Регулятор яркости на таймере 555 для светодиодной ленты


Сейчас очень распространены осветительные системы на основе светодиодных лент. Основная масса недорогих светодиодных лент рассчитана на питание постоянным током напряжением 12V. Для питания светодиодных лент выпускаются самые разные импульсные источники питания.

Чаще всего используются простые импульсные блоки питания, которые только вырабатывают постоянный ток напряжением 12V. Если нужно регулировать яркость ленты приходится покупать дополнительный «контроллер» или «диммер». Здесь описывается простой «диммер», который позволяет регулировать яркость светодиодной ленты при помощи переменного резистора.

Светодиодная лента состоит из набора светодиодов, включенных через ограничитель тока. Светодиод отличается от лампы накаливания тем, что он нелинейный, и регулировать его яркость простым изменением напряжения или силы тока не получится достаточно эффективно. К тому же, на регулирующем элементе будет падать значительная мощность, приводящая к его нагреву.

Поэтому здесь используется метод питания светодиодной ленты импульсным током с широтно-импульсной модуляцией. В этом случае ключевой элемент через который проходит ток на светодиодную ленту находится либо в закрытом, либо в открытом состоянии без каких-то промежуточных состояний.

Наиболее выгоден в таком случае будет ключ на основе мощного ключевого полевого транзистора с малым сопротивлением открытого канала и достаточно большим максимально допустимым рабочим током через открытый канал.

Поскольку в любой момент времени данный транзистор будет либо открыт, либо закрыт, а переходные промежуточные состояния будут занимать ничтожно малое время, то даже при значительной мощности нагрузки (при значительной длине светодиодной ленты), учитывая очень малое напряжение падения на сопротивлении открытого канала ключевого транзистора, тепловая мощность, выделяемая на нем будет очень мала.

Это позволит, используя транзистор со значительным запасом по току, например, такой как BUZ11A (максимальный ток 10А с радиатором), без применения радиатора управлять светодиодной лентой, общей мощностью до 30W.

Принципиальная схема регулятора выполнена на основе популярной микросхемы - интегрального таймера «555» показана на рисунке. На ИМС 555 выполнен мультивибратор, генерирующий прямоугольные импульсы, которые снимаются с его вывода 3. Частота этих импульсов и их форма зависит от RC-цепи включенной между выводами 7 и 6-2 микросхемы.

Схема регулятора яркости на таймере 555 для светодиодной ленты с питанием 12В

Рис. 1. Схема регулятора яркости на таймере 555 для светодиодной ленты с питанием 12В.

Резистор R1 включен как регулятор частоты импульсов, но наличие двух диодов VD2 и VD3 позволяет регулировать не частоту, а широту импульсов, которые выделяются на выводе З А1. Эти импульсы поступают на затвор мощного ключевого полевого транзистора VT1.

В результате, через светодиодную ленту HL1 проходит импульсный ток, широту импульсов которого можно регулировать переменным резистором R1. Весьма эффективно, при этом, регулируя яркость её свечения.

Таким же образом можно организовать и устройства для плавной регулировки яркости и цвета свечения трехцветной RGB-светодиодной ленты. Для этого потребуется три такие же схемы, каждая из которых будет регулировать яркость одной из цветовых цепей RGB-светодиод-ной ленты.

Камалов А. А. РК-02-2020.


0 245 Освещение
регулятор яркости освещение светодиод светодиодная лента LED
Оставить комментарий:

cashback