En LED driver eller bipolär LED-drivrutin är en elektrisk krets som reglerar mängden ström och spänning till en LED- eller LED-lampa. En LED-lampa är en lampa som innehåller ett arrangemang av lysdioder konfigurerade i en elektrisk krets som är utformad för att fungera effektivt. Bipolära LED-drivkretsar är strömförsörjningar optimerade för lysdioder och är allmänt kända som 'LED-drivrutiner'.

LED-drivrutinerna får ström från huvudströmkällan (primär spänning). Föraren korrigerar denna primära spänning för att generera en konstant likspänning på sekundärsidan för att driva LED-lampan. LED-drivrutinerna kan ha skrymmande järnkärntransformatorer för att minska huvudspänningen till en lägre spänning för LED-lampan (till exempel 12V).

De flesta hushåll använder en kraftomvandlare att minska spänningen för LED-lampan på grund av deras lägre kostnad och liten formfaktor.

Den grundläggande strukturen för bipolär LED

Ljusdioder (LED) är tvåterminal halvledaranordningar. En LED PN-korsning frigör fotoner när en ström strömmar genom den i en process som kallas termoluminescens. Färgen på en lysdiod ställs in efter vilken typ av material som används - vilket ställer in egenskaperna för energibandgapet som är specifikt för halvledaren.

Struktur av en LED och kretssymbol

En LED är också tillverkad av en P-N-korsning, men kisel är olämpligt eftersom energibarriären är för låg. De första lysdioderna tillverkades av galliumarsenid (GaAs) och producerade infrarött ljus vid cirka 905 nm.

Anledningen till att producera denna färg är energidifferensen mellan ledningsbandet och den lägsta energinivån (valensband) i GaAs. När en spänning appliceras över lysdioden får elektronerna tillräckligt med energi för att hoppa in i ledningsbandet och strömmen flödar. När en elektron tappar energi och faller tillbaka in i valensbandet sänds ofta ett foton (ljus).

Photon Light Emission in Semiconductor

Bipolär LED-drivkrets med mikrokontroller

Detta är en enkel krets som ges nedan och designen innefattar gränssnitt mellan en mikrokontroller, oscillatorn och återställer kretsar för mikrokontrollern och val av LED-motstånd.

“andra ordningen butterworth lågpassfilter ”

Bipolär LED-drivkrets med en mikrokontroller

LED-lampan som används här har ett framåtspänningsfall på 2,2 V och kan därför förspännas med en 5 V-matning. Kretsen använder en mikrokontroller för att driva den bipolära lysdioden. Kontrollen över LED-drivkretsen görs av Microcontroller-program , baserat på ingångsknapparna. Mikrokontrollern är följaktligen programmerad att skicka lämpliga signaler till de två utgångsstiften. Dessa utgångsstift är anslutna till polerna på den bipolära lysdioden.

Microcontroller-gränssnittet åstadkoms genom att ansluta två tryckknappsbrytare till port P1 och ansluta de två terminalerna på tvåfärgad LED till port P2. Oscillatordesignen görs genom att välja två 10pF keramiska kondensatorer för att ge stabilitet. Klocksignalen genereras med en 11MHz Crystal Oscillator.

Återställningskretsen är utformad genom att välja en elektrolytkondensator på 10uF och ett motstånd på 10K för att uppnå en återställningspulsbredd på 100 ms. Spänningsfallet över motståndet hålls runt 1,2V.

Arbeta med bipolär LED-drivkrets

När kretsen är påslagen, skannar mikrokontrollern alltid ingångsstiften vid port P1. Om den första knappen trycks in, mottar mikrokontrollen en låg logisk signal vid motsvarande ingångsstift och följaktligen tilldelar kompilatorn en hög logisk signal till stift P0.0 och låg logisk signal till stift P0.1. Detta rötter LED-lampan för att lysa.

När den andra knappen nu trycks in tilldelar kompilatorn följaktligen en låg logisk signal som kommer att tilldelas både utgångsstiftet och lysdioden kommer att stängas av.

LED Driver Circuit för ljusstyrning av LED med 555 Timer

LED Driver Circuit för ljusstyrning av LED med 555 Timer uppnås vanligtvis genom att snabbt byta strömförsörjning till lysdioden och styra strömförsörjningens PÅ / AV-förhållande med hjälp av en process som kallas pulsbreddsmodulering (PWM) . LED-drivrutiner har också en kontrollslinga inbyggd i dem för att upprätthålla en konstant ström.

LED Driver Circuit för ljusstyrning av LED med 555 Timer

Denna krets som visas ovan är utformad baserat på en 555 timer IC . Slå PÅ kretsen (5V), eftersom spänningen vid utlösarstiftet på 555 IC är mindre än 1/3 Vcc.

Ingångsspänningen når kondensatorn via 10 kΩ potentiometern och diod D2 så att kondensatorn börjar ladda med en tidskonstant RdR1C (där Rd är framåtriktat för Diode D2).

När kondensatorns spänning överstiger 2/3 Vcc återställs 555-timern. Då blir utgången noll volt. Vid detta ögonblick urladdas kondensatorn via dioden D1 och potentiometern R1 till utgångsstiftet eftersom den är vid jordpotential. När kondensatorns spänning går under 1/3 Vcc stiger utgången från 555 IC igen till 5V. Denna process fortsätter.

Här är laddnings- och urladdningsvägen helt annorlunda eftersom den isoleras av dioderna D1 och D2 (se bilderna ovan). Om potentiometerns mittpunkt är 50% (mitten) kan vi få en 50% arbetscykel (fyrkantiga vågor med samma pulsbredd).

Pulsbredden kan varieras genom att ändra laddnings- och urladdningstiden, detta är möjligt genom att justera potentiometern. Således får vi PWM-signalen enligt vår intensitetsnivå.

Denna signal appliceras på lysdioden via ett 4,7 kΩ motstånd. Lysdioden på lysdioden är proportionell mot medelvärdet för fyrkantvågen. För hög pulsbredd är det möjligt att få LED: s enorma ljusstyrka. Även om det är låg puls med minskar ljusstyrkan.

Tillämpningar av bipolära LED-drivrutiner

Några applikationer för LED-drivrutiner är:

Industriell / utomhusbelysning
Automatisk intensitetskontroll av gatubelysning
Kommersiell belysning
Bostadsbelysning
Mobiltelefonkamera blixt
Fordonsinredning eller bakljus
Bärbar ficklampa / ficklampa
Skyltning
Hissbelysning
LCD-bakgrundsbelysning

Således handlar det här om Bipolär LED-drivkretsdesign, dess konstruktion med en mikrokontroller, 555 timer IC och applikationer. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för denna information.

Dessutom är alla frågor angående detta koncept eller el- och elektronikprojekt , ge dina värdefulla förslag genom att kommentera i kommentarfältet nedan. Här är en fråga till dig, vilken funktion har potentiometern i en LED-dimmerkrets?