien hoe hetzelfde kan worden geïmplementeerd met behulp van 5V-voeding en een mosfet.

Het volgende circuitidee toont een eenvoudig PWM-controllercircuit met IC 555 dat kan worden gebruikt voor het digitaal regelen van LED-intensiteiten van 0 tot maximaal.

In de bovenstaande afbeelding wordt de voeding verkregen van een SMPS-eenheid die op het PWM-circuit is toegepast via een LM338 stroomregelaar circuitfase ​

De pot P1 wordt gebruikt voor het aanpassen van de PWM-duty-cycli aan de LED-bank om de gewenste intensiteitsniveaus te bereiken.

De weerstand R3 bepaalt het begrenzende stroomniveau van de IC LM338, het kan worden berekend met de volgende formule:

R3 = 1,25 / LED-stroom

Het circuit toont een 36 LED-bank (elk 1 watt) die wordt aangedreven door de PWM en de huidige controller-trappen.

De LED serieweerstanden worden geïntroduceerd om elke 3 LED string te beveiligen tegen overspanning. aangezien de totale voorwaartse spanningsval van de snaren 3,3 x 3 = 9,9 V bedraagt ​​en de voedingsspanning 12 V ongeveer 2 V hoger is.

R3 regelt de totale stroom voor de hele LED-bank en kan worden berekend met behulp van de bovengenoemde formule, voor het getoonde ontwerp kan het resultaat worden berekend als:

R3 = 1,25 / 0,35 x 12 = 0,29 ohm

Wattage = 1,25 x 0,35 x 12 = 5,25 watt, hier is 0,35 de stroom door elke LED-string, 12 is het aantal strings en 1,25 is de vaste referentie zoals gespecificeerd door het IC LM338-gegevensblad.

Met een beetje moeite kun je de LM338-fase overslaan door je bestaande SMPS-eenheid aan te passen aan elke gewenste maximale stroomlimiet, volgens de specificaties van de LED, de hele procedure kan hieronder worden geleerd:

Hoe een SMPS-circuit met variabele stroom te maken

PWM-besturing gebruiken

In gevallen waar de voedingsspanning beperkt is tot 5V, en de beoogde toepassingen een PWM-regeling van de LED's via een mosfet vereisen, kan het volgende circuit geschikt hiervoor worden gebruikt.

Schakelschema

Zoals we kunnen zien, is de bovenstaande configuratie identiek aan de eerste, behalve de toevoeging van de spanningsverhoger tussen pin3 van de IC 555 en de mosfet-poort.

Hier verhogen een paar diodes en condensatoren het pin3 PWM-niveau effectief van 5V piek naar 10V piek, dit wordt noodzakelijk omdat een mosfet wordt gebruikt voor de regelgeving en mosfets niet optimaal reageren met poortspanningen lager dan 9V.

De getoonde mosfet gate voltage booster stage kan ook worden toegepast met PWM outputs die afgeleid kunnen zijn van een Arduino board of andere MCU's.