Powolny zanik diod LED to najprostszy schemat. Sterowanie ściemnianiem podświetlenia LED wskaźników samochodowych.Schemat płynnego zapłonu diod LED

Ostatnio postanowiłem złożyć układ, który pozwoli mi płynnie zaświecić dowolną taśmę LED (czy to w samochodzie, czy w domu). Nie wymyśliłem koła na nowo i postanowiłem trochę poszukać w Google. Przeszukując niemal każdą witrynę, znalazłem obwody, w których obciążenie diod LED jest poważnie ograniczone możliwościami obwodu.

Chciałem, żeby układ po prostu stopniowo zwiększał napięcie wyjściowe, aby diody świeciły płynnie, a obwód był pasywny (nie wymagał dodatkowego zasilania i nie pobierał prądu w trybie czuwania) i na pewno był chroniony przez stabilizator napięcia, aby zwiększyć żywotność mojego podświetlenia.

A ponieważ nie nauczyłem się jeszcze trawić płytek, zdecydowałem, że najpierw muszę opanować najprostsze obwody i podczas montażu skorzystać z gotowych płytek drukowanych, które podobnie jak resztę elementów obwodu można kupić w każdym radiu sklep z częściami.

Aby zmontować obwód do płynnego zapłonu diod LED ze stabilizacją, musiałem kupić następujące elementy:

Ogólnie rzecz biorąc, gotowa płytka drukowana jest dość wygodną alternatywą dla tzw. metody „LUT”, gdzie za pomocą programu Sprint-Layout, drukarki i tej samej płytki drukowanej można zmontować prawie każdy obwód. Dlatego początkujący powinni najpierw opanować prostszą opcję, która jest znacznie prostsza i, co najważniejsze, „wybacza błędy”, a także nie wymaga stacji lutowniczej.

Uprościwszy nieco oryginalny diagram, postanowiłem go przerysować:

R3 – 10 kiloomów
R2 – 51 kiloomów
R1 - od 50K do 100K Ohm (rezystancja tego rezystora może kontrolować prędkość zapłonu diody LED).
C1 - od 200 do 400 μF (możesz wybrać inne pojemniki, ale nie powinieneś przekraczać 1000 μF).
Potrzebowałem wówczas dwóch miękkich płytek zapłonowych:
- za już wykonane podkreślenie nóg.
- dla płynnego zapłonu deski rozdzielczej.

Jako że stabilizacją diod oświetlających moje nogi zająłem się już dawno temu, Krenka nie była mi już potrzebna w obwodzie zapłonowym.

Płynny obwód zapłonowy ze stabilizatorem napięcia.

Zaletami tego obwodu jest to, że podłączone obciążenie zależy tylko od możliwości zasilacza (akumulator samochodowy) i od tranzystora polowego IRF9540N, który jest bardzo niezawodny (umożliwia podłączenie przez siebie obciążenia 140 W przy prąd do 23A (informacje z internetu).Obwód wytrzymuje 10 metrów taśmy LED, ale wtedy trzeba będzie schłodzić tranzystor, na szczęście w tej konstrukcji można do urządzenia polowego podłączyć radiator (co oczywiście doprowadzi do zwiększenia obszaru obwodu).

Podczas pierwszych testów obwodu nakręcono krótki film:

A że obwód zapłonowy do oświetlenia nóg trzeba było podłączyć do przerwy w głównym obwodzie zasilania, nie zastanawiając się długo jak go zaizolować, po prostu wepchnąłem go w kawałek dętki roweru.

Zapewne wiele osób chciało dodać coś nowego do swojego samochodu, dziś podpowiem jak to zrobić bez specjalnych kosztów i zmian technicznych w konstrukcji samochodu.
Urządzenie, które chcę wam dzisiaj zaprezentować, nie jest dużym obwodem do regulacji uruchamiania i wyłączania obciążenia, w naszym przypadku opraw oświetleniowych, oświetlenia wnętrza, oświetlenia deski rozdzielczej itp. Nasze urządzenie pozwoli Ci płynnie włączać i wyłączać dowolne z wymienionych obciążeń. Zgadzam się, dużo przyjemniej jest, gdy po włączeniu zapłonu widzimy nie ostre włączenie podświetlenia deski rozdzielczej, a płynny zapłon. To samo można powiedzieć o oświetleniu wnętrz i oprawach oświetleniowych.
Przejdźmy od słów do czynów i przed przystąpieniem do montażu proponuję zapoznać się ze schematem:

Najpierw powiem ci, jak to się łączy. Musimy zasilić VCC+ stałym napięciem 12 V z akumulatora, który będzie zasilał nasze obciążenie. Do REM podłączamy te 12 V, które pojawiają się po włączeniu zapłonu, to one zainicjują zapłon, a gdy znikną, obwód wyłączy oświetlenie. Odpowiednio podłączamy nasze obciążenie do styków LED+ LED- (w moim przypadku diody LED)
Jako tranzystor T1 użyłem BC817 (analog KT503V), a jako tranzystor T2 użyłem IRF9540S. Jeśli chcemy wydłużyć czas zapłonu należy zwiększyć wartość R2, aby ją zmniejszyć należy ją odpowiednio obniżyć. Aby kontrolować czas tłumienia, należy wykonać podobną operację z rezystorem R3.
Teraz możesz przystąpić do montażu. Aby zmniejszyć gabaryty urządzenia zastosowałem montaż powierzchniowy.
Oto cały zestaw elementów, których potrzebowałem:

Płytki wykonano w technologii „LUT” z jednostronnej płytki PCB.

W końcu otrzymaliśmy takie kompaktowe urządzenie, które może dodać estetykę naszemu samochodowi.

Wydatki:
1. Rezystory 0,25 rubla za sztukę. x4 = 1 rubel
2. BC817 = 3 pocierać.
3. IRF9540S = 35 RUR
4. Kondensator 8 RUR
5. Zaciski 21.5

Wynik: za jedyne 70 rubli. otrzymujemy całkiem ciekawe urządzenie.
P.S. Film przedstawiający działanie urządzenia:

W niektórych przypadkach lampy lub kierunkowskazy LED wymagają płynnego włączania i wyłączania. Naturalnie dioda LED włącza się natychmiast przy normalnym zasilaniu (w przeciwieństwie do żarówek), co w tym przypadku wymaga zastosowania małego obwodu sterującego. Nie jest to skomplikowane i w najprostszej formie składa się z zaledwie kilkunastu elementów radiowych, na czele z parą tranzystorów.

Zbiór schematów obwodów

Najpierw są schematy znane z internetu, a potem kilka zebranych osobiście i działających idealnie. Pierwszy obwód jest najprostszy - po włączeniu zasilania dioda stopniowo zwiększa jasność (tranzystor otwiera się podczas ładowania kondensatora):

Zrobiłem ten obwód do płynnego włączania i wyłączania diod LED, rezystor R7 wybiera wymagany prąd przez diodę. A jeśli podłączysz ten wyłącznik zamiast przycisku, sam obwód zaświeci się i zgaśnie, wystarczy ustawić żądany odstęp czasu za pomocą rezystora R3.

Oto jeszcze dwa schematy płynnego zapłonu i zaniku, które również osobiście przylutowałem:

Wszystkie te projekty nie są sieciowe (od 220 V), ale zwykłe wskaźniki LED niskiego napięcia. Przemysłowe lampy LED z nieznanymi sterownikami, najczęściej w różnych płynnych sterownikach, działają nieprzewidywalnie (albo mrugają, albo włączają się nagle). Musisz więc kontrolować nie sterowniki, ale bezpośrednio diody LED. Schematy dostarczone przez senya70.

Regulacja jasności podświetlenia LED wskaźników samochodowych.
Gładki obwód zapłonu LED.

Wielu miłośników motoryzacji zamienia podświetlenie deski rozdzielczej swojego samochodu z tradycyjnych żarówek na diody LED i często, zwłaszcza przy zastosowaniu superjasnych, urządzenie świeci jak choinka i razi w oczy jaskrawym blaskiem, co wymaga użycia dodatkowe urządzenie, za pomocą którego możesz dostosować poziom jasności, jak mówią, według własnego gustu. Generalnie istnieją dwie metody regulacji, jest to regulacja analogowa, która polega na zmianie poziomu prądu stałego diody LED oraz regulacja PWM, czyli okresowe włączanie i wyłączanie prądu przez diodę LED na regulowane okresy czasu . Przy sterowaniu PWM częstotliwość impulsów musi wynosić co najmniej 200 Hz, w przeciwnym razie migotanie diod LED będzie zauważalne dla oka. Poniżej znajduje się schemat ideowy najprostszego bloku zaimplementowanego w układzie czasowym NE555, którego krajowym analogiem jest KR1006VI1, układ ten generuje sygnały sterujące szerokością impulsu.

Poziom jasności podświetlenia jest regulowany za pomocą rezystora zmiennego o wartości nominalnej 50 kOhm, to znaczy rezystor ten zmienia współczynnik wypełnienia impulsów sterujących. Jako element regulacyjny zastosowano N-kanałowy tranzystor polowy IRFZ44N, który można zastąpić na przykład IRF640 lub podobnym.

Nie ma chyba sensu sporządzać listy zastosowanych elementów, w obwodzie nie ma ich zbyt wiele, więc przejdźmy do przyjrzenia się płytce drukowanej.

Płytka drukowana została opracowana w programie Sprint Layout, typ płytki w tym formacie wygląda następująco:

Widok zdjęcia płyty kontrolera PWM w formacie LAY6:

Wiele osób chce dodać do obwodu regulatora efekt płynnego zapłonu, a prosty obwód szeroko dostępny w Internecie nam w tym pomoże:

Na płytce drukowanej umieściliśmy oba powyższe obwody, obwód regulatora i obwód gładkiego zapłonu. Format płytki LAY6 wygląda następująco:

Widok zdjęć w formacie LAY6:

Folia PCB na płytkę jest jednostronna, o wymiarach 24 x 74 mm.

Aby ustalić pożądany czas zapłonu i zaniku, baw się wartościami rezystorów wskazanymi gwiazdkami na płytce drukowanej, czas ten zależy również od wartości pojemności elektrolitycznej w obwodzie zapłonowym znajdującej się nad gniazdem wyjściowym LED (przy wzrostem wartości kondensatora czas będzie się zwiększał).

Należy pamiętać, że gładki obwód zapłonu wykorzystuje MOSFET z kanałem P. Poniżej przedstawiono pinout tranzystorów:

Oprócz artykułu podajemy kolejny przykład obwodu z regulacją jasności i płynnym zapłonem diod LED na desce rozdzielczej samochodu:

Rozmiar archiwum z materiałami artykułów wynosi 0,4 Mb.

Zdarzają się przypadki, gdy konieczne jest zapewnienie płynnego włączenia diod LED służących do oświetlenia lub podświetlenia, a w niektórych przypadkach także ich wyłączenie. Z różnych powodów może być wymagany płynny zapłon.

Po pierwsze, po włączeniu od razu światło „mocno razi w oczy” i sprawia, że ​​mrużymy oczy i mrużymy oczy, czekając, aż nasze oczy przyzwyczają się do nowego poziomu jasności. Efekt ten związany jest z bezwładnością procesu akomodacji oka i oczywiście występuje nie tylko przy włączeniu diod LED, ale także wszelkich innych źródeł światła.

Tyle, że w przypadku diod LED sprawę pogarsza fakt, że powierzchnia emitująca jest bardzo mała. Z naukowego punktu widzenia źródło światła ma bardzo wysoką ogólną jasność.

Po drugie, można realizować cele czysto estetyczne: trzeba zgodzić się z tym, że światło, które płynnie zapala się lub gaśnie, jest piękne. Należy odpowiednio ulepszyć obwód zasilania diod LED. Przyjrzyjmy się dwóm różnym sposobom płynnego włączania i wyłączania diod LED.

Opóźnienie RC

Pierwsze co powinno przyjść na myśl osobie obeznanej z elektrotechniką to wprowadzenie opóźnienia poprzez włączenie do obwodu zasilania LED obwodu RC: rezystora i kondensatora. Schemat pokazano na ryc. 1. Kiedy do wejścia zostanie przyłożone napięcie, napięcie na ładowanym kondensatorze będzie rosło w czasie w przybliżeniu równym 5τ, gdzie τ=RC jest stałą czasową. Oznacza to, że w uproszczeniu czas włączenia światła będzie określony przez iloczyn pojemności kondensatora i rezystancji rezystora. Odpowiednio, im większa pojemność i rezystancja, tym dłużej zajmie zapalenie się diod LED. Po wyłączeniu zasilania kondensator rozładuje się do diod LED. Czas, w którym nastąpi płynny zanik, będzie również określony przez τ, ale w tym przypadku zamiast R, w produkcie zostanie uwzględniona rezystancja dynamiczna diod LED. Na przykład kondensator 2200 uF i rezystor 1 kOhm teoretycznie „wydłużą” czas włączenia o 2,2 sekundy. Oczywiście w praktyce wartość ta będzie się różnić od wartości obliczonej zarówno ze względu na rozrzut parametrów (kondensatory elektrolityczne mają zwykle bardzo duże tolerancje nominalne) obwodu RC, jak i ze względu na parametry samych diod LED. Nie wolno nam zapominać, że złącze pn zacznie się otwierać i emitować światło przy określonej wartości progowej. Najprostszy przedstawiony schemat pozwala dobrze zrozumieć zasadę działania tej metody, ale jest mało przydatny w praktycznym zastosowaniu. Aby uzyskać działające rozwiązanie, ulepszymy je, wprowadzając kilka dodatkowych elementów (rys. 2).
Obwód działa w następujący sposób: po włączeniu zasilania kondensator C1 jest ładowany przez rezystor R2, tranzystor VT1, gdy zmienia się napięcie bramki, zmniejsza rezystancję swojego kanału, zwiększając w ten sposób prąd płynący przez diodę LED. Wyłączenie zasilania spowoduje rozładowanie kondensatora poprzez diody LED i rezystor R1.

Włączmy mózgi...

Jeżeli układ potrzebuje zapewnić większą elastyczność i funkcjonalność np. bez zmiany sprzętu, chcemy uzyskać kilka trybów pracy oraz dokładniej ustawić czasy zapłonu i zaniku, to czas na dołączenie mikrokontrolera i zintegrowanego sterownika LED ze sterownikiem wejście sterujące w obwodzie. Mikrokontroler potrafi dokładnie zliczać wymagane odstępy czasu i wydawać polecenia na wejście sterujące sterownika w postaci PWM. Przełączanie trybów pracy można przewidzieć z wyprzedzeniem i w tym celu można wyświetlić odpowiedni przycisk. Pozostaje nam jedynie sformułować to co chcemy uzyskać i napisać odpowiedni program. Przykładem jest sterownik LED dużej mocy LDD-H, który jest dostępny w wersjach prądowych od 300 do 1000 mA i ma wejście PWM. Schemat podłączenia poszczególnych sterowników jest zazwyczaj podany w specyfikacjach technicznych. opis producenta (karta katalogowa). W przeciwieństwie do poprzedniej metody czas włączenia i wyłączenia nie będzie zależał od zmian parametrów elementów obwodu, temperatury otoczenia ani spadku napięcia na diodach LED. Ale za dokładność będziesz musiał zapłacić - to rozwiązanie jest droższe.