РазноеШим регулятор для светодиодов на 555 схема: Простой ШИМ регулятор 0-100% для светодиодного светильника на 555 таймере, или модернизация торшера

Шим регулятор для светодиодов на 555 схема: Простой ШИМ регулятор 0-100% для светодиодного светильника на 555 таймере, или модернизация торшера

Содержание

Простой ШИМ регулятор 0-100% для светодиодного светильника на 555 таймере, или модернизация торшера

    Как-то раз меня попросили… даже не знаю с чего начать, возможно это было так: «Нужен дешевый простой светильник на N-надцати светодиодах OSRAM  LUW W5AM-LXLY-6P7R-Z с крутилкой яркости», как оказалось позже — это был торшер, и светодиодов туда было решено поставить 4 шт, а драйвера — самый дешевый вариант, а именно — линейный стабилизатор тока на 350mA NSI50350AST3G.

    Вроде-бы все просто, блок питания на 12V, подложка на 4 светодиода (2х2 — последовательно-параллельное соединение), 4 драйвера в параллель, и какой-нибудь ШИМ для регулировки от выключенного состояния до максимума. И понеслось!

    Светодиоды светят на все 14W, оставляя ослепительные впечатления у сетчатки, драйвера греются рассеивая лишние 5W энергии в тепло, а ШИМ… да не было у нас изначально ШИМа.

    Для ШИМа я решил взять (в первый раз в своей жизни) универсальную микросхему — NE555. В интернете было найдено достаточно много схем ШИМа, и после сборки одной из них я получил крутилку яркости от 5% до 95%, что не подходило для данной конструкции и методом проб и ошибок, а так-же эмуляции всего этого безумия в Протеусе я достиг результата! Пришлось использовать таймер немножко «наоборот» — выход таймера используется для заряда/разряда конденсатора, а вывод разряда конденсатора использовать как выход.


Схема ШИМа 0-100%

    Схема была собрана на кусочке монтажной платы с двух сторон в 4 слоя и много раз переделывалась, так что фото пока-что не будет.

    Переменный резистор — самое критичное место схемы! Для плавной регулировки необходимо использовать резистор с Логарифмической зависимостью на сопротивление 10k — 100k (можно и другие, но частоту придется подобрать конденсатором).

    Во время экспериментов были мысли о использовании вместо таймера контроллера — оцифровывать напряжение с переменника, и выдавать соответствующее заполнение ШИМа, но нас «попустило»)

    Небольшой фото отчет с будущей электроникой торшера:

Вся электроника

    Как видно на фото — пришлось добавить фильтры по питанию, транзистор ключа был выпаян первый попавшийся с материнской платы.

Светодиоды
    Для тестов поставили на мелкий радиатор (флюс обязательно будет смыт)).
ШИМ
    Будем надеяться что драйвера не отпаиваются от медных шин)    Файлы для Proteus — PWM_555.zip (Осторожно! Схема отличается, но это сделано для обеспечения возможности работы в эмуляторе, в реальных условиях схема из статьи — работает).

ШИМ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ

Если стоит вопрос о регулировки яркости светодиодов, то лучше использовать схему ШИМ для управления ими. Схема построена на таймере 555, подключенном как генератор ШИМ, а вывод 7 будет управлять базой силового транзистора. Условно разделим схему на 2 части, контроллер и светодиоды. Схема может работать в широком диапазоне рабочего напряжения, от 4 до 15 вольт, и единственное что меняется — это светодиодное включение. Вот схема контроллера, способная работать от 4 до 15 вольт:

  • R1    Резистор 4.7 кОм 1/4 Вт
  • R2    Потенциометр 10 кОм
  • C1    Керамический конденсатор 0,1 мкФ
  • D1-2    1N4148 диод 
  • Т1    2N2222 транзистор NPN
  • U1    555 микросхема таймер

Потенциометр R2 контролирует время заряда и разряда и, следовательно, рабочий цикл ШИМ. Другими словами, R2 регулирует яркость светодиодов. Резистор R1 подтягивает транзистор. Светодиоды подключаются к площадке «LEDS» справа схемы.

Соединения светодиодов

Предложу некоторые виды соединений, которые уже пробовал и измерял. Для этих подключений использовал светодиоды высокой яркости 30 мА, 3,6 В, 3 мм и 5 мм. Вы конечно можете использовать любой светодиод или соединение, которое нравится, при условии что не превысите предел тока транзистора (для 2N2222 это 800 мА).

RP — это защитный резистор для каждой линии. У каждого ряда светодиодов должен быть свой защитный резистор. Хотя несколько светодиодов, подключенных параллельно, могут использовать только один резистор, этого включения всё-же следует избегать. Светодиоды всегда следует подключать последовательно с резисторами. Каждую линию состоящую из нескольких светодиодов и защитного резистора (RP), можно соединять параллельно столько раз, сколько позволяет мощность 2N2222. Помните, что транзистору может потребоваться радиатор, если он станет горячим.

Например при питании напряжением 15 В транзистор может управлять 26 рядами по 4 светодиода в каждом, что в сумме составляет 26 x 4 = 104 светодиода. Для уменьшения потерь на регулируемом транзисторе, можете поставить туда МОСФЕТ.

   Форум по LED

   Форум по обсуждению материала ШИМ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ

ШИМ на 555-м таймере

Микросхема, которая будет использована в нашем ШИМ регуляторе мощности нагрузки, называется «Интегральный таймер». У разных производителей этот таймер называется по разному.

Перечислим несколько аналогов интегрального таймера: КР1006ВИ1, ECG955M, XR-555, NE555, HA555, SE555/NE555, LC555, ICM7555, MC1455/MC1555, LM1455/LM555C, NTE955M, RM555/RC555, CA555/CA555C, LC7555, SN52555/SN72555.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема ШИМ регулятора мощности нагрузки на интегральном таймере 555.

В электронной схеме на рис. 1 диоды D1, D2 Д2Б, транзистор Q1 2N2222. Вообще-то я использовал те элементы что были под рукой. При выборе элементов следует руководствоваться следующим принципом: диоды выбирайте с минимальным прямым падением напряжения, транзистор должен выдерживать ток нагрузки. Средняя рабочая частота генератора зависит от номинала конденсатора C1 и переменного резистора R1. Резистор R3 ограничивает ток базы ключевого транзистора.

Особо хочется отметить применение 555-го таймера в этой схеме. Микросхема таймера допускает напряжение питания от 4,5 до 16 Вольт, Что в свою очередь допускает питание схемы управления мощностью нагрузки от того же источника питания который применяется для питания нагрузки, без использования дополнительного стабилизатора напряжения. Например, светодиодные лампы и ленты можно питать от источника 12 Вольт, а отдельные светодиоды — от 5 Вольт через резистор.

Ниже, на рисунках 2, 3, 4, представлены осциллограммы снятые на ножке 7 микросхемы U1 при разном положении резистора R1. От одного до другого крайнего положения ручки переменного резистора и в среднем положении.

Рис. 2. Осциллограмма управляющего сигнала. 1% мощности.

Рис. 3. Осциллограмма управляющего сигнала. 50% мощности.

Рис. 4. Осциллограмма управляющего сигнала. 99% мощности.

На представленных выше осциллограммах Вы можете видеть, что вращая ручку переменного резистора R1 мы меняем не только скважность импульсов от 1% до 99%, но так же меняется и частота следования импульсов от 6 кГц до 3 кГц.

Остаётся добавить, если вы управляете электродвигателем с помощью ШИМ управления и слышите сигнал звуковой частоты, повышайте рабочую частоту ШИМ генератора. В схеме рис. 1 повысить рабочую частоту генератора можно, уменьшив емкость конденсатора C1 и сопротивление резистора R1. На более высоких частотах генератора может немного уменьшиться диапазон регулирования мощности нагрузки.

Светодиодные фонари — Самоделкин — сделай сам своими руками

Главная » Светодиодные фонари



Раздел сайта «электроника схемы» содержит большое количество схем приборов, собранных на возможных открытых источниках интернета. Приборы, которые непременно будут вам полезны, приборы на все случаи жизни и для каждого, их можно сделать своими руками. В инструкциях по сборке подробно описан монтаж, приведены схемы, фотографии. Прочитав инструкции, вам будет намного проще собирать те или иные приборы. В этом разделе вы найдете схемы раций, блоков питания, преобразователей напряжения 12в 220в, инверторы, автомобильны, радиотехнические, и другие полезные схемы. Все что вам потребуется для сбора устройств

— это паяльник и немного терпения.



      

На рисунке показана схема простого драйвера светодиода, с напряжение питания от 3 до 18В. Основу устройства составляет таймер 555 или  LMC555 на напряжение 5В. На таймере 555 собран ШИМ — регулятор выходной мощности драйвера. Светодиоды суммарной мощностью 2Вт подключены через MOSFET транзистор IRL … Читать дальше »



 Просмотров: [11629] | Рейтинг: 4.5/6

      

Часто приходится использовать компьютер в вечернее и ночное время. Све



 Просмотров: [6113] | Рейтинг: 5.0/1

       Фонарь на свинцово-кислотном герметичном аккумуляторе с зарядным устройством.

Свинцово кислотные герметичные аккумуляторные батареи самые дешевые в настоящее время.

Электролит в них находится в виде геля, поэтому аккумуляторы допускают работу в любом пространственном положении и не производят никаких вредных испарений. Им свойстве … Читать дальше »



 Просмотров: [18638] | Рейтинг: 5.0/1

       Фонарик на источнике тока

Фонарик на источнике тока, с автоматическим выравниванием тока в светодиодах, так что светодиоды могут быть c любым разбросом параметров (светодиод VD2 задает ток, который повторяют транзисторы VT2, VT3, таким образом, токи в ветвях будут одинаковыми)
… Читать дальше »



 Просмотров: [20955] | Рейтинг: 4.2/4

       Делаем фонарик на светодиодах своими руками
 
Светодиодный фонарик с 3-х вольтовым конвертором для светодиода 0.3-1.5V 0.3-1.5V LED FlashLight … Читать дальше »


 Просмотров: [44586] | Рейтинг: 3.5/4

       Современный фонарик c режимом эксплуатации светодиода питанием постоянным стабилизированным током.

 

Схема стабилизатора тока работает следующим образом:
При подаче пита … Читать дальше »


 Просмотров: [9143] | Рейтинг: 4.0/1

      

Нажмите на картинку чтобы увеличить


А как у этой схемы с нагревом? —  сколько подашь лишнего напряжения при заданном токе в нагрузке, столько и выделится на нём мощности в нагрев. Но начинает стабилизатор работать при падении напряжения на нём от 1 В (сток (D) — общий провод (минус 12 В)). При этом на самом резисторе в 0,5 Ом (два по 1 Ом параллельно) падает ровно 0,5 В … Читать дальше »



 Просмотров: [10098] | Рейтинг: 4.0/8

       Решил проапгрейдить свою систему освещения. Для этого прикупил на DX светодиодик.

Данный светодиодик достаточно мощный и светит чистым белым цветом, без всякого постороннего желтоватого или синеватого оттенка.

Что было до этого
… Читать дальше »


 Просмотров: [11290] | Рейтинг: 4.3/9

       Как известно, для питания мощных светодиодов нужен стабилизатор тока (ну или как говорят светодиод питается током, а не напряжением), иначе светодиод прослужит не очень долго и сгорит. Для этих целей служит LED-драйвер, предназначенный для стабилизации тока и других функций (регулировка яркости и т.п.). Существуют специализированные микросхемы, да в интернете полно схем драйверов.
Однако можно собрать простейший LED драйвер на популярной микросхеме LM317. Для этого прост … Читать дальше »


 Просмотров: [14324] | Рейтинг: 4.6/7

      

Как известно основной параметр при питании светодиодов (или сборок) не напряжение, а ток. Ограничение тока через резистор не эффективна, так как львиная доля мощности теряется на резисторе. Особенно это актуально при батарейном питании.

Построить стабилизатор тока светодиода (светодиодн … Читать дальше »



 Просмотров: [7687] | Рейтинг: 3.3/3

ШИМ-регуляторы 2А 15В

Не так давно я делал обзор сенсорного диммера для светодиодных лент. Но ведь в принципе ШИМ-регулировка может применяться не только для светодиодов, но и для электродвигателей, ламп накаливания и почти любых других нагрузок. Сегодня пощупаем парочку ШИМ-регуляторов с переменным резистором.

Оба регулятора чертовски похожи, тем не менее чуть отличается топология платы, номиналы элементов, да и сами эти элементы. Но отличия по сути чисто символические, за одним исключением — у второй платы выносной регулятор, что бывает удобно. При этом в обе платы можно впаять и переменные резисторы, и разъем для выносного регулятора.

Девайс номер один представляет собой платку на классическом TL555, силовой ключ — 9926A, пара мосфетов 20В/6.5А в одном корпусе (в связи с этим я просто поражаюсь, что в параметрах указано всего 2А, а не 12А ). Перменный резистор с выключателем. Конденсатор 100мкФ, 25В. Размеры платы 32х32мм, между центрами отверстий — 26х26мм.

фоточки:



Крупнее:

Если я правильно понимаю, то тут можно увидеть еще и самовосстанавливающийся предохранитель на 2А. Но я могу круто ошибаться, например это может быть и 2А 80В, а может и наоборот — 8А 20В. Или вообще не предохранитель. Отпишитесь в комментах кто точно знает.

Девайс номер два отличается выносным регулятором и установленной 75551D, которая совместама с 555 таймером, но имеет улучшенные параметры, если верить даташиту. Разъем с шагом 2.5мм, Резистор B100k, длина провода чуть меньше 20см. Резистор без выключателя, поэтому на плате стоит перемычка там где были контакты выключателя. Конденсатор 220мкФ, 25В



Теперь тесты. Честно говоря, забыл проверить потребляемый второй платкой ток, первая ест до 15мА. частота ШИМ — 23-29кГц.

Схему, если честно, чертовски не хочется разрисовывать, не думаю что там изобретено что-то инновационное, скорее всего классическая даташитовская схема типа этой, ну плюс-минус номиналы и прочая несущественная обвязка

Как это работает.
Осциллограмма на нагрузке 100 Ом:

Попробуем подключить светодиодную полоску

Понятно, что на видео не получится нормально увидеть как оно работает.

Ну и вентилятор:



Лист данных

ne555

Универсальное ШИМ-управление с таймером 555

Важный компонент робототехники, управления двигателями и многих других приложений.Мы предлагаем вам простую схему ШИМ, а также различные варианты расширения.

Микросхема таймера 555 — важный инструмент в наборе ресурсов любого любителя, да и многих дизайнеров и инженеров. Он универсален, стабилен, дешев и имеет приемлемый диапазон рабочих напряжений. Таким образом, он представлен здесь как нестабильный мультивибратор с выходом с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Предполагается, что этот выход можно использовать для управления скоростью двигателя или яркостью света; он мог даже управлять нагревательным элементом.Эта схема питает нагрузку, которая требует только очень низкого тока, менее 200 мА, например светодиод. После этой статьи есть страница под названием «Шаг вперед», на которой вы найдете две схемы для увеличения допустимой нагрузки.

Модель 555 может работать в «моностабильном» или «нестабильном» режимах. В моностабильном режиме устройство запускает триггер от внешнего источника, выполняет операцию таймера, а затем сбрасывается, ожидая дальнейшего ввода. В нестабильном режиме цепь вокруг ИС обеспечивает триггер, так что устройство постоянно выполняет свою операцию таймера. Эта схема предназначена для выполнения примерно 100 раз в секунду (100 Гц). Отношение времени «включения» к времени «выключения» называется «рабочим циклом», часто выражаемым как процент времени «включения» от всего времени цикла. Для рабочего цикла 90% выход включен или «высокий» для 90% цикла и выключен или «низкий» для 10%. При частоте 100 Гц полный цикл занимает около 0,01 секунды, время включения — 0,009 секунды, время выключения — 0,001 секунды.

Интегральные схемы

(ИС) часто изображаются в виде прямоугольника с обозначением функции каждого контакта и, если вам повезет, номерами контактов.Для монтажа на плате также требуется подключение правильных выводов. Следовательно, при экспериментах с электроникой важно иметь распиновку любой ИС, которую вы будете использовать. На нашей принципиальной схеме на следующей странице показана распиновка в правильном порядке. Сверху слева, двигаясь против часовой стрелки, контакт 1 — это контакт заземления, контакт 2 — триггер, контакт 3 — выход, контакт 4 — сброс, контакт 5 — управляющее напряжение, контакт 6 — порог, контакт 7 — разряд и контакт 8 — напряжение питания. Более подробное описание каждого вывода и того, что он делает, будет предоставлено в следующих статьях.На данный момент целью является работающая, универсальная схема — мы рассмотрим некоторые темы более подробно в другой раз.

Построить эту схему в простейшей форме довольно просто. Вам понадобится только таймер 555, несколько диодов (тоже помогает DIYODE), потенциометр, а также несколько резисторов и конденсаторов. Мы проиллюстрировали очень простую макетную схему, по которой вы можете построить свою собственную, или просмотреть наши дополнительные пошаговые инструкции в Интернете.

Схема здесь настроена на работу от 12 В.555 будет работать от 5 до 15 вольт, и вы можете запустить эту схему от батареи 9V (ваш светодиод будет не таким ярким). Когда на схему впервые подается питание, на выходе вывода 3 высокий уровень. Ток течет от выхода через резистор 120 Ом к любому устройству, которым вы управляете. Он также проходит через один из диодов, часть переменного резистора, резистор 1 кОм, и достигает вывода триггера. Триггер подключен к контакту порогового значения и к конденсатору 100 нФ, подключенному к земле. По мере того как этот конденсатор заряжается через цепь переменного резистора / резистора на выходе, напряжение на выводе 6 (пороговое) повышается.Когда оно достигает 2/3 напряжения питания (в данном случае 8 В), внутренний триггер переключает выход на «низкий». Теперь конденсатор 100 нФ разряжается через резистор 1 кОм, другую половину переменного резистора и другой диод, пока не достигнет 1/3 напряжения питания (4 В). Теперь внутренний триггер, подключенный к контакту порогового значения, переключает выходной сигнал обратно на «высокий», и процесс повторяется.

Отношение между частью переменного резистора, участвующего в пути тока заряда, и частью пути разряда, определяет рабочий цикл выхода.Резистор 1 кОм дает минимальное значение. Если для потенциометра (название переменного резистора, подключенного ко всем трем контактам в качестве делителя напряжения) установлено значение 0 Ом, путь зарядного тока представляет собой только резистор 1 кОм, в то время как путь разряда имеет 1 кОм резистора плюс 100 кОм от потенциометра. . Это дает наибольшее время «выключения» или самый низкий рабочий цикл. Когда потенциометр повернут вверх, это соотношение изменяется, а вместе с ним и рабочий цикл. Эта схема позволяет использовать максимум 95% и минимум 5%.Если ваша схема работает правильно, вы должны иметь возможность вращать потенциометр, и ваш светодиод будет светиться и тускнеть.

Как показано, схема не имеет существенного выходного устройства. 555 может потреблять или потреблять (подавать или передавать на землю) около 200 мА, чего достаточно для управления некоторыми нагрузками, такими как светодиод; однако для большинства нагрузок потребуется выходная цепь. Благодаря преобладанию модулей, предназначенных для интерфейса микроконтроллера, контроллеры двигателя или света, принимающие сигнал ШИМ, легко доступны. Большинство из них работают с независимым источником питания, что исключает загрязнение источника питания IC скачками напряжения. В качестве альтернативы можно использовать NPN-транзистор или N-канальный MOSFET для управления более высокими токовыми нагрузками, которые описаны на следующей странице. Это очень простые и дополнительные компоненты, которые могут помочь в фильтрации, защите от обратной ЭДС или изоляции, однако это выходит за рамки данной статьи.

Эта схема увеличивает очень ограниченную мощность базовой схемы, чтобы таким же образом управлять чем-то более существенным.Выходы PWM — отличный способ приглушить группу огней, например, на панели управления или приборной панели. Мы используем один транзистор TIP31 NPN, который может обеспечить ток до 3А.

Транзистор действует как твердотельный переключатель, усиливая ток, доступный для нагрузки. Когда транзистор получает импульс от схемы ШИМ, он пропускает ток, позволяя нагрузке получать питание от основного источника питания. Когда импульс прекращается, ток также прекращается. Такое высокоскоростное переключение неприемлемо для людей, и мы просто рассматриваем его как изменение общей яркости света.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ список деталей: Jaycar Альтроники
1 х TIP31 NPN транзистор ZT-2285 Z1134
1 х 12 В диммируемая нагрузка (например, 12 В световой шар) SL-2675 S4047
Снимите светодиод и резистор 220 Ом, затем вставьте транзистор, перемычку и подключите регулируемый свет, как показано.

Здесь мы используем полевой транзистор с металлическим оксидом и полупроводником, также известный как MOSFET. В некотором смысле они похожи на транзисторы (в основном, как они ведут себя в цепи), однако они используют совершенно другой электрический принцип для обеспечения своей функции. Схема лишь ненамного сложнее, чем схема на транзисторе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.