Pulse Width Modulated LED Torch: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Maaaring gamitin ang modulate ng lapad ng pulso (PWM) upang maiiba ang lakas, bilis o ningning ng maraming mga aparato. Sa mga LED, maaaring magamit ang PWM upang madilim ang mga ito, o gawing mas maliwanag. Gagamitin ko sila gumawa ng isang maliit na tanglaw ng kamay. Ang isang LED ay maaaring malabo sa pamamagitan ng mabilis na pag-on at pag-off nito, maraming beses sa isang segundo. Sa pamamagitan ng pag-iba ng marka ng space space, ang ilaw ay iba-iba. Ang isang simpleng pagpapatupad ng isang sistema ng PWM ay isang orasan na nagpapakain ng isang LED at proteksiyon na risistor sa lupa. Ang orasan ay dapat na perpektong mag-oscillate sa dalas na 50Hz upang matiyak na hindi mo makikita. ang pag-oscillation. Upang subukan ito, maaari mong gamitin ang isang signal generator upang magbigay ng isang square wave, tulad ng sa ibaba, o lumikha ng isang circuit upang gawin ito para sa iyo.

Hakbang 1: Relaxation Oscillator

Ang circuit na ito ay bubuo ng isang square wave na may duty cycle na 50%. Ang dalawang 10K resistors na konektado sa + input ng op-amp ay nagbibigay ng isang boltahe ng sanggunian, at R1 at C1, na konektado sa -input, lumikha ng isang pare-pareho sa oras na kumokontrol sa dalas, f = 1 / {2ln (3) RC}. Ang capacitor C1 ay naniningil at nagpapalabas sa pamamagitan ng risistor R1, at ang oras na ginugol para maganap ang cycle na ito ay ang panahon ng waveform.

Hakbang 2: Oscillator ng Relaks

Sa pamamagitan ng pagtukoy ng dalas sa hakbang 1, ang R1 ay maaaring mapalitan ng isang potensyomiter, RP, na may halagang 2R1, at dalawang diode. Papayagan ng pagbabago na ito ang ikot ng tungkulin na mag-iba, habang pinapanatili ang isang pare-pareho na dalas. Para sa mga layunin ng pangkalahatang PWM ng mga LED, hindi na kailangan ang ganap na katumpakan sa dalas. Kung mayroong isang kinakailangan para sa katumpakan, ang potentiometer na pinili ay dapat na malapit sa, ngunit hindi hihigit sa 2R1, at isang sukol na risistor na katumbas ng R1-RP / 2. Ang isang kahaliling solusyon ay ang paggamit ng dalawang resistors sa serye na may dalawang diode, upang magbigay ng isang nakapirming, at paunang natukoy na cycle ng tungkulin.

Hakbang 3: Relaxation Oscillator Output

Ang signal ng orasan ay maaaring konektado nang direkta sa isang solong LED, ngunit hindi nito papayagan ang LED na kontrolin ng isang panlabas na mapagkukunan ng lohika. Maaari itong mas madali na pakainin ang output na ito sa base ng isang transistor, at pagkatapos ay gamitin ang transistor upang i-on at i-off ang LED. Ang potensyal na divider sa input ng transistor ay upang mabawasan ang output ng oscillator ng pagpapahinga, dahil sa off state na ito, maglalabas pa rin ng 2v. Kailangan itong mabawasan sa ibaba 0.7v upang hindi mai-switch ang transistor, kung hindi man ay mananatili ang LED sa patuloy at lutuin.

Hakbang 4: Pagdaragdag ng Liwanag

Ang iba pang kapaki-pakinabang na aplikasyon ng PWM na may isang LED ay ang LED ay maaaring magkaroon ng isang mas malaki kaysa sa normal na kasalukuyang dumaan sa pamamagitan nito na ginagawang mas maliwanag. Karaniwan ang kasalukuyang ito ay sisirain ang LED, ngunit dahil ang LED ay nasa lamang para sa isang maliit na bahagi ng oras, ang average na lakas na inilalagay sa pamamagitan ng LED ay nasa tolerance. Ang limitasyon ng kasalukuyang ito ay tinukoy sa sheet ng data ng gumawa para sa LED, nakilala bilang pasulong na kasalukuyang pulso. Mayroon ding madalas na mga detalye tungkol sa minimum na lapad ng pulso at mga cycle ng tungkulin. Gamit ang isang puting LED bilang isang halimbawa, ang mga sumusunod na pagtutukoy ay ibinibigay bilang: Ipasa Kasalukuyan = 30mAPulse Forward Kasalukuyan = 150mAPulse Width = <10msDuty Cycle = <1:10 10 Gamit ang lapad ng pulso at impormasyon sa cycle ng tungkulin, ang oscillator ng pagpapahinga ay maaaring muling kalkulahin sa T = 2ln (2) RCNagpapalagay na ginagamit ang isang 10nF capacitor, at kinakapos ng TON = 10ms, at TOFF = 1ms, ang mga sumusunod na kalkulasyon ay maaaring gawin, at pagkatapos ay iguhit ang circuit diagram.

Hakbang 5: Pagtaas ng Lakas

Ang iba pang kinakailangan upang madagdagan ang liwanag ay upang madagdagan ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng LED. Ito ay medyo tuwid pasulong. Ipagpalagay na isang 5v na supply ng lohika sa LED, at mula sa sheet ng data ang karaniwang boltahe ng LED ay 3.6v. Maaaring kalkulahin ang resistor ng proteksyon sa pamamagitan ng pagbawas ng boltahe ng LED mula sa boltahe ng suplay, at pagkatapos ay paghatiin ito ng kasalukuyang. R = (VS - VLED) / (iMAX) R = (5 - 3.6) / 0.15R = 1.4 / 0.15R = 9.3 = 10RIt ay malamang na ang mapagkukunan ng supply ng LED ay maaaring hindi makapagbigay ng sapat na kasalukuyang 100mA, kahit na ito ay para sa isang napakaikling panahon. Maaaring kailanganin upang paganahin ang LED sa pamamagitan ng transistor, posibleng kontrolado ng isa pang transistor sa serye na may kakayahang dalhin ang kasalukuyang. Sa circuit na ito, dapat gamitin ang boltahe ng suplay ng op-amp, dahil ang supply ng lohika na 5v ay magiging masyadong maliit. Mayroong isang drop na 0.7v sa parehong mga transistor, at 3.6v sa ibabaw ng LED, na umaabot sa 5v, at walang iniiwan para sa isang resistor ng proteksyon. Gayunpaman, para sa sulo, ang kontrol ay maaaring mailagay sa suplay ng kuryente para sa circuit. VR = 9 - (3.6 + 0.7) VR = 4.7vR = 4.7 / 0.15R = 31 = 33R

Hakbang 6: Final Circuit

Nasa ibaba ang panghuling diagram ng circuit. Kapag ipinatupad, isang switch ay ilalagay sa supply ng kuryente, at isa pang limang pares ng LED-risistor ay ilalagay sa kahanay ng umiiral na pares.

Hakbang 7: Circuit ng Pagsubok

Ito ay isang solong bersyon ng LED ng circuit. Hindi lalo na malinis, ngunit ito ay isang prototype, at sinusundan ang circuit diagram mula sa hakbang 7. Maaari mo ring makita mula sa power supply na 24mA lamang ang iginuhit, kumpara sa 30mA kung ang LED ay konektado nang normal. Mula sa pangatlong imaheng naglalaman ng dalawang LEDs, lilitaw na ang parehong LEDs ay may parehong ningning. Gayunpaman napakabilis, ang direktang hinimok na LED ay nagiging mainit na mabilis na nagbibigay ng mabuting dahilan sa PWM.

Hakbang 8: Tapos na Torch

Ang paglilipat ng circuit sa veroboard ay mahirap, lalo na ang pag-condensing ng relaxation oscillator upang magkasya ito sa kaso. Ang pangunahing bagay na suriin ay walang mga wire na na-cross, o sapat na maluwag upang tumawid. Ang pagdaragdag ng isa pang 5 LEDs, isang switch sa serye na may isang konektor ng baterya at pagkatapos ay ilagay ang mga ito sa isang kaso ay mas tuwid. Ang pagkonekta ng power supply sa konektor ng baterya upang subukan ang circuit, ang average na kasalukuyang pagbabasa ay humigit-kumulang na 85mA. Ito ay makabuluhang mas maliit kaysa sa 180mA (6 * 30mA) na kakailanganin ng isang direktang sistema ng pagmamaneho. Hindi ako napunta sa detalyadong detalye sa paglilipat ng circuit mula sa breadboard, papunta sa veroboard dahil nilalayon kong ituon ang teorya sa likod ng proyektong ito, sa halip kaysa sa partikular na paggawa. Gayunpaman bilang isang pangkalahatang gabay, dapat mong subukan ang circuit at gawin itong gumana sa breadboard, pagkatapos ay ilipat ang mga bahagi sa veroboard, na nagsisimula sa mas maliit na mga bahagi. Kung ikaw ay may kakayahan at mabilis sa paghihinang, maaari mong ligtas na maghinang ng isang chip nang direkta upang makasakay, kung hindi man dapat kang gumamit ng isang may-ari ng maliit na tilad.