En LED driver eller bipolar LED-driver er en elektrisk krets som regulerer mengden strøm og spenning til en LED- eller LED-lampe. En LED-lampe er et lys som inneholder et arrangement av LED-er konfigurert i en elektrisk krets som er designet for å fungere effektivt. Bipolare LED-driverkretser er strømforsyninger optimalisert for LED-er og er generelt kjent som 'LED-drivere'.
LED-driverne får strøm fra hovedstrømkilden (vekselstrøm). Driveren retter på denne primærspenningen for å generere en konstant DC-spenning på sekundærsiden for å drive LED-lampen. LED-driverne kan ha store jernkjernetransformatorer for å trappe ned hovedspenningen til en lavere spenning for LED-lampen (for eksempel 12V).
De fleste husholdninger bruker en strømomformer å trappe ned spenningen til LED-lampen på grunn av deres lavere pris og liten formfaktor.
Den grunnleggende strukturen til bipolar LED
Lysdioder (LED) er to-terminal halvlederanordninger. En LED PN-kryss frigjør fotoner når en strøm strømmer gjennom den i en prosess som kalles termoluminescens. Fargen på en LED er innstilt etter hvilken type materiale som brukes - som setter egenskapene til energibåndgapet som er spesifikt for halvlederen.
Struktur av et LED og kretssymbol
En LED er også laget av et P-N-kryss, men silisium er uegnet fordi energisperren er for lav. De første lysdiodene ble laget av galliumarsenid (GaAs) og produserte infrarødt lys ved ca. 905 nm.
Årsaken til å produsere denne fargen er energiforskjellen mellom ledningsbåndet og det laveste energinivået (valensbånd) i GaAs. Når en spenning påføres over lysdioden, får elektronene nok energi til å hoppe inn i ledningsbåndet og strømmen strømmer. Når et elektron mister energi og faller tilbake i valensbåndet, sendes ofte et foton (lys) ut.
Photon Light Emission in Semiconductor
Bipolar LED-driverkrets ved bruk av mikrokontroller
Dette er en enkel krets gitt nedenfor, og utformingen involverer grensesnittet mellom en mikrokontroller, oscillatoren og tilbakestiller kretsene for mikrokontrolleren og valg av LED-motstand.
Bipolar LED-driverkrets ved hjelp av en mikrokontroller
LED-en som brukes her, har et fremover spenningsfall på 2,2V og kan derfor være forspent ved hjelp av en 5V forsyning. Kretsen bruker en mikrokontroller for å drive den bipolare LED-lampen. Kontrollen over LED-driverkretsen gjøres av Microcontroller-program , basert på trykknappene. Mikrokontrolleren er følgelig programmert til å sende passende signaler til de to utgangspinnene. Disse utgangspinnene er koblet til terminalene på den bipolare LED-lampen.
Grensesnittet for mikrokontroller oppnås ved å koble to trykknappbrytere til port P1 og koble de to terminalene på tofarget LED til port P2. Oscillatordesignet gjøres ved å velge to 10pF keramiske kondensatorer for å gi stabilitet. Klokkesignalet genereres ved hjelp av en 11MHz krystalloscillator.
Tilbakestillingskretsen er designet ved å velge en elektrolyttkondensator på 10uF og en motstand på 10K for å oppnå en tilbakestillingspulsbredde på 100ms. Spenningsfallet over motstanden holdes rundt 1,2V.
Arbeid av Bipolar LED Driver Circuit
Når kretsen er slått PÅ, skanner mikrokontrolleren alltid inngangspinnene på port P1. Hvis den første knappen trykkes, mottar mikrokontrolleren et lavt logisk signal ved den tilsvarende inngangspinnen, og følgelig tilordner kompilatoren et høyt logisk signal til pin P0.0 og lavt logisk signal til pin P0.1. Dette røtter det røde lyset på LED-en for å lyse.
Når den andre knappen trykkes inn, tilordner kompilatoren følgelig et lavt logisk signal som vil bli tildelt både utgangspinnene og LED-en vil bli slått av.
LED Driver Circuit for Brightness Control of LED by 555 Timer
LED Driver Circuit for Brightness Control of LED by 555 Timer oppnås vanligvis ved raskt å bytte strømforsyning til LED, og kontrollere PÅ / AV-forholdet til strømforsyningen ved hjelp av en prosess som kalles pulsbreddemodulasjon (PWM) . LED-drivere har også en kontrollsløyfe innebygd for å opprettholde en konstant strøm.
LED Driver Circuit for Brightness Control of LED by 555 Timer
Denne kretsen vist ovenfor er designet basert på en 555 timer IC . Slå på kretsen (5V), fordi spenningen ved utløserpinnen på 555 IC er mindre enn 1/3 Vcc.
Inngangsspenningen når kondensatoren via 10 kΩ potensiometeret og diode D2 slik at kondensatoren begynner å lade med en tidskonstant RdR1C (hvor Rd er fremovermotstanden til Diode D2).
Når kondensatorspenningen overstiger 2/3 Vcc, tilbakestilles 555-timeren. Da vil utgangen være null volt. For øyeblikket utlades kondensatoren via dioden D1 og potensiometeret R1 til utgangsstiften siden den er ved jordpotensial. Når kondensatorspenningen går under 1/3 Vcc, stiger utgangen fra 555 IC igjen til 5V. Denne prosessen fortsetter.
Her er lade- og utladningsbanen helt annerledes siden den er isolert av diodene D1 og D2 (se bilder ovenfor). Hvis potensiometerets midtpunkt er på 50% (midt), vil vi kunne få en 50% driftssyklus (firkantbølger med samme pulsbredde).
Pulsbredden kan varieres ved å endre lade- og utladningstid, dette er mulig ved å justere potensiometeret. Dermed får vi PWM-signalet i henhold til intensitetsnivået vårt trengs.
Dette signalet påføres LED-en via en 4,7 kΩ motstand. Lysstyrken på LED-en er proporsjonal med gjennomsnittsverdien til firkantbølgen. For høy pulsbredde er det mulig å få den enorme lysstyrken til LED-en. Også, hvis det er lav puls med, reduseres lysstyrken.
Applikasjoner av bipolare LED-drivere
Noen applikasjoner for LED-drivere er:
- Industriell / utendørs belysning
- Automatisk intensitetskontroll av gatelys
- Kommersiell belysning
- Boligbelysning
- Mobiltelefonkamera blits
- Bilinteriør eller baklys
- Bærbar lommelykt / lommelykt
- Skilting
- Heisbelysning
- LCD-bakgrunnsbelysning
Dermed handler alt om Bipolar LED-driverkretsdesign, konstruksjonen ved hjelp av en mikrokontroller, 555 timer IC og applikasjoner. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av denne informasjonen.
Videre, eventuelle spørsmål angående dette konseptet eller elektriske og elektroniske prosjekter , vennligst gi dine verdifulle forslag ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til potensiometeret i en LED-dimmerkrets?
