Lyser 100 lysdioder från 6 volt batteri

Artikeln förklarar ett innovativt sätt att köra mer än hundra vita lysdioder från ett 6 volts batteri. Kretsen använder IC 555 för att driva en trapptransformator, vars utgång slutligen används för att belysa lysdioderna. En speciell PWM-konfiguration gör kretsen mycket energieffektiv.

Huvudstadierna i designen

Huvudstegen i denna 6V 100 LED-pwm-drivrutin som använder IC 555 är ett astabelt multivibratorsteg konfigurerat med PWM-kontrollanläggning och ett steg upp steg för transformatorutgång.

Pulserna som genereras av pwm-scenen används för att dumpa och mätta transformatorns ingångslindning, som förstärks till de angivna nivåerna vid transformatorns utgångslindning som driver gänget av lysdioder anslutna där.

Använda IC 555 för PWM-kontroll

IC 555 är kopplad i sin vanligaste konfiguration, som en otrolig multivibrator. Allt om kretsen ser ganska vanligt ut eftersom IC-utgångarna är konfigurerade med sitt vanliga format, förutom de två dioderna och ett par förinställningar som gör kretsen lite annorlunda än de typiska 555 instabila inställningarna.

Inkluderingen av de två dioderna och förinställningarna här möjliggör kontroll av pulsformationerna diskret.

Denna styrning av pulserna kallas PWM eller pulsbreddsmodulation.

PWM-implementeringen i kretsen kan förstås genom att hänvisa till diagrammet och med följande punkter:

Inledningsvis när kretsen är påslagen går stift nr 2, som är utlösarstiftet på IC, lågt, med kondensatorn i urladdningsläge och håller utgången låg.

När C2 är helt urladdat vänder du utgången som ursprungligen var låg till hög. Vid denna tidpunkt börjar kondensatorn C2 att ladda genom D1 och P1 tills spänningen över C2 når 2/3 av matningsspänningen, när stift nr 6 på IC växlas, vilket resulterar i att utgången och stift nr 7 blir lågt igen.

Kretsschema

Ovanstående procedur upprepas och orsakar ihållande svängningar vid utgången.

Eftersom laddnings- och urladdningsperioderna för C2 direkt motsvarar utgångsperioderna för pulserna betyder det helt enkelt att genom att variera eller kontrollera laddning och urladdning av C2 separat, bör vi kunna dimensionera utgångspulserna på motsvarande sätt.

Krukorna eller förinställningarna P1 och P2 är exakt placerade för dessa justeringar och utgör därmed PWM-funktionen.

PWM-applikationen bidrar till en annan viktig funktion för den aktuella applikationen. Genom att optimera pulserna på lämpligt sätt kan vi ställa in kretsen till en mest ekonomisk position för att uppnå optimal ljusstyrka från lysdioderna vid relativt lägre batteriförbrukning.

Utgången från IC: n tas från dess stift nummer tre och används för att köra som effekttransistor.

Eftersom kollektorn för krafttransistorn är ansluten till sekundärlindningen (lågspänning) hos en vanlig AC-DC-transformator, dumpas hela matningsspänningen periodiskt i detta avsnitt av transformatorinduktorn.

Som förväntat inducerar denna pulsade spänning som tvingas in i sekundärlindningen en proportionell spänningsstorlek i transformatorns primärlindning.

Processen är helt omvänd jämfört med situationen när transformatorn används med sina normala AC-DC-adapterapplikationer.

Spänningen ökas snarare än att trappa ner till cirka 230 volt, vilket råkar vara dess normala primärlindningsspecifikation.

Denna förstärkta spänning som finns i transformatorns fria lindningsändar används faktiskt för att driva ett stort antal lysdioder som är anslutna genom långa serier och några parallella anslutningar.

Hur kretsen drivs

Den föreslagna 6V 100 LED-drivkretsen drivs av ett SMF-batteri på 6 volt och cirka 4 AH kapacitet. Batteriets effekt kan tyckas vara ganska hög men parametrarna är inte lämpliga för att köra ett mycket stort antal lysdioder.

Jag har redan diskuterat denna fråga i många av mina tidigare inlägg. I grund och botten är lysdioder spänningsdrivna enheter och inte ström, dvs. om den applicerade spänningen uppfyller framspänningen, lyser lysdioderna med nominella strömnivåer och tvärtom, om spänningen inte matchar lysdiodernas framspänningsspecifikation, vägrar lysdioden att tändas även om den applicerade strömmen görs 100 gånger mättnadsvärdet.

En annan faktor förknippad med lysdioder är att dessa enheter kan köras i serie med sina minsta specificerade strömnivåer.

Det betyder att om seriens spänning överensstämmer med den totala framspänningen i serien, skulle den erforderliga strömmen vara ungefär den storlek som krävs för att tända en enda lysdiod.

Denna parameter snarare med LED-ledningar är nödvändig när källspänningen är ganska låg.

Således för att driva många antal lysdioder som diskuterats för den föreslagna kretsen från en 6 volt källa blir ovanstående regel nödvändig och har använts effektivt.

Dellista

Följande delar krävs för att skapa ovanstående PWM LED-drivkrets:

Alla motstånd är watt om inte annat anges.

• R1, R2 = 1K,
• R3 = 10 K,
• R4, R5, R6 = 100 ohm,
• P1, P2 = 100 K
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, keramisk skiva,
• IC = LM 555,
• T1 = TYP 127,
• TR1 = sek. - 0 - 6 V, prim. - 0 - 230 V, 500 mA
• Batteri - 6 volt, 4 AH, SUNCA-typ,
• PCB - Veroboard, skär efter önskad storlek.
• Lysdioder - 5 mm, vita, höga, högeffektiva. FÖRSIKTIGHET - KRETSBASEN ÄR BASERADE PÅ ANTAGANDEN SOM GÖRS AV FÖRFATTAREN OCH HAR INTE PRAKTISKT VERIFIERAT, VISNINGSDiskretion rekommenderas.