Een led driver of bipolaire led-driver is een elektrisch circuit dat een gereguleerde hoeveelheid stroom en spanning naar een led- of led-lamp stuurt. Een LED-lamp is een lamp die een opstelling van LED's bevat die zijn geconfigureerd in een elektrisch circuit dat is ontworpen om efficiënt te werken. Bipolaire LED-drivercircuits zijn voedingen die geoptimaliseerd zijn voor LED's en algemeen bekend staan als 'LED-drivers'.
De LED-drivers krijgen stroom van de belangrijkste wisselstroombron (AC) (primaire spanning). De driver corrigeert deze primaire spanning om een constante gelijkspanning aan de secundaire zijde te genereren om de LED-lamp aan te sturen. De LED-drivers kunnen omvangrijke ijzeren kerntransformatoren hebben om de hoofdhoogspanning te verlagen naar een lagere spanning voor de LED-lamp (bijvoorbeeld 12V).
De meeste huishoudens gebruiken een omvormer om het voltage voor de LED-lamp te verlagen vanwege hun lagere kosten en kleine vormfactor.
De basisstructuur van bipolaire led
Lichtgevende diodes (LED's) zijn halfgeleiderelementen met twee aansluitingen. A LED's PN-kruising geeft fotonen vrij wanneer er stroom doorheen stroomt in een proces dat thermoluminescentie wordt genoemd. De kleur van een led wordt bepaald door het type materiaal dat wordt gebruikt - dat bepaalt de kenmerken van de energiebandafstand die specifiek is voor de halfgeleider.
Structuur van een LED en circuitsymbool
Van een P-N-overgang is ook een led gemaakt, maar silicium is niet geschikt omdat de energiebarrière te laag is. De eerste LED's waren gemaakt van galliumarsenide (GaAs) en produceerden infrarood licht op ongeveer 905 nm.
De reden voor het produceren van deze kleur is het energieverschil tussen de geleidingsband en het laagste energieniveau (valentieband) in GaAs. Wanneer een spanning over de LED wordt aangelegd, krijgen elektronen voldoende energie om in de geleidingsband te springen en stroomt er stroom. Wanneer een elektron energie verliest en terugvalt in de valentieband, wordt vaak een foton (licht) uitgezonden.
Foton lichtemissie in halfgeleider
Bipolair LED-stuurcircuit met behulp van microcontroller
Dit is een eenvoudig circuit dat hieronder wordt gegeven en het ontwerp omvat de interfacing van een microcontroller, de oscillator en resetcircuits voor de microcontroller en selectie van de LED-weerstand.
Bipolair LED-stuurcircuit met behulp van een microcontroller
De hier gebruikte LED heeft een voorwaartse spanningsval van 2,2 V en kan daarom worden voorgespannen met een 5V-voeding. Het circuit maakt gebruik van een microcontroller om de bipolaire LED aan te sturen. De controle over het LED-stuurcircuit wordt gedaan door de Microcontroller-programma , gebaseerd op de input drukknoppen. De microcontroller is dienovereenkomstig geprogrammeerd om de juiste signalen naar de twee uitgangspennen te sturen. Deze uitgangspennen zijn verbonden met de klemmen van de bipolaire LED.
De microcontroller-interface wordt bereikt door twee drukknopschakelaars aan te sluiten op poort P1 en de twee klemmen van tweekleurige LED's aan te sluiten op poort P2. Het oscillator-ontwerp wordt gedaan door twee keramische condensatoren van 10pF te selecteren om voor stabiliteit te zorgen. Het kloksignaal wordt gegenereerd met behulp van een 11 MHz kristaloscillator.
Het resetcircuit is ontworpen door een elektrolytcondensator van 10uF en een weerstand van 10K te selecteren om een resetpulsbreedte van 100 ms te bereiken. De spanningsval over de weerstand wordt rond 1,2V gehouden.
Werking van bipolair LED-stuurcircuit
Zodra het circuit is ingeschakeld, scant de microcontroller altijd de invoerpennen op poort P1. Als de eerste knop wordt ingedrukt, ontvangt de microcontroller een laag logisch signaal op de corresponderende ingangspen en dienovereenkomstig wijst de compiler een hoog logisch signaal toe aan pin P0.0 en een laag logisch signaal aan pin P0.1. Hierdoor wordt het rode licht van de LED geworteld om te gloeien.
Wanneer nu de tweede knop wordt ingedrukt, wijst de compiler dienovereenkomstig een laag logisch signaal toe dat wordt toegewezen aan zowel de uitgangspennen en wordt de LED uitgeschakeld.
LED Driver Circuit voor helderheidsregeling van LED door 555 Timer
LED Driver Circuit voor helderheidsregeling van LED door 555 Timer wordt meestal bereikt door de voeding snel naar de LED te schakelen, waarbij de AAN / UIT-verhouding van de voeding wordt geregeld met behulp van een proces genaamd pulsbreedtemodulatie (PWM) LED-drivers hebben ook een ingebouwde regelkring om een constante stroom te behouden.
LED Driver Circuit voor helderheidsregeling van LED door 555 Timer
Dit hierboven getoonde circuit is ontworpen op basis van een 555 timer IC Schakel het circuit in (5V), want de spanning op de triggerpin van 555 IC is minder dan 1/3 Vcc.
De ingangsspanning bereikt de condensator via de 10kΩ potentiometer en diode D2 zodat de condensator begint op te laden met een tijdconstante RdR1C (waar Rd de voorwaartse weerstand van diode D2 is).
Wanneer de condensatorspanning 2/3 Vcc overschrijdt, wordt de 555-timer gereset. Dan is de output nul volt. Op dit moment ontlaadt de condensator via de diode D1 en potentiometer R1 naar de uitgangspen, aangezien deze zich op aardpotentiaal bevindt. Als de condensatorspanning onder 1/3 Vcc komt, stijgt de output van de 555 IC weer naar 5V. Dit proces gaat door.
Hier is het laad- en ontlaadpad geheel verschillend aangezien het wordt geïsoleerd door diodes D1 en D2 (zie bovenstaande afbeeldingen). Als het middelpunt van de potentiometer op 50% (midden) staat, kunnen we een werkcyclus van 50% krijgen (blokgolven van gelijke pulsbreedte).
De pulsbreedte kan worden gevarieerd door de laad- en ontlaadtijd te veranderen, dit is mogelijk door de potentiometer aan te passen. Zo krijgen we het PWM-signaal volgens ons benodigde intensiteitsniveau.
Dit signaal wordt via een weerstand van 4,7 kΩ aan de led toegevoerd. De helderheid van de LED is evenredig met de gemiddelde waarde van de blokgolf. Voor een hoge pulsbreedte is het mogelijk om de enorme helderheid van de LED te krijgen. Ook als het een lage puls is, neemt de helderheid af.
Toepassingen van bipolaire LED-stuurprogramma's
Enkele toepassingen voor LED-stuurprogramma's zijn:
- Industriële / buitenverlichting
- Automatische intensiteitscontrole van straatverlichting
- Commerciële verlichting
- Woonverlichting
- Mobiele telefoon camera flitser
- Auto-interieur of achterlichten
- Draagbare zaklamp / zaklamp
- Bewegwijzering
- Lift verlichting
- LCD-achtergrondverlichting
Dit gaat dus allemaal over het ontwerp van het bipolaire LED-stuurprogramma, de constructie met behulp van een microcontroller, een 555-timer-IC en toepassingen. We hopen dat u deze informatie beter begrijpt.
Verder kunnen eventuele vragen over dit concept of elektrische en elektronische projecten , geef alstublieft uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor u: Wat is de functie van de potentiometer in een LED-dimmercircuit?
