Un LED driverul sau driverul LED bipolar este un circuit electric care are o cantitate reglată de curent și tensiune către un LED sau o lampă LED. O lampă LED este o lumină care conține un aranjament de LED-uri configurate într-un circuit electric care este proiectat să funcționeze eficient. Circuitele de driver LED bipolare sunt surse de alimentare optimizate pentru LED-uri și sunt în general cunoscute sub numele de „drivere LED”.
Driverele LED primesc energie de la sursa principală de curent alternativ (AC) (tensiune primară). Șoferul rectifică această tensiune primară pentru a genera o tensiune continuă continuă pe partea secundară pentru a conduce lampa LED. Driverele cu LED-uri pot avea transformatoare voluminoase din fier pentru a reduce tensiunea principală la o tensiune mai mică pentru lampa LED (de exemplu, 12V).
Majoritatea gospodăriilor folosesc un invertor de putere pentru a reduce tensiunea lămpii cu LED din cauza costului lor redus și a factorului de formă mic.
Structura de bază a LED-ului bipolar
Diodele emițătoare de lumină (LED-uri) sunt dispozitive semiconductoare cu două terminale. Un LED PN-joncțiune eliberează fotoni când curge un curent prin el într-un proces numit termoluminiscență. Culoarea unui LED este stabilită de tipul de material utilizat - care stabilește caracteristicile intervalului de bandă de energie specific semiconductorului.
Structura unui LED și simbolul circuitului
Un LED este, de asemenea, fabricat dintr-o joncțiune P-N, dar siliciul este inadecvat, deoarece bariera energetică este prea mică. Primele LED-uri au fost fabricate din arsenidă de galiu (GaAs) și au produs lumină în infraroșu la aproximativ 905 nm.
Motivul producerii acestei culori este diferența de energie dintre banda de conducere și cel mai scăzut nivel de energie (banda de valență) din GaAs. Când se aplică o tensiune pe LED, electronii primesc suficientă energie pentru a sări în banda de conducție și curentul curge. Când un electron pierde energie și cade din nou în banda de valență, un foton (lumină) este adesea emis.
Emisia de lumină fotonică în semiconductori
Circuit driver LED bipolar utilizând microcontroler
Acesta este un circuit simplu prezentat mai jos și proiectarea implică interfața unui microcontroler, oscilatorul și resetează circuitele pentru microcontroler și selectarea rezistorului LED.
Circuitul driverului LED bipolar utilizând un microcontroler
LED-ul utilizat aici are o cădere de tensiune înainte de 2,2V și, prin urmare, poate fi influențat folosind o sursă de 5V. Circuitul folosește un microcontroler pentru a acționa LED-ul bipolar. Controlul asupra circuitului driverului LED se face de către Program de microcontroler , pe baza butoanelor de intrare. Microcontrolerul este programat în consecință pentru a trimite semnale adecvate către cei doi pini de ieșire. Acești pini de ieșire sunt conectați la bornele LED-ului bipolar.
Interfața microcontrolerului se realizează prin conectarea a două butoane la portul P1 și conectarea celor două terminale ale LED-urilor bicolore la portul P2. Designul oscilatorului se face selectând doi condensatori ceramici de 10pF pentru a oferi stabilitate. Semnalul de ceas este generat folosind un oscilator de cristal de 11 MHz.
Circuitul de resetare este proiectat prin selectarea unui condensator electrolitic de 10uF și a unui rezistor de 10K pentru a atinge o lățime de impuls de resetare de 100ms. Căderea de tensiune pe rezistor este menținută în jur de 1,2V.
Funcționarea circuitului driverului LED-ului bipolar
Odată ce circuitul este pornit, microcontrolerul scanează întotdeauna pinii de intrare de la portul P1. Dacă este apăsat primul buton, microcontrolerul primește un semnal logic scăzut la pinul de intrare corespunzător și, în consecință, compilatorul atribuie un semnal logic înalt pinului P0.0 și semnal logic scăzut pinului P0.1. Aceasta rădăcină lumina roșie a LED-ului pentru a străluci.
Acum, când este apăsat al doilea buton, compilatorul va atribui în consecință un semnal logic scăzut care va fi atribuit atât pinilor de ieșire, cât și LED-ul va fi oprit.
Circuitul driverului LED pentru controlul luminozității LED-ului cu 555 Timer
Circuitul driverului LED pentru controlul luminozității LED-ului cu 555 Timer se obține de obicei prin comutarea rapidă a sursei de alimentare la LED, controlând raportul ON / OFF al sursei de alimentare utilizând un proces numit modulare a lățimii pulsului (PWM) . Driverele LED au, de asemenea, o buclă de control încorporată în ele pentru a menține un curent constant.
Circuitul driverului LED pentru controlul luminozității LED-ului cu 555 Timer
Acest circuit prezentat mai sus este proiectat pe baza unui IC cu temporizator 555 . Porniți circuitul (5V), deoarece tensiunea la pinul de declanșare de 555 IC este mai mică de 1/3 Vcc.
Tensiunea de intrare va ajunge la condensator prin potențiometrul de 10kΩ și dioda D2 astfel încât condensatorul începe să se încarce cu o constantă de timp RdR1C (unde Rd este rezistența directă a diodei D2).
Când tensiunea condensatorului depășește 2/3 Vcc, temporizatorul 555 se resetează. Apoi, ieșirea va fi zero volți. În acest moment, condensatorul se descarcă prin dioda D1 și potențiometrul R1 la pinul de ieșire, deoarece este la potențialul de sol. Când tensiunea condensatorului scade sub 1/3 Vcc, ieșirea din 555 IC crește din nou la 5V. Acest proces continuă.
Aici calea de încărcare și descărcare este complet diferită, deoarece este izolată de diodele D1 și D2 (consultați imaginile de mai sus). Dacă punctul mediu al potențiometrului este la 50% (mijloc), vom putea obține un ciclu de funcționare de 50% (unde pătrate cu lățimea impulsului egală).
Lățimea impulsului poate fi variată prin schimbarea timpului de încărcare și descărcare, acest lucru este posibil prin reglarea potențiometrului. Astfel, obținem semnalul PWM în funcție de nivelul nostru de intensitate necesar.
Acest semnal este aplicat LED-ului printr-un rezistor de 4.7kΩ. Luminozitatea LED-ului este proporțională cu valoarea medie a undei pătrate. Pentru lățimea mare a impulsului, este posibil să obțineți luminozitatea imensă a LED-ului. De asemenea, dacă este un impuls scăzut cu, luminozitatea scade.
Aplicații ale driverelor LED bipolare
Unele aplicații pentru driverele LED sunt:
- Iluminat industrial / exterior
- Controlul automat al intensității luminilor stradale
- Iluminat comercial
- Iluminat rezidențial
- Blițul camerei telefonului mobil
- Lămpi interioare sau spate pentru automobile
- Lanterna portabila / lanterna
- Semnalizare
- Iluminarea liftului
- Iluminare de fundal LCD
Astfel, este vorba despre proiectarea circuitului driverului cu LED-uri Bipolare, construcția sa utilizând un microcontroler, IC timer 555 și aplicații. Sperăm că ați înțeles mai bine aceste informații.
În plus, orice întrebări referitoare la acest concept sau proiecte electrice și electronice , vă rugăm să oferiți sugestiile dvs. valoroase comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția potențiometrului într-un circuit de reglare cu LED?
