Lyser 100 lysdioder fra 6 Volt batteri

Artikkelen forklarer en innovativ måte å kjøre mer enn hundre hvite lysdioder fra et 6 volt batteri. Kretsen bruker IC 555 for å kjøre en trinnvis transformator, hvis utgang til slutt brukes til å belyse lysdiodene. En spesiell PWM-konfigurasjon gjør kretsen mye energieffektiv.

Hovedstadiene i designet

Hovedtrinnene til denne 6V 100 LED-pwm-driveren som bruker IC 555 er et astabelt multivibratortrinn konfigurert med PWM-kontrollanlegg og et trinn-opp trinn for utgangstransformator.

Pulsen som genereres av pwm-scenen, brukes til dumping og metning av transformatorens inngangsvikling, som forsterkes til de spesifiserte nivåene ved transformatorens utgangsvikling som driver gjengen med LED-er som er koblet der.

Bruker IC 555 for PWM-kontroll

IC 555 er koblet til i sin mest vanlige konfigurasjon, som en fantastisk multivibrator. Alt om kretsen ser ganske vanlig ut da pin-outs på IC er konfigurert med sitt vanlige format, bortsett fra de to diodene og et par forhåndsinnstillinger som gjør kretsen litt annerledes enn de typiske 555 astable oppsettene.

Inkluderingen av de to diodene og forhåndsinnstillingene her muliggjør styring av pulsformasjonene diskret.

Denne kontrollen av pulser kalles PWM eller pulsbreddemodulasjon.

PWM-implementeringen i kretsen kan forstås ved å henvise til diagrammet og med følgende punkter:

Opprinnelig når kretsen får strøm, går pin nr. 2, som er triggerpinnen til IC, lav, med kondensatoren i utladingsmodus, og holder utgangen lav.

Når C2 er fullstendig utladet, snur du utgangen som opprinnelig var lav til høy. På dette tidspunktet begynner kondensatoren C2 å lade gjennom D1 og P1, til spenningen over C2 når 2/3 av forsyningsspenningen, når pin nr. 6 på IC er slått, noe som resulterer i at utgangen og pinne nr. 7 blir lave igjen.

Kretsdiagram

Ovennevnte prosedyre gjentas og forårsaker vedvarende svingninger ved utgangen.

Men siden lade- og utladningsperioder for C2 direkte tilsvarer utgangsperioder for pulser, betyr det ganske enkelt at ved å variere eller kontrollere lading og utlading av C2 hver for seg, bør vi kunne dimensjonere utgangspulsene tilsvarende.

Pottene eller forhåndsinnstillingene P1 og P2 er nøyaktig plassert for disse justeringene og utgjør dermed PWM-funksjonen.

PWM-applikasjonen bidrar til en annen viktig funksjon for den nåværende applikasjonen. Ved hensiktsmessig å optimalisere pulser, kan vi sette kretsen til en mest økonomisk posisjon for å oppnå optimal lysstyrke fra lysdiodene ved relativt lavere batteriforbruk.

Utgangen fra IC er hentet fra pin nummer tre og brukt til å kjøre som kraft transistor.

Siden samleren til krafttransistoren er koblet til sekundærviklingen (lavspenning) av en vanlig AC-DC-transformator, blir hele forsyningsspenningen dumpet periodisk inn i denne delen av transformatorinduktoren.

Som forventet induserer denne pulserende spenningen som blir tvunget inn i sekundærviklingen en proporsjonal størrelsespenning i transformatorens primærvikling.

Prosessen er fullstendig omvendt sammenlignet med situasjonen når transformatoren brukes med sine vanlige AC-DC adapterapplikasjoner.

Spenningen trappes opp i stedet for å trappe ned til rundt 230 volt, noe som tilfeldigvis er dens normale primærviklingsspesifikasjon.

Denne forsterkede spenningen som er tilgjengelig i transformatorens frie viklingsender, brukes faktisk til å drive et stort antall lysdioder som er koblet til gjennom lange serier og noen få parallelle tilkoblinger.

Hvordan kretsen drives

Den foreslåtte 6V 100 LED-driverkretsen drives av et SMF-batteri på 6 volt og en kapasitet på rundt 4 AH. Batteriets effekt kan se ut til å være ganske høy, men parametrene er ikke egnet for å kjøre et veldig høyt antall lysdioder.

Jeg har allerede diskutert dette problemet i antall tidligere innlegg. I utgangspunktet er lysdioder spenningsdrevne enheter og ikke strøm, dvs. hvis den påførte spenningen tilfredsstiller fremoverspenningen, blir lysdiodene opplyst med nominelle strømnivåer, og tvert imot, hvis spenningen ikke samsvarer med lysdiodenes fremoverspenningsspesifikasjon, nekter lysdioden å lyse selv om den påførte strømmen er laget 100 ganger metningsverdien.

En annen faktor assosiert med lysdioder er at disse enhetene kan kjøres i serie med minimum spesifiserte nåværende nivåer.

Det betyr at hvis spenningen i serien samsvarer med den totale fremoverspenningen i serien, vil strømmen som kreves være omtrent rundt størrelsen som ville være nødvendig for å tenne en enkelt LED.

Denne parameteren, snarere funksjonen med LED-ledninger, er viktig når kildespenningen er ganske lav.

For å kjøre mange antall lysdioder som diskutert for den foreslåtte kretsen fra en 6 volt kilde, blir den ovennevnte regelen nødvendig og har blitt anvendt effektivt.

Deleliste

Følgende deler kreves for å lage ovennevnte PWM LED-driverkrets:

Alle motstandene er  watt med mindre annet er spesifisert.

• R1, R2 = 1K,
• R3 = 10 K,
• R4, R5, R6 = 100 ohm,
• P1, P2 = 100 K
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, keramisk plate,
• IC = LM 555,
• T1 = TYPE 127,
• TR1 = sek. - 0 - 6 V, prim. - 0 - 230 V, 500 mA
• Batteri - 6 volt, 4 AH, SUNCA-type,
• PCB - Veroboard, kuttet i henhold til ønsket størrelse.
• Lysdioder - 5 mm, hvite, høye, høyeffektive. FORSIKTIG - KRETSEN ER BASERT PÅ FORTAKENE LAGT AV FORFATTEREN OG HAR IKKE RETTET PRAKTISK.