Sirkuit Pengontrol Intensitas Cahaya LED PWM

Posting ini menjelaskan rangkaian pengontrol PWM berbasis IC 555 sederhana yang dapat digunakan untuk mengontrol intensitas bank LED yang ditentukan. Ide itu diminta oleh Tuan Rajdeep.

Spesifikasi teknis

Blog fantastis yang Anda miliki. Saya belajar banyak hal dari blog Anda.

Saya telah membaca bahwa peredupan LED dengan mengurangi tegangan atau arus menurunkan umur LED. Apakah itu benar? Dan cara terbaik untuk meredupkan LED adalah dengan PWM?

Saya melakukan beberapa penelitian lebih lanjut tentang masalah ini dan menemukan bahwa LED tidak rusak, tetapi spektrum warna LED berubah pada arus / tegangan yang lebih rendah.

LED 6500K akan bergerak menuju 5000K saat redup, saya menemukan informasi ini di beberapa forum akuarium, saya dapat mengirimkan tautannya jika Anda membutuhkannya. Juga, mereka mengatakan LED cenderung memanas saat arus redup.

Bagaimanapun, dapatkah Anda melakukan tutorial tentang PWM LED daya tinggi. Saya telah mencari tutorial, tetapi tidak dapat menemukan MOSFET yang cocok yang akan bekerja di 5volt, sambil membawa 20-30amp.

Kebanyakan MOSFET bekerja dalam 10 volt, jadi apakah mungkin untuk menghubungkan MOSFET ke bc547 & kemudian ke sirkuit PWM? Apakah akan berhasil, atau akan lambat / tidak efisien?

Bisakah beban sebesar itu dikendalikan oleh 555-pwm?

Pertanyaan lain, akankah rangkaian PWM bekerja dengan 'rangkaian arus konstan LM317'?

P.S: Saya berencana melakukan pencahayaan akuarium LED penuh, jadi saya memastikannya akan berhasil. Maaf untuk banyak pertanyaan, saya bukan insinyur listrik, jadi saya butuh bantuan Anda. Maaf mengganggumu...

Dan akankah PWM bekerja secara seri dengan rangkaian driver arus konstan 317?
Jika ini berhasil, saya pikir rangkaiannya akan seperti ini:

12V smps -> 555pwm -> 317 pembatas arus -> LED

Rajdeep.

Memecahkan Pertanyaan Sirkuit

Terima kasih Rajdeep! Apa yang Anda pelajari dari forum bisa jadi sepenuhnya tidak benar dan menyesatkan, LED bekerja paling efisien saat digerakkan dengan arus minimal, meskipun itu berarti intensitas yang lebih rendah secara proporsional.

Mengemudi LED melalui PWM sebenarnya tidak sulit .... duty cycle yang lebih tinggi akan menghasilkan intensitas yang lebih tinggi begitu pula sebaliknya, itulah prinsip dasar dibaliknya.

Desain

Pertama mari kita pelajari tentang rangkaian pengontrol PWM LED 12V, kemudian di bagian penutup artikel kita akan melihat bagaimana hal yang sama dapat diimplementasikan menggunakan supply 5V dan mosfet.

Ide rangkaian berikut menunjukkan rangkaian pengontrol PWM sederhana menggunakan IC 555 yang dapat digunakan untuk mengontrol intensitas LED dari 0 hingga maksimum secara digital.

Pada gambar di atas, suplai diperoleh dari unit SMPS yang diterapkan ke sirkuit PWM melalui a Tahap rangkaian pengontrol arus LM338 .

Pot P1 digunakan untuk menyesuaikan siklus tugas PWM ke bank LED untuk mencapai tingkat intensitas yang diinginkan.

Resistor R3 menentukan level arus pembatas dari IC LM338, dapat dihitung dengan rumus berikut:

R3 = 1,25 / arus LED

Sirkuit menunjukkan bank 36 LED (masing-masing 1 watt) yang digerakkan oleh PWM dan tahap pengontrol saat ini.

Resistor seri LED diperkenalkan untuk melindungi setiap 3 string LED dari tegangan berlebih. karena penurunan tegangan maju total dari string merupakan 3,3 x 3 = 9,9V dan tegangan suplai 12V itu sekitar 2V lebih tinggi.

R3 mengontrol arus keseluruhan untuk seluruh bank LED, dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang disebutkan di atas, untuk desain yang ditunjukkan, hasilnya dapat dihitung sebagai:

R3 = 1,25 / 0,35 x 12 = 0,29 Ohm

Watt = 1,25 x 0,35 x 12 = 5,25 watt, di sini 0,35 adalah arus yang melalui setiap string LED, 12 adalah jumlah string, dan 1,25 adalah referensi tetap seperti yang ditentukan oleh lembar data IC LM338.

Dengan sedikit usaha, Anda dapat melewati tahap LM338 dengan memodifikasi unit SMPS yang ada ke batas arus maksimum yang diinginkan, sesuai spesifikasi LED, seluruh prosedur dapat dipelajari di bawah ini:

Cara membuat rangkaian SMP arus variabel

Menggunakan Kontrol PWM

Dalam kasus di mana tegangan suplai dibatasi hingga 5V, dan aplikasi yang dimaksudkan memerlukan kontrol PWM dari LED melalui mosfet, rangkaian berikut dapat digunakan secara sesuai untuk hal yang sama.

Diagram Sirkuit

Seperti yang bisa kita lihat, konfigurasi di atas identik dengan yang pertama, kecuali penambahan tahap booster tegangan antara pin3 IC 555 dan gerbang mosfet.

Di sini beberapa dioda dan kapasitor secara efektif meningkatkan level PWM pin3 dari puncak 5V ke puncak 10V, ini menjadi keharusan karena mosfet digunakan untuk peraturan, dan MOSFET tidak merespons secara optimal dengan tegangan gerbang lebih rendah dari 9V.

Tahap penguat tegangan gerbang mosfet yang ditampilkan juga dapat diterapkan dengan output PWM yang mungkin berasal dari papan Arduino atau MCU lainnya.