Плавный регулятор для RGBW-светодиодной ленты (CD4093A)


Светодиодные ленты сейчас в моде, всем их надо... Уже все привыкли к одноцветным белым и многоцветным RGB. Но есть еще и RGBW, то есть, такой гибрид белой и многоцветной светодиодной ленты.

Там помимо трех цепей основных цветов (R, G, В), есть еще и четвертая цепь с белым светодиодом. Суть такой светодиодной ленты в том, что можно установить такой свет, который вроде бы и белый, но в какой-то мере имеет оттенок другого цвета. Конечно, это можно сделать и на RGB, но с RGBW получается такой эффект, как бы «выцветания» цвета.

То есть, цепями RGB установил какой-то цвет, а потом дал ток на W-цепь, и вот заданный цвет становится вроде тем же, но ярче, и его насыщенность уменьшается.

Это получается похожим на то, как в телевизоре регулировать цветовую насыщенность. Здесь предлагается схема регулятора яркости и цвета RGBW-светодиодной ленты.

Регулировка плавная, четырьмя переменными резисторами, что позволяет получить практически любой цвет, оттенок, яркость освещения, и нет ограничений шагами регулировки, которые имеет место в схемах на микроконтроллерах.

Для регулировки используется метод широтно-импульсной модуляции. На каждую цветовую цепь RGBW-ленты ток подается через ключ на мощном полевом транзисторе, а на затвор этого транзистора поступают прямоугольные импульсы, широту которых можно регулировать в широких пределах.

Чем больше широта положительного перепада импульса, тем больше времени за один период ток поступает на эту цветовую цепь, и меньше время, когда ток на неё не поступает. Соответственно, фактически получается что яркость больше.

Принципиальная схема

Схема состоит из четырех выходных ключей на мощных полевых транзисторах и четырех мультивибраторов на элементах микросхемы К561ТЛ1. Данная микросхема содержит четыре элемента «2И-НЕ» со свойствами триггера Шмитта. Это позволяет на каждом элементе сделать по одному мультивибратору, частота которого зависит от RC-цепи.

Например, на элементе D1.1 сделан мультивибратор для управления зеленой цепью светодиодной ленты HL1. Частота зависит от сопротивления между входом и выходом элемента и от емкости конденсатора С1.

Для того чтобы можно было регулировать не частоту, а широту импульсов на выходе данного мультивибратора, его R-составляющая состоит из переменного резистора R1, двух диодов и постоянного резистора R2.

В среднем положении резистора R1 зарядка конденсатора С1 и разрядка будет происходить одинаковое время. Если положение R1 смещено вверх, по схеме, зарядка конденсатора С1 будет происходить через диод VD1 и меньшую часть сопротивления R1, а разрядка через VD2 и большую часть сопротивления R1.

Таким образом, на заряд и разряд С1 будет уходить разное время, и поэтому переменным резистором R1 можно в широких пределах регулировать широту импульсов, поступающих на затвор VT1. Аналогично работают и четыре остальных мультивибратора.

Схема плавного регулятора свечения RGBW-светодиодной ленты на микросхеме CD4093A и транзисторах APM2054N

Рис. 1. Схема плавного регулятора свечения RGBW-светодиодной ленты на микросхеме CD4093A и транзисторах APM2054N.

Детали

Полевые транзистор APM2054N отличаются низким сопротивлением открытого канала, сравнимым с сопротивлением обычного механического выключателя, и максимальным током 10А.

Это значит, что при работе мощность на них рассеивается небольшая, но при работе на токе нагрузки более 3-5А теплоотвод все же обеспечить нужно, потому что в моменты открытия транзисторов все же имеется короткий скачек повышенной мощности.

Пекарев Д. И. РК-02-2019.


1 85 Освещение
светодиод светодиодная лента RGB светодиод освещение регулятор яркости
Оставить комментарий:

cashback