Диммер для светодиодной ленты своими руками: Диммер для светодиодных ламп 220В своими руками

Диммер для светодиодной ленты своими руками

Это несложное устройство позволит вам не только избавиться от громоздких резисторов в цепи питания мощных светодиодов, но и регулировать их яркость в довольно большом интервале, что может оказаться весьма полезным, например, при модернизации аккумуляторного фонаря Началась эта «эпопея» с того, что один из знакомых заказал через Интернет несколько десятков сверхъярких светодиодов. Потом, естественно, возникли вопросы, как их подключить и вообще сделать какой-нибудь светильник а в вопросах электроники он разбирается «не очень». После чего и была найдена схема диммера, изображённая на фото.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Диммер для LED ленты
• Диммер для светодиодов – подключение и устройство, схемы
• Диммер для светодиодной ленты своими руками
• 5 схем сборки самодельного светорегулятора
• Диммеры для светодиодных лент: разновидности и принцип действия
• Диммер своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Регулятор яркости для светодиодной ленты

Диммер для LED ленты

Это свойство сразу же по достоинству оценило большинство потребителей, приспособив светодиоды для освещения в самых разнообразных местах.

Адаптация света под текущие нужды значительно повысила популярность и без того известных приборов. В данной статье мы рассмотрим особенности строения светодиодов, которые дают возможность регулировки яркости, а также разберемся со специальными устройствами, с помощью которых реализуется такая функция.

При пропускании определенного количества тока через такой полупроводник кремний начинает излучать свет. Механизм изменения яркости заключается в подаче различной силы тока на полупроводник и регулировке его с помощью специального оборудования. В определенном диапазоне при меньшей силе тока и светодиоды начинают светить слабее, при максимально возможном токе — светят в полную силу.

Однако достичь такого эффекта с помощью обычного подключения светодиодов к сети невозможно. Для этого нужно использовать специальное полупроводниковое устройство с регулятором, при изменении положения которого происходят контролируемые перепады силы тока, подаваемого на светодиоды. В зависимости от его строения выделяется достаточно широкий ассортимент, позволяющий подобрать устройство для своих нужд.

Строение такого устройства очень простое — оно содержит специальные стабилизаторы и несколько активных диммерных схем типа LM, которые работают как полупроводники.

Эти самые схемы и определяют основную классификацию диммеров. Помимо вышеперечисленной классификации диммеры также делятся по типу подключения к светодиодам: проходные светодиодная лента включается и выключается из разных мест ; непроходные управление светодиодной лентой светом возможно только из одного места.

На фото ниже представлена схема подключения своими руками классического диммера к обычным светодиодам. В готовых решениях, которые можно купить в любом светотехническом магазине, необходимо просто подключить провода к имеющимся разъемам. Стоит учесть, что вышеуказанная схема справедлива для светодиодной ленты, которая может светить только одним цветом например, белым.

Дело в том, что для каждого цвета необходим свой набор диммирующих схем, соответственно, и само устройство должно поддерживать подключение и регулировку многоцветных лент они же RGB. Смысл работы такого светового диммера абсолютно идентичен обычному, разница только в расширенном наборе регуляторов. Дополнительно в такую систему подключается RGB-контроллер, без которого регулирование различных цветов будет невозможно. Таким образом, с помощью диммера можно своими руками либо автоматически создать любой цвет и его оттенок, что широко используется в декоративных целях.

При включении всех трех цветов на максимально доступной мощности получается белый свет, который может использоваться в качестве дополнительного или даже основного освещения.

Использование диммеров значительно расширяет области применения светодиодного освещения, обеспечивая:. Несмотря на то, что светодиоды являются самыми современными световыми приборами на текущий момент, их возможности можно значительно расширить, применяя диммеры для управления яркостью светодиодной ленты.

Разнообразие методов регулировки выходного тока позволяет подобрать устройство под свои нужды, организовав красивое и удобное освещение. Современные производители уже начали изготовление диммеров, которые подходят для различных источников света, при этом в них отсутствуют вышеописанные недостатки — они не создают помех, эффективно рассеивают тепло, не вызывают мерцания светодиодов и лампочек, уменьшив вредное воздействие на глаза.

Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Понравилась статья? Поделиться с друзьями:. Вам также может быть интересно. Светодиоды 0. Светодиоды, как и любые другие приборы освещения, на сегодняшний день имеют большое разнообразие форм. Компания Cree, производящая светодиод XM-L T6, является одним из лидеров среди производителей светотехнических приборов. Из-за большой стоимости LED-лампы выкидывать ее после поломки — не лучшая идея.

Обидно, если. Электрический свет можно назвать одним из важнейших достижений человеческой цивилизации. Его использование невозможно без. В декоративном освещении и прочих местах, где светодиод используется как источник света, принято подключать.

Светодиоды этой серии выпускаются уже давно, появилось много более современных моделей, спрос на них. Добавить комментарий Отменить ответ.

Диммер для светодиодов – подключение и устройство, схемы

В наше время широкое распространение получили светодиодные ленты, они бывают различных цветов, но также есть и на RGB светодиодах. В чём же преимущество RGB светодиодов? А в том, что смешивая три основных цвета мы можем получить любой цвет! И вот недавно мне попался на руки небольшой кусочек этой RGB светодиодной ленты. И я решил сделать для неё свой RGB контроллер, который бы плавно менял цвета свечения.

Диммер для светодиодной ленты своими руками. При создании интерьера дизайнер особую роль отводит освещению. Изменяя его.

Диммер для светодиодной ленты своими руками

Это свойство сразу же по достоинству оценило большинство потребителей, приспособив светодиоды для освещения в самых разнообразных местах. Адаптация света под текущие нужды значительно повысила популярность и без того известных приборов. В данной статье мы рассмотрим особенности строения светодиодов, которые дают возможность регулировки яркости, а также разберемся со специальными устройствами, с помощью которых реализуется такая функция. При пропускании определенного количества тока через такой полупроводник кремний начинает излучать свет. Механизм изменения яркости заключается в подаче различной силы тока на полупроводник и регулировке его с помощью специального оборудования. В определенном диапазоне при меньшей силе тока и светодиоды начинают светить слабее, при максимально возможном токе — светят в полную силу. Однако достичь такого эффекта с помощью обычного подключения светодиодов к сети невозможно. Для этого нужно использовать специальное полупроводниковое устройство с регулятором, при изменении положения которого происходят контролируемые перепады силы тока, подаваемого на светодиоды.

5 схем сборки самодельного светорегулятора

Каждый стремится сделать свой дом красивым и уютным, используя современные устройства, лампы и новые прогрессивные разработки. Именно они позволяют совместить управление комфортом и экономией. Светорегулятор регулирует электрическую мощность нагрузки, как ламп, так и других бытовых устройств: утюгов и паяльников. Однако широкое применение это устройство приобрело для управления мощностью световых приборов. Когда напряжение низкое, то освещение получается мягким, не бьющим в глаза.

Диммер для светодиодной ленты представляет собой устройство, посредством которого выполняется регулировка светового потока. Светоизлучающие диоды характеризуются довольно ярким, направленным светом, поэтому рекомендуется обеспечить возможность снижения интенсивности свечения таких приборов.

Диммеры для светодиодных лент: разновидности и принцип действия

Светодиодные ленты используются в качестве подсветки поверхностей, элементов архитектуры, интерьера, предметов мебели. Режим работы источника света часто нуждается в корректировке, изменении яркости свечения. Он не только позволяет настроить яркость, но и увеличивает продолжительность работы светильника, поскольку с уменьшением силы света снижается нагрев LED элементов. Это делает возможным подключение различных эффектов, простейшим из которых является диммирование. Источник питания для светодиодов должен обладать особыми свойствами. Используется специальное устройство в виде отдельного модуля, которое называется драйвер.

Диммер своими руками

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера. Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.

Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять. Для регулировки яркости используются диммеры, которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции ШИМ регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода.

Таким образом, с помощью диммера можно своими руками либо.

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера. Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы.

Диммер для светодиодной ленты представляет собой электротехническое устройство, сочетающее в едином корпусе выключатель и светорегулятор, устанавливаемое в цепь управления светодиодной лентой. Его работа основывается на плавной регулировке, принцип реостата, уровня напряжения подаваемого в цепь освещения. Устанавливается и подключается к сети диммер одинаково с выключателем. Некоторые производители монтируют в микросхему диммера дроссель, при помощи которого можно отсечь помехи и шумы, создаваемые во время работы. ШИМ — метод воздействия на управляемую сеть путем изменения количества мощности, подаваемой к последней. Принцип действия заключается в регулировании длительности импульсов при их постоянной частоте.

Диммер для светодиодной ленты он же светорегулятор используется для регулировки яркости светодиодного освещения за счет изменения подаваемого напряжения или тока в зависимости от способа. Регулятор позволяет продлить срок службы светодиодной ленты, поскольку снижение интенсивности светового потока не дает светодиодам перегреваться, а ведь именно перегрев негативно влияет на продолжительность работы любых led-светильников.

Светодиодные ленты — это удобный источник освещения, который нашел свое применение в дизайне не только домашних интерьеров, но и в оформлении других помещений, например, торговых. Такие приборы не только работают как источники света, но также привлекают внимание покупателей. Иногда нужно не просто включать и выключать свет, временами требуется менять его яркость, изменять тон или цвет свечения, использовать различные визуальные эффекты. Для этой цели используются диммеры. Светодиодная лента — это осветительный прибор , изготовленный на основе гибкой платы, на которой через одинаковое расстояние смонтированы полупроводниковые светодиоды. Особенность полупроводниковых диодов состоит в нелинейности их вольт-амперной характеристики.

В последние годы востребованность светодиодных лент в качестве источника света стала выше. И удивляться тут нечему — их функциональность, экономичность и долговечность нередко превышает аналогичные показатели обычных ламп. Кроме того, любой заинтересованный человек сможет дополнительно расширить возможности этого источника освещения, купив диммер для светодиодных ламп.

Как сделать диммер на 220 и 12 В: схемы, видео, инструкция

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, это как правило, от 20% до 100%. Выставлять яркость меньше не имеет смысла, поскольку большинство ламп просто не работают в таком режиме или дают мизерное количество света, которого хватит только на свечение лампы, но при этом ничего освещать она не будет. Можно пойти в магазин и купить готовый прибор, но сейчас цены на данные устройства очень завышены и не соответствуют получаемому изделию. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы самостоятельно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 В и 220 В своими руками.

• На симисторе
• На тиристорах
• Конденсаторный светорегулятор
• На микросхеме

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт.  Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка. Узел формирования управляющего импульса, в качестве которого выступает симметричный динистор. И собственно, сам силовой ключ, управляющий нагрузкой — симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ — симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым на выходе мы получаем напряжение. От положения регулятора зависит, какая часть волны пойдет на лампу. Чем быстрее заряжается конденсатор, тем быстрее открывается ключ, и большая часть волны и мощности пойдет на нагрузку. Таким образом, схема буквально отрезает часть синусоиды. Ниже представлен график работы устройства.

Значение (t*) — это время, за которое конденсатор заряжается до порога открывания силового элемента. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Лучше всего она работает на лампах накаливания, из-за того что спираль в лампе имеет инертность, а вот со светодиодными и иными лампами могут возникнуть проблемы, поэтому необходимо перед окончательной установкой проверить работоспособность схемы конкретно на ваших потребителях. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

Вы можете не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах, которые можно легко достать из старой неработающей аппаратуры и плат, по типу телевизоров, магнитофонов и т.д. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод тиристора V1. Ключ открывается, пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2 и конденсатора С2, который заряжается через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркости ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятора вытяжки, можно сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала для улучшения качества пайки.

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами из-за особенностей их работы.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные диммеры. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больший ток он пропускает через себя. Таким образом, с помощью конденсатора можно уменьшить мощность, подаваемую на лампу, однако этот способ не позволяет производить регулировку плавно. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, все зависит от требуемых параметров яркости, а следовательно, от емкости конденсатора, которая связана с его размерами.

Как видно из схемы, есть три положения: 100% мощности, через гасящий конденсатор (уменьшение мощности) и выключено. В устройстве используется неполярный бумажный конденсатор, который можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица, связывающая емкость и напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник и с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью, подаваемой на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств за счет малого числа радиодеталей. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает некоторыми функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12 В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в малом КПД и максимально возможной мощности подключаемой нагрузки, в следствие этого, есть необходимость установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла. Однако, это идеальный вариант для маломощных схем постоянного тока и низкого напряжения, за счет своей простоты и универсальности.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и давал возможность регулировать яркость светодиодов от ноля до максимума.

Отличный вариант — диммер на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами. Установив высокую частоту работы схемы, можно избавиться от мерцания, которое часто возникает из-за дешевых покупных диммеров и вызывает быструю усталость и раздражение глаз у человека.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны, что позволяет подключать более мощную нагрузку и использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором на КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Изготовление регулятора света на 12 Вольт

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

Будет интересно прочитать:

• Светодиодный прожектор своими руками
• Ремонт диммера в домашних условиях
• Как меньше платить за свет

Простой диммер для светодиодной ленты | Hackaday.io

Аналоговый ШИМ-диммер старой школы

Детали

Когда-то в рекламе я получил несколько светодиодных индикаторов USB-порта примерно за доллар. Они удивительно яркие, демонстрируя, насколько эффективность светодиодов улучшилась с течением времени. Я видел, что на eBay светодиодные ленты стоят около доллара за метр, так что они тоже сильно подешевели. Лента содержит светодиоды SMD, сгруппированные по 3 с токоограничивающим резистором в каждой группе. Напряжение на шине 12В. В спецификациях указано, что они потребляют 4,8 Вт/м, что означает 400 мА. Поскольку имеется 20 групп/м, это означает, что светодиоды работают при токе 20 мА. Регулировка яркости осуществляется широтно-импульсной модуляцией. Полосу можно разрезать по длине между группами.

Их не следует путать со светодиодными рождественскими украшениями. Они намного ярче и предназначены для светодиодного освещения. Они бывают разных цветов, плюс теплый и холодный белый. Цветные предназначены для эффектов или для смешивания RGB для получения желаемых цветов. Я выбрал 5 метров холодного белого цвета, чтобы осветить кухонный стол.

Для управления яркостью светодиодной ленты я выбрал олдскульный ШИМ-генератор на основе почтенного таймера 555. Почему? Основная причина — память. Положение потенциометра запоминает уровень, на котором вы его оставили перед выключением. Если я использую MCU, мне нужно будет сохранить уровень в энергонезависимой памяти при выключении питания.

Конечно, если бы я управлял несколькими полосами, хотел эффекты рампы или более сложные функции, то MCU был бы уместен. Я бы использовал поворотный энкодер для генерации цифровых импульсов для увеличения или уменьшения уровня и использовал нажимной переключатель для выбора полосы, таким образом, не нужно было бы преобразовывать аналоговый сигнал в цифровой. Я бы наверное еще приделал дисплей для индикации выбранной полосы и настройки яркости. Это будет простой проект MCU, и почти любой MCU справится с этой задачей.

Я хотел, чтобы частота была примерно постоянной для всех уровней. Я нашел умную схему здесь. Он использует таймер 555 в нестабильном режиме. Я немного изменил и перерисовал схему в Kicad, чтобы избежать каких-либо проблем с авторскими правами при размещении исходного изображения.

Пути заряда и разряда проходят через управляющие диоды к обеим сторонам движка потенциометра. Поскольку период пропорционален сумме сопротивлений на каждой стороне дворника, которые в сумме составляют общее сопротивление дорожки, период и, следовательно, частота примерно постоянны во всех положениях дворника. Выбранные значения заставляют нестабильно работать на частоте около 1,3 кГц, достаточно высокой, чтобы не генерировать видимого мерцания. Силовой диод и конденсатор, а также шунтирующий конденсатор необходимы для предотвращения влияния помех источника питания, возникающих при переключении больших токов, на точку запуска 555. В более раннем прототипе их отсутствие приводило к преждевременному включению 555 на низких уровнях, из-за чего было невозможно полностью затемнить полосу, хотя это работало только на пилотном светодиоде. Пилотный светодиод и токоограничивающий резистор не являются обязательными; они для отладки.

Генератор ШИМ питает модуль переключателя питания CMOS, предназначенный для таких приложений, и стоит около доллара на eBay. Этот крошечный коммутационный модуль выдерживает колоссальные 15 А, что намного превышает потребности 5 м светодиодов, которым требуется всего 2 А. Мощный КМОП-транзистор имеет низкое сопротивление, поэтому практически не выделяется тепло. Это почти идеальные переключатели.

Если вы предпочитаете самостоятельно сворачивать силовые выключатели, возможно, потому что у вас под рукой есть силовые транзисторы, попробуйте эту страницу. В нем говорится о полосах RGB, но принципы те же.

12 В можно получить из различных источников. У меня есть блоки питания для внешних жестких дисков, которые подходят. Подойдет и старый блок питания от ПК.

Детали монтажа светодиодов зависят от моей ситуации, поэтому я объявляю этот проект завершенным.

ШИМ-генератор.pdf Схема генератора ШИМ с использованием 555 Adobe Portable Document Format — 20,46 КБ — 02.01.2019 в 13:55	Предварительный просмотр	Скачать

• 1 × 555 ИК 555 таймер
• 1 × Линейный потенциометр 10 кОм Потенциометр
• 1 × диод 1N4001 Диод
• 1 × конденсатор 0,1 мкФ Конденсатор
• 2 × диод 1N4148 Кремниевый сигнальный диод

Посмотреть все 11 компонентов

Нравится этот проект?

Делиться

Дизайн управления диммером для светодиодов — инженерное мышление

Изучите основы контроллера диммера яркости светодиодов. В этой статье мы узнаем, как спроектировать и построить схему для управления яркостью наших светодиодных лент. Вы даже можете построить схему самостоятельно!

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube

Эта простая схема позволяет нам регулировать яркость светодиодных лент, и я собираюсь показать вам, как работает схема, как ее спроектировать и даже превратить в профессионально выглядящую печатную плату. Вы даже можете скачать копию моей печатной платы и собрать свой собственный ЗДЕСЬ .

Дизайн Схема

Я собираюсь использовать светодиодные ленты SMD5050, которые потребляют относительно мало тока и обеспечивают хороший уровень освещения. Они соединены параллельно, поэтому мы можем отрезать их до нужной длины, просто убедитесь, что вы разрезаете по отмеченной линии разреза. Я собираюсь использовать 81 светодиод, разделенный на 9.полоски из 9 светодиодов.

Чтобы соединить их, мы просто отрезаем короткие провода и припаиваем их, соединяя плюс с плюсом и минус с минусом. Это даст нам светодиодную панель.

Когда мы подключаем его к источнику питания постоянного тока с напряжением 12 вольт, мы видим, что он потребляет ток примерно 1,3 ампера. Когда мы уменьшаем напряжение, свет становится тусклее, а ток также уменьшается.

Мы можем использовать переключатель, чтобы вручную включать и выключать их. Но вместо этого мы можем использовать MOSFET, который по сути представляет собой электронный переключатель, чтобы автоматизировать это и включать и выключать их сотни или даже тысячи раз в секунду, просто подавая напряжение на контакт затвора.

Я собираюсь использовать мофет IRFZ44N, потому что он может работать с напряжением и током, а также имеет низкое сопротивление стока в открытом состоянии.

Для этого урока мы будем использовать конструктор Altium, который любезно спонсировал эту статью. Все наши зрители могут получить бесплатную пробную версию этого программного обеспечения ЗДЕСЬ.

Итак, мы начинаем новый проект, а затем начинаем добавлять компоненты. Находим компоненты на сайте поставщиков, я использую mouser, но вы можете использовать кого хотите. Я нашел полевой МОП-транзистор, поэтому мы берем номер детали и вставляем его в загрузчик библиотеки, который является надстройкой, и нажимаем «Поиск», затем он находит компонент, поэтому я нажимаю «Добавить в дизайн».

Я также собираюсь добавить несколько клеммных колодок, одну для источника питания, одну для выключателя и еще одну для подключения светодиодной ленты. Клемму источника питания подключаем к земле, затем плюсовую клемму к выключателю, затем вывод выключателя к клемме светодиода. Затем клемма возврата светодиода соединится с выводом стока MOSFET. Затем контакт источника MOSFET будет подключен к земле.

Для управления МОП-транзистором мы будем использовать сигнал широтно-импульсной модуляции, и для этого мы можем использовать простой таймер 555. Это интегральная схема, что означает, что внутри нее есть несколько компонентов, объединенных вместе, чтобы сделать один компонент. Это значительно облегчает нашу работу как дизайнера. Компонент имеет 8 контактов, которые используются для разных целей.

Мы находим компонент и добавляем его в нашу схему.

МОП-транзистор обычно блокирует протекание тока, но если мы подадим напряжение на контакт затвора, он позволит протекать току, и светодиод загорится. Чем выше приложенное напряжение, тем больший ток может протекать и тем ярче светит светодиод.

Таймер 555 подает напряжение на полевой транзистор с контакта 3. Оно будет посылаться импульсами. Каждый импульс длится определенный период времени. В течение этого периода будет сегмент, где сигнал включен, поэтому подается напряжение. И будет период, когда он выключен, поэтому напряжение не подается. Таким образом, MOSFET будет испытывать среднее напряжение для каждого периода времени. Чем шире импульс включения, тем выше будет среднее напряжение, поэтому больший ток может протекать через MOSFET, и поэтому светодиод будет светиться ярче. Это широтно-импульсная модуляция, потому что мы модулируем ширину импульса.

Возвращаясь к таймеру 555.

Контакт 8 — это источник питания компонентов, поэтому мы подключаем его к плюсовой дорожке.

Контакт 1 — заземление компонентов. Итак, мы подключаем его к земле.

Контакт 4 также подключен к источнику питания, это контакт сброса. Если питание этого вывода будет прервано, это приведет к сбросу таймера 555. Мы не хотим этого для этой схемы, поэтому она постоянно запитана.

Контакт 5 — это контакт управляющего напряжения, который можно использовать для блокировки таймера. Мы не будем использовать его для этой схемы, поэтому подключим его к земле через керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Это предотвращает случайное переопределение путем фильтрации шума или частоты.

Контакт 3 — это выход, который подключается к MOSFET. Обычно здесь протекает очень небольшой ток, но если MOSFET выйдет из строя, он может потреблять большой ток и вывести из строя таймер 555. Итак, мы размещаем здесь резистор на 1 кОм, чтобы ограничить это и защитить его. Когда МОП-транзистор включен, внутри сохраняется небольшое количество электронов, нам нужно разрядить их, чтобы выключить МОП-транзистор. Поэтому мы размещаем резистор 10 кОм после резистора 1 кОм и подключаем его к земле. Это позволяет mosfet разряжаться на землю. Мы могли бы также использовать меньший резистор, но это будет работать нормально.

Внутри таймера 555 у нас есть три резистора по 5 кОм последовательно между контактами 8 и 1. У нас есть около 12 В от источника питания на контакте 8. Каждый резистор падает на одну треть напряжения. Итак, здесь мы получаем 8 вольт, а здесь мы получаем 4 вольта. Они будут использоваться в качестве ссылки.

К резисторам подключены два компаратора. Компаратор имеет положительный и отрицательный вход, а также один выход. Первый компаратор подключен к резисторам через отрицательный вход. Положительный вход подключен к контакту 6, пороговому контакту. Компаратор 2 подключен к резисторам через положительный вход. Его отрицательный вход подключен к контакту 2, триггерному контакту.

Теперь компаратор подключен к двум разным напряжениям, поэтому он может их сравнивать. Если положительное входное напряжение выше отрицательного, он выдает высокий сигнал или положительное напряжение. Если отрицательное входное напряжение равно или выше положительного входного напряжения, на выходе будет низкий сигнал или нулевое напряжение.

Мы соединим контакты 2 и 6 вместе, чтобы напряжение было одинаковым. Выход компараторов подключается к другому внутреннему компоненту, называемому триггером.

Первый компаратор подключается к входу «сброс», второй компаратор подключается к входу «установка». Существует также вывод с именем «не Q». Когда триггер получает высокий уровень сигнала от компаратора 1, он выдает высокий уровень сигнала. Когда триггер получает высокий сигнал от компаратора 2, он выдает низкий сигнал. Если оба компаратора обеспечивают низкий уровень сигнала, триггер остается неизменным и продолжает работу. Затем он проходит через другой компонент, называемый инвертором, который просто инвертирует полученный сигнал.

Если мы подадим небольшое напряжение, скажем, 3,9 В на контакты 2 и 6, компаратор 1 выдаст низкий уровень сигнала, а компаратор 2 выдаст высокий сигнал. Это устанавливает временной интервал для начала. Триггер выдает низкий сигнал. Инвертор выдает высокий уровень сигнала.

Как повышаем напряжение, например до 6 вольт. Компаратор 1 и 2 будут выдавать сигнал низкого уровня, триггер остается неизменным, отсчет времени продолжается. Но при 8 вольтах компаратор 1 выдает высокий сигнал, а компаратор 2 выдает низкий сигнал. Выход триггера теперь меняется на противоположный, и на выходе высокий уровень. Это сбрасывает время.

Выход триггера остается неизменным до тех пор, пока напряжение не упадет примерно до 4 вольт, где компаратор 1 выдает низкий уровень сигнала, а компаратор 2 выдает высокий сигнал, это снова запускает таймер.

Итак, мы видим, что по мере увеличения и уменьшения напряжения на выводах 2 и 6 изменяется вывод таймера 555. Итак, чтобы контролировать напряжение и, следовательно, временной интервал, мы подключаем контакты 2 и 6 к конденсатору.

Когда мы подключаем конденсатор к источнику питания, он мгновенно достигает напряжения батареи. Но если мы подключим его через резистор, резистор замедлит время зарядки. Чем больше резистор, тем больше времени требуется для увеличения сохраненного напряжения.

Итак, чтобы зарядить наш конденсатор, мы будем использовать фиксированный резистор на 1 кОм и потенциометр на 100 кОм. Потенциометр представляет собой переменный резистор, поэтому мы можем изменять время зарядки конденсатора. Нам также потребуется разрядить конденсатор, чтобы перезапустить таймер. Итак, мы добавим два диода, чтобы создать отдельный путь заряда и разряда. Ток в этой части цепи очень мал, так как резисторы находятся в килоомном диапазоне. Мы будем использовать два диода 1N4148, которые имеют прямой ток около 300 миллиампер, что подойдет для этого приложения.

Конденсатор будет керамическим конденсатором емкостью 10 нанофарад, через мгновение мы поймем почему. Итак, мы добавляем эти компоненты в схему, затем подключаем диоды к постоянному резистору, а диоды к контактам 1 и 3 потенциометра. Затем подключаем конденсатор к земле, а также к контактам 2 и 6 таймера 555, а также к контакту 2 потенциометра.

Контакт 7 является разрядным контактом, который подключен к нашему конденсатору времени. Внутри таймера 555 выход триггера соединяется с выводом затвора внутреннего транзистора.

Управляет протеканием тока от конденсатора к земле. Когда на выходе триггера низкий уровень, транзистор закрыт, поэтому конденсатор заряжается, и напряжение начинает увеличиваться. Когда напряжение увеличивается настолько, что на выходе триггера появляется высокий уровень, открывается транзистор, который разряжает конденсатор, и, таким образом, напряжение уменьшается. При достижении 4В конденсатор снова начинает заряжаться, при достижении 8В разряжается.

Итак, при зарядке ток течет через резистор, диод и левую часть потенциометра к конденсатору. На выходе триггера низкий уровень, поэтому разрядный транзистор выключен. Контакт 3 выводит высокий сигнал.

Как только конденсатор заряжается до 8 В, на выходе триггера становится высокий уровень, который включает транзистор, и конденсатор разряжается через правую сторону потенциометра и диода. Контакт 3 выводит сигнал низкого уровня.

Транзистор остается открытым, поэтому конденсатор разряжается до тех пор, пока не достигнет 4 В, после чего триггер снова меняет направление, выключая транзистор и снова запуская отсчет времени. Этот цикл повторяется непрерывно. Конденсатор заряжается и разряжается, создавая пилообразную волну, а таймер 555 выдает прямоугольную волну с широтно-импульсной модуляцией.

Мы использовали конденсатор емкостью 10 нанофарад, но это необязательно. Если мы используем эти формулы для расчета времени заряда и разряда с потенциометром на 50%. Мы видим, что каждый цикл составляет около 0,69 миллисекунды, что дает нам частоту 1,4 килогерца. Человеческий глаз может обнаружить мерцание света на низких частотах. Стандартное освещение в вашем доме обычно имеет частоту от 50 до 60 Гц, а мы работаем на гораздо более высокой частоте, поэтому мы можем использовать конденсатор большей емкости, чтобы уменьшить ее.

Но если бы мы использовали, например, конденсатор на 100 микрофарад, частота была бы 0,14 Гц, и каждый цикл занимал бы 7 секунд, что было бы довольно бесполезно. Итак, подумайте, как это повлияет на ваш дизайн.

Итак, я создаю простой прототип, чтобы проверить, все ли работает. Кажется, все в порядке, и я отрегулировал яркость, чтобы мы закончили дизайн печатной платы.

Мы импортируем компоненты в файл проекта печатной платы и тратим некоторое время на их размещение на плате. Затем мы определяем форму платы и добавляем любые аннотации. Затем создайте маршрут, чтобы соединить все. Затем мы увеличиваем ширину дорожки для участков цепи с более высоким напряжением и током, а также проверяем маршруты и при необходимости перемещаем их. Когда все будет готово, мы можем создать полигон и экспортировать наши файлы gerber.

Производство печатной платы

Итак, теперь мы готовы к печати нашей печатной платы.

Мы собираемся использовать JLC PCB для печати нашей печатной платы, которая также любезно спонсировала эту статью. Они предлагают исключительную ценность с 5 печатными платами всего за 2 доллара. Проверьте их ЗДЕСЬ.

Не забудьте, что вы можете скачать файлы моего дизайна ЗДЕСЬ.

Итак, мы просто авторизуемся и загружаем наш gerber-файл. Через несколько секунд он генерирует предварительный просмотр схемы на экране. Затем мы можем настроить дизайн с помощью различных цветов и материалов и т. д. Но я оставлю их по умолчанию и сохраню в корзину. Затем мы идем к кассе, заполняем наши почтовые данные, а затем выбираем вариант почтовых расходов. Я хочу, чтобы это было очень быстро, поэтому я выбираю экспресс-почту, которая дороже, вы можете выбрать более медленные методы, чтобы сэкономить на расходах. Затем отправляем заказ и оплачиваем.

Через несколько дней наша плата приходит по почте. Доски выглядят отлично, я очень доволен результатом.

Итак, начинаем припаивать компоненты к плате. Я начинаю с центра и продвигаюсь наружу. Некоторые компоненты сложны, поэтому мы используем ленту, чтобы зафиксировать их на месте. И через несколько минут у нас должна получиться идеально выглядящая печатная плата.