Бавното разпадане на светодиодите е най-простата схема. Димиращ контрол за LED подсветка на автомобилни прибори.Схема за плавно запалване на светодиоди

Наскоро реших да събера схема, която да ми позволи плавно да осветя всяка LED лента (независимо дали в кола или у дома). Не преоткрих колелото и реших да потърся малко в Google. Когато търсих в почти всеки сайт, намерих схеми, при които натоварването на светодиодите е силно ограничено от възможностите на веригата.

Исках веригата просто постепенно да увеличава изходното напрежение, диодите да светят плавно и веригата да е пасивна (не изисква допълнително захранване и няма да консумира ток в режим на готовност) и определено ще бъде защитена от стабилизатор на напрежението, за да удължа живота на моята подсветка.

И тъй като все още не съм се научил как да гравирам платки, реших, че първо трябва да овладея най-простите схеми и по време на монтажа да използвам готови платки, които, както и останалите компоненти на веригата, могат да бъдат закупени от всяко радио магазин за части.

За да сглобя схема за плавно запалване на светодиоди със стабилизация, трябваше да закупя следните компоненти:

Като цяло, готовата платка е доста удобна алтернатива на така наречения метод „LUT“, където с помощта на програмата Sprint-Layout, принтер и същата печатна платка можете да сглобите почти всяка схема. Така че начинаещите трябва първо да овладеят по-проста опция, която е много по-проста и най-важното „прощава грешките“ и също така не изисква станция за запояване.

След като опростих малко оригиналната диаграма, реших да я преначертая:

R3 - 10K Ohm
R2 - 51K Ohm
R1 - от 50K до 100K Ohm (съпротивлението на този резистор може да контролира скоростта на запалване на LED).
C1 - от 200 до 400 μF (можете да изберете други контейнери, но не трябва да надвишавате 1000 μF).
По това време имах нужда от две платки с меко запалване:
- за вече направеното подчертаване на краката.
- за плавно запалване на таблото.

Тъй като вече отдавна се бях погрижил да стабилизирам светодиодите, осветяващи краката ми, Кренка вече не беше необходима във веригата на запалването.

Гладка верига на запалване със стабилизатор на напрежението.

Предимствата на тази схема са, че свързаният товар зависи само от възможностите на захранването (автомобилната батерия) и от полевия транзистор IRF9540N, който е много надежден (прави възможно свързването на товар от 140 W през себе си при ток до 23А (информация от интернет) Веригата може да издържи 10 метра LED лента, но тогава транзисторът ще трябва да се охлади, за щастие в този дизайн можете да прикрепите радиатор към полевото устройство (което разбира се ще доведе до увеличаване на площта на веригата).

По време на първото тестване на веригата беше заснето кратко видео:

И тъй като веригата за запалване за осветяване на краката трябваше да бъде свързана към прекъсване на главната верига на захранването, без да мисля дълго как да я изолирам, просто я напъхах в парче от вътрешната гума на велосипеда.

Вероятно много хора са искали да добавят нещо ново към колата си, днес ще ви кажа как да направите това без специални разходи и технически промени в дизайна на колата.
Устройството, което искам да ви представя днес, не е голяма верига за регулиране на пускане и изключване на товара, в нашия случай осветителни тела, вътрешно осветление, осветление на таблото и др. Нашето устройство ще ви позволи плавно да включвате и изключвате всеки от изброените товари. Съгласете се, много по-приятно е, когато при включване на запалването виждаме не рязко включване на подсветката на таблото, а плавно запалване. Същото може да се каже и за вътрешното осветление и осветителните тела.
Нека да преминем от думи към действие и преди да започнете монтажа, предлагам да се запознаете с диаграмата:

Първо ще ви кажа как се свързва. Трябва да захранваме VCC+ с постоянни 12 V от батерията, която ще захранва нашия товар. Свързваме към REM онези 12 V, които се появяват след включване на запалването, именно те ще инициират запалване и когато изчезнат, веригата ще изключи осветлението. Съответно свързваме нашия товар към LED+ LED- контактите (в моя случай светодиоди)
Като транзистор T1 използвах BC817 (аналог на KT503V), като транзистор T2 използвах IRF9540S. Ако искате да увеличите времето за запалване, трябва да увеличите стойността на R2; за да я намалите, съответно я намалете. За да се контролира времето за затихване, трябва да се извърши подобна операция с резистор R3.
Сега можете да продължите към сглобяването. За да намаля размера на устройството, използвах повърхностен монтаж.
Ето целия набор от елементи, които ми трябваха:

Платките са произведени по “LUT” технология от едностранна печатна платка.

Най-накрая получихме толкова компактно устройство, което може да добави естетика към нашата кола.

Разходи:
1. Резистори 0,25 рубли на брой. x4 = 1 руб
2. BC817 = 3 rub.
3. IRF9540S = 35 RUR
4. Кондензатор 8 RUR
5. Терминали 21.5

Резултат: Само за 70 рубли. получаваме доста интересно устройство.
P.S. Видео на устройството в действие:

В някои случаи LED лампите или индикаторите изискват плавно включване и изключване. Естествено, светодиодът се включва незабавно при нормално захранване (за разлика от лампите с нажежаема жичка), което в този случай изисква използването на малка верига за управление. Не е сложен и в най-простата си форма се състои само от дузина радиокомпоненти, водени от няколко транзистора.

Колекция от електрически схеми

Първо има добре познати схеми от интернет, а след това няколко събрани лично и работещи перфектно. Първата схема е най-простата - когато се подаде захранване, диодът постепенно увеличава яркостта (транзисторът се отваря, докато кондензаторът се зарежда):

Направих тази схема за плавно включване и изключване на светодиодите; резистор R7 избира необходимия ток през диода. И ако свържете този прекъсвач вместо бутон, тогава самата верига ще светне и ще изчезне, само трябва да зададете желания интервал от време с резистор R3.

Ето още две схеми за плавно запалване и разпадане, които също съм запоил лично:

Всички тези конструкции не са мрежови (от 220 V), а обикновени LED индикатори с ниско напрежение. Индустриалните LED лампи с техните неизвестни драйвери, най-често в различни гладки контролери, работят непредсказуемо (или мигат, или се включват внезапно). Така че трябва да управлявате не драйверите, а директно светодиодите. Схеми предоставени от senya70.

Регулиране на яркостта за LED подсветка на автомобилни инструменти.
Гладка верига на LED запалване.

Много ентусиасти на автомобили преобразуват подсветката на арматурното табло на колата си от конвенционални лампи с нажежаема жичка към светодиоди и често, особено когато използват супер ярки, устройството блести като коледно дърво и наранява очите с ярка светлина, което изисква използването на допълнително устройство, с което можете да регулирате нивото на яркост, както се казва, по ваш вкус. Като цяло има два метода на регулиране, това е аналогово регулиране, което се състои в промяна на нивото на постоянен ток на светодиода и регулиране на ШИМ, тоест периодично включване и изключване на тока през светодиода за регулируеми периоди от време . При ШИМ управление честотата на импулсите трябва да бъде поне 200 Hz, в противен случай трептенето на светодиодите ще бъде забележимо за окото. По-долу е схематична диаграма на най-простия блок, реализиран на чипа на таймера NE555, чийто домашен аналог е KR1006VI1; този чип генерира управляващи сигнали с ширина на импулса.

Нивото на яркост на подсветката се регулира от променлив резистор с номинална стойност 50 kOhm, т.е. този резистор променя работния цикъл на управляващите импулси. Като регулиращ елемент се използва N-канален полеви транзистор IRFZ44N, който може да бъде заменен например с IRF640 или подобен.

Вероятно няма смисъл да правите списък на използваните елементи, няма толкова много от тях във веригата, така че нека преминем към разглеждане на печатната платка.

Печатната платка е разработена в програмата Sprint Layout; типът на платката в този формат изглежда така:

Снимка на платката на PWM контролера LAY6 формат:

Много хора искат да добавят плавен ефект на запалване към веригата на регулатора и една проста схема, широко достъпна в Интернет, ще ни помогне с това:

На печатната платка поставихме и двете горни вериги, веригата на регулатора и веригата за гладко запалване. Форматът на платката LAY6 изглежда така:

Изглед на снимка във формат LAY6:

Фолио PCB за платка е едностранно с размери 24 х 74 мм.

За да установите желаното време за запалване и затихване, поиграйте със стойностите на резисторите, посочени на печатната платка със звездички, това време също зависи от стойността на електролитния капацитет във веригата за запалване, разположена над изходния гнездо на светодиода (С увеличаване на стойността на кондензатора, времето ще се увеличи).

Моля, обърнете внимание, че веригата за плавно запалване използва MOSFET с P-канал. Разпределението на транзисторите е показано по-долу:

В допълнение към статията предоставяме още един пример за схема с контрол на яркостта и плавно запалване на светодиоди на таблото на автомобила:

Размерът на архива с материалите на статията е 0,4 Mb.

Има случаи, когато е необходимо да се осигури плавно включване на светодиодите, използвани за осветление или подсветка, а в някои случаи и изключване. Плавно запалване може да е необходимо поради различни причини.

Първо, когато се включи мигновено, светлината „удря в очите“ силно и ни кара да примижаваме и да примижаваме, чакайки очите ни да свикнат с новото ниво на яркост. Този ефект е свързан с инерцията на процеса на настаняване на окото и, разбира се, възниква не само при включване на светодиоди, но и при всякакви други източници на светлина.

Просто при светодиодите това се утежнява от факта, че излъчващата повърхност е много малка. Научно казано, източникът на светлина има много висока обща яркост.

На второ място, може да се преследват чисто естетически цели: трябва да се съгласите, че светлина, която плавно светва или изгасва, е красива. Светодиодната захранваща верига трябва да бъде подобрена правилно. Нека разгледаме два различни начина за плавно включване и изключване на светодиодите.

RC забавяне

Първото нещо, което трябва да дойде на ум за човек, запознат с електротехниката, е въвеждането на забавяне чрез включване на RC верига в захранващата верига на светодиода: резистор и кондензатор. Диаграмата е показана на фиг.1. Когато напрежението се приложи към входа, напрежението на кондензатора, докато се зарежда, ще се увеличи за време, приблизително равно на 5τ, където τ=RC е времевата константа. Тоест, с прости думи, времето, когато светлината е включена, ще се определя от произведението на капацитета на кондензатора и съпротивлението на резистора. Съответно, колкото по-голям е капацитетът и съпротивлението, толкова повече време ще отнеме на светодиодите да се запалят. Когато захранването е изключено, кондензаторът ще се разреди към светодиодите. Времето, през което ще настъпи плавно затихване, също ще се определя от τ, но в този случай, вместо R, динамичното съпротивление на светодиодите ще бъде включено в продукта. Например, кондензатор от 2200 uF и резистор от 1 kOhm теоретично ще „удължат“ времето за включване с 2,2 секунди. Естествено, на практика тази стойност ще се различава от изчислената стойност както поради разпределението на параметрите (електролитните кондензатори обикновено имат много големи номинални отклонения) на RC веригата, така и поради параметрите на самите светодиоди. Не трябва да забравяме, че pn преходът ще започне да се отваря и да излъчва светлина при определена прагова стойност. Представената най-проста диаграма дава възможност да се разбере добре принципът на работа на този метод, но е малко полезен за практическо приложение. За да получим работещо решение, ще го подобрим, като въведем няколко допълнителни елемента (фиг. 2).
Веригата работи по следния начин: когато захранването е включено, кондензаторът C1 се зарежда през резистора R2, транзисторът VT1, тъй като напрежението на затвора се променя, намалява съпротивлението на неговия канал, като по този начин увеличава тока през светодиода. Изключването на захранването ще доведе до разреждане на кондензатора през светодиодите и резистора R1.

Да си включим мозъците...

Ако веригата трябва да осигури по-голяма гъвкавост и функционалност, например, без промяна на хардуера, искаме да получим няколко режима на работа и да зададем по-точно времето за запалване и затихване, тогава е време да включим микроконтролер и интегриран LED драйвер с управляващ вход във веригата. Микроконтролерът е способен точно да отчита необходимите интервали от време и да издава команди към входа за управление на драйвера под формата на ШИМ. Предварително може да се осигури превключване на режимите на работа и за това да се покаже съответен бутон. Трябва само да формулираме какво искаме да получим и да напишем подходящата програма. Пример за това е високомощният LED драйвер LDD-H, който се предлага с номинален ток от 300 до 1000 mA и има вход за ШИМ. Схемата за свързване на конкретни драйвери обикновено е дадена в техническите спецификации. описание на производителя (лист с данни). За разлика от предишния метод, времето за включване и изключване няма да зависи от промяната в параметрите на елементите на веригата, температурата на околната среда или спада на напрежението на светодиодите. Но ще трябва да платите за точност - това решение е по-скъпо.