Graude-msk.ru

Ремонт бытовой техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы регулировки яркости для импульсных драйверов светодиодов

Экспоненциальный рост светодиодного освещения сопровождается расширением выбора микросхем для управления светодиодами. Импульсные драйверы светодиодов давно заменили линейные источники тока, которые потребляют значительно больше энергии. Все приложения — от карманного фонаря до табло стадионов — требуют точного управления стабилизированным током. Во многих случаях необходимо обеспечить изменение выходной интенсивности свечения светодиодов в режиме реального времени. Эту функцию обычно называют регулировкой яркости светодиодов. В данной статье представлены базовые понятия из теории светодиодов, а также некоторые методы регулировки яркости для импульсных драйверов светодиодов.

Яркость светодиодов

Понятие яркости видимого света, излучаемого светодиодом, объясняется достаточно просто. Численное значение воспринимаемой яркости светодиода можно легко измерить в единицах плотности светового потока, которые называют канделами (кд). Суммарная выходная мощность светодиода измеряется в люменах (лм).

Важно также понять, что средний прямой ток светодиода определяет яркость светодиода. На рисунке 1 показана зависимость прямого тока светодиода от светового выхода. Из рисунка видно, что эта зависимость является линейной в широком диапазоне применяемых значений прямого тока IF. Заметим, что при увеличении IF нелинейность возрастает. Когда ток начинает выходить за линейную область, происходит уменьшение эффективности (лм/Вт).

Зависимость светового выхода от тока светодиода

Рис. 1. Зависимость светового выхода от тока светодиода

Работа светодиода в режиме, превышающем диапазон линейного изменения светового выхода, приводит к преобразованию выходной мощности светодиода в тепло. Оно, в свою очередь, создает нагрузку на драйвер светодиода и усложняет систему отвода тепла.

Цветовая температура светодиода

Цветовая температура является показателем, который описывает цвет свечения светодиода и указывается в технической документации на светодиод. Цветовая температура светодиода определяется в пределах диапазона значений и меняется в зависимости от прямого тока, температуры перехода и срока службы светодиода. Более низкая цветовая температура соответствует красно-желтым цветам (которые называют теплыми), а более высокая цветовая температура — сине-зеленым цветам (холодным). Во многие цветных светодиодах специфицируется преобладающая длина волны, а не цветовая температура, и, кроме того, допускается сдвиг длины волны.

Читайте так же:
Регулируем прижим створки к раме окна

Способы регулировки яркости

Зная, что яркость свечения любого светодиода зависит от тока, можно сделать логический вывод, что характеристики луча меняются одновременно с увеличением или уменьшением подаваемых на кристалл ампер. При аналоговом регулировании резисторами интенсивность свечения регулируется ступенчато, поэтому в схему необходимо включить стабилизатор LM317, фиксирующий ток и напряжение. Такой способ регулирования используется в транспортных средствах и при подключении светодиодов к источнику постоянного напряжения.

Лучшим способом считается широтно-импульсной модуляции с включением в схему резистора и контроллера (если диоды цветные). На светодиод подаются импульсы определенной частоты, то есть, питание включается и выключается очень быстро, светодиод открывается каждый раз, но глаза это не улавливают.

Важно! Интенсивность свечения ламп с цоколем на основе светодиодов нельзя регулировать, если они не специальные (на упаковке возможность диммирования не указана). Для обычных ламп используется балластный блок питания на основе конденсаторов.

Необходимые компоненты

Аппаратное обеспечение

  1. Микроконтроллер ATmega32 (купить на AliExpress).
  2. Программатор AVR-ISP (купить на AliExpress), USBASP (купить на AliExpress) или другой подобный.
  3. Конденсатор 100 мкФ (подключенный по питанию) (купить на AliExpress).
  4. Светодиод на 1 Ватт (купить на AliExpress).
  5. Транзистор TIP127 (купить на AliExpress).
  6. Кнопки (2 шт.).
  7. Конденсатор на 100 нФ (2 шт.) (купить на AliExpress).
  8. Резистор 100 Ом (купить на AliExpress).
  9. Резистор 1 кОм (2 шт.) (купить на AliExpress).
  10. Источник питания с напряжением 5 Вольт.

Программное обеспечение

  1. Atmel Studio версии 6.1 (или выше).
  2. Progisp или flash magic (необязательно).

Что можно узнать из маркировки

У именитых производителей маркировка достаточно длинная, поэтому размещается на упаковке или в технической документации. Ленты поставляются с маркировкой на катушке. Данные можно спросить у продавца, если их нельзя найти.

Читайте так же:
Регулировка пластикового окна кбе своими руками

Для обычных светодиодов не существует стандартных обозначений, каждый производитель использует свои. Яркость свечения всегда указывается в маркировке мощных ламп.

На SMD указываются только размеры чипа, определить интенсивность свечения можно только из техдокументации. Philips на своей продукции указывает световой поток в люменах, Samsung кодирует этот показатель под цифрами, значение которых можно найти в специальных таблицах. На изделиях CREE из маркировки можно узнать только цветопередачу, обозначенную как CRI.

Важно! Маркировка является одним из факторов, затрудняющих выбор светодиодных источников света при отсутствии определенного уровня знаний.

Мы можем подключить светодиод к выходу Arduino. Переместите красный провод от пина питания 5V к D13, как это показано ниже.

Светодиод к пину

Теперь загрузите пример “Blink”, который мы рассматривали здесь. Обратите внимание, что оба светодиода – встроенный и установленный вами внешний начали мигать.

Давайте попробуем использовать другой пин на Arduino. Скажем, D7. Переместите коннектор с пина D13 на пин D7 и измените следующую строку вашего кода:

Загрузите измененный скетч на Arduino. Светодиод продолжит мигать, но на этот раз, используя питание от пина D7.

Постоянство цветовой температуры при изменении интенсивности.

При работе на микроскопе вы редко работаете на полной яркости источника, а значение номинальной цветовой температуры галогенной лампы определяется именно для максимально допустимого светового потока. При уменьшении интенсивности галогенного источника (снижение напряжения на лампе) ее цветовая температура уменьшается и свет становится более теплым. При работе с цифровой камерой, вам приходится использовать разный баланс белого при съемке образцов на разных уровнях интенсивности.

Изменение цветовой температуры галогенной лампы при изменении интенсивности света.

Съемка образца с изменением интенсивности галогенного осветителя 12В 100Вт. При падении интенсивности изображение приобретает желто-оранжевый оттенок. Автоматическая экспозиция изменяет выдержку съемки, поэтому яркость всех снимков для нас одинаковая.

Читайте так же:
Порты для синхронизации часов

Это вносит неудобство в работу, к тому же субъективно, изображения на объективах до 20х кажутся желтее чем на объективах от 50х, так как при работе с большим увеличением вам требуется больше света.

Светодиодные осветители сохраняют цветовую температуру при изменении интенсивности. Изменение интенсивности светодиода происходит за счет изменения скважности напряжения на контактах осветителя. Изменение скважности в мегагерцовой чистоте не заметно глазу (монитор, перед которым вы сидите тоже обладает светодиодной подсветкой, мигание которой с мегагерцовой частотой вы никогда не заметите). При модернизации микроскопа, мы разрабатываем и интегрируем электрические схемы в штатив вашего микроскопа, с сохранением всех органов управления. Мы не добавляем внешние блоки и дополнительную коммутацию. Мощный источник света интегрируется на место старой лампы, а привычный вам регулятор яркости подключается к дополнительной схеме устанавливаемой в штатив.

Светлый угол — светодиоды

soyer мне вот сказали что такой вариант будет правильней.

Изображение

Re: Регулировка яркости светодиодов

soyer » 06 авг 2012, 11:14

soyer Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 1896 Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15 Откуда: г. Барнаул Благодарил (а): 58 раз. Поблагодарили: 193 раз.

Re: Регулировка яркости светодиодов

styxxxx » 06 авг 2012, 16:08

Re: Регулировка яркости светодиодов

SA » 24 июл 2013, 03:56

Re: Регулировка яркости светодиодов

cheloboz » 07 авг 2013, 12:33

Здравствуйте люди добрые!
Мне нужна помощь по этой теме.
Имею NE555 в корпусе SOP8 и все остальные компоненты в SMD (кроме силового транзистора), но печатку сделать (спроектировать) не могу в программе Sprint-Layout.
Как-то не получается, опыта нет.

Схема очень хороша и я её предполагаю использовать как в компьютере (регулировка скорости вращения вентиляторов), так и в автомобиле (яркость горения ДХО) + диммирование яркости света светодиодов в драйверах тока собранных на LM2596S .
Помогите пожалуйста.

Читайте так же:
Как регулируют мебельные петли

Ой, я прошу прощения.
Нашёл то что мне нужно сдесь topic377-60.html#p33347

Re: Регулировка яркости светодиодов

cheloboz » 07 авг 2013, 18:08

styxxxx писал(а): soyer

Изображение

Re: Регулировка яркости светодиодов

soyer » 07 авг 2013, 18:40

soyer Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 1896 Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15 Откуда: г. Барнаул Благодарил (а): 58 раз. Поблагодарили: 193 раз.

Re: Регулировка яркости светодиодов

cheloboz » 07 авг 2013, 18:54

Прошу прощения, а за плавность включения в ней что отвечает?
R2, R3, C3 ??

Если Вам не трудно, будьте добры выложите печатку в lay.

Re: Регулировка яркости светодиодов

soyer » 07 авг 2013, 19:01

soyer Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 1896 Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15 Откуда: г. Барнаул Благодарил (а): 58 раз. Поблагодарили: 193 раз.

Re: Регулировка яркости светодиодов

soyer » 07 авг 2013, 19:05

soyer Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 1896 Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15 Откуда: г. Барнаул Благодарил (а): 58 раз. Поблагодарили: 193 раз.

Re: Регулировка яркости светодиодов

cheloboz » 07 авг 2013, 19:12

Это даже лучше, что сначала 100% и потом снижение до заданного значения (для вентиляторов самое оно).

Re: Регулировка яркости светодиодов

cheloboz » 07 авг 2013, 23:28

Так-то оно да, можно и на макетке, либо сопливопроволочным монтажом, но думаю, что схемка достаточно востребована и будет проще иметь готовую печатку, чтобы без мороки за 15 минут собирать когда приспичит.

Ладно, попробую как-нибудь сам освоить программулину разводки монтажа для печати, один чёрт это мне надо и чем раньше я научусь сам рисовать платы тем мне же и лучше.

Re: Регулировка яркости светодиодов

ivdor » 07 авг 2013, 23:44

Читайте так же:
Регулировка анкерной оси в часовом механизме настенных часов

Оно и не что-либо как и не как-либо что. А что касательно относительно — то безусловно. Оно и не надо было бы, но доведись такое дело — вот я вам и пожалуйста. Я все.

PS: используйте вышеприведенную информацию на свой страх и риск..

ivdor Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 3851 Зарегистрирован: 29 июл 2011, 00:49 Откуда: Псков, СЗФО. Благодарил (а): 24 раз. Поблагодарили: 270 раз.

Re: Регулировка яркости светодиодов

cheloboz » 08 авг 2013, 00:26

ivdor, я должен научиться это делать сам.
Не побираться же мне всю жизнь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector