Der LED DIMMER ist in erster Linie eine 555 IC-basierte PWM-Schaltung (Pulse Width Modulation), die entwickelt wurde, um eine variable Spannung über eine konstante Spannung zu bringen. Die Methode der PWM wird unten erläutert. Bevor wir mit dem Aufbau einer 1-Watt-LED-Dimmerschaltung beginnen, betrachten Sie zunächst eine einfache Schaltung, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Wenn nun der Schalter in der Abbildung über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich geschlossen ist, leuchtet die Glühlampe während dieser Zeit kontinuierlich. Wenn der Schalter 8 ms lang geschlossen und über einen Zyklus von 10 ms 2 ms lang geöffnet ist, leuchtet die Lampe nur in der Zeit von 8 ms. Jetzt ist das durchschnittliche Terminal über einen Zeitraum von 10 ms = Einschaltzeit / (Einschaltzeit + Ausschaltzeit), dies wird als Arbeitszyklus bezeichnet und beträgt 80% (8 / (8 + 2)), also der Durchschnitt Die Ausgangsspannung beträgt 80% der Batteriespannung.
Im zweiten Fall wird der Schalter für 5 ms geschlossen und über einen Zeitraum von 10 ms für 5 ms geöffnet, sodass die durchschnittliche Klemmenspannung am Ausgang 50% der Batteriespannung beträgt. Angenommen, die Batteriespannung beträgt 5 V und das Tastverhältnis beträgt 50%, sodass die durchschnittliche Klemmenspannung 2,5 V beträgt.
Im dritten Fall beträgt das Tastverhältnis 20% und die durchschnittliche Klemmenspannung 20% der Batteriespannung.
Wie wird diese Technik nun in diesem LED-Dimmer angewendet ? Dies wird im folgenden Abschnitt dieses Tutorials erläutert.
Schaltungskomponenten
+ 5V Netzteil
1WATT LED, 555IC
1K- und 100R-Widerstände
TIP122
100K Preset oder Pot
IN4148 oder IN4047 - zwei Stück, 10nF oder 22nF Kondensator
Stellen Sie sicher, dass die Spüle sowohl die LED als auch den Transistor heizt.
Schaltplan
Die Schaltung wird gemäß dem oben gezeigten Schaltplan in ein Steckbrett geschaltet. Beim Anschließen der LED-Anschlüsse und der Transistoranschlüsse ist jedoch darauf zu achten. Wenn die LED zu irgendeinem Zeitpunkt flackert, ersetzen Sie den Kondensator durch einen Kondensator mit niedrigerer Kapazität.
Hier kann man die 1 WATT LED durch 15 kleinere nach Wahl ersetzen.
Arbeiten
Die gesamte PWM-Erzeugung erfolgt aufgrund unterschiedlicher Lade- und Entladezeiten des Kondensators in der Schaltung. Um dies zu verstehen, betrachten Sie, dass der Topf eingestellt ist und der Widerstand auf der einen Seite als 25 K und auf der anderen Seite als 75 K geteilt wird, wie in der Abbildung gezeigt. Jetzt kann das Laden des Kondensators (grüne Linie) aufgrund der Diode D2 nur über den Widerstandsteil von 75K erfolgen. Während der Ladezeit des Kondensators gibt der 555 TIMER IC einen hohen Ausgang aus. Sobald sich der Kondensator auf ein Potential auflädt, entlädt er sich.
Jetzt muss die Entladung des Kondensators (rote Linie) aufgrund von D1 über einen 25K-Widerstandsteil erfolgen, zu diesem Zeitpunkt gibt der 555 TIMER LOW aus. Betrachten wir nun den Fall, dass man sagen kann, dass beim Laden des Kondensators der Strom durch den 75K-Teil fließt, was viel mehr Zeit als zum Entladen benötigt, da der Entladestrom nur durch 25K fließen sollte. Daher kann geschlossen werden, dass die Ladezeit des Kondensators das 4-fache der Entladung beträgt, was bedeutet, dass die Einschaltzeit des 555 TIMER das 4-fache der Ausschaltzeit beträgt. Das Tastverhältnis des Timer-Ausgangssignals beträgt also 4/5 = 80%.
Jedes Mal, wenn wir das Potentiometer wechseln, erhalten wir unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeiten, die eine PWM-Ausgabe ergeben.
Dieses PWM-Signal wird nun in die Transistorbasis eingespeist, um die Hochstromlast anzutreiben. Basierend auf dem letzten Fall leuchtet die LED nun 8 ms lang und 2 ms lang AUS. Jetzt kann das menschliche Auge maximal 50 Hz erfassen, und nachdem das menschliche Auge den Rahmen nicht erfassen kann, scheint es kontinuierlich zu sein, da die LED wird nur für 8 ms eingeschaltet. Das LED-Leuchten sieht für das menschliche Auge über der ursprünglichen Intensität schwach aus. Damit ist das Ziel des Projekts erreicht.