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

U nekim slučajevima potrebne su LED svjetiljke ili indikatori za glatko uključivanje i isključivanje. Naravno, LED se odmah uključuje s normalnim napajanjem (za razliku od žarulja sa žarnom niti), što u ovom slučaju zahtijeva upotrebu malog upravljačkog kruga. Nije kompliciran i u svom najjednostavnijem obliku sastoji se od samo desetak radio komponenti, predvođenih s par tranzistora.

Zbirka strujnih dijagrama

Prvo, postoje dobro poznate sheme s Interneta, a zatim nekoliko osobno prikupljenih i savršeno rade. Prvi krug je najjednostavniji - kada se napaja, dioda postupno 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 morate postaviti željeni vremenski interval.

Evo još dvije sheme za glatko paljenje i prigušenje, koje sam također osobno zalemio:

Svi ovi dizajni nisu povezani s mrežom (od 220 V), već s običnim niskonaponskim LED indikatorima. Industrijske LED svjetiljke sa svojim nepoznatim upravljačkim programima najčešće rade nepredvidivo u različitim glatkim kontrolerima (ili trepću, ili se svejedno naglo pale). Dakle, ne morate kontrolirati upravljačke programe, već izravno LED diode. Sheme osigurao senya70.

Uz čisto dekorativnu funkciju, na primjer, unutarnje osvjetljenje automobila, korištenje mekog pokretanja ili paljenja od temeljne je praktične važnosti za LED diode - značajno produljenje životnog vijeka. Stoga ćemo razmotriti kako napraviti uređaj za rješavanje takvog problema vlastitim rukama, isplati li se to napraviti sami ili je bolje kupiti gotov, što je za to potrebno, a također i koji krug dostupne su opcije za amatersku proizvodnju.

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

Bilješka! LED rasvjeta se široko koristi u automobilima. Na primjer, to mogu biti dnevna svjetla i unutarnja rasvjeta. Uključivanje jedinice za meko paljenje za LED svjetiljke omogućuje, u prvom slučaju, značajno produljenje vijeka trajanja optike, au drugom slučaju, sprječavanje zasljepljivanja vozača i putnika naglim paljenjem žarulje u kabini, što sustav rasvjete čini vizualno ugodnijim.

Što trebaš

Za pravilno sastavljanje modula mekog paljenja za LED diode trebat će vam set sljedećih alata i materijala:

Stanica za lemljenje i set potrošnog materijala (lem, fluks itd.).
Ulomak tekstolitnog lista za izradu ploče.
Kutija za komponente kućišta.
Potrebni poluvodički elementi - tranzistori, otpornici, kondenzatori, diode, ledeni kristali.

Međutim, prije nego što nastavite s neovisnom proizvodnjom jedinice za meko pokretanje / prigušivanje za LED diode, morate se upoznati s načelom njezina rada.

Slika prikazuje dijagram najjednostavnijeg modela uređaja:

Ima tri radna predmeta:

Otpornik (R).
Modul kondenzatora (C).
LED (HL).

Krug otpornik-kondenzator koji se temelji na principu RC-kašnjenja, zapravo, kontrolira parametre paljenja. Dakle, što je veća vrijednost otpora i kapacitivnosti, to je duži period ili glatkiji element leda, i obrnuto.

Preporuka! U ovom trenutku razvijen je ogroman broj sklopova blokova mekog paljenja za 12V LED. Svi se razlikuju po karakterističnom skupu pluseva, minusa, razini složenosti i kvaliteti. Nema razloga samostalno proizvoditi uređaje s opsežnim pločama na skupim komponentama. Najlakše je napraviti modul na jednom tranzistoru s malom trakom, dovoljnom za sporo paljenje i gašenje led žarulje.

Sheme glatkog uključivanja i isključivanja LED dioda

Postoje dvije popularne i vlastite opcije za sheme mekog paljenja za LED diode:

Najjednostavniji.
S funkcijom postavljanja razdoblja početka.

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

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

Jednostavna shema za glatko isključivanje LED dioda

Samo na prvi pogled, glatka shema paljenja prikazana u nastavku može se činiti pojednostavljenom. Zapravo, vrlo je pouzdan, jeftin i ima mnoge prednosti.

Temelji se na sljedećim komponentama:

IRF540 je tranzistor tipa polja (VT1).
Kapacitivni kondenzator 220 mF, naznačen na 16 volti (C1).
Lanac otpornika za 12, 22 i 40 kiloohma (R1, R2, R3).
Led-kristal.

Uređaj radi na 12 V DC napajanju prema sljedećem principu:

Kada je krug pod naponom, struja počinje teći kroz blok R2.
Zbog toga se element C1 postupno puni (kapacitivnost se povećava), što zauzvrat doprinosi sporom otvaranju VT modula.
Povećanje potencijala na pinu 1 (vrata polja) izaziva protok struje kroz R1, što doprinosi postupnom otvaranju pina 2 (VT odvod).
Kao rezultat, struja prolazi do izvora jedinice polja i do opterećenja i osigurava glatko paljenje LED-a.

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

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

Preostale komponente su vezane uz vezivanje i od sekundarne su važnosti. Stoga bi bilo korisno navesti njegove glavne parametre:

Struja odvoda je unutar 23A.
Vrijednost polariteta je n.
Nazivni napon odvod-izvor je 100 V.

Važno! 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 meko pokretanje i isključivanje led žarulje. U ovom slučaju, pravilo odabira je jednostavno - što je veći otpor, to je dulje paljenje i obrnuto.

Poboljšana verzija s mogućnošću postavljanja vremena

Često postoji potreba za promjenom razdoblja glatkog paljenja LED dioda. Gore razmotrena shema ne pruža takvu priliku. 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 postoje mnoge sheme za glatko paljenje i prigušivanje LED dioda s napajanjem od 12 V koje možete sami napraviti. Svi oni imaju svoje prednosti i nedostatke, razlikuju se u razini složenosti i kvaliteti elektroničkog sklopa. U pravilu, u većini slučajeva nema smisla graditi glomazne ploče sa skupim dijelovima. Da bi LED kristal glatko dobio svjetlinu u trenutku uključivanja i također glatko ugasio u trenutku isključivanja, dovoljan je jedan MOS tranzistor s malom vezom.

Shema i princip njegovog rada

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

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

Kako bi se moglo podesiti vrijeme punog uključivanja i isključivanja opterećenja, u strujni krug se mogu dodati otpornici za podešavanje R4 i R5. Istodobno, za ispravan rad, preporuča se koristiti krug s otpornicima R2 i R3 male vrijednosti.
Bilo koji od krugova može se samostalno sastaviti na maloj ploči.

Elementi sklopa

Glavni upravljački element je snažan n-kanalni MOS tranzistor IRF540, čija struja odvoda može doseći 23A, a napon odvoda-izvora je 100V. Razmatrano rješenje kruga ne osigurava rad tranzistora u ograničavajućim načinima rada. Stoga mu ne treba radijator.

Umjesto IRF540, možete koristiti domaći analog KP540.

Otpor R2 odgovoran je za glatko paljenje LED dioda. Njegova bi vrijednost trebala biti u rasponu od 30-68 kOhm i odabire se tijekom postupka postavljanja na temelju osobnih preferencija. Umjesto toga, možete instalirati kompaktni višestruki otpornik za podešavanje na 67 kOhm. U tom slučaju možete podesiti vrijeme paljenja pomoću odvijača.

Otpor R3 odgovoran je za glatko blijeđenje LED dioda. Optimalni raspon njegovih vrijednosti je 20–51 kOhm. Umjesto toga, također možete zalemiti trimer za podešavanje vremena raspadanja. U seriju s podesnim otpornicima R2 i R3 poželjno je zalemiti 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 vrata. Za tranzistor IRF540 dovoljna je vrijednost od 10 kOhm. Minimalni kapacitet kondenzatora C1 trebao bi biti 220 uF s ograničenjem napona od 16 V. Kapacitet se može povećati na 470 uF, što će istovremeno povećati vrijeme za potpuno uključivanje i isključivanje. Možete uzeti i kondenzator za veći napon, ali tada ćete morati povećati veličinu tiskane pločice.

minus kontrola

Gore prevedene sheme izvrsne su za upotrebu u automobilu. Međutim, složenost nekih električnih krugova leži u činjenici da se neki od kontakata zatvaraju na plus, a neki - na minus (zajednička žica ili kućište). Za kontrolu gornjeg kruga minus snagom, potrebno ga je malo modificirati. 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. Modificirani krug će se napajati s obrnutim polaritetom, a kontrolni pozitivni kontakt će se promijeniti u negativni.

Pročitajte također

Nedavno sam odlučio sastaviti krug koji bi mi omogućio glatko osvjetljavanje bilo koje LED trake (bilo u autu ili kod kuće). Nisam ponovno izmislio kotač i odlučio sam malo proguglati. Prilikom pretraživanja na gotovo svakom mjestu pronašao sam sklopove u kojima je LED opterećenje ozbiljno ograničeno mogućnostima sklopa.

Htio sam da sklop samo glatko podiže izlazni napon, tako da diode glatko pale, a krug je nužno pasivan (nije zahtijevao dodatnu snagu i ne bi trošio struju u stanju mirovanja) i sigurno bi bio zaštićen regulatorom napona da produžim vijek trajanja pozadinskog osvjetljenja.

A kako još nisam naučio gravirati pločice, odlučio sam da prvo moram savladati najjednostavnije sklopove i pri montaži koristiti gotove pločice koje se, kao i ostale komponente sklopova, mogu kupiti u bilo kojem trgovina radiodijelova.

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

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

Nakon što sam malo pojednostavio izvornu shemu, odlučio sam je ponovno nacrtati:

Znam da su tranzistor i stabilizator drugačije označeni na dijagramima, ali meni je lakše, a i vama će biti jasnije. A ako ste se, poput mene, uspjeli pobrinuti 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 ohma (otpor ovog otpornika može kontrolirati brzinu paljenja LED dioda).
C1 - od 200 do 400 mikrona F (možete odabrati druge kapacitete, ali ne smijete prelaziti 1000 mikrona F).
U to vrijeme su mi bile potrebne dvije glatke ploče za paljenje:
- za već napravljeno isticanje nogu.
- za glatko paljenje instrument ploče.

Budući da sam se pobrinuo za stabilizaciju LED dioda koje mi osvjetljavaju noge duže vrijeme, Krenka mi više nije trebala u krugu paljenja.

Shema glatkog paljenja bez stabilizatora.

Za takav sklop koristio sam samo 1,5 četvornih cm tiskane ploče, koja košta samo 60 rubalja.

Shema glatkog paljenja sa stabilizatorom napona.

Dimenzije 25 x 10 mm.

Prednosti ovog sklopa su što priključeno opterećenje ovisi samo o mogućnostima napajanja (akumulator), te o tranzistoru s efektom polja IRF9540N koji je vrlo pouzdan (omogućuje da kroz sebe spoji 140W opterećenja na struja do 23A (informacije s interneta). Krug može izdržati 10 metara LED trake, ali tada će se tranzistor morati ohladiti, jer je u ovom dizajnu moguće pričvrstiti radijator na radijator polja (koji , naravno, dovest će do povećanja površine kruga).

Tijekom prvog testiranja sklopa snimljen je kratki video:

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

A budući da je krug paljenja za osvjetljavanje nogu morao biti spojen na prekid glavnog kruga napajanja, bez dugog razmišljanja kako ga izolirati, 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, au nekim slučajevima i isključiti. Meko paljenje može biti potrebno iz raznih razloga.

Prvo, kada se trenutno uključi, svjetlo jako udara u oči i tjera nas da žmirimo i škiljimo, čekajući da nam se oči naviknu na novu razinu svjetline. Taj je učinak povezan s inercijom procesa akomodacije oka i, naravno, događa se ne samo kada su LED diode uključene, već i kada su uključeni bilo koji drugi izvori svjetlosti.

Samo što je u slučaju LED-a to otežano činjenicom da je površina zračenja vrlo mala. U znanstvenom smislu, izvor svjetlosti ima vrlo veliku ukupnu svjetlinu.

Drugo, mogu se slijediti čisto estetski ciljevi: morate priznati da je svjetlo koje glatko svijetli ili se gasi lijepo. LED strujni krug treba ispravno poboljšati. Razmotrite dva različita načina glatkog uključivanja i isključivanja LED dioda.

Kašnjenje pomoću RC kruga

Prvo što bi trebalo pasti na pamet osobi koja je upoznata s elektrotehnikom je uvođenje odgode uključivanjem RC lanca u strujni krug LED dioda: otpornik i kondenzator. Shema je prikazana na sl.1. Kada se napon dovede na ulaz, napon na kondenzatoru, dok se puni, povećavat će se u vremenu približno jednakom 5τ, gdje je τ=RC vremenska konstanta. To jest, jednostavnim rječnikom rečeno, vrijeme uključenja svjetla bit će određeno umnoškom kapaciteta 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 na LED diodama. Vrijeme tijekom kojeg će se dogoditi glatko propadanje također će biti određeno 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 "razvukli" vrijeme uključivanja za 2,2 sekunde. Naravno, u praksi će se ova vrijednost razlikovati od izračunate kako zbog širenja parametara (za elektrolitske kondenzatore, tolerancije za nazivnu vrijednost su obično vrlo velike) RC kruga, tako i zbog parametara samih LED dioda. . Ne smijemo zaboraviti da će se p-n spoj početi otvarati i emitirati svjetlost pri određenoj vrijednosti praga. Prikazana najjednostavnija shema omogućuje dobro razumijevanje principa rada ove metode, ali je malo korisna za praktičnu primjenu. 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, povećavajući tako struju kroz LED. Isključivanje napajanja uzrokovat će pražnjenje kondenzatora kroz LED diode i otpornik R1.

Uključimo "mozak"...

Ako krug treba pružiti veću fleksibilnost i funkcionalnost, na primjer, bez promjene hardvera, želimo dobiti nekoliko načina rada i točnije postaviti vremena paljenja i usporavanja, tada je vrijeme da se uključi mikrokontroler i integrirani LED driver s kontrolom ulaz u krug. Mikrokontroler je sposoban brojati potrebne vremenske intervale s visokom točnošću i izdavati naredbe upravljačkom ulazu vozača u obliku PWM-a. Prebacivanje načina rada može se unaprijed predvidjeti i prikazati odgovarajući gumb za to. Potrebno je samo formulirati što želimo dobiti i napisati odgovarajući program. Primjer je LDD-H LED drajver velike snage, koji je dostupan s nazivnim strujama od 300 do 1000 mA i ima PWM ulaz. Shema za uključivanje određenih upravljačkih programa obično je navedena u njima. opis proizvođača (tehnički list). Za razliku od prethodne metode, vrijeme uključivanja i isključivanja neće ovisiti o širenju parametara elemenata kruga, temperaturi okoline ili padu napona na LED diodama. Ali morat ćete platiti za točnost - ovo rješenje je skuplje.