Glatko paljenje i slabljenje LED dioda, shema. Glatko paljenje za LED diode Sporo paljenje i slabljenje LED dioda najjednostavniji krug

U nekim slučajevima potrebne su LED lampe ili indikatori za nesmetano paljenje i isključivanje. Naravno, LED se odmah uključuje uz normalno napajanje (za razliku od žarulja sa žarnom niti), što u ovom slučaju zahtijeva korištenje malog upravljačkog kruga. Nije komplikovan i u svom najjednostavnijem obliku sastoji se od svega desetak radio komponenti, predvođenih par tranzistora.

Zbirka dijagrama kola

Prvo, tu su dobro poznate sheme s interneta, a zatim nekoliko osobno prikupljenih i savršeno funkcionirajućih. Prvi krug je najjednostavniji - kada se primjenjuje napajanje, dioda postepeno povećava svjetlinu (tranzistor se otvara dok se kondenzator puni):

Napravio sam takvu shemu za glatko uključivanje i isključivanje LED dioda, potrebnu struju kroz diodu odabire otpornik R7. A ako spojite ovaj prekidač umjesto gumba, tada će se sam krug zapaliti i nestati, samo s otpornikom R3 trebate postaviti željeni vremenski interval.

Evo još dvije sheme za glatko paljenje i slabljenje, koje sam također lično zalemio:

Svi ovi dizajni nisu vezani za mrežu (od 220 V), već za obične niskonaponske LED indikatore. Industrijske LED lampe sa svojim nepoznatim drajverima najčešće rade nepredvidivo u različitim glatkim kontrolerima (ili trepću, ili se ipak naglo pale). Dakle, ne morate kontrolirati upravljačke programe, već direktno LED diode. Šeme koje pruža senya70.

Osim čisto dekorativne funkcije, na primjer, unutrašnjeg osvjetljenja automobila, upotreba mekog starta ili paljenja je od fundamentalne praktične važnosti za LED diode - značajno produženje vijeka trajanja. Stoga ćemo razmotriti kako napraviti uređaj za rješavanje takvog problema vlastitim rukama, da li se isplati napraviti ga sami ili je bolje kupiti gotov, šta je za to potrebno, kao i koji krug dostupne su opcije za amatersku proizvodnju.

Prvo pitanje koje se postavlja kada je potrebno uključiti modul za nesmetano paljenje LED dioda u krug je da li ga napraviti sami ili kupiti. Naravno, lakše je kupiti gotov blok sa datim parametrima. Međutim, ovaj način rješavanja problema ima jedan ozbiljan nedostatak - cijenu. Kada ga sami napravite, trošak takvog uređaja će se nekoliko puta smanjiti. Osim toga, proces montaže neće trajati mnogo vremena. Osim toga, postoje provjerene opcije za uređaj - ostaje samo nabaviti potrebne komponente i opremu i pravilno ih povezati, u skladu s uputama.

Bilješka! LED rasvjeta se široko koristi u automobilima. Na primjer, to mogu biti dnevna svjetla i unutrašnje osvjetljenje. Uključivanje meke jedinice za paljenje LED lampi omogućava, u prvom slučaju, da se značajno produži vijek trajanja optike, au drugom slučaju da spriječi zaslijepljenost vozača i putnika naglim paljenjem sijalice. u kabini, što sistem osvetljenja čini vizuelno udobnijim.

Šta ti treba

Da biste pravilno sastavili modul mekog paljenja za LED diode, trebat će vam set sljedećih alata i materijala:

1. Stanica za lemljenje i set potrošnog materijala (lem, fluks, itd.).
2. Fragment tekstolita za izradu ploče.
3. Kućište za komponente kućišta.
4. Potrebni poluvodički elementi - tranzistori, otpornici, kondenzatori, diode, kristali leda.

Međutim, prije nego što nastavite s samostalnom proizvodnjom jedinice za meki start / prigušivanje za LED diode, morate se upoznati s principom njegovog rada.

Na slici je prikazan dijagram najjednostavnijeg modela uređaja:

Ima tri radna elementa:

1. Otpornik (R).
2. Kondenzatorski modul (C).
3. LED (HL).

Krug otpornik-kondenzator zasnovan na principu RC-kašnjenja, zapravo, kontrolira parametre paljenja. Dakle, što je veća vrijednost otpora i kapacitivnosti, to je duži period ili se glatkije uključuje ledeni element, i obrnuto.

Preporuka! Trenutno je razvijen veliki broj sklopova za meko paljenje za 12V LED diode. Svi se razlikuju po karakterističnom skupu plusa, minusa, razini složenosti i kvalitete. Nema razloga da sami proizvodite uređaje sa obimnim pločama na skupim komponentama. Najlakši način je napraviti modul na jednom tranzistoru s malom trakom, dovoljnom za sporo uključivanje i isključivanje sijalice za led.

Šeme glatkog uključivanja i isključivanja LED dioda

Postoje dvije popularne i samostalno izrađene opcije za šeme mekog paljenja za LED diode:

1. Najjednostavniji.
2. Sa funkcijom podešavanja perioda početka.

Pročitajte također Dinamičko pozadinsko osvjetljenje monitora: karakteristike, shema, postavke

Razmotrite od kojih se elemenata sastoje, koji je algoritam njihovog rada i glavne karakteristike.

Jednostavna shema za glatko gašenje LED dioda

Samo na prvi pogled, shema glatkog paljenja predstavljena u nastavku može izgledati pojednostavljeno. U stvari, vrlo je pouzdan, jeftin i ima mnogo prednosti.

Zasnovan je na sljedećim komponentama:

1. IRF540 je tranzistor tipa polja (VT1).
2. Kapacitivni kondenzator 220 mF, na 16 volti (C1).
3. Lanac otpornika za 12, 22 i 40 kilo-oma (R1, R2, R3).
4. Led-kristal.

Uređaj radi na 12 V DC napajanje po sljedećem principu:

1. Kada je kolo pod naponom, struja počinje da teče kroz blok R2.
2. Zbog toga se C1 element postepeno puni (kapacitivnost raste), što zauzvrat doprinosi sporom otvaranju VT modula.
3. Povećani potencijal na pinu 1 (gejt polja) izaziva protok struje kroz R1, što doprinosi postepenom otvaranju pina 2 (odvod VT).
4. Kao rezultat, struja prolazi do izvora jedinice polja i do opterećenja i osigurava glatko paljenje LED diode.

Proces izumiranja ledenog elementa odvija se prema suprotnom principu - nakon što se isključi napajanje (otvaranje "kontrolnog plusa"). U ovom slučaju, kondenzatorski modul, postepeno se prazni, prenosi potencijal kapacitivnosti na blokove R1 i R2. Brzina procesa regulirana je vrijednošću elementa R3.

Glavni element u sistemu mekog paljenja za LED diode je MOSFET IRF540 tranzistor polja n-kanalnog tipa (kao opciju, možete koristiti ruski model KP540).

Preostale komponente su vezane za vezivanje i od sekundarnog su značaja. Stoga bi bilo korisno ovdje navesti njegove glavne parametre:

1. Struja odvoda je unutar 23A.
2. Vrijednost polariteta je n.
3. Nazivni napon drejn-izvor je 100V.

Bitan! Zbog činjenice da brzina paljenja i slabljenja LED-a u potpunosti ovisi o vrijednosti otpora R3, možete odabrati potrebnu vrijednost za postavljanje određenog vremena za meki start i isključivanje žarulje leda. U ovom slučaju, pravilo odabira je jednostavno - što je veći otpor, to je duže paljenje i obrnuto.

Poboljšana verzija sa mogućnošću podešavanja vremena

Često postoji potreba za promjenom perioda glatkog paljenja LED dioda. Šema o kojoj smo gore govorili ne pruža takvu mogućnost. Stoga je u njega potrebno uvesti još dvije poluvodičke komponente - R4 i R5. Uz njihovu pomoć možete postaviti parametre otpora i time kontrolirati brzinu paljenja dioda.

Na Internetu postoji mnogo shema za glatko paljenje i slabljenje LED dioda napajanih 12V koje možete sami napraviti. Svi oni imaju svoje prednosti i nedostatke, razlikuju se po nivou složenosti i kvaliteti elektronskog kola. U pravilu, u većini slučajeva nema smisla graditi glomazne ploče sa skupim dijelovima. Da bi LED kristal glatko dobio svjetlinu u trenutku uključivanja, a također glatko ugasio u trenutku isključivanja, dovoljan je jedan MOS tranzistor sa malom trakom.

Šema i princip njegovog rada

Razmotrimo jednu od najjednostavnijih opcija za glatko uključivanje i isključivanje LED dioda kontroliranih pozitivnom žicom. Pored jednostavnosti izvođenja, ovaj najjednostavniji sklop ima visoku pouzdanost i nisku cijenu. U početnom trenutku, kada je napon napajanja priključen, struja počinje da teče kroz otpornik R2, a kondenzator C1 se puni. Napon na kondenzatoru se ne može odmah promijeniti, što doprinosi glatkom otvaranju tranzistora VT1. Povećana struja gejta (pin 1) prolazi kroz R1 i dovodi do povećanja pozitivnog potencijala na odvodu FET-a (pin 2). Kao rezultat toga, opterećenje od LED dioda se glatko uključuje.

Kada se napajanje isključi, električni krug se prekida duž "kontrolnog plusa". Kondenzator se počinje prazniti, dajući energiju otpornicima R3 i R1. Brzina pražnjenja određena je vrijednošću otpornika R3. Što je veći njegov otpor, to će više akumulirane energije otići u tranzistor, što znači da će proces raspadanja trajati duže.

Da biste mogli podesiti vrijeme punog uključivanja i isključivanja opterećenja, u kolo se mogu dodati trim otpornici R4 i R5. Istovremeno, za ispravan rad, preporučuje se korištenje kruga s otpornicima R2 i R3 male vrijednosti.
Bilo koji od sklopova može se samostalno sastaviti na maloj ploči.

Elementi kola

Glavni upravljački element je moćni n-kanalni MOS tranzistor IRF540, čija struja odvoda može doseći 23A, a napon drain-source je 100V. Razmatrano rješenje kruga ne predviđa rad tranzistora u ograničavajućim modovima. Stoga mu nije potreban radijator.

Umjesto IRF540, možete koristiti domaći analog KP540.

Otpor R2 je odgovoran za glatko paljenje LED dioda. Njegova vrijednost bi trebala biti u rasponu od 30-68 kOhm i odabire se tokom procesa podešavanja na osnovu ličnih preferencija. Umjesto toga, možete instalirati kompaktni tuning otpornik s više okreta na 67 kOhm. U tom slučaju možete podesiti vrijeme paljenja pomoću odvijača.

Otpor R3 je odgovoran za glatko blijeđenje LED dioda. Optimalni raspon njegovih vrijednosti je 20-51 kOhm. Umjesto toga, također možete zalemiti trimer za podešavanje vremena propadanja. U seriji sa reznim otpornicima R2 i R3, poželjno je lemiti jedan konstantni otpor male vrijednosti. Oni će uvijek ograničiti struju i spriječiti kratki spoj ako se trimeri okrenu na nulu.

Otpor R1 služi za podešavanje struje gejta. Za tranzistor IRF540 dovoljna je ocjena od 10 kOhm. Minimalni kapacitet kondenzatora C1 bi trebao biti 220 uF sa granicom napona od 16 V. Kapacitet se može povećati na 470 uF, što će istovremeno povećati vrijeme potpunog uključivanja i isključivanja. Možete uzeti i kondenzator za veći napon, ali tada ćete morati povećati veličinu štampane ploče.

minus kontrola

Gore prevedene sheme su odlične za upotrebu u automobilu. Međutim, složenost nekih električnih krugova leži u činjenici da se neki kontakti zatvaraju na plus, a neki - na minus (zajednička žica ili kućište). Za kontrolu gornjeg kruga minusom snage, potrebno ga je malo izmijeniti. Tranzistor se mora zamijeniti p-kanalnim, na primjer IRF9540N. Spojite negativni terminal kondenzatora na zajedničku točku tri otpornika, a pozitivni terminal zatvorite na izvor VT1. Modificirano kolo će se napajati obrnutim polaritetom, a kontrolni pozitivni kontakt će se promijeniti u negativan.

Pročitajte također

Nedavno sam odlučio da sastavim sklop koji bi mi omogućio da nesmetano upalim bilo koju LED traku (bilo u autu ili kod kuće). Nisam ponovo izmislio točak i odlučio sam da malo proguglam. Prilikom pretraživanja na gotovo svim stranicama, pronašao sam sklopove u kojima je LED opterećenje ozbiljno ograničeno mogućnostima kruga.

Želio sam da sklop samo glatko podiže izlazni napon, tako da diode nesmetano pale i kolo je nužno pasivno (nije zahtijevalo dodatno napajanje i ne bi trošilo struju u standby modu) i sigurno bi bilo zaštićeno regulatorom napona da produžim životni vek mog pozadinskog osvetljenja.

A pošto još nisam naučio kako da graviram ploče, odlučio sam da prvo trebam savladati najjednostavnija kola i koristiti gotove ploče za kola prilikom ugradnje, koje se, kao i ostale komponente kola, mogu kupiti u bilo kojem prodavnica radio delova.

Da bih sastavio glatki krug paljenja za LED diode sa stabilizacijom, morao sam kupiti sljedeće komponente:

Općenito, gotova ploča je prilično zgodna alternativa takozvanoj "LUT" metodi, gdje se gotovo svako kolo može sastaviti pomoću programa Sprint-Layout, pisača i istog tekstolita. Dakle, početnici bi ipak trebali prvo savladati jednostavniju opciju, koja je mnogo jednostavnija i, što je najvažnije, "oprašta greške", a također ne zahtijeva stanicu za lemljenje.

Nakon što sam malo pojednostavio originalnu šemu, odlučio sam da je ponovo nacrtam:

Znam da su tranzistor i stabilizator različito naznačeni na dijagramima, ali meni je lakše, a vama će biti jasnije. A ako ste, poput mene, uspjeli da se pobrinete za stabilizaciju, onda vam je potrebna još jednostavnija shema:

Isto, ali bez upotrebe stabilizatora KREN8B.

R3 - 10K Ohm
R2 - 51K Ohm
R1 - od 50K do 100K oma (otpor ovog otpornika može kontrolirati brzinu paljenja LED dioda).
C1 - od 200 do 400 mikrona F (možete odabrati druge kapacitete, ali ne bi trebalo da prelazite 1000 mikrona F).
U to vrijeme su mi bile potrebne dvije glatke ploče za paljenje:
- za već napravljeno isticanje nogu.
- za glatko paljenje instrument table.

Pošto sam se pobrinuo za stabilizaciju LED dioda koje mi dugo osvjetljavaju noge, Krenka mi više nije bila potrebna u krugu paljenja.

Shema glatkog paljenja bez stabilizatora.

Za takvo kolo koristio sam samo 1,5 kvadratnih cm ploče, koja košta samo 60 rubalja.

Shema glatkog paljenja sa stabilizatorom napona.

Dimenzije 25 x 10 mm.

Prednosti ovog kola su u tome što priključeno opterećenje zavisi samo od mogućnosti napajanja (akumulatora automobila), te od tranzistora sa efektom polja IRF9540N, koji je vrlo pouzdan (omogućava povezivanje 140W opterećenja kroz sebe na struja do 23A (informacije sa interneta). Kolo može izdržati 10 metara LED trake, ali tada će tranzistor morati da se ohladi, jer je u ovom dizajnu moguće pričvrstiti radijator na radijator polja (koji , naravno, dovest će do povećanja površine kruga).

Prilikom prvog testiranja kola snimljen je kratak video:

U početku je R1 bio 60K Ohma i nije mi se svidjelo što je trebalo oko 5-6 sekundi da se upali do pune svjetline, kasnije je još jedan otpornik od 60K Ohma dodat na R1 i vrijeme paljenja se smanjilo na 3 sekunde, što je bilo najviše .

A pošto je krug paljenja za paljenje nogu morao biti spojen na prekid glavnog strujnog kruga, ne razmišljajući dugo kako da ga izolujem, jednostavno sam ga strpao u komad komore za bicikl.

Postoje slučajevi kada je potrebno glatko uključiti LED diode koje se koriste za osvjetljenje ili pozadinsko osvjetljenje, a u nekim slučajevima i isključiti. Meko paljenje može biti potrebno iz različitih razloga.

Prvo, kada se odmah uključi, svjetlo snažno udara u oči i tjera nas da žmirimo i žmirimo, čekajući da se naše oči naviknu na novi nivo svjetline. Ovaj efekat je povezan sa inercijom procesa akomodacije oka i, naravno, dešava se ne samo kada su LED diode uključene, već i kada su uključeni bilo koji drugi izvori svetlosti.

Samo što se kod LED dioda pogoršava činjenica da je površina zračenja vrlo mala. Naučno rečeno, izvor svetlosti ima veoma veliku ukupnu osvetljenost.

Drugo, mogu se težiti čisto estetskim ciljevima: morate priznati da je svjetlo koje glatko svijetli ili se gasi lijepo. LED strujni krug treba ispravno poboljšati. Razmotrite dva različita načina za glatko uključivanje i isključivanje LED dioda.

Kašnjenje RC krugom

Prva stvar koja bi trebala pasti na pamet osobi koja je upoznata s elektrotehnikom je uvođenje kašnjenja uključivanjem RC lanca u strujni krug LED dioda: otpornika i kondenzatora. Šema je prikazana na sl.1. Kada se napon dovede na ulaz, napon na kondenzatoru, dok se puni, će se povećati za vrijeme približno jednako 5τ, gdje je τ=RC vremenska konstanta. To jest, jednostavnim riječima, vrijeme uključivanja svjetla će biti određeno umnoškom kapacitivnosti kondenzatora i otpora otpornika. Shodno tome, što je veći kapacitet i otpor, to će duže trajati paljenje LED dioda. Kada se napajanje isključi, kondenzator će se isprazniti do LED dioda. Vrijeme tokom kojeg će doći do glatkog raspada također će biti određeno sa τ, ali u ovom slučaju, umjesto R, proizvod će uključivati ​​dinamički otpor LED dioda. Na primjer, kondenzator od 2200 uF i otpornik od 1 kΩ bi teoretski "produžili" vrijeme uključivanja za 2,2 sekunde. Naravno, u praksi će se ova vrijednost razlikovati od izračunate kako zbog širenja parametara (kod elektrolitičkih kondenzatora, tolerancije nominalne vrijednosti su obično vrlo velike) RC kola, tako i zbog parametara samih LED dioda. . Ne smijemo zaboraviti da će se p-n spoj početi otvarati i emitovati svjetlost na određenoj graničnoj vrijednosti. Najjednostavnija prikazana shema omogućava dobro razumijevanje principa rada ove metode, ali je od male koristi za praktičnu implementaciju. Da bismo dobili radno rješenje, poboljšat ćemo ga uvođenjem nekoliko dodatnih elemenata (slika 2).
Krug radi na sljedeći način: kada je napajanje uključeno, kondenzator C1 se puni kroz otpornik R2, tranzistor VT1, kako se napon vrata mijenja, smanjuje otpor svog kanala, čime se povećava struja kroz LED. Isključivanje napajanja će uzrokovati pražnjenje kondenzatora kroz LED diode i otpornik R1.

Upalimo "mozak"...

Ako sklop treba da pruži veću fleksibilnost i funkcionalnost, na primjer, bez promjene hardvera, želimo dobiti nekoliko načina rada i preciznije postaviti vrijeme paljenja i raspada, onda je vrijeme da uključimo mikrokontroler i integrirani LED drajver sa kontrolom ulaz u kolu. Mikrokontroler je sposoban da sa velikom preciznošću broji potrebne vremenske intervale i izdaje komande upravljačkom ulazu drajvera u obliku PWM-a. Prebacivanje načina rada može se unaprijed predvidjeti i prikazati odgovarajuće dugme za to. Potrebno je samo formulisati šta želimo da dobijemo i napišemo odgovarajući program. Primjer je LED drajver velike snage LDD-H, koji je dostupan sa strujnim ocjenama od 300 do 1000 mA i ima PWM ulaz. Šema za uključivanje određenih drajvera obično je data u njima. opis proizvođača (tehnički list). Za razliku od prethodne metode, vrijeme uključivanja i isključivanja neće ovisiti o širenju parametara elemenata kola, ambijentalnoj temperaturi ili padu napona na LED diodama. Ali za tačnost ćete morati platiti - ovo rješenje je skuplje.