Sebuah LED driver atau driver LED bipolar adalah rangkaian listrik yang besaran arus dan tegangannya diatur ke sebuah lampu LED atau LED. Lampu LED adalah lampu yang berisi susunan LED yang dikonfigurasikan dalam rangkaian listrik yang dirancang untuk beroperasi secara efisien. Sirkuit driver LED bipolar adalah catu daya yang dioptimalkan untuk LED dan umumnya dikenal sebagai “driver LED”.
Driver LED menerima daya dari sumber arus bolak-balik utama (AC) (tegangan primer). Pengemudi memperbaiki tegangan primer ini untuk menghasilkan tegangan DC konstan pada sisi sekunder untuk menggerakkan lampu LED. Driver LED dapat memiliki trafo inti besi besar untuk menurunkan tegangan tinggi utama ke tegangan yang lebih rendah untuk lampu LED (misalnya 12V).
Sebagian besar rumah tangga menggunakan a inverter daya untuk menurunkan tegangan lampu LED karena biayanya yang lebih rendah dan faktor bentuknya yang kecil.
Struktur Dasar LED Bipolar
Dioda pemancar cahaya (LED) adalah perangkat semikonduktor dua terminal. Sebuah LED PN-junction melepaskan foton ketika arus mengalir melaluinya dalam proses yang disebut thermoluminescence. Warna LED ditentukan oleh jenis bahan yang digunakan - yang menetapkan karakteristik celah pita energi khusus untuk semikonduktor.
Struktur LED dan simbol sirkuit
LED juga dibuat dari sambungan P-N, tetapi silikon tidak cocok karena penghalang energinya terlalu rendah. LED pertama dibuat dari gallium arsenide (GaAs) dan menghasilkan cahaya infra merah pada sekitar 905 nm.
Alasan untuk menghasilkan warna ini adalah perbedaan energi antara pita konduksi dan tingkat energi terendah (pita valensi) di GaAs. Ketika tegangan diterapkan di LED, elektron diberi energi yang cukup untuk melompat ke pita konduksi dan arus mengalir. Ketika elektron kehilangan energi dan jatuh kembali ke pita valensi, foton (cahaya) sering kali dipancarkan.
Emisi Cahaya Foton dalam Semikonduktor
Rangkaian Driver LED Bipolar menggunakan Mikrokontroler
Ini adalah rangkaian sederhana yang diberikan di bawah ini dan desainnya melibatkan antarmuka Mikrokontroler, osilator dan reset rangkaian untuk Mikrokontroler dan pemilihan resistor LED.
Rangkaian Driver LED Bipolar menggunakan Mikrokontroler
LED yang digunakan di sini memiliki penurunan tegangan maju 2,2V dan karenanya dapat menjadi bias menggunakan suplai 5V. Rangkaian ini menggunakan Mikrokontroler untuk menggerakkan LED bipolar. Kontrol atas rangkaian driver LED dilakukan oleh Program mikrokontroler , berdasarkan tombol masukan. Mikrokontroler diprogram untuk mengirim sinyal yang sesuai ke dua pin keluaran. Pin keluaran ini dihubungkan ke terminal dari LED bipolar.
Antarmuka mikrokontroler dilakukan dengan menghubungkan dua sakelar tombol tekan ke port P1 dan menghubungkan dua terminal LED dua warna ke port P2. Desain osilator dilakukan dengan memilih dua kapasitor keramik 10pF untuk memberikan stabilitas. Sinyal jam dihasilkan menggunakan Osilator Kristal 11MHz.
Rangkaian reset dirancang dengan memilih kapasitor elektrolit 10uF dan resistor 10K untuk mencapai lebar pulsa reset 100ms. Penurunan tegangan pada resistor dijaga sekitar 1.2V.
Cara Kerja Sirkuit Driver LED Bipolar
Setelah rangkaian ON, mikrokontroler selalu memindai pin input di port P1. Jika tombol pertama ditekan, mikrokontroler menerima sinyal logika rendah pada pin input yang sesuai dan oleh karena itu kompilator memberikan sinyal logika tinggi ke pin P0.0 dan sinyal logika rendah ke pin P0.1. Ini mengakarkan lampu merah LED untuk bersinar.
Sekarang ketika tombol kedua ditekan, kompiler akan menetapkan sinyal logika rendah yang akan ditetapkan ke pin output dan LED akan dimatikan.
Sirkuit Driver LED untuk Kontrol Kecerahan LED oleh 555 Timer
Sirkuit Driver LED untuk Kontrol Kecerahan LED oleh 555 Timer biasanya dicapai dengan mengalihkan catu daya dengan cepat ke LED, mengontrol rasio ON / OFF catu daya menggunakan proses yang disebut modulasi lebar pulsa (PWM) . Driver LED juga memiliki loop kontrol yang terpasang di dalamnya untuk menjaga arus konstan.
Sirkuit Driver LED untuk Kontrol Kecerahan LED oleh 555 Timer
Sirkuit yang ditunjukkan di atas ini dirancang berdasarkan a IC pewaktu 555 . Nyalakan sirkuit (5V), karena tegangan pada pin pemicu IC 555 kurang dari 1/3 Vcc.
Tegangan input akan mencapai kapasitor melalui potensiometer 10kΩ dan dioda D2 sehingga kapasitor mulai mengisi daya dengan konstanta waktu RdR1C (di mana Rd adalah resistansi maju Dioda D2).
Ketika tegangan kapasitor melebihi 2/3 Vcc, timer 555 akan direset. Maka outputnya akan menjadi nol volt. Saat ini, kapasitor dilepaskan melalui dioda D1 dan potensiometer R1 ke pin keluaran karena berada di potensial ground. Ketika tegangan kapasitor turun di bawah 1/3 Vcc, output dari IC 555 naik lagi menjadi 5V. Proses ini berlanjut.
Di sini jalur pengisian dan pemakaian sama sekali berbeda karena diisolasi oleh dioda D1 dan D2 (lihat gambar di atas). Jika titik tengah potensiometer berada pada 50% (tengah), kita akan mendapatkan siklus kerja 50% (gelombang persegi dengan lebar pulsa yang sama).
Lebar pulsa dapat divariasikan dengan mengubah waktu pengisian dan pemakaian, hal ini dimungkinkan dengan mengatur potensiometer. Dengan demikian kami mendapatkan sinyal PWM sesuai tingkat intensitas yang kami butuhkan.
Sinyal ini diterapkan ke LED melalui resistor 4.7kΩ. Kecerahan LED sebanding dengan nilai rata-rata gelombang persegi. Untuk lebar pulsa tinggi, dimungkinkan untuk mendapatkan kecerahan LED yang sangat besar. Juga, jika pulsa rendah dengan, kecerahan berkurang.
Aplikasi Driver LED Bipolar
Beberapa aplikasi untuk driver LED adalah:
- Pencahayaan industri / luar ruangan
- Kontrol Intensitas Otomatis Lampu Jalan
- Pencahayaan komersial
- Pencahayaan perumahan
- Flash kamera ponsel
- Interior otomotif atau lampu belakang
- Senter / obor portabel
- Rambu
- Pencahayaan elevator
- Lampu latar LCD
Demikian desain rangkaian driver LED Bipolar, konstruksinya menggunakan mikrokontroler, IC timer 555, dan aplikasinya. Kami berharap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang informasi ini.
Selanjutnya, setiap pertanyaan tentang konsep ini atau proyek listrik dan elektronik , tolong berikan saran berharga Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Berikut pertanyaan untuk Anda, Apa fungsi dari potensiometer pada rangkaian dimmer LED?
