Lyser 100 lysdioder fra 6 volt batteri

Artiklen forklarer en innovativ måde at køre mere end hundrede hvide lysdioder på fra et 6 volt batteri. Kredsløbet bruger IC 555 til at køre en step up transformer, hvis output til sidst bruges til at belyse lysdioderne. En særlig PWM-konfiguration gør kredsløbet meget strømeffektivt.

Hovedstadier i designet

Hovedtrinnene i denne 6V 100 LED-pwm-driver ved hjælp af IC 555 er et astabelt multivibratortrin konfigureret med PWM-kontrolfacilitet og et trin-op-trin til outputtransformator.

De impulser, der genereres af pwm-scenen, bruges til dumpning og mætning af transformatorens inputvikling, som forstærkes til de specificerede niveauer ved transformatorens outputvikling, der kører en række LED'er, der er forbundet der.

Brug af IC 555 til PWM-kontrol

IC 555 er tilsluttet i sin mest sædvanlige konfiguration som en astable multivibrator. Alt ved kredsløbet ser ret almindeligt ud, da IC-udgangene er konfigureret med sit sædvanlige format, bortset fra de to dioder og et par forudindstillinger, der gør kredsløbet lidt anderledes end de typiske 555 astable opsætninger.

Inkluderingen af ​​de to dioder og forudindstillingerne her muliggør styring af pulsformationerne diskret.

Denne kontrol af impulser betegnes PWM eller pulsbreddemodulation.

PWM-implementeringen i kredsløbet kan forstås ved at henvise til diagrammet og med følgende punkter:

Oprindeligt når kredsløbet er tændt, går pin nr. 2, der er trigger pin på IC, lavt, med kondensatoren i afladningstilstand og holder output lavt.

Når C2 er fuldt afladet, vendes udgangen, der oprindeligt var lav til høj. På dette tidspunkt begynder kondensatoren C2 at oplade gennem D1 og P1, indtil spændingen over C2 når 2/3 af forsyningsspændingen, når pin nr. 6 på IC er slået til, hvilket resulterer i, at output og pin nr. 7 igen bliver lave.

Kredsløbsdiagram

Ovenstående procedure gentages og forårsager vedvarende svingninger ved output.

Men da opladnings- og afladningsperioderne for C2 direkte svarer til impulsernes udgangsperioder, betyder det simpelthen, at ved at variere eller kontrollere opladning og afladning af C2 separat, skal vi være i stand til at dimensionere udgangspulserne tilsvarende.

Gryderne eller forudindstillingerne P1 og P2 er nøjagtigt placeret til disse justeringer og udgør derfor PWM-funktionen.

PWM-applikationen bidrager til en anden vigtig funktion for den nuværende applikation. Ved passende optimering af impulser kan vi indstille kredsløbet til en mest økonomisk position for at opnå optimal lysstyrke fra lysdioderne ved relativt lavere batteriforbrug.

Outputtet fra IC'en er taget fra dens pin nummer tre og bruges til kørsel som effekttransistor.

Da effekttransistorens kollektor er forbundet med den sekundære (lavspændings) vikling af en almindelig AC-DC-transformer, dumpes hele forsyningsspændingen periodisk i dette afsnit af transformatorinduktoren.

Som forventet inducerer denne pulserende spænding, som tvinges ind i sekundærviklingen, en proportional spændingsstørrelse i transformatorens primære vikling.

Processen er fuldstændig omvendt sammenlignet med den situation, hvor transformeren bruges med sine normale AC-DC adapter applikationer.

Spændingen forstærkes i stedet for at træde ned til ca. 230 volt, hvilket tilfældigvis er dens normale primære viklingsspecifikation.

Denne forstærkede spænding, der er tilgængelig i transformatorens frie viklingsender, bruges faktisk til at drive et stort antal lysdioder, der er forbundet via lange serier og et par parallelle forbindelser.

Hvordan kredsløbet drives

Det foreslåede 6V 100 LED Driver-kredsløb drives af et SMF-batteri på 6 volt og omkring 4 AH kapacitet. Batteriets effekt kan synes at være ret høj, men parametrene er ikke egnede til at køre et meget stort antal lysdioder.

Jeg har allerede diskuteret om dette spørgsmål i antallet af mine tidligere indlæg. Dybest set er lysdioder spændingsdrevne enheder og ikke strøm, dvs. hvis den anvendte spænding tilfredsstiller fremspændingen, lyser lysdioderne med nominelle strømniveauer, og tværtimod, hvis spændingen ikke svarer til lysdiodernes fremadspændingsspecifikation, nægter lysdioden at lyse selvom den anvendte strøm foretages 100 gange mætningsværdien.

En anden faktor, der er forbundet med lysdioder, er, at disse enheder kan køres i serie med dets minimum specificerede strømniveauer.

Det betyder, at hvis spændingen i serien matcher den samlede fremadrettede spænding i serien, ville den krævede strøm være lige omkring størrelsen, der ville være nødvendig for at tænde en enkelt LED.

Denne parameter snarere funktion med LED-ledninger bliver afgørende, når kildespændingen er ret lav.

Således til at drive mange antal lysdioder som diskuteret for det foreslåede kredsløb fra en 6 volt kilde, bliver ovenstående regel nødvendig og er blevet anvendt effektivt.

Liste over dele

Følgende dele er nødvendige for at fremstille ovenstående PWM LED-driverkreds:

Alle modstande er  watt, medmindre andet er angivet.

• R1 , R2 = 1 K,
• R3 = 10 K,
• R4, R5, R6 = 100 ohm,
• P1, P2 = 100 K
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, keramisk skive,
• 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, skåret i henhold til den krævede størrelse.
• Lysdioder - 5 mm, hvide, høje lyse, højeffektive. FORSIGTIG - Kredsløbet er baseret på de antagelser, der er foretaget af forfatteren og er ikke blevet praktisk kontrolleret.