Схема плавного розжига светодиодов. Плавное включение и выключение светодиодов: схемы и принципы работы

Как работает плавный розжиг светодиодов. Какие схемы используются для плавного включения и выключения LED. Какие элементы нужны для создания схемы плавного розжига своими руками. Какие преимущества дает плавное включение светодиодов.

Принцип работы плавного розжига светодиодов

Плавный розжиг светодиодов позволяет постепенно увеличивать яркость свечения при включении и плавно снижать ее при выключении. Это достигается за счет постепенного увеличения или уменьшения тока, проходящего через светодиоды.

Основные принципы работы схем плавного розжига:

• Использование RC-цепочки для создания задержки
• Применение полевых или биполярных транзисторов
• Управление током через светодиоды с помощью ШИМ
• Использование микроконтроллеров для точного задания времени розжига

При подаче питания ток через светодиоды нарастает постепенно, обеспечивая плавное увеличение яркости. При выключении происходит обратный процесс — плавное снижение тока и яркости.

Простейшая схема плавного розжига на RC-цепочке

Самая простая схема плавного розжига светодиодов состоит из следующих элементов:

• Резистор R
• Конденсатор C
• Светодиод LED

Принцип работы:

1. При подаче питания конденсатор C начинает заряжаться через резистор R
2. По мере заряда конденсатора растет напряжение на светодиоде
3. Яркость светодиода плавно увеличивается
4. При отключении питания конденсатор разряжается через светодиод
5. Яркость плавно снижается по мере разряда конденсатора

Время розжига определяется емкостью конденсатора C и сопротивлением резистора R. Чем больше их значения, тем дольше будет происходить включение и выключение.

Схема плавного розжига на транзисторе

Более совершенная схема плавного розжига светодиодов использует транзистор для управления током. Основные элементы:

• Полевой транзистор (например, IRF540)
• Резисторы для задания времени розжига и затухания
• Конденсатор для создания задержки

Принцип работы:

1. При подаче питания конденсатор заряжается через резистор
2. Напряжение на затворе транзистора плавно нарастает
3. Транзистор постепенно открывается, увеличивая ток через светодиоды
4. При отключении питания конденсатор разряжается
5. Транзистор плавно закрывается, уменьшая ток через светодиоды

Такая схема позволяет управлять временем розжига и затухания путем подбора номиналов резисторов и емкости конденсатора.

Преимущества плавного включения светодиодов

Использование схем плавного розжига светодиодов дает ряд преимуществ:

• Снижение нагрузки на зрение при включении яркого освещения
• Увеличение срока службы светодиодов за счет отсутствия резких скачков тока
• Создание комфортной световой атмосферы
• Эстетичный внешний вид при использовании в декоративной подсветке
• Возможность реализации различных световых эффектов

Плавное включение особенно актуально для мощных светодиодных светильников и лент, используемых для основного освещения помещений.

Элементы для сборки схемы плавного розжига своими руками

Для самостоятельной сборки простой схемы плавного розжига светодиодов потребуются следующие компоненты:

• Полевой транзистор (например, IRF540 или аналог)
• Резисторы:
  • 10 кОм для ограничения тока затвора
  • 30-68 кОм для задания времени розжига
  • 20-51 кОм для задания времени затухания
• Конденсатор 220-470 мкФ, 16В
• Диод для защиты от обратного тока
• Печатная плата или макетная доска

При сборке важно правильно рассчитать токоограничивающий резистор для светодиодов и подобрать транзистор с подходящими характеристиками.

Применение микроконтроллеров для управления розжигом

Для более точного управления процессом включения и выключения светодиодов можно использовать микроконтроллеры. Это дает следующие преимущества:

• Точная настройка времени розжига и затухания
• Возможность реализации различных режимов работы
• Управление яркостью с помощью ШИМ
• Создание сложных световых эффектов
• Интеграция с другими системами умного дома

Для работы с микроконтроллером потребуется написание программы управления. Это усложняет схему, но значительно расширяет ее функциональность.

Особенности плавного розжига светодиодных лент

При реализации плавного включения светодиодных лент нужно учитывать некоторые особенности:

• Большой ток потребления (до нескольких ампер)
• Необходимость использования мощных транзисторов
• Возможное наличие встроенного драйвера в ленте
• Влияние длины ленты на параметры схемы

Для мощных светодиодных лент рекомендуется использовать готовые модули плавного розжига или схемы на основе микроконтроллеров. Это обеспечит надежную работу и широкие возможности управления.

Заключение

Плавное включение и выключение светодиодов позволяет создать комфортное освещение и продлить срок службы осветительных приборов. Существует множество схем — от простейших на RC-цепочке до сложных микроконтроллерных систем. Выбор конкретного решения зависит от требований к функциональности и мощности светодиодной нагрузки.

Плавный розжиг светодиодов своими руками – АвтоТоп

На просторах интернета имеется множество схем плавного розжига и затухания светодиодов с питанием от 12В, которые можно сделать своими руками. Все они имеют свои достоинства и недостатки, различаются уровнем сложности и качеством электронной схемы. Как правило, в большинстве случаев нет смысла сооружать громоздкие платы с дорогостоящими деталями. Чтобы кристалл светодиода в момент включения плавно набирал яркость и также плавно погасал в момент выключения, достаточно одного МОП транзистора с небольшой обвязкой.

Схема и принцип ее работы

Рассмотрим один из наиболее простых вариантов схемы плавного включения и выключения светодиодов с управлением по плюсовому проводу. Помимо простоты исполнения, данная простейшая схема имеет высокую надежность и невысокую себестоимость. В начальный момент времени при подаче напряжения питания через резистор R2 начинает протекать ток, и заряжается конденсатор С1. Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, что способствует плавному открытию транзистора VT1. Нарастающий ток затвора (вывод 1) проходит через R1 и приводит к росту положительного потенциала на стоке полевого транзистора (вывод 2). В результате происходит плавное включение нагрузки из светодиодов.

В момент отключения питания происходит разрыв электрической цепи по «управляющему плюсу». Конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию резисторам R3 и R1. Скорость разряда определяется номиналом резистора R3. Чем больше его сопротивление, тем больше накопленной энергии уйдет в транзистор, а значит, дольше будет длиться процесс затухания.

Для возможности настройки времени полного включения и выключения нагрузки, в схему можно добавить подстроечные резисторы R4 и R5. При этом, для корректности работы, схему рекомендуется использовать с резисторами R2 и R3 небольшого номинала. Любую из схем можно самостоятельно собрать на плате небольшого размера.

Элементы схемы

Главный элемент управления – мощный n-канальный МОП транзистор IRF540, ток стока которого может достигать 23 А, а напряжение сток-исток – 100В. Рассматриваемое схемотехническое решение не предусматривает работу транзистора в предельных режимах. Поэтому радиатор ему не потребуется.

Вместо IRF540 можно воспользоваться отечественным аналогом КП540.

Сопротивление R2 отвечает за плавный розжиг светодиодов. Его значение должно быть в пределах 30–68 кОм и подбирается в процессе наладки исходя из личных предпочтений. Вместо него можно установить компактный подстроечный многооборотный резистор на 67 кОм. В таком случае можно корректировать время розжига с помощью отвертки.

Сопротивление R3 отвечает за плавное затухание светодиодов. Оптимальный диапазон его значений 20–51 кОм. Вместо него также можно запаять подстроечный резистор, чтобы корректировать время затухания. Последовательно с подстроечными резисторами R2 и R3 желательно запаять по одному постоянному сопротивлению небольшого номинала. Они всегда ограничат ток и предотвратят короткое замыкание, если подстроечные резисторы выкрутить в ноль.

Сопротивление R1 служит для задания тока затвора. Для транзистора IRF540 достаточно номинала 10 кОм. Минимальная емкость конденсатора С1 должна составлять 220 мкФ с предельным напряжением 16 В. Ёмкость можно увеличить до 470 мкФ, что одновременно увеличит время полного включения и выключения. Также можно взять конденсатор на большее напряжение, но тогда придется увеличить размеры печатной платы.

Управление по «минусу»

Выше переведенные схемы отлично подходят для применения в автомобиле. Однако сложность некоторых электрических схем состоит в том, что часть контактов замыкается по плюсу, а часть – по минусу (общему проводу или корпусу). Чтобы управлять приведенной схемой по минусу питания, её нужно немного доработать. Транзистор нужно заменить на p-канальный, например IRF9540N. Минусовой вывод конденсатора соединить с общей точкой трёх резисторов, а плюсовой вывод замкнуть на исток VT1. Доработанная схема будет иметь питание с обратной полярностью, а управляющий плюсовой контакт сменится на минусовой.

В некоторых случаях от LED ламп или индикаторов требуется плавное включение и выключение. Естественно светодиод при обычной подаче питания включается мгновенно (в отличии от ламп накаливания), что требует применения в данном случае небольшой схемы управления. Она не сложная и в простейшем варианте представляет собой всего десяток радиодеталей, во главе с парочкой транзисторов.

Сборник принципиальных схем

Вначале идут общеизвестные схемы из Интернета, а далее несколько собранных лично и прекрасно работающих. Первая схема простейшая – при подаче питания диод постепенно увеличивает яркость (открывается транзистор по мере заряда конденсатора):

Делал вот такую схему плавного включения и выключения светодиодов, резистором R7 подбирается нужный ток через диод. А если вместо кнопки подключить вот этот прерыватель, то схемка сама будет разжигаться и затухать, только резистором R3 нужно установить нужный интервал времени.

Вот ещё две схемы плавного розжига и затухания, которые также лично паял:

Все эти конструкции относятся не к сетевым (от 220 В), а обычным низковольтным светодиодным индикаторам. Промышленные LED лампы с их неизвестными драйверами, чаще всего в разных плавных контроллерах работают непредсказуемо (или мигают, или включаются всё-таки резко). Так что управлять нужно не драйверами, а непосредственно светодиодами. Схемы предоставил senya70.

Обсудить статью ПЛАВНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ / ВЫКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ

Плавное включение и затухание светодиодов своими руками

Что такое плавное включение, или иначе розжиг светодиодов думаю представляют все.

Разберем подробно плавное включение светодиодов своими руками.

Светодиоды должны не сразу разжигается, а через 3-4 секунды, но изначально не мигать и не светиться вообще.

■ Транзистор IRF9540N
■ Транзистор KT503
■ Выпрямительный диод 1N4148
■ Конденсатор 25V100µF
■ Резисторы:
— R1: 4.7 кОм 0.25 Вт
— R2: 68 кОм 0.25 Вт
— R3: 51 кОм 0.25 Вт
— R4: 10 кОм 0.25 Вт
■ Односторонний стеклотекстолит и хлорное железо
■ Клеммники винтовые, 2-х и 3-х контактные, 5 мм

Изменить время розжига и затухания светодиодов можно подбором номинала сопротивления R2, а также подбором ёмкости конденсатора.

Существует много способов резки текстолита: ножовкой по металлу, ножницами по металлу, с помощью гравера и так далее.

Я с помощью канцелярского ножа сделал бороздки по намеченным линиям, далее выпилил ножовкой и обточил края напильником. Также пробовал использовать ножницы по металлу – оказалось гораздо проще, удобнее и без пыли.

Далее прошкуриваем заготовку под водой наждачной бумагой с зернистостью P800-1000. Затем сушим и обезжириваем поверхность платы 646 растворителем с помощью безворсовой салфетки. После этого нежелательно руками прикасаться к поверхности платы.

Далее с помощью программы SprintLayot открываем и печатаем на лазерном принтере схему. Печатать необходимо только слой с дорожками без обозначений.

Для этого в программе при печати слева вверху в разделе “слои” снимаем ненужные галочки. Также при печати в настройках принтера выставляем высокую четкость и максимальное качество изображения. С помощью малярного скотча приклеиваем на обычный лист А4 страницу глянцевого журнала/глянцевую фотобумагу (если их размеры меньше А4) и печатаем на ней нашу схему. Я пробовал использовать кальку, страницы глянцевого журнала и фотобумагу. Удобнее всего, конечно, работать с фотобумагой, но в отсутствии последней и страницы журнала вполне сгодятся. Калькой же пользоваться не советую – рисунок на плате очень плохо пропечатался и получится нечётким.

Теперь прогреваем текстолит и прикладываем нашу распечатку. Затем утюгом с хорошим прижимом проутюживаем плату в течение нескольких минут.

Теперь даем плате полностью остыть, после чего опускаем в ёмкость с холодной водой на несколько минут и аккуратно избавляемся от бумаги на плате. Если целиком не отдирается, то скатываем потихоньку пальцами.

Затем проверяем качество пропечатанных дорожек, и плохие места подкрашиваем тонким перманентным маркером.

С помощью двустороннего скотча приклеиваем плату на кусочек пенопласта и помещаем в раствор хлорного железа на несколько минут. Время вытравливания зависит от многих параметров, поэтому периодически достаем и проверяем нашу плату. Хлорное железо используем безводное, разводим в теплой воде согласно пропорциям, указанным на упаковке. Чтобы ускорить процесс травления можно периодически покачивать ёмкость с раствором.

После того, как ненужная медь стравилась – отмываем плату в воде. Затем с помощью растворителя или наждачки счищаем тонер с дорожек.

Затем необходимо просверлить дырочки для монтажа элементов платы. Для этого я использовал бормашинку (гравер) и сверла диаметром 0.6 мм и 0.8 мм (из-за разной толщины ножек элементов).

Далее нужно облудить плату. Есть множество различных способов, я решил воспользоваться одним из самых простых и доступных. С помощью кисточки смазываем плату флюсом (например ЛТИ-120) и паяльником лудим дорожки. Главное не держать жало паяльника на одном месте, иначе возможен отрыв дорожек при перегреве. Берем на жало больше припоя и ведем им вдоль дорожки.

Теперь напаиваем необходимые элементы согласно схеме. Для удобства в SprintLayot распечатал на простой бумаге схему с обозначениями и при пайке сверял правильность расположения элементов.

После пайки очень важно полностью смыть флюс, в противном случае могут быть коротыши между проводниками (зависит от применяемого флюса). Сначала рекомендую тщательно протереть плату 646 растворителем, а потом хорошо промыть щеткой с мылом и высушить.

После сушки подключаем «постоянный плюс» и «минус» платы к питанию («управляющий плюс» не трогаем), затем вместо светодиодной ленты подсоединяем мультиметр и проверяем, нет ли напряжения. Если хоть какое-то напряжение все-таки присутствует, значит где-то коротит, возможно плохо смыли флюс.

Проделанной работой я доволен, хоть и потратил достаточно много времени. Процесс изготовления плат методом ЛУТ показался мне интересным, и несложным. Но, не смотря на это, в процессе работы допустил, наверное, все ошибки, какие только возможно. Но на ошибках, как говориться, учатся.

Подобная плата плавного розжига светодиодов имеет достаточно широкое применение и может использоваться, как в автомобиле (плавный розжиг ангельских глазок, панели приборов, подсветки салона и т. п.), так и в любом другом месте, где есть светодиоды и питание от 12В. Например, в подсветке системного блока компьютера или декорировании подвесных потолков.

Плавный розжиг светодиодов

Светодиоды не имеют каких-либо элементов накаливания или чего-то еще, чему требовалось бы заметное время, для выхода на рабочий режим. Поэтому светодиоды начинают светить мгновенно сразу после подачи на них питающего напряжения. Аналогично при отключении питания – светодиод немедленно погаснет. Но если они используются для освещения, это не всегда может быть удобно: резко вспыхивающий свет будет слепить глаза, а резко гаснущий – на несколько секунд оставлять в полной темноте. Еще плавный набор яркости может быть полезен в гирляндах, светомузыкальных устройствах и вообще везде, где резкое включение/выключение света будет не кстати. К счастью, совсем не сложно соорудить систему, которая обеспечит плавный розжиг и гашение светодиодов.

Обратите внимание, что на приведенных ниже схемах значок светодиода подразумевает под собой один светодиод или их цепочку, которые подключаются через токоограничивающий резистор к источнику питания. При этом все параметры резисторов уже рассчитаны, светодиоды светят так, как вам хочется. И все, что вам нужно, это чтобы они разгорались и гасли плавно. Отличный пример — светодиодная лента. Если светодиоды у вас подключаются через драйвер, то приведенные схемы, скорее всего, не подойдут вовсе или будут работать не так, как это от них ожидается. В этом случае плавный розжиг и гашение светодиода правильно будет организовать средствами самого драйвера.

Итак, у нас есть линейка светодиодов, подключаемых к источнику питания через резисторы. Самая простая схема их плавного розжига выглядит так:

Разгорается плавно, но гаснет резко

При подаче питания транзистор VT1 будет открываться плавно по мере заряда конденсатора C1. Светодиоды, соответственно, загораться также будут плавно. Вот только при отключении питания свет погаснет резко. Кроме того, при значительных токах (1А и более) транзистор будет заметно греться.

У меня имеется аквариум, который освещается светодиодной лентой. Напряжение питания – 12В, ток – до 2А. Будем использовать следующую схему.

Разгорается и гаснет плавно, так как нужно

При подаче питания и разомкнутом ключе транзистор Q2 закрыт, закрыт и транзистор Q1 – светодиод не горит. Когда ключ замыкается, транзистор Q2 открывается и через резистор R1 начинает заряжаться конденсатор C1. По мере заряда конденсатора повышается напряжение на затворе мосфета Q1, он постепенно открывается, светодиод плавно разгорается. При размыкании ключа транзистор Q2 закрывается, конденсатор C1 начинает плавно разряжаться через резистор R2. Напряжение не затворе мосфета падает, светодиод плавно гаснет. У меня под рукой оказался N-канальный полевик 70N03R, собственно, параметры резисторов R1, R2 и конденсатора C1 подбирались под него. При сопротивлениях и емкости, указанных на схеме, светодиод разгорается и гаснет за одну-две секунды.

Время зажигания регулируется резистором R1 (чем больше его сопротивление, тем дольше), время гашения – резистором R2. Можно также поэкспериментировать с емкостью электролитического конденсатора C1 (следите только чтобы его допустимое напряжение было не ниже, чем рабочее). Q2 может быть, по сути, любым pnp-транзистором, я взял BC857.

Если будете использовать другой силовой полевой транзистор Q1, учтите, что это должен быть N-канальный транзистор, он должен быть способен работать с напряжением и током, которые необходимы. Его сопротивление в открытом состоянии должно быть минимальным. Напряжения на затворе полевика после заряда конденсатора рассчитывается по формуле:

U_G = U_P*R2/(R1+R2), где U_P — напряжение источника питания, R1, R2 — сопротивления соответствующих резисторов. Убедитесь, что этого напряжения будет достаточно, чтобы мосфет полностью открылся. Иначе он будет греться в процессе работы.

Используя smd-детали, можно развести схему на плату совсем небольшого размера. У меня получилось 50х17мм. Плату сделаем на одностороннем фольгированном текстолите по «лазерно-утюжной» технологии.

Упакуем ее в термоусадку и подключим к освещению аквариума.

Напечатали, протравили, облудили, спаяли

Если вдруг кому понадобится, разводку платы в Sprint-Layout 6.0 можно взять здесь.

Что в итоге получилось и насколько плавно разгораются и гаснут светодиоды можно увидеть на видео ниже.

В моем случае плавный розжиг светодиодов не несет какого-то особого функционала, но теперь включение и выключение подсветки аквариума выглядит значительно симпатичнее.

Плавное включение и выключение светодиодов

Есть случаи, когда необходимо обеспечить плавное включение светодиодов, применяемых для освещения или подсветки, а в некоторых случаях и выключение. Плавный розжиг может потребоваться по разным причинам.

Во-первых, при мгновенном включении свет сильно «бьет по глазам» и заставляет нас жмуриться и прищуриваться, выжидая, пока глаза привыкнут к новому уровню яркости. Этот эффект связан с инерционностью процесса аккомодации глаза и конечно имеет место не только при включении светодиодов, но и любых других источников света.

Просто в случае со светодиодами он усугубляется тем, что излучающая поверхность очень мала. Если говорить научным языком – источник света имеет очень большую габаритную яркость.

Во-вторых, могут преследоваться чисто эстетические цели: согласитесь плавно загорающийся или гаснущий свет – это красиво. Схема питания светодиодов должна быть усовершенствована должным образом. Рассмотрим два различных способа плавного включения и выключения светодиодов.

Задержка RC-цепью

Первое что должно прийти в голову человеку, знакомому с электротехникой – введение задержки с помощью включения в схему питания светодиодов RC-цепочки: резистора и конденсатора. Схема приведена на рис.1. При подаче напряжения на вход – напряжение на конденсаторе, по мере его заряда, будет нарастать за время приблизительно равное 5τ, где τ=RC – постоянная времени. То есть, говоря простым языком, время включения света будет определяться произведением емкости конденсатора и сопротивления резистора. Соответственно, чем больше емкость и сопротивление, тем дольше будет происходить розжиг светодиодов. При отключении питания конденсатор будет разряжаться на светодиоды. Время, в течение которого будет происходить плавное затухание, также будет определяться τ, но в этом случае вместо R в произведение войдет динамическое сопротивление светодиодов. К примеру, конденсатор на 2200 мкФ и резистор на 1 кОм теоретически «растянут» время включения на  2,2 секунды. Естественно на практике это значение будет отличаться от расчетного как за счет разброса параметров (у электролитических конденсаторов допуски на номинал обычно очень большие) RC-цепи, так и за счет параметров самих светодиодов. Не нужно забывать, что p-n-переход начнет открываться и излучать свет при определенном пороговом значении. Представленная простейшая схема хорошо позволяет понять принцип действия этого метода, но для практической реализации она мало пригодна. Для получения рабочего решения усовершенствуем ее введением нескольких дополнительных элементов (рис.2). Работает схема следующим образом: при включении питания конденсатор С1 заряжается через резистор R2, транзистор VT1, по мере изменения напряжения на затворе, уменьшает сопротивление своего канала, тем самым увеличивая ток через светодиод. Выключение питания приведет к разряду конденсатора через светодиоды и резистор R1.

Включим «мозги»…

Если схема должна обеспечить большую гибкость и функциональность, например, не меняя «железо» мы хотим получить несколько режимов работы и задавать время розжига и затухания более точно, то самое время включить в схему микроконтроллер и интегральный драйвер LED  с входом управления. Микроконтроллер способен с высокой точностью отсчитывать необходимые интервалы времени и выдавать команды на управляющий вход драйвера в виде ШИМ. Переключение режимов работы можно предусмотреть заранее и вывести для этого соответствующую кнопку. Необходимо только сформулировать – что мы хотим получить и написать соответствующую программу. В качестве примера можно привести драйвер мощных светодиодов LDD-H, который выпускается с номинальными значениями токов от 300 до 1000 мА и имеет вход ШИМ. Схема включения конкретных драйверов обычно приводится в тех. описании производителя (data sheet). В отличие от предыдущего способа, время  на включение и выключение не будет зависеть от разброса параметров элементов схемы, температуры окружающей среды или падения напряжения на светодиодах. Но за точность нужно будет заплатить – это решение дороже.

Как сделать плавный розжиг светодиодов

Резкое включение светодиодов, светодиодных лент способно ослепить, снижает эффективность подсветок, выполненных из таких приборов. Избежать этого можно, обеспечив плавный розжиг устройств и такое же их затухание.

Существует много схем, которые позволяют добиться плавного включения/выключения светодиодов. Отличаются они количеством светодиодов в сети, другими характеристиками.

Если в поделке присутствует не больше трех светодиодов, проблема решается схемой, в которой на время розжига/гашения приборов влияют настройки конденсатора.

В схеме используют транзистор, на вход которого подается «плюс» от 12-вольтового источника питания, а к выходу подсоединен светодиод. Выход последнего, через конденсатор 100 мкФ связан с коллектором транзистора. Перемычка между светодиодом и конденсатором имеет связь с корпусом. К участку между конденсатором и коллектором транзистора подсоединен резистор 15 к, второй выход которого направлен к концевику.

Можно применить для тех же условий и другую схему, в которой, кроме плавного розжига светодиодов, можно менять с помощью резистора их яркость свечения. Последний делается сопротивлением 5,6 кОм, установленным параллельно конденсатору 1000 мкФ. Один из общих для них выходов подключен на корпус, второй – к коллектору транзистора и одновременно через резистор 20 кОм – к цепи управления с напряжением 12 В. Выход транзистора связан с корпусом, а эмиттер, через светодиод, – с «минусом» блока питания.

Если потребитель более мощный и представлен, например, светодиодными лентами, то схема, которая позволяет более плавно ее включать и выключать сложнее. В ней для увеличения/уменьшения времени розжига используется резистор 4,7 кОм, а для корректировки времени затухания – на 4 кОм.

Схема содержит два транзистора:

• КТ503В, с n-p-n структурой; прибор универсальный, используется для усиления сигнала;
• IRF9540, отличающийся большой мощностью; он p-канальный; обеспечивает вторичное электропитание.

 

Цепь управления на 12 В, через диод КД552Б и резистор на 750 Ом подключена к коллектору транзистора КТ503В. Его выход соединен с массой и с «минусом» светодиодной ленты. Вход транзистора, через резистор 4,7 кОм и конденсатор 1000 мкФ (16 В) соединен с цепь управления. Параллельно конденсатору установлен резистор 4 кОм и цепь, состоящая из резистора на 10кОм и транзистора IRF9540 (вход на коллектор, выход через эмиттер). Выход транзистора IRF9540 соединен с «плюсом» светодиодной ленты.

Схема плавного розжига и затухания светодиодов

На просторах интернета имеется множество схем плавного розжига и затухания светодиодов с питанием от 12В, которые можно сделать своими руками. Все они имеют свои достоинства и недостатки, различаются уровнем сложности и качеством электронной схемы. Как правило, в большинстве случаев нет смысла сооружать громоздкие платы с дорогостоящими деталями. Чтобы кристалл светодиода в момент включения плавно набирал яркость и также плавно погасал в момент выключения, достаточно одного МОП транзистора с небольшой обвязкой.

Схема и принцип ее работы

Рассмотрим один из наиболее простых вариантов схемы плавного включения и выключения светодиодов с управлением по плюсовому проводу. Помимо простоты исполнения, данная простейшая схема имеет высокую надежность и невысокую себестоимость. В начальный момент времени при подаче напряжения питания через резистор R2 начинает протекать ток, и заряжается конденсатор С1. Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, что способствует плавному открытию транзистора VT1. Нарастающий ток затвора (вывод 1) проходит через R1 и приводит к росту положительного потенциала на стоке полевого транзистора (вывод 2). В результате происходит плавное включение нагрузки из светодиодов.

В момент отключения питания происходит разрыв электрической цепи по «управляющему плюсу». Конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию резисторам R3 и R1. Скорость разряда определяется номиналом резистора R3. Чем больше его сопротивление, тем больше накопленной энергии уйдет в транзистор, а значит, дольше будет длиться процесс затухания.

Для возможности настройки времени полного включения и выключения нагрузки, в схему можно добавить подстроечные резисторы R4 и R5. При этом, для корректности работы, схему рекомендуется использовать с резисторами R2 и R3 небольшого номинала. Любую из схем можно самостоятельно собрать на плате небольшого размера.

Элементы схемы

Главный элемент управления – мощный n-канальный МОП транзистор IRF540, ток стока которого может достигать 23 А, а напряжение сток-исток – 100В. Рассматриваемое схемотехническое решение не предусматривает работу транзистора в предельных режимах. Поэтому радиатор ему не потребуется.

Вместо IRF540 можно воспользоваться отечественным аналогом КП540.

Сопротивление R2 отвечает за плавный розжиг светодиодов. Его значение должно быть в пределах 30–68 кОм и подбирается в процессе наладки исходя из личных предпочтений. Вместо него можно установить компактный подстроечный многооборотный резистор на 67 кОм. В таком случае можно корректировать время розжига с помощью отвертки.

Сопротивление R3 отвечает за плавное затухание светодиодов. Оптимальный диапазон его значений 20–51 кОм. Вместо него также можно запаять подстроечный резистор, чтобы корректировать время затухания. Последовательно с подстроечными резисторами R2 и R3 желательно запаять по одному постоянному сопротивлению небольшого номинала. Они всегда ограничат ток и предотвратят короткое замыкание, если подстроечные резисторы выкрутить в ноль.

Сопротивление R1 служит для задания тока затвора. Для транзистора IRF540 достаточно номинала 10 кОм. Минимальная емкость конденсатора С1 должна составлять 220 мкФ с предельным напряжением 16 В. Ёмкость можно увеличить до 470 мкФ, что одновременно увеличит время полного включения и выключения. Также можно взять конденсатор на большее напряжение, но тогда придется увеличить размеры печатной платы.

Управление по «минусу»

Выше переведенные схемы отлично подходят для применения в автомобиле. Однако сложность некоторых электрических схем состоит в том, что часть контактов замыкается по плюсу, а часть – по минусу (общему проводу или корпусу). Чтобы управлять приведенной схемой по минусу питания, её нужно немного доработать. Транзистор нужно заменить на p-канальный, например IRF9540N. Минусовой вывод конденсатора соединить с общей точкой трёх резисторов, а плюсовой вывод замкнуть на исток VT1. Доработанная схема будет иметь питание с обратной полярностью, а управляющий плюсовой контакт сменится на минусовой.

Недавно решил собрать схему, которая позволила бы мне любую светодиодную ленту (будь то в автомобиле или дома) плавно разжигать.

Изобретать велосипед я не стал, и решил немного поGoogleить При поиске почти на каждом сайте находил схемы, где светодиодная нагрузка сильно ограничивается возможностями схемы. Мне же хотелось, чтобы схема всего лишь плавно поднимала напряжение на выходе, чтобы диоды плавно разгорались и схема было обязательно пассивной (не требовала дополнительного питания и в режиме ожидания не потребляла бы ток) и обязательно была бы защищена стабилизатором напряжения для увеличения срока жизни моей подсветки.

А так как плат пока я травить не научился, то решил что сначала нужно освоить самые простые схемы и при монтаже использовать готовые монтажные платы, которые как и остальные компоненты схемы, можно приобрести в любом магазине радиодеталей.

Для того что собрать схему плавного розжига светодиодов со стабилизацией мне нужно было приобрести следующие компоненты:

Вообще, готовая монтажная плат достаточно удобная альтернатива так называемому методу «ЛУТ» где с помощью программы Sprint-Layout, принтера и того же текстолита можно собрать почти любую схему. Так вот, новичкам следует всё таки сначала освоить более простой вариант, который значительно проще и что самое главное «прощает ошибки» и так же не требует наличия паяльной станции.

Немного упростив исходную схему решил её перерисовать:

Всем привет, сегодня хочу поделиться схемой плавного включения и плавного затухания светодиодов. Данную схему можно воткнуть куда ваша душа пожелает, привожу схему как с управляющим минусом, так и с управляющим плюсом. Схема не требует каких-либо дополнительных настроек и работает сразу.

Принцип работы схемы:

Управляющий «плюс» поступает через диод 1N4148 и резистор 4,7 кОм на базу транзистора КТ503. При этом транзистор открывается, и через него и резистор 68 кОм начинает заряжаться конденсатор. Напряжение на конденсаторе плавно растет, и далее через резистор 10 кОм поступает на вход полевого транзистора IRF9540. Транзистор постепенно открывается, плавно увеличивая напряжение на выходе схемы. При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается. Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм. После окончания процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребляемый ток в этом режиме незначителен.

Схема с управляющим минусом:

Отмечена распиновка IRF9540N

Схема с управляющим плюсом:

Отмечена распиновка IRF9540N и KT503

В этот раз изготавливать схему решил методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Делал я это первый раз в жизни, сразу скажу, что ничего сложного нет. Для работы нам понадобится: лазерный принтер, глянцевая фотобумага (или страница глянцевого журнала) и утюг.

К О М П О Н Е Н Т Ы:

Транзистор IRF9540N
Транзистор KT503
Выпрямительный диод 1N4148
Конденсатор 25V100µF
Резисторы:
— R1: 4.7 кОм 0.25 Вт
— R2: 68 кОм 0.25 Вт
— R3: 51 кОм 0.25 Вт
— R4: 10 кОм 0.25 Вт
Односторонний стеклотекстолит и хлорное железо
Клеммники винтовые, 2-х и 3-х контактные, 5 мм

При необходимости, изменить время розжига и затухания светодиодов можно подбором номинала сопротивления R2, а также подбором ёмкости конденсатора.

.
Р А Б О Т А:
.
?1? В этой записи подробно покажу, как изготавливать плату с управляющим плюсом. Плата с управляющим минусом делается аналогично, даже чуть проще из-за меньшего количества элементов. Отмечаем на текстолите границы будущей платы. Края делаем чуть больше, чем рисунок дорожек, а затем вырезаем. Существует много способов резки текстолита: ножовкой по металлу, ножницами по металлу, с помощью гравера и так далее.

Я с помощью канцелярского ножа сделал бороздки по намеченным линиям, далее выпилил ножовкой и обточил края напильником. Также пробовал использовать ножницы по металлу – оказалось гораздо проще, удобнее и без пыли.

Далее прошкуриваем заготовку под водой наждачной бумагой с зернистостью P800-1000. Затем сушим и обезжириваем поверхность платы 646 растворителем с помощью безворсовой салфетки. После этого нельзя руками прикасаться к поверхности платы.

?2? Далее с помощью программы SprintLayot открываем и печатаем на лазерном принтере схему. Печатать необходимо только слой с дорожками без обозначений. Для этого в программе при печати слева вверху в разделе “слои” снимаем ненужные галочки. Также при печати в настройках принтера выставляем высокую четкость и максимальное качество изображения. Программу и чуть доработанные мной схемы залил для Вас на Яндекс.Диск.

С помощью малярного скотча приклеиваем на обычный лист А4 страницу глянцевого журнала/глянцевую фотобумагу (если их размеры меньше А4) и печатаем на ней нашу схему.

Я пробовал использовать кальку, страницы глянцевого журнала и фотобумагу. Удобнее всего, конечно, работать с фотобумагой, но в отсутствии последней и страницы журнала вполне сгодятся. Калькой же пользоваться не советую – рисунок на плате очень плохо пропечатался и получится нечётким.

?3? Теперь прогреваем текстолит и прикладываем нашу распечатку. Затем утюгом с хорошим прижимом проутюживаем плату в течение нескольких минут.

Теперь даем плате полностью остыть, после чего опускаем в ёмкость с холодной водой на несколько минут и аккуратно избавляемся от бумаги на плате. Если целиком не отдирается, то скатываем потихоньку пальцами.

Затем проверяем качество пропечатанных дорожек, и плохие места подкрашиваем тонким перманентным маркером.

?4? С помощью двустороннего скотча приклеиваем плату на кусочек пенопласта и помещаем в раствор хлорного железа на несколько минут. Время вытравливания зависит от многих параметров, поэтому периодически достаем и проверяем нашу плату. Хлорное железо используем безводное, разводим в теплой воде согласно пропорциям, указанным на упаковке. Чтобы ускорить процесс травления можно периодически покачивать ёмкость с раствором.

После того, как ненужная медь стравилась – отмываем плату в воде. Затем с помощью растворителя или наждачки счищаем тонер с дорожек.

?5? Затем необходимо просверлить дырочки для монтажа элементов платы. Для этого я использовал бормашинку (гравер) и сверла диаметром 0.6 мм и 0.8 мм (из-за разной толщины ножек элементов).

?6? Далее нужно облудить плату. Есть множество различных способов, я решил воспользоваться одним из самых простых и доступных. С помощью кисточки смазываем плату флюсом (например ЛТИ-120) и паяльником лудим дорожки. Главное не держать жало паяльника на одном месте, иначе возможен отрыв дорожек при перегреве. Берем на жало больше припоя и ведем им вдоль дорожки.

?7? Теперь напаиваем необходимые элементы согласно схеме. Для удобства в SprintLayot распечатал на простой бумаге схему с обозначениями и при пайке сверял правильность расположения элементов.

?8? После пайки очень важно полностью смыть флюс, в противном случае могут быть коротыши между проводниками (зависит от применяемого флюса). Сначала рекомендую тщательно протереть плату 646 растворителем, а потом хорошо промыть щеткой с мылом и высушить.

После сушки подключаем «постоянный плюс» и «минус» платы к питанию («управляющий плюс» не трогаем), затем вместо светодиодной ленты подсоединяем мультиметр и проверяем, нет ли напряжения. Если хоть какое-то напряжение все-таки присутствует, значит где-то коротит, возможно плохо смыли флюс.

Ф О Т О Г Р А Ф И И:

Убрал плату в термоусадку

.
И Т О Г:
.
Проделанной работой я доволен, хоть и потратил достаточно много времени. Процесс изготовления плат методом ЛУТ показался мне интересным, и несложным. Но, не смотря на это, в процессе работы допустил, наверное, все ошибки, какие только возможно. Но на ошибках, как говориться, учатся.

Подобная плата плавного розжига светодиодов имеет достаточно широкое применение и может использоваться, как в автомобиле (плавный розжиг ангельских глазок, панели приборов, подсветки салона и т.п.), так и в любом другом месте, где есть светодиоды и питание от 12В. Например, в подсветке системного блока компьютера или декорировании подвесных потолков.

Плавное включение и выключение светодиодов

В данной статье будет рассмотрено несколько вариантов схем реализации идеи плавного  включения и выключения светодиодов подсветки панели приборов, салонного света, а в некоторых случаях и более мощных потребителей – габаритов, ближнего света и им подобных. Если у вас панель приборов подсвечивается с помощью светодиодов, при включении габаритов подсветка приборов и кнопок на панели будет зажигаться плавно, что выглядит достаточно эффектно. То же можно сказать и про освещение салона, которое будет плавно загораться, и плавно же затухать после закрытия дверей автомобиля. В общем, неплохой такой вариант тюнинга  подсветки :).

Схема управления плавным включением и выключением нагрузки, управляемая плюсом.

Данную схему можно использовать для плавного включения светодиодной подсветки приборной панели автомобиля.

Эту схему можно использовать и для плавного розжига стандартных ламп накаливания со спиралями небольшой мощности. При этом транзистор необходимо разместить на радиаторе с площадью рассеивания около 50 кв. см.

Схема работает следующим образом.
Управляющий сигнал поступает через диоды 1N4148 при подаче напряжения на «плюс» при включении габаритных огней и зажигания.
При включении любого из них подается ток через резистор 4,7 кОм на базу транзистора КТ503. При этом транзистор открывается, и через него и резистор 120 кОм начинает заряжаться конденсатор.
Напряжение на конденсаторе плавно растет, и далее через резистор 10 кОм поступает на вход полевого транзистора IRF9540.
Транзистор постепенно открывается, плавно увеличивая напряжение на выходе схемы.
При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается.
Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм.
После окончания процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребляемый ток в этом режиме незначителен. При необходимости, изменить время розжига и затухания управляемого элемента (светодиоды или лампы) можно подбором номиналов сопротивлений и емкости конденсатора 220 мкФ.

При правильной сборке и исправных деталях этой схеме не нужны дополнительные настройки.

Вот вариант печатной платы для размещения деталей данной схемы:

Схема плавного включения и выключения светодиодов.

Данная схема позволяет плавно включать – выключать светодиоды, а также уменьшать яркость подсветки при включении габаритов. Последняя функция может быть полезна в случае чрезмерно яркой подсветки, когда в темноте подсветка приборов начинает слепить и отвлекать водителя.

В схеме используется транзистор KT827. Переменное сопротивление R2 служит для установки яркости свечения подсветки в режиме включенных габаритов.
Подбором емкости конденсатора можно регулировать время загорания и угасания светодиодов.

Для того что бы реализовать функцию притухания подсветки при включении габаритов, нужно установить сдвоенный выключатель габаритов или использовать реле, которое бы срабатывало при включении габаритов и замыкало контакты выключателя.

Плавное выключение светодиодов.

Простейшая схема для плавного затухания светодиода VD1. Хорошо подойдет для реализации функции плавного угасания салонного света после закрытия дверей.

Диод VD2 подойдет почти любой, ток через него невелик. Полярность диода определяется в соответствии с рисунком.

 

Конденсатор C1 электролитический, большой емкости, емкость подбираем индивидуально. Чем больше емкость, тем дольше горит светодиод после отключения питания, но не стоит устанавливать конденсатор слишком большой емкости, так как  будут обгорать контакты концевиков из-за большой величины зарядного тока конденсатора. К тому же, чем больше емкость — тем массивнее сам конденсатор, могут возникнуть проблемы с его размещением.  Рекомендуемая емкость 2200 мкФ. При такой емкости подсветка затухает в течение 3-6 секунд. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 25В. ВАЖНО! При установке конденсатора соблюдайте полярность! При неправильной полярности подключения электролитический конденсатор может взорваться!

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Подключение светодиода к 12 вольтам в машине (расчет сопротивления) (видео)

Недавно решил собрать схему, которая позволила бы мне любую светодиодную ленту (будь то в автомобиле или дома) плавно разжигать.

Изобретать велосипед я не стал, и решил немного поGoogle

ить При поиске почти на каждом сайте находил схемы, где светодиодная нагрузка сильно ограничивается возможностями схемы. Мне же хотелось, чтобы схема всего лишь плавно поднимала напряжение на выходе, чтобы диоды плавно разгорались и схема было обязательно пассивной (не требовала дополнительного питания и в режиме ожидания не потребляла бы ток) и обязательно была бы защищена стабилизатором напряжения для увеличения срока жизни моей подсветки.

А так как плат пока я травить не научился, то решил что сначала нужно освоить самые простые схемы и при монтаже использовать готовые монтажные платы, которые как и остальные компоненты схемы, можно приобрести в любом магазине радиодеталей.

Для того что собрать схему плавного розжига светодиодов со стабилизацией мне нужно было приобрести следующие компоненты:

Вообще, готовая монтажная плат достаточно удобная альтернатива так называемому методу «ЛУТ» где с помощью программы Sprint-Layout, принтера и того же текстолита можно собрать почти любую схему. Так вот, новичкам следует всё таки сначала освоить более простой вариант, который значительно проще и что самое главное «прощает ошибки» и так же не требует наличия паяльной станции.

Немного упростив исходную схему решил её перерисовать:

В данной статье будет рассмотрено несколько вариантов схем реализации идеи плавного включения и выключения светодиодов подсветки панели приборов, салонного света, а в некоторых случаях и более мощных потребителей – габаритов, ближнего света и им подобных. Если у вас панель приборов подсвечивается с помощью светодиодов, при включении габаритов подсветка приборов и кнопок на панели будет зажигаться плавно, что выглядит достаточно эффектно. То же можно сказать и про освещение салона, которое будет плавно загораться, и плавно же затухать после закрытия дверей автомобиля. В общем, неплохой такой вариант тюнинга подсветки :).

Схема управления плавным включением и выключением нагрузки, управляемая плюсом.

Данную схему можно использовать для плавного включения светодиодной подсветки приборной панели автомобиля.

Эту схему можно использовать и для плавного розжига стандартных ламп накаливания со спиралями небольшой мощности. При этом транзистор необходимо разместить на радиаторе с площадью рассеивания около 50 кв. см.

Схема работает следующим образом. Управляющий сигнал поступает через диоды 1N4148 при подаче напряжения на «плюс» при включении габаритных огней и зажигания. При включении любого из них подается ток через резистор 4,7 кОм на базу транзистора КТ503. При этом транзистор открывается, и через него и резистор 120 кОм начинает заряжаться конденсатор. Напряжение на конденсаторе плавно растет, и далее через резистор 10 кОм поступает на вход полевого транзистора IRF9540. Транзистор постепенно открывается, плавно увеличивая напряжение на выходе схемы. При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается. Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм. После окончания процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребляемый ток в этом режиме незначителен. При необходимости, изменить время розжига и затухания управляемого элемента (светодиоды или лампы) можно подбором номиналов сопротивлений и емкости конденсатора 220 мкФ.

Покупать или делать самому?

Если нужно срочно или нет желания и времени собирать блок плавного включения светодиодов своими руками, то можно и купить готовое устройство в магазине. Единственный минус – цена. Стоимость некоторых изделий, в зависимости от параметров и производителя, может превышать в несколько раз себестоимости устройства сделанного своими руками.

Если есть время и особенно желание, то стоит обратить внимание на давно разработанные и проверенные временем схемы плавного включения и выключения светодиодов.

Основные выводы

Плавный розжиг светильников на основе светодиодов популярен в автоподсветке. Кроме того, медленное включение лед-элементов позволяется продлить срок их службы, независимо от места установки. Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно. В последнем случае оно обойдется гораздо дешевле. Для сборки потребуются следующие материалы и инструменты:

1. Паяльник с паяльными принадлежностями.
2. Основа для платы, например, кусок текстолита.
3. Корпус для крепления элементов.
4. Резисторы, транзисторы, диоды, конденсаторы и прочие полупроводниковые элементы.

Механизм прибора плавного розжига для светодиодов работает на принципе задерживания, возникающего в цепи «резистор-конденсатор». При этом существуют две основные схемы – простейшая и с возможностью регулировки времени зажигания. Последняя отличается от первой наличием двух резисторов с контролируемым сопротивлением. Чем выше его значение, тем дольше период медленного пуска, и наоборот.

Основа основ плавного включения

Давайте начнем с элементарных вещей и вспомним, что такое RC – цепь и как она связана с плавным розжигом и затуханием светодиода. Посмотрите на схему.

В ее состав входит всего три компонента:

• R – резистор;
• C – конденсатор;
• HL1 – подсветка (светодиод).

Два первых компонента и составляют RC – цепь (произведение сопротивления и емкости). От увеличения сопротивления R и емкости конденсатора C увеличивается время розжига LED. При уменьшении, наоборот.

Мы не будем углубляться в основы электроники и рассматривать, как протекают физические процессы (точнее ток) в данной схеме. Достаточно знать, что она лежит в основе работы всех устройств плавного розжига и затухания.

Рассмотренный принцип RC – задержки лежит в основе всех решений плавного включения и выключения светодиодов.

Изготовление плат и сборка устройства для плавного розжига светодиодов | Каталог самоделок

Приветствую всех начинающих электронщиков и любителей радиотехники и тех, что любит что-то поделать своими руками.

В данной статье я постараюсь убить сразу двух зайцев: постараюсь вам рассказать о том, как самому сделать печатную плату отличного качества, которая ничем не будет отличаться от заводского аналога, тем самым мы с вами будем делать устройство для плавного розжига и затухания светодиодов. Данное устройство можно будет использовать в автомобиле для подключения светодиодов. Например, как в этой самоделке.

Для работы нам понадобятся:

• Транзисторы – IRF9540N и КТ503;
• Конденсатор на 25 V 100 пФ;
• Диод выпрямительный 1N4148;
• Резисторы: R1 – 4.7 кОм 0,25 Вт;
• R2 – 68 кОм 0,25 Вт;
• R3 – 51 кОм 0,25 Вт;
• R4 – 10 кОм 0,25 Вт.

Клеммники винтовые, 2-х и 3-х контактные, 5 мм

Текстолит односторонний и FeCl3 – хлорное железо

Схемы плавного включения и выключения светодиодов

Разбирать громоздкие схемы не имеет смысла, т.к. для решения большинства задач справляются простые устройства, работающие на элементарных схемах. Рассмотрим одну из таких схем плавного включения и выключения светодиодов. Несмотря на простоту, она имеет ряд плюсов, высокую надежность и низкую себестоимость.

Состоит из следующих деталей:

• VT1 – полевой транзистор IRF540;
• C1 – конденсатор емкостью 220 mF и напряжением 16V;
• R1, R2, R3 – резисторы номиналом 10, 22, 40 kOm соответственно;
• LED – светодиод.

Работает от напряжения 12 Вольт по следующему алгоритму:

1. При включении схемы в цепь питания через R2 протекает ток.
2. В это время C1 набирает емкость (заряжается), что обеспечивает постепенное открытие полевика VT
3. Возрастающий ток на затворе (вывод 1) протекает через R1, и заставляет постепенно открываться сток полевика VT
4. Ток уходит на исток все того же полевика VT1 и далее на LED.
5. Светодиод постепенно усиливает излучение света.

Затухание светодиода происходит при снятии питания. Принцип обратный. После отключения питания, конденсатор C1 начинает постепенно отдавать свою емкость на сопротивления R1 и R2.

Скорость разряда, а тем самым и скорость плавного затухания светодиода, может регулироваться номиналом сопротивления R3. Поэкспериментируйте, чтобы понять, как номинал влияет на быстроту розжига и затухания LED. Принцип следующий – выше сопротивление, медленнее затухание, и наоборот.

Главный элемент – это полевой n-канальный MOSFET транзистор IRF540, все остальные полупроводниковые приборы играют вспомогательную роль (обвязка). Стоит отметить его важные характеристики:

• ток стока: до 23 Ампер;
• полярность: n;
• напряжение сток – исток: 100 Вольт.

Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Начнем, как и в абзаце выше, с варианта подключения светодиода к напряжению в 12 вольт через резистор. Для того чтобы вам лучше было понять как же происходит падение напряжение, мы приведем несколько вариантов. Когда к 12 вольтам подключено 3 светодиода, 2 и 1.

Подключение 1 светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Итак, у нас есть светодиод. Его напряжение питания 3,3 вольта. То есть если бы мы взяли источник питания в 3,3 вольта и подключили к нему светодиод, то все было бы замечательно. Но в нашем случае наблюдается повышенное напряжение, которое не трудно посчитать по формуле. 14,5-3,3= 11,2 вольта. То есть нам необходимо первоначально снизить напряжение на 11,2 вольта, а затем лишь подать напряжение на светодиод. Для того чтобы нам рассчитать сопротивление, необходимо знать какой ток протекает в цепи, то есть ток потребляемый светодиодом. В среднем это около 0,02 А. При желании можете посмотреть номинальный ток в даташите к светодиоду. В итоге, по закону Ома получается. R=11,2/0,02=560 Ом. Сопротивление резистора рассчитано. Ну, а уж схему нарисовать и того проще.

Мощность резистора рассчитывается по формуле P=UI=11.2*0,02=0,224 Вт. Берем ближайший согласно стандартного типоряда.

Подключение 2 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

По аналогии с предыдущим примером все высчитывается также, но с одним условием. Так как светодиода уже два, то падение напряжения на них будет 6,6 вольта, а оставшиеся 14,5-6,6=7,9 вольта останутся резистору. Исходя из этого, схема будет следующей.

Так как ток в цепи не изменился, то мощность резистора остается без изменений.

Подключение 3 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

И еще один вариант, когда практически все напряжение гасится светодиодами. А значит, резистор по своему номиналу будет еще меньше. Всего 240 Ом. Схема подключения 3 светодиодов к бортовой сети машины прилагается.

Напоследок нам лишь осталось сказать, что при расчетах было использовано напряжение не 12, а 14,5 вольт. Именно такое повышенное напряжение обычно возникает в электросети машины, когда она заведена. Также не трудно прикинуть, что при подключении 4 светодиодов, вам и вовсе не потребуется применение какого либо резистора, ведь на каждый из светодиодов придется по 3,6 вольта, что вполне допустимо.

Вывод

Рассмотренные решения являются самыми популярными и востребованными. В сети интернет, на формуах ведутся большие дискуссии по поводу простоты и малой функциональности данных схем, однако практика показала, что в быту их функционала хватает сполна. Большой плюс рассмотренных решений включения и выключения светодиодов – это простота изготовления и низкая себестоимость. Для разработки готового решения уйдет не более 3-7 часов.

Рекомендуем посмотреть:

Плавный розжиг и затухание светодиодов, схема

Простой электро тюнинг автомобиля с помощью плавно вспыхивающих и гаснущих светодиодов. Отечественные автомобили выпускаются с расчётом на среднего потребителя. Многих автолюбителей это не устраивает, поэтому такое авто стремятся доработать. Прежде всего, это касается подсветки приборной доски и салона.

Устройство плавной регулировки светодиодной подсветки можно собрать самому. В интернете легко найти интересную схему.

Без всякого сомнения, самой простой и надёжной является схема на полевом транзисторе. Рассмотрим подробнее.

Подсветка приборки.

Когда говорят о доработке приборной панели, то имеют в виду тюнинг электрики, который позволяет с помощью светодиодов сделать её уникальной.

Немного о работе схемы….

После включения зажигания, схема запитывается напряжением +12 V и переводится в режим ожидания.

При включении габаритов управляющее напряжение +12 V через цепочку, состоящую из диода D2 и резистора R1, поступает на транзистор КТ 503. Транзистор открывается. Электролитический конденсатор С1 заряжается.

Плавно растущее напряжение, подаётся на полевой транзистор VT1. Он плавно открывается, и постепенно увеличивает выходное напряжение, поступающее на светодиоды. Происходит их плавное загорание.

При выключении габаритов, снимается управляющее напряжение, и закрывается транзистор КТ 503. Электролитический конденсатор С1 плавно разряжается через R3. Следовательно, уменьшается напряжение на транзисторе VT1, а значит и выходное напряжение.

По мере разрядки конденсатора гаснут светодиоды.

Когда конденсатор полностью разрядится, схема снова переходит в режим ожидания, при котором потребляемый ток почти отсутствует.

Нагрузкой транзистора VT1 может быть сборка на светодиодах LED или светодиодная лента. Транзистор IRF 9540 может работать с нагрузкой до 140 Вт.

В схеме допускается производить регулировки:

• резистором R1 регулируется скорость загорания светодиодов. Чем больше номинал, тем дольше загорание; • резистором R3 регулируется скорость гашения светодиодов. Чем больше номинал, тем дольше гашение; • ёмкость С1 влияет на скорость загорания и гашения светодиодов. Чем больше номинал, тем скорость меньше.

Подсветка салона

Плавная подсветка салона имеет свои достоинства:

во-первых, при мгновенном включении света, глазам необходимо время, чтобы к нему привыкнуть. В отдельных случаях это вызывает болевые ощущения для глаз;

во-вторых, плавное изменение освещения положительно влияет на эстетику салона, и делает его более привлекательным.

Плавное включение светодиодов 12В. Плавное зажигание и гашение светодиодов, схема

Как работает схема:

Управляющий «плюс» через диод 1N4148 и резистор 4,7 кОм подается на базу транзистора КТ503. В этом случае транзистор открывается, и через него и резистор 68 кОм начинает заряжаться конденсатор. Напряжение на конденсаторе плавно нарастает, а затем через резистор 10 кОм подается на вход полевого транзистора IRF9540.Транзистор постепенно открывается, постепенно увеличивая напряжение на выходе схемы. При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается. Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм. После окончания процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребление тока в этом режиме незначительно.

Контроль по схеме минус:

Распиновка IRF9540N с маркировкой

Схема Control plus:

Распиновка IRF9540N и KT503 с маркировкой

На этот раз я решил сделать схему методом LUT (технология лазерного глажения).Сделал это впервые в жизни, сразу скажу, ничего сложного нет. Для работы нам понадобятся: лазерный принтер, глянцевая фотобумага (или страница глянцевого журнала) и утюг.

КОМПОНЕНТЫ:

Биполярный транзистор IRF9540N
Биполярный транзистор KT503
Выпрямительный диод 1N4148
Конденсатор 25 В 100 мкФ
Резисторы:
— R1: 4,7 кОм 0,25 Вт
— R2: 68 кОм 0,25 Вт
— R3: 51 кОм 0,25 Вт
— R3: 51 кОм 0,25 Вт
— R3 0,25 Вт
Одностороннее соединение из стекловолокна и хлорида железа
Винтовые клеммы, 2- и 3-полюсные, 5 мм

При необходимости можно изменить время зажигания и затухания светодиодов, выбрав значение сопротивления R2, ​​а также выбрав емкость конденсатора.

РАБОТА:
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????
? 1? В этом посте я подробно покажу, как сделать доску с контрольным плюсом. Плата с контрольным минусом сделана точно так же, даже немного проще за счет меньшего количества элементов. Размечаем на текстолите границы будущей платы. Края делаем чуть больше рисунка дорожек, после чего вырезаем. Есть много способов разрезать печатную плату: ножовкой по металлу, ножницами по металлу, гравером и так далее.

Канцелярским ножом проделал бороздки по намеченным линиям, потом вырезал ножовкой и подпилил края напильником. Еще попробовала ножницы по металлу — оказалось намного проще, удобнее и без пыли.

Затем отшлифуйте заготовку под водой наждачной бумагой с зернистостью Р800-1000. Затем просушите и обезжирьте поверхность платы 646 растворителем безворсовой тканью. После этого не прикасайтесь руками к поверхности доски.

2? Далее с помощью программы SprintLayot откройте и распечатайте схему на лазерном принтере.Вам нужно только распечатать слой с немаркированными дорожками. Для этого в программе при печати вверху слева в разделе «слои» уберите ненужные галочки. Также при печати в настройках принтера мы выставляем высокое разрешение и максимальное качество изображения. Программа и немного измененные мной схемы загружены для вас на Яндекс.Диск.

Малярным скотчем приклеиваем страницу глянцевой журнальной / глянцевой фотобумаги (если их размеры меньше А4) на обычный лист А4 и распечатываем на нем нашу схему.

Я пробовал использовать кальку, глянцевые журнальные страницы и фотобумагу. Удобнее всего, конечно, работать с фотобумагой, но при ее отсутствии страницы журнала вполне подойдут. Не советую использовать кальку — рисунок на доске напечатан очень плохо и получится нечетким.

3? Теперь прогреваем текстолит и прикрепляем нашу распечатку. Затем утюгом с хорошим давлением прогладьте доску в течение нескольких минут.

Теперь дайте доске полностью остыть, затем опустите ее в емкость с холодной водой на несколько минут и осторожно избавьтесь от бумаги на доске.Если он не оторвался полностью, то медленно сверните его пальцами.

Затем проверяем качество отпечатанных дорожек, а дефекты тонируем тонким перманентным маркером.

4? Двусторонним скотчем приклейте доску на кусок поролона и поместите в раствор хлорного железа на несколько минут. Время травления зависит от многих параметров, поэтому периодически вынимаем и проверяем нашу плату. Используем безводный хлорид железа, разводим его в теплой воде по пропорциям, указанным на упаковке.Чтобы ускорить процесс травления, можно периодически встряхивать емкость с раствором.

После удаления ненужной меди плату промываем водой. Затем при помощи растворителя или наждачной бумаги счищаем тонер с дорожек.

пять? Затем нужно просверлить отверстия для крепления элементов доски. Для этого я использовал дрель (гравер) и сверла диаметром 0,6 мм и 0,8 мм (из-за разной толщины ножек элемента).

6? Далее нужно облучать доску.Есть много разных способов, я решил использовать один из самых простых и доступных. Кисточкой смазываем плату флюсом (например ЛТИ-120) и лужим паяльником дорожки. Главное, не держать жало паяльника на одном месте, иначе при перегреве следы могут оторваться. Берем на наконечник еще припоя и ведем по дорожке.

7? Теперь припаиваем необходимые элементы по схеме. Для удобства SprintLayot распечатал схему с обозначениями на простой бумаге и проверил правильность расположения элементов при пайке.

8? После пайки очень важно полностью смыть флюс, иначе между проводниками могут остаться короткие отрезки (в зависимости от используемого флюса). Сначала я рекомендую вам тщательно протереть плату 646 растворителем, а затем хорошо промыть щеткой с мылом и просушить.

После высыхания подключаем «постоянный плюс» и «минус» платы к питанию (не трогаем «контрольный плюс»), затем вместо светодиодной ленты подключаем мультиметр и проверяем, нет ли Напряжение.Если хоть какое-то напряжение все еще присутствует, значит, где-то происходит короткое замыкание, возможно, флюс сильно смылся.

ФОТО:

Усадочная плата

V I D E O:

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????
И Т О:
?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????
Проделанной работой доволен, хотя потратил много времени. Процесс изготовления плат методом LUT показался мне интересным и несложным.Но, несмотря на это, в процессе работы я, наверное, допустил все возможные ошибки. Но они, как говорится, учатся на ошибках.

Такая плата для плавного зажигания светодиодов имеет довольно широкое применение и может применяться как в автомобиле (плавное зажигание ангельских глазков, приборных панелей, освещение салона и т. Д.), Так и в любом другом месте, где есть светодиоды и питание. от 12В. Например, в освещении системного блока компьютера или отделке натяжных потолков.

В данной статье будет рассмотрено несколько вариантов реализации идеи плавного включения и выключения светодиодов подсветки панели приборов, освещения салона, а в некоторых случаях более мощных потребителей — габариты, ближний свет и тому подобное.Если ваша приборная панель подсвечивается с помощью светодиодов, то при включенных габаритах подсветка приборов и кнопок на панели будет загораться плавно, что выглядит довольно эффектно. То же самое можно сказать и о внутреннем освещении, которое будет плавно загораться и плавно гаснуть после закрытия дверей автомобиля. В целом это хороший вариант для настройки подсветки :).

Схема управления плавным включением и выключением нагрузки, управляемая плюсом.

По этой схеме можно плавно включить светодиодную подсветку приборной панели автомобиля.

Эта схема также может быть использована для плавного зажигания стандартных ламп накаливания со спиралями малой мощности. В этом случае транзистор необходимо разместить на радиаторе с площадью рассеяния около 50 квадратных метров. см.

Схема работает следующим образом.
Управляющий сигнал поступает через диоды 1N4148 при подаче напряжения на «плюс» при включении габаритных огней и зажигания.
При включении любого из них через резистор 4,7 кОм на базу транзистора КТ503 подается ток.В этом случае транзистор открывается, и через него и резистор 120 кОм начинает заряжаться конденсатор.
Напряжение на конденсаторе плавно нарастает, а затем через резистор 10 кОм подается на вход полевого транзистора IRF9540.
Транзистор постепенно открывается, постепенно увеличивая напряжение на выходе схемы.
При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается.
Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм.
По окончании процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребление тока в этом режиме незначительно. При необходимости можно изменить время зажигания и затухания управляемого элемента (светодиодов или ламп), подобрав значения сопротивления и емкости конденсатора 220 мкФ.

При правильной сборке и обслуживаемых деталях данная схема не требует дополнительных настроек.

Вот вариант печатной платы для размещения деталей этой схемы:

Данная схема позволяет плавно включать / выключать светодиоды, а также уменьшать яркость подсветки при включении габаритов.Последняя функция может быть полезна при чрезмерно яркой подсветке, когда в темноте подсветка приборов начинает слепить и отвлекать водителя.

В схеме использован транзистор КТ827. Переменное сопротивление R2 используется для установки яркости подсветки в режиме включенных габаритов.
Путем выбора емкости конденсатора можно регулировать время зажигания и гашения светодиодов.

Для реализации функции затемнения подсветки при включении габаритов необходимо установить переключатель двойного размера или использовать реле, которое сработало бы при включении габаритов и замыкало контакты переключателя.

Светодиоды плавного выключения.

Простейшая схема плавного гашения светодиода VD1. Хорошо подходит для реализации функции плавного гашения салонного света после закрытия дверей.

Диод VD2 подойдет практически любой, ток через него небольшой. Полярность диода определяется по рисунку.

Конденсатор С1 электролитический, большой емкости, емкость подбирается индивидуально. Чем больше емкость, тем дольше горит светодиод после отключения питания, но не устанавливайте конденсатор слишком большой емкости, так как контакты концевых выключателей будут гореть из-за большого значения зарядного тока конденсатор.Кроме того, чем больше емкость, тем массивнее сам конденсатор, могут возникнуть проблемы с его размещением. Рекомендуемая емкость — 2200 мкФ. При такой мощности подсветка гаснет в течение 3-6 секунд. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 25 В. ВАЖНЫЙ! Соблюдайте полярность при установке конденсатора! При неправильной полярности электролитический конденсатор может взорваться!

Помимо чисто декоративной функции, например, освещения автосалона, принципиальное практическое значение для светодиодов имеет использование плавного пуска или зажигания — значительное продление срока службы.Поэтому рассмотрим, как сделать прибор для решения такой задачи своими руками, стоит ли вообще делать его самому или лучше купить уже готовое, что для этого тоже требуется. как и какие варианты схем доступны для любительского изготовления.

Первый вопрос, который возникает при необходимости включения в схему модуля плавного зажигания светодиодов, — делать это самому или покупать. Естественно, проще приобрести готовый блок с заданными параметрами.Однако у такого способа решения проблемы есть один серьезный недостаток — цена. При изготовлении своими руками стоимость такого устройства снизится в несколько раз. К тому же процесс сборки не занимает много времени. К тому же есть проверенные варианты устройства — остается только приобрести необходимые комплектующие и оборудование и правильно их подключить, согласно инструкции.

Примечание! Светодиодное освещение широко используется в автомобилях. Например, это могут быть дневные ходовые огни и освещение салона.Включение блока плавного зажигания светодиодных ламп позволяет в первом случае значительно продлить срок службы оптики, а во втором — предотвратить ослепление водителя и пассажиров резким включением света в салоне. , что делает систему освещения более комфортной.

Что вам понадобится

Для правильной сборки модуля мягкого зажигания светодиодов вам понадобится набор из следующих инструментов и материалов:

1. Паяльная станция и набор расходных материалов (припой, флюс и др.)).
2. Фрагмент листа текстолита для изготовления доски.
3. Корпус для компонентов.
4. Необходимые полупроводниковые элементы — транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды, кристаллы льда.

Однако, прежде чем вы начнете создавать собственное устройство плавного пуска / демпфирования для светодиодов, вам необходимо ознакомиться с принципами его работы.

На изображении представлена ​​схема простейшей модели устройства:

Имеет три рабочих элемента:

1. Резистор (R).
2. Модуль конденсатора (С).
3. Светодиод (HL).

Схема резистор-конденсатор, основанная на принципе RC-задержки, фактически управляет параметрами зажигания. Таким образом, чем больше значение сопротивления и емкости, тем дольше или плавнее включается ледяной элемент, и наоборот.

Рекомендация! В настоящее время разработано огромное количество схем блокировки плавного зажигания для светодиодов 12В. Все они отличаются характерным набором плюсов и минусов, уровнем сложности и качества.Нет смысла делать устройства с большими платами самостоятельно из дорогих комплектующих. Проще всего сделать модуль на основе одного транзистора с небольшой обвязкой, достаточной для отложенного включения и выключения ледяной лампы.

Плавное включение и выключение светодиодных схем

Существует два популярных и доступных для самостоятельного изготовления варианта плавного зажигания светодиодов:

1. Самый простой.
2. С функцией установки периода запуска.

Читайте также Динамическая подсветка монитора: характеристика, схема, настройка

Рассмотрим, из каких элементов они состоят, каков алгоритм их работы и основные особенности.

Простая схема плавного включения и выключения светодиодов

Только на первый взгляд представленная ниже схема плавного зажигания может показаться упрощенной. На самом деле он очень надежный, недорогой и имеет множество преимуществ.

Он основан на следующих компонентах:

1. IRF540 — полевой транзистор (VT1).
2. Емкостной конденсатор 220 мФ, 16 В (С1).
3. Цепочка резисторов на 12, 22 и 40 кОм (R1, R2, R3).
4. Кристалл светодиодный.

Устройство работает от источника питания 12 В постоянного тока по следующему принципу:

1. Когда цепь запитана, ток начинает течь через блок R2.
2. За счет этого элемент C1 постепенно заряжается (увеличивается номинальная емкость), что, в свою очередь, способствует медленному открытию модуля VT.
3. Увеличивающийся потенциал на выводе 1 (полевой затвор) вызывает прохождение тока через R1, что способствует постепенному открытию контакта 2 (сток ТН).
4. В результате ток передается на источник полевого блока и на нагрузку и обеспечивает плавное включение светодиода.

Процесс гашения ледяной стихии происходит по обратному принципу — после отключения питания (открытия «контроль плюс»). В этом случае конденсаторный модуль, постепенно разряжаясь, передает потенциал емкости на блоки R1 и R2.Скорость процесса регулируется номиналом элемента R3.

Основным элементом в системе мягкого зажигания светодиодов является МОП-транзистор IRF540 полевого n-канального типа (в качестве опции можно использовать российскую модель КП540).

Остальные компоненты относятся к обвязке и имеют второстепенное значение. Поэтому нелишним будет привести здесь его основные параметры:

1. Ток стока в пределах 23А.
2. Значение полярности n.
3. Номинальное напряжение сток-исток составляет 100 В.

Важно! В связи с тем, что скорость зажигания и затухания светодиода полностью зависит от величины сопротивления R3, можно выбрать необходимое значение, установить определенное время для плавного пуска и выключить ледяную лампу. В этом случае правило выбора простое — чем выше сопротивление, тем дольше зажигание, и наоборот.

Модифицированная версия с возможностью регулировки времени

Часто возникает необходимость изменить период плавного зажигания светодиодов.Рассмотренная выше схема не дает такой возможности. Поэтому в него необходимо ввести еще два полупроводниковых компонента — R4 и R5. С их помощью можно установить параметры сопротивления и тем самым контролировать скорость зажигания диодов.

Простой электротюнинг автомобиля с помощью плавно мигающих и затемняющих светодиодов. Отечественные автомобили производятся для среднего потребителя. Это не устраивает многих автолюбителей, поэтому они стремятся доработать такую ​​машину. В первую очередь это касается подсветки панели приборов и салона.

Устройство для плавной регулировки светодиодной подсветки можно собрать своими руками. В Интернете легко найти интересную схему.

Самой простой и надежной схемой, несомненно, является полевой транзистор.
Рассмотрим подробнее.

Приборка освещения.

Когда говорят об улучшении приборной панели, имеют в виду настройку электрики, которая позволяет сделать ее уникальной с помощью светодиодов.

Немного о работе схемы… ..:

После включения зажигания схема получает питание +12 В и переходит в дежурный режим.

При включении габаритов на транзистор КТ 503 подается управляющее напряжение +12 В по цепочке, состоящей из диода D2 и резистора R1. Транзистор открывается. Электролитический конденсатор С1 заряжается.

На полевой транзистор VT1 подается плавно нарастающее напряжение. Он плавно открывается и постепенно увеличивает выходное напряжение, подаваемое на светодиоды.Они загораются плавно.

При выключении габаритов снимается управляющее напряжение, а транзистор КТ 503 закрывается.
Электролитический конденсатор С1 плавно разряжается через R3. Следовательно, напряжение на транзисторе VT1 уменьшается, а значит, и выходное напряжение.

По мере разряда конденсатора светодиоды гаснут.

Когда конденсатор полностью разряжен, схема снова переходит в режим ожидания, при этом почти не потребляется ток.

Нагрузкой транзистора VT1 может быть сборка на светодиодах или светодиодная лента.
Транзистор IRF 9540 выдерживает нагрузки до 140 Вт.

Допускается внесение корректировок в схему:

Резистор R1 регулирует скорость молнии светодиодов. Чем выше номинал, тем дольше дубление; Резистор
R3 регулирует скорость гашения светодиода. Чем выше номинал, тем дольше гашение; Емкость
C1 влияет на скорость молнии и гашения светодиодов. Чем выше номинал, тем ниже скорость.

Внутреннее освещение

Плавное внутреннее освещение имеет свои преимущества:

первое, когда свет включается мгновенно, требуется время, чтобы глаза к нему привыкли. В некоторых случаях это вызывает боль в глазах;

во-вторых, плавная смена освещения положительно сказывается на эстетике интерьера, делает его более привлекательным.

Светодиод загорается после срабатывания концевых выключателей двери.

Схема выглядит так:

В отличие от предыдущей схемы, здесь управляющее напряжение –12 В, поступающее от концевых выключателей.

По сравнению с предыдущей, в схеме удалены отдельные элементы: транзистор КТ 503, диод D2 и резистор R1, но принцип работы остался прежним.

Сборка схемы

Элементы схемы размещены на печатной плате, которая изготавливается в определенной последовательности:

1. Подготовка текстолитовой пластины. Его размер зависит от количества элементов и их расположения. Вырезанную пластину необходимо обработать мелкой наждачной бумагой и обезжирить.

2. Используя Sprint Layout, рисуем будущую доску. Для печати изображения используется лазерный принтер в режиме высокой четкости и качества изображения.

Программа выбирает режим, в котором будет печататься только слой с немаркированными дорожками.
Рисунок напечатан на глянцевой странице журнала или фотобумаге.

3. Нанесите распечатку на нагретую пластину печатной платы и прижмите ее горячим утюгом. Держим утюг несколько минут.

4. После охлаждения опустите пластину в холодную воду и удалите бумагу с поверхности.

5. В подготовленный хлорное железо опускаем пластину, закрепленную на куске поролона. Во время травления можно снимать и контролировать доску.

6. Протравленную пластину промываем в воде, а дорожки очищаем растворителем или наждачной бумагой.

7. Просверливаем в готовой доске отверстия для крепления элементов. Использованы сверла 0,6 мм.

8. Обслуживаем борт. Самый доступный способ — смазать плату флюсом кисточкой, а паяльником окунуть. Важно не перегревать дорожки, чтобы они не отклеивались.

9. Устанавливаем на плату элементы схемы и припаиваем их.

10. По окончании работы необходимо очистить плату от остатков флюса. На чистой плате не будет коротких замыканий между дорожками.

В результате рассмотрения следует отметить, что описанные схемы успешно используются не только для электротюнинга автомобиля. Их часто используют с различными устройствами с питанием +12 В.

Недавно я решил собрать схему, которая позволила бы мне плавно зажигать любую светодиодную ленту (в машине или дома).Велосипед изобретать не стал, а решил погуглить его. При поиске почти на каждом сайте я обнаружил схемы, в которых нагрузка на светодиоды сильно ограничена возможностями схемы.

Я хотел, чтобы схема просто плавно повышала выходное напряжение, чтобы диоды плавно разгорались, а схема была обязательно пассивной (она не требовала дополнительной мощности и не потребляла ток в режиме ожидания) и, безусловно, была бы защищена регулятор напряжения для увеличения срока службы моей подсветки…

А так как травить платы я так и не научился, то решил, что для начала нужно освоить простейшие схемы и использовать для монтажа готовые печатные платы, которые, как и остальные схемные компоненты, могут быть куплен в любом магазине радиодеталей.

Для того, чтобы собрать схему плавного зажигания светодиодов со стабилизацией, мне потребовалось приобрести следующие комплектующих:

В целом готовая печатная плата — это довольно удобная альтернатива так называемому методу «LUT», когда с помощью Sprint-Layout, принтера и той же печатной платы можно собрать практически любую схему.Итак, новичкам все же следует сначала освоить более простой вариант, который намного проще и, что самое главное, «прощает ошибки», а также не требует паяльной станции.

Немного упростив исходную схему, решил ее перерисовать:

Я знаю, что на схемах транзистор и стабилизатор так не обозначены, но мне так проще, а вам будет понятнее. А если вам, как и мне, удалось позаботиться о стабилизации, то вам понадобится еще более простая схема:

То же самое, только без использования стабилизатора KREN8B.

• R3 — 10 кОм
• R2 — 51 кОм
• R1 — от 50 кОм до 100 кОм (сопротивление этого резистора можно регулировать скоростью свечения светодиода).
• C1 — от 200 до 400 мкФ (вы можете выбрать другие емкости, но не должны превышать 1000 мкФ).

На тот момент мне понадобились две платы мягкого розжига:
— для уже сделанной подсветки ног.
— для плавного розжига панели приборов.

Так как я давно позаботился о стабилизации светодиодов, освещающих ноги, КРЕНК в цепи зажигания больше не понадобился.

Схема плавного зажигания без стабилизатора.

Для такой схемы я использовал всего 1,5 кв. См печатной платы, которая стоит всего 60 руб.

Схема плавного зажигания со стабилизатором напряжения.

Размеры 25 x 10 мм.

Достоинства данной схемы в том, что подключаемая нагрузка зависит только от возможностей блока питания (автомобильного аккумулятора), и от полевого транзистора IRF9540N, что очень надежно (дает возможность подключать нагрузки мощностью 140Вт через себя при токе до 23А (информация из интернета).10 метров светодиодной ленты, но тогда транзистор придется охлаждать, благо в такой конструкции можно закрепить радиатор на поле (что конечно приведет к увеличению площади схемы).

Во время первого тестирования схемы было снято короткое видео:

Изначально R1 был рассчитан на 60 кОм, и мне не понравилось то, что зажигание до полной яркости занимало около 5-6 секунд, позже к R1 был припаян еще один резистор 60 кОм и время зажигания было сокращено до 3 секунд, что было то самое, чтобы осветить ноги…

А так как цепь зажигания для подсветки ног надо было подключить в разрыв главной цепи питания, не долго думая как его заизолировать, просто засунул в кусок велосипедной камеры.

Подключив схему плавного розжига, снял еще одно видео:

Вот и все, благодарю всех, кто еще смог дочитать этот пост до конца. Конечно, для кого-то это будет хард баян, но надеюсь найдутся товарищи, которым будет интересно.

Схема плавного переключения светодиодной ленты. Плавное зажигание светодиодов. Рукописное изготовление упвл

Лампы накаливания горят около 1000 часов, но если их часто включать и выключать, срок их службы становится еще меньше. Продлить срок службы можно, установив софт-переключатель для ламп накаливания, также описанный способ подходит для защиты галогенных ламп.

Причины преждевременного перегорания

Лампы накаливания — старый источник света, конструкция предельно проста — в герметичную стеклянную колбу установлена ​​вольфрамовая спираль, при протекании через нее тока она нагревается и начинает светиться.

Однако такая простота не означает долговечности и надежности. Срок их службы составляет около 1000 часов, а зачастую и меньше. Выгорание может быть вызвано:

• скачками напряжения;
• частое включение и выключение;
• другие причины, такие как колебания температуры, механические повреждения и вибрация.

В этой статье мы рассмотрим, как минимизировать вред от частого включения лампы. Когда свет не горит, его катушка холодная. Его сопротивление в 10 раз ниже, чем у горячей катушки.Основной режим работы — горячее состояние лампы. Из закона Ома известно, что ток зависит от сопротивления, чем оно ниже, тем больше ток.

При включении лампы через холодную катушку протекает большой ток, но по мере нагрева он начинает уменьшаться. Первоначальный большой ток разрушительно воздействует на катушку. Во избежание этого необходимо организовать плавное включение ламп накаливания.

Диммер для плавного включения

Принцип работы

Для ограничения тока включения лампы накаливания можно снизить начальное напряжение и постепенно увеличивать его до номинального значения.Для этого воспользуйтесь устройством плавного включения ламп накаливания.

Устройство включается обрывом питающего провода между выключателем и светильником. При подаче напряжения, в первый момент времени оно близко к нулю, схема мягкого зажигания постепенно его увеличивает. Обычно их собирают по схеме фазоимпульсного регулятора на тиристорах, симисторах или полевых транзисторах.

Скорость нарастания напряжения зависит от схемы устройства, обычно 2-3 секунды от 0 до 220 В.

Основной характеристикой блока защиты является допустимая мощность подключенной нагрузки. Обычно лежит в пределах 100-1500 Вт.

Готовые решения

Блоки защиты светильников продаются практически в каждом хозяйственном и электрическом магазине. Такой блок может называться иначе, чем было упомянуто выше, например: «Устройство защиты галогенных ламп и ламп накаливания» или другое подобное название. Как уже было отмечено, при покупке главное, на что следует обратить внимание, — это мощность блока розжига.

Под торговой маркой «Гранит» выпускается широкий ассортимент подобных устройств.

Предложение от «Гранита»

Есть еще миниатюрные блоки «Навигатор»; их можно удобно спрятать в распределительную коробку, если она не забита проводами вверх. Он также поместится внутри большинства светильников, например, в основании настольной лампы или между потолком и люстрой, если это возможно.

Компактный защитный бокс

Схемы

Поскольку устройство для плавного включения ламп накаливания и галогенных ламп не представляет особой сложности с точки зрения схемотехники, его можно собрать своими руками.Процесс сборки может осуществляться:

• навесная установка;
• на макете;
• на печатной плате.

И именно от ваших навыков и возможностей самым надежным вариантом будет печатная плата; в этом случае лучше держаться подальше от поверхностного монтажа, если вы не знаете особенностей такого монтажа в цепях 220 В.

Плавное включение ламп 220 В: тиристорная схема

Первая схема представлена ​​на рисунке ниже.Его основной функциональный элемент — тиристор, входящий в плечи диодного моста. Номиналы всех элементов подписаны. Если использовать его как плавный розжиг торшера, настольной лампы или другого переносного светильника, то его удобно заключить в корпус, подойдет распределительная коробка для наружной установки. На розетке установите розетку для подключения лампы. По сути, это обычный диммер, и плавного пуска как такового нет. Вы просто поворачиваете ручку потенциометра, плавно увеличивая напряжение на лампе.Кстати, такая насадка подходит и для регулировки мощности паяльника или других электроприборов (плита, коллекторный двигатель и т. Д.).

Вариант реализации схемы

Плавное включение ламп 220 В: схема на симисторе

Можно уменьшить количество деталей и собрать ту же схему, что и в фирменных блоках защиты. Это показано на рисунке ниже.

Цепь симистора

Чем больше постоянная времени цепи R2C1, тем дольше происходит зажигание.Для увеличения времени нужно увеличить емкость С1, учтите, что это полярный или электролитический конденсатор. Конденсатор С2 должен выдерживать напряжение не менее 400В — это неполярный конденсатор.

Для увеличения мощности подключенных ламп замените симистор VS1 на любой, подходящий по току для вашей нагрузки.

Дроссель L1 — фильтрующий элемент, нужен для снижения шума в сети от включения симистора. Использовать его необязательно, на работу схемы это не влияет.

Когда SA1 (переключатель) включен, ток начинает течь через лампу, дроссель и конденсатор C2. Из-за реактивного сопротивления конденсатора ток через лампу невелик. Когда напряжение, до которого заряжен С1, достигнет порога размыкания симистора, через него будет протекать ток, лампа включится на полную мощность.

Плавное включение ламп 220 В: схема на ИМС КР1182ПМ1

Есть вариант плавного включения с помощью микросхемы КР1182ПМ1, обеспечивает плавный пуск ламп и других нагрузок мощностью до 150 Вт.Подробное описание этой микросхемы можно найти здесь:

и ниже — схема устройства, она предельно проста:

Простая схема

Или вот ее модернизированный вариант с включением мощной нагрузки:

Доработанная схема

Дополнительно Установлен тиристор БТА 16-600, он рассчитан на ток до 16 А и напряжение до 600 В, это видно по маркировке, но можно взять любой другой. Таким образом, вы можете включать нагрузки до 3,5 кВт.

Плавное включение ламп 12 В

Часто для прожекторов используют лампы с напряжением 12 В.Электронные трансформаторы в настоящее время используются для преобразования 220 в 12 В. Затем устройство плавного пуска необходимо подключить к обрыву питающего провода электронного трансформатора.

Плавное включение ламп в автомобиле

Если стоит задача организовать плавное включение автомобильных ламп на 12 В, то такие схемы здесь не сработают. В электрической цепи автомобиля используется напряжение 24 или 12 В постоянного тока. Здесь можно использовать линейные или импульсные схемы, так называемые ШИМ-контроллеры.

Самым простым вариантом будет использование двухступенчатой ​​схемы переключения.

Двухступенчатая схема включения

Эта схема устанавливается параллельно включенным лампам. Сначала через резистор протекает ток и лампы тусклые. Через короткое время, примерно полсекунды, реле включается, и через его силовые контакты протекает ток, они, в свою очередь, шунтируют резистор, и лампы загораются на полную яркость.

Номинал резистора от 0,1 до 0,5 Ом, он должен быть большой мощности — около 5 Вт, например, в керамическом корпусе.

Второй вариант — собрать импульсный блок для плавного розжига. Схема у него более сложная:

Более сложный в реализации вариант

Перечень компонентов:

1. Резисторы:

• R1 = 2 к.
• R2 = 36 к.
• R3 = 0,22.
• R4 = 180.
• R5, 7 = 2,7 к.
• R6 = 1 м.

1. Конденсаторы:

• C1 = 100 п.
• C2 = 22 × 25 Б.
• C3 = 1500 п.
• C4 = 22 × 50 B.
• C5 = 2 мкФ.

1. Микросхема MC34063A или MC34063A, или КР1156EU5.
2. Полевой транзистор IRF1405 (или любой N-канальный с аналогичными параметрами: IRF3205, IRF3808, IRFP4004, IRFP3206, IRFP3077).
3. Дроссель 100 мкГн, на ток не менее 500 мА.
4. светодиодов.
5. Диоды 1N5819.

Время включения регулируется схемой R6C5.Увеличьте емкость, чтобы увеличить время.

Если вам сложно сделать такую ​​схему, можно купить уже готовую сборку, например автоконтроллер ЭКСЭ-2А-1 (25 А / IP54) или любой другой подходящий. В данной конкретной модели 2 канала, на каждую фару по 8 рабочих программ. Он основан на микроконтроллере PIC.

Лампа накаливания и ее особенности

В данной статье будет рассмотрено несколько вариантов реализации схем идеи плавного включения и выключения светодиодов подсветки панели приборов, освещения салона, а в некоторых случаях более мощных потребителей — габариты, ближний свет и тому подобное.Если ваша приборная панель подсвечивается с помощью светодиодов, то при включенных габаритах подсветка приборов и кнопок на панели будет загораться плавно, что выглядит довольно эффектно. То же самое можно сказать и о внутреннем освещении, которое будет плавно загораться и плавно гаснуть после закрытия дверей автомобиля. В целом это хороший вариант для настройки подсветки :).

Схема управления плавным включением и выключением нагрузки, управляемая плюсом.

По этой схеме можно плавно включить светодиодную подсветку приборной панели автомобиля.

Эта схема также может быть использована для плавного зажигания стандартных ламп накаливания со спиралями малой мощности. В этом случае транзистор необходимо разместить на радиаторе с площадью рассеяния около 50 квадратных метров. см.

Схема работает следующим образом.
Управляющий сигнал поступает через диоды 1N4148 при подаче напряжения на «плюс» при включении габаритных огней и зажигания.
При включении любого из них ток через резистор 4,7 кОм подается на базу транзистора КТ503.В этом случае транзистор открывается, и через него и резистор 120 кОм начинает заряжаться конденсатор.
Напряжение на конденсаторе плавно нарастает, а затем через резистор 10 кОм подается на вход полевого транзистора IRF9540.
Транзистор постепенно открывается, постепенно увеличивая напряжение на выходе схемы.
При снятии управляющего напряжения транзистор КТ503 закрывается.
Конденсатор разряжается на вход полевого транзистора IRF9540 через резистор 51 кОм.
По окончании процесса разряда конденсатора схема перестает потреблять ток и переходит в режим ожидания. Потребление тока в этом режиме незначительно. При необходимости можно изменить время зажигания и затухания управляемого элемента (светодиодов или ламп), подобрав значения сопротивлений и емкости конденсатора 220 мкФ.

При правильной сборке и обслуживаемых деталях эта схема не требует дополнительных настроек.

Вот макет печатной платы для размещения деталей этой схемы:

Данная схема позволяет плавно включать / выключать светодиоды, а также уменьшать яркость подсветки при включении габаритов.Последняя функция может быть полезна при чрезмерно яркой подсветке, когда в темноте подсветка приборов начинает слепить и отвлекать водителя.

В схеме использован транзистор КТ827. Переменное сопротивление R2 используется для установки яркости подсветки в режиме включенных габаритов.
Путем выбора емкости конденсатора можно регулировать время зажигания и гашения светодиодов.

Для реализации функции затемнения подсветки при включении габаритов необходимо установить двухмерный переключатель или использовать реле, которое сработало бы при включении габаритов и замыкало контакты переключателя.

Светодиоды плавного выключения.

Простейшая схема плавного гашения светодиода VD1. Хорошо подходит для реализации функции плавного гашения салонного света после закрытия дверей.

Диод VD2 подходит практически для любого, ток через него небольшой. Полярность диода определяется по рисунку.

Конденсатор С1 электролитический, большой емкости, емкость подбирается индивидуально.Чем больше емкость, тем дольше горит светодиод после отключения питания, но не устанавливайте конденсатор слишком большой емкости, так как контакты концевых выключателей будут гореть из-за большого значения тока зарядки конденсатора. Кроме того, чем больше емкость, тем массивнее сам конденсатор, могут возникнуть проблемы с его размещением. Рекомендуемая емкость — 2200 мкФ. При такой мощности подсветка гаснет в течение 3-6 секунд. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 25 В.ВАЖНЫЙ! Соблюдайте полярность при установке конденсатора! При неправильной полярности электролитический конденсатор может взорваться!

Лампочки

Ильича по-прежнему лидируют по популярности по цене, но у них есть очень большой недостаток — небольшой срок службы из-за разрушения нити накала при включении. В настоящее время разработаны электронные устройства для плавного включения ламп накаливания, которые подают напряжение на катушку от нуля до нескольких секунд максимум. Постепенный прогрев нити накала позволяет увеличить срок службы лампы в несколько раз вместо заявленных 1000 часов.Разработанные схемы для самостоятельной сборки содержат мало деталей и обычно не требуют корректировки. В этой статье мы рассмотрим, как плавно включить лампы накаливания 220 В своими руками.

Внимание! Элементы рассматриваемых устройств находятся под напряжением сети и требуют особого ухода при сборке и вводе в эксплуатацию.

Тиристорная схема

В мостовой схеме выпрямителя VD1, VD2, VD3, VD4, EL1 используются как ограничитель нагрузки и тока.В плечах выпрямителя установлены тиристор VS1 и цепь переключения R1 и R2, C1. Установка диодного моста обусловлена ​​спецификой тиристора.

После подачи напряжения на схему ток протекает через нить накала и поступает на выпрямительный мост, после чего емкость электролита заряжается через резистор. Когда напряжение достигает порога открытия тиристора, он открывается и пропускает через себя ток лампы накаливания.Получается постепенный плавный нагрев вольфрамовой спирали. Время прогрева зависит от емкости конденсатора и резистора.

Симистор цепи

Схема симистора будет иметь меньше деталей благодаря использованию симистора VS1 в качестве переключателя питания. Элемент L1 для подавления помех, возникающих при размыкании выключателя питания, может быть исключен из схемы. Резистор R1 ограничивает ток на затворе VS1. Цепь ГРМ выполнена на резисторе R2 и емкости С1, которые запитаны через диод VD1.Схема работы аналогична предыдущей, когда конденсатор заряжается до напряжения размыкания симистора, он размыкается и через него и лампу начинает течь ток.

На фото ниже изображен симисторный стабилизатор. Помимо регулирования мощности нагрузки, он также обеспечивает плавную подачу тока на лампу накаливания во время включения.

Схема на специализированной микросхеме

Микросхема КР1182ПМ1 специально разработана для построения всех типов фазорегуляторов.

В данном случае питание самой микросхемы регулирует напряжение на лампочке накаливания мощностью до 150 Вт. Если необходимо управлять более мощной нагрузкой, большим количеством осветителей одновременно, в схему управления добавляется силовой симистор. Как это сделать, смотрите на следующем рисунке:

Применение данных устройств плавного пуска не ограничивается лампами накаливания, их также рекомендуется устанавливать вместе с галогенными лампами 220 В.Аналогичные по принципу действия устройства устанавливаются в электроинструменты, плавно запускающие якорь двигателя, также продлевая срок службы устройства в несколько раз.

Важно! Настоятельно не рекомендуется устанавливать это устройство с люминесцентными и светодиодными источниками. Это связано с различной схемотехникой, принципом работы и наличием каждого устройства с собственным источником плавного нагрева для компактных люминесцентных ламп или отсутствием необходимости в этой регулировке для светодиодов.

Здравствуйте уважаемые читатели сайта. Просматривая статью про, я сразу вспомнил о давно собранной и хорошо зарекомендовавшей себя схеме плавного включения и выключения освещения, которая была опубликована в журнале Радио № 10, 1981, с. 54.

В приведенном выше исполнении свет при включении плавно загорается за 1,5 — 2 секунды до максимума, а при выключении так же плавно (как в кинотеатре) гаснет через 1,5 — 2 минуты. Такой дизайн очень круто применяется к ночнику, бра или люстре, хотя в светильниках следует использовать только лампы накаливания.Очень важно, что использование предложенной схемы значительно увеличивает срок службы ламп накаливания, так как они имеют характерную особенность очень часто перегорают в момент нормального включения.

Я повторил эту схему с теми же номиналами резисторов, но вместо германиевых транзисторов и диодов использовал кремниевые.

В качестве регулирующего элемента я использовал тиристор VD5 PCR406J из китайской елочной гирлянды, поэтому габариты печатной платы оказались 40х30мм, что идеально под размер коробки от управления гирляндой.

Для работы схемы во всем диапазоне напряжений от 0 до 220 В используется диодный мост VD6 — VD9 из бытовых выпрямительных диодов KD105V … Развязывающие диоды VD1 — VD3 I использовали КД522В , но можно использовать и импортный аналог 1N4148 … Мощность демпфирующего резистора R7 уменьшена до 0,5Вт, а номинальная увеличена до 68 кОм , все остальные резисторы МЛТ 0.125.

Увеличение значения демпфирующего резистора R7 обеспечивает ток стабилизации стабилитрона VD4 , основного нагрузочного элемента схемы, в пределах 10-15 мА, что является его номинальным током стабилизации. В этом случае схема работает нормально, без нагрева резистора. R7 .

Напряжение питания после демпфирующего резистора соответствует напряжению стабилизации стабилитрона VD4 (можно использовать стабилитроны D814 с буквенными индексами A — D и напряжением стабилизации 7 — 12 В).У меня в стабилизаторе применен KS210B — стабилитрон двуханодный, при использовании которого не требуется соблюдать полярность включения, а вот при использовании обычного стабилитрона очень важно соблюдать полярность, т.к. ошиблись, то стабилизации напряжения не будет.

При повторении схемы стояла задача использовать транзисторы на кремниевой основе, а также хотелось минимизировать габаритные размеры печатной платы. В приведенном выше варианте схема заводилась с пол-оборота, то есть хочу отметить, что при правильной установке и исправности используемых радиоэлементов все должно работать сразу.

Настройка минимальная и заключается только в подборе номиналов конденсаторов C1 и C2 … Увеличение емкости конденсатора C1 приводит к увеличению времени плавного гашения ламп, а уменьшение емкости С2 для увеличения времени плавного зажигания ламп. В качестве нагрузки использовалась настольная лампа с мощностью лампы накаливания 40 Вт.

Прилагаю собранную и проверенную конструкцию на фото, но это чисто тестовый вариант, так как при создании собственной конструкции, возможно, придется проявить смекалку и адаптировать схему к своей лампе.Если доска упакована в коробку от елочной гирлянды, то ее можно поставить возле выключателя или спрятать где-нибудь поблизости. Из коробки выходит четыре провода — два к новому выключателю и два к уже установленному.

При мощности нагрузки до 60 Вт предлагаемые тиристор и диоды вполне удовлетворительны, а вот для мощности 200 Вт и более необходимо использовать выпрямительный мост и тиристор, рассчитанный на больший ток в соответствии с мощность лампы. В моем первом варианте схема была нагружена люстрой суммарной мощностью 360 Вт и использовались диоды Д245 и тиристор КУ202Н, радиаторы не потребовались.Сейчас в продаже много мощных диодов, а также диодных мостов, например KBL406.

Для использования установки для работы с уже подключенной люстрой необходимы два контакта диодного моста, идущие на разрыв (для диодного моста эти выводы обозначаются значком « ~» »), подключите к выводам выключателя, который должен быть в разомкнутом состоянии, а также установите рядом с ним дополнительный выключатель, контролирующий работу схемы.

Хочу немного сказать об используемых транзисторах.В схеме может работать практически любой транзистор. Из отечественных вариантов хорошо подходят КТ502, КТ503, КТ3102, КТ3107 с любым буквенным индексом. Я использовал для экономии места VT1 , VT4 — KT315 и VT3 KT361 … Величина усиления транзисторов не имеет особого значения, хотя транзистор VT2 KT3107 , который управляет работой генератора импульсов, используется с немного большим коэффициентом усиления h31e. Поставлялся скорее на перестрахование, но КТ502 или КТ361 тоже должны работать надежно.

В интернете есть множество схем плавного зажигания и гашения светодиодов с питанием от 12В, которые можно сделать своими руками. Все они имеют свои достоинства и недостатки, отличаются уровнем сложности и качеством электронной схемы. Как правило, в большинстве случаев нет смысла строить громоздкие доски из дорогих деталей. Чтобы светодиодный кристалл в момент включения плавно набирал яркость, а также плавно гас в момент выключения, достаточно одного МОП-транзистора с небольшой обвязкой.

Схема и принцип его работы

Рассмотрим один из простейших вариантов плавного включения и выключения светодиодов, управляемых плюсовым проводом. Помимо простоты исполнения, эта простейшая схема отличается высокой надежностью и невысокой стоимостью. В начальный момент времени при подаче напряжения питания через резистор R2 начинает течь ток, и конденсатор С1 заряжается. Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, что способствует плавному открытию транзистора VT1.Увеличивающийся ток затвора (вывод 1) проходит через R1 и приводит к увеличению положительного потенциала на стоке полевого транзистора (вывод 2). В результате плавно включается нагрузка от светодиодов.

При отключении питания электрическая цепь выходит из строя по «плюс контроля». Конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию резисторам R3 и R1. Скорость разряда определяется номиналом резистора R3. Чем больше его сопротивление, тем больше накопленной энергии уйдет в транзистор, а значит, процесс демпфирования продлится дольше.

Чтобы иметь возможность регулировать время полного включения и выключения нагрузки, в схему можно добавить подстроечные резисторы R4 и R5. При этом для корректной работы схему рекомендуется использовать с резисторами R2 и R3 небольшого номинала.
Любую из схем можно самостоятельно собрать на небольшой плате.

Элементы схемы

Основным элементом управления является мощный n-канальный МОП-транзистор IRF540, ток стока которого может достигать 23 А, а напряжение сток-исток — 100В.Рассмотренное схемное решение не предусматривает работу транзистора в предельных режимах. Поэтому радиатор ему не нужен.

Вместо IRF540 можно использовать отечественный аналог КП540.

За плавное свечение светодиодов отвечает

Resistance R2. Его значение должно быть в диапазоне 30-68 кОм и выбирается в процессе настройки исходя из личных предпочтений. Вместо него можно установить компактный многооборотный подстроечный резистор 67 кОм.В этом случае вы можете отрегулировать время розжига отверткой.

Resistance R3 отвечает за плавное гашение светодиодов. Оптимальный диапазон его значений 20–51 кОм. Вместо этого вы также можете припаять подстроечный резистор для регулировки времени затухания. Последовательно с подстроечными резисторами R2 и R3 желательно припаять одно постоянное сопротивление небольшой величины. Они всегда будут ограничивать ток и предотвращать короткое замыкание, если подстроечные резисторы открутить до нуля.

Резистор R1 используется для установки тока затвора. Для транзистора IRF540 достаточно номинала 10 кОм. Минимальная емкость конденсатора С1 должна составлять 220 мкФ при максимальном напряжении 16 В. Емкость можно увеличить до 470 мкФ, что одновременно увеличит время полного включения и выключения. Еще можно взять конденсатор на более высокое напряжение, но тогда придется увеличить размер печатной платы.

Минус-контроль

Переведенные выше схемы отлично подходят для использования в автомобиле.Однако сложность некоторых электрических схем заключается в том, что часть контактов замыкается на плюс, а часть на минус (общий провод или корпус). Чтобы контролировать приведенную выше схему на минус блока питания, ее нужно немного доработать. Транзистор необходимо заменить на p-канальный, например IRF9540N. Подключите отрицательную клемму конденсатора к общей точке трех резисторов, а положительную клемму подключите к истоку VT1. Модифицированная схема будет запитана с обратной полярностью, а положительный управляющий контакт изменится на отрицательный.

Читать то же

Методы затемнения для светодиодных драйверов

Стремление к энергоэффективности побудило производителей исследовать способы затемнения всех видов технологий освещения, в том числе тех, которые обычно не регулируются. Рассмотрим, например, люминесцентные лампы. При использовании относительно дорогих электронных балластов с регулируемой яркостью яркость люминесцентных ламп может быть снижена до уровня ниже 5% от максимальной светоотдачи. Но даже с электронными балластами яркость HID-ламп (высокоинтенсивных газоразрядных) не может быть больше половины их максимальной светоотдачи.Падение выше этой точки может привести к заметному изменению цвета и нестабильности плазменной дуги.

Еще больше усложняет ситуацию то, что большинство флуоресцентных ламп с регулируемой яркостью и все системы HID несовместимы со стандартными фазовыми диммерами на основе симисторов. Вместо этого они используют специализированные контроллеры диммирования, часто требующие дополнительных аналоговых или цифровых кабелей управления диммированием.

Люминесцентные и HID лампы представляют собой дуговые газоразрядные лампы. Одна из причин, по которой их так трудно уменьшить, заключается в том, что импеданс плазменных дуг нелинейный и значительно изменяется в зависимости от тока и температуры.Кроме того, существуют рабочие точки, в которых сопротивление лампы быстро изменяется в ответ на небольшие изменения тока дуги. Это заставляет схему регулирования яркости включать в себя систему регулирования тока с обратной связью, способную быстро реагировать на такие изменения.

В отличие от этого, гораздо проще затемнить светодиоды из-за их состава. Светодиоды состоят из твердотельного p-n перехода с довольно постоянным прямым падением напряжения. Это представляет собой стабильную нагрузку, которая может управляться источником постоянного постоянного тока.

Автономные драйверы светодиодов

состоят из импульсных источников питания постоянного тока, обычно оснащенных выходами постоянного тока. Светодиоды, в отличие от газоразрядных ламп, не нуждаются в высоковольтном зажигании. Таким образом, диммирование светодиодов может использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), при которой выходной ток включается и выключается с постоянной частотой с переменной скважностью. Это действие регулирует средний ток, который пропорционален светоотдаче.

Частота затемнения ШИМ должна быть выше 120 Гц, чтобы соответствовать требованиям Energy Star, избегая видимого мерцания.В качестве альтернативы светодиоды можно затемнить, уменьшив постоянный ток. Однако этот метод приводит к изменению цвета некоторых белых светодиодов, и его труднее контролировать при низких уровнях затемнения.

Стоит отметить, что срок службы светодиодных источников света зависит от рабочей температуры и силы тока, которую видит отдельный светодиодный кристалл. Затемнение снижает оба этих параметра и, таким образом, потенциально увеличивает срок службы светодиода.

Световой поток для светодиодов определяется параметром L70, который указывает среднее количество часов работы до тех пор, пока световой поток не снизится до 70% от его первоначального количества.Любой из описанных выше методов диммирования расширяет параметр L70 за счет работы светодиода с пониженной выходной мощностью. Одна из причин, по которой возможность диммирования важна для светодиодных драйверов, заключается в том, что Министерство энергетики США обязало такую ​​возможность для любой лампы, надеющейся получить рейтинг Energy Star.

Некоторые ранние продукты для замены светодиодных ламп не имеют диммирования. Но законодательство, отменяющее лампы накаливания, делает неизбежным то, что светодиодные продукты с регулируемой яркостью в конечном итоге будут доминировать на рынке.

Существует несколько альтернативных подходов к затемнению светодиодов, которые применяются в разных сегментах рынка.Светодиодные заменители ламп накаливания или CFL должны регулироваться стандартными настенными диммерами. Они широко используются и составляют подавляющее большинство всех бытовых диммеров. Настенные диммеры используют чрезвычайно простую и дешевую схему на основе симистора, изначально разработанную для работы с чисто резистивными лампами накаливания. (КЛЛ являются емкостными, а не резистивными. Поскольку они потребляют относительно небольшой ток из линии переменного тока, они принципиально несовместимы с диммерами на основе симисторов.)

Симистор — это переключающий элемент в прилагаемой цепи диммера.Он срабатывает в определенной точке цикла линии переменного тока, который можно регулировать с помощью потенциометра, позволяя току течь до конца цикла. Красная осциллограмма показывает линейное напряжение переменного тока на входе диммера. Синим цветом показана форма волны напряжения среза фазы, поступающего от диммера к лампе.

Точка зажигания симистора определяет период цикла переменного тока, в течение которого лампа получает ток. В лампе накаливания это напрямую контролирует уровень освещенности. Но светодиоды питаются от импульсного источника питания переменного тока в постоянный, поэтому диммирование не работает таким же образом.Важно понимать, что симистор включается импульсом и будет продолжать проводить до тех пор, пока ток не упадет до низкого уровня, называемого током удержания, после чего он отключится, пока снова не сработает.

Продолжить на следующей странице

Базовая схема импульсного источника питания драйвера светодиода не может регулировать яркость симистора без дополнительных схем. Для обеспечения совместимости с симисторным диммером можно использовать четыре метода: цепь утечки, накачка заряда, простой источник питания ШИМ и сложный источник питания ШИМ.

Схема утечки решает проблему, вызванную использованием драйверами светодиодов диодного моста и сглаживающего конденсатора на входе. Эти элементы не обеспечивают ток для удержания симистора включенным до конца полупериода переменного тока; ток перестает течь после зарядки конденсатора входной шины. Если симистор выключается до окончания цикла, схема диммера снова подает питание на него. Это может происходить несколько раз за цикл, вызывая мерцание в процессе. Это также может повредить компоненты драйвера светодиода из-за переходных процессов высокого напряжения и скачков тока.

Цепь утечки, по сути, представляет собой источник тока, предназначенный для отвода фиксированного тока от симистора, чтобы поддерживать его под напряжением от точки зажигания до конца цикла, даже когда нагрузка не потребляет ток. Существует несколько реализаций схемы. Некоторые из них спроектированы так, чтобы потреблять меньший ток на пике линейного напряжения и ближе к точке пересечения нуля, чтобы минимизировать потери мощности. Хотя метод дренажа рассеивает примерно половину ватта, преимущества эффективности и срока службы светодиодных ламп намного перевешивают эти потери.

На прилагаемом рисунке показана типичная внешняя схема драйвера светодиода с простой схемой прокачки. Схема прокачки состоит из высоковольтного полевого МОП-транзистора, сконфигурированного как источник тока. Фиксированное напряжение, подаваемое на затвор, в сочетании с резистором от источника до 0 В определяют ток утечки. Этот ток обычно устанавливается на 20 мА. Этот пример включает в себя сеть коррекции коэффициента мощности с «пассивным заполнением впадин».

Использование подкачки заряда — альтернативный способ держать симистор включенным до конца цикла.Обратите внимание, что драйвер светодиода состоит из импульсного источника питания с частотой от 50 до 100 кГц. Небольшая часть этой высокой частоты может быть возвращена на линейный вход через конденсаторы, таким образом поддерживая ток в симисторе. Этот метод может быть эффективным, но вынуждает разработчиков следить за тем, чтобы не вносить кондуктивные электромагнитные помехи в линию переменного тока, что может нарушить стандарты электромагнитной совместимости.

Как описано ранее, ШИМ — это эффективный метод управления яркостью светодиодов путем регулировки среднего тока.Простая система ШИМ для драйвера светодиода с регулируемой яркостью симистора активирует вывод светодиода только в то время, когда включен симистор в диммере. Драйвер светодиода содержит накопительный конденсатор шины постоянного тока, поэтому он обычно может продолжать работать на накопленной энергии в течение большей части периода, когда симистор выключен. Он будет пополняться во время «включенных» периодов.

Можно добавить простую схему для определения включения симистора и включения управления выходным током светодиода только в этот период.Это позволяет затемнять светодиоды при регулировке диммера. Однако этот метод не может точно регулировать яркость при низких уровнях освещенности, поэтому современные системы не используют информацию об угле включения симистора для непосредственного управления выходом светодиода.

Вместо этого информация об угле включения симистора преобразуется в уровень постоянного тока, который изменяется при регулировке диммера вверх и вниз. Затем этот уровень постоянного тока сравнивается с формой волны линейного изменения яркости на высокой частоте для устранения мерцания и формы для обеспечения наилучшей линейности и диапазона затемнения.В результате сравнения этих сигналов формируется сигнал ШИМ, который используется для включения и выключения выходного сигнала драйвера светодиода и обеспечения плавного затемнения в широком диапазоне.

Конечно, использование схем для совместимости со стандартными диммерами несколько снижает эффективность. Это считается приемлемым для бытовых приложений с низким энергопотреблением. Другое дело — промышленные приложения. Там схемы диммирования светодиодов, скорее всего, будут созданы с нуля.

Методы, используемые для затемнения целых систем люминесцентного освещения в зданиях, могут быть одинаково хорошо применены к системам на основе светодиодов.Типичные подходы включают аналоговое регулирование яркости от 0 до 10 В, регулирование яркости цифрового адресного интерфейса освещения (DALI) и несущую линию питания.

Все вышеперечисленные системы в основном сетевые балласты, поэтому ими можно управлять с помощью центральных контроллеров. Контроллер в системе от 0 до 10 В отправляет аналоговый сигнал, который регулирует выход балласта в соответствии с напряжением в цепи управления. DALI, с другой стороны, включает двустороннюю связь. Каждый балласт имеет отдельный адрес, поэтому контроллер DALI может управлять выходом каждого из них индивидуально.Наконец, методы передачи данных по линии электропередачи делают то же самое, но используют линию электропередачи переменного тока для передачи информации между контроллерами и лёгкими балластами.

Как уменьшить яркость светодиодов: 3 лучших решения для плавного управления светодиодами

Драйверы светодиодов

Mean Well предлагают функции затемнения, чтобы удовлетворить потребности современного управления освещением. Компания Mean Well разработала широкую линейку светодиодных драйверов с расширенными функциями затемнения для светодиодного освещения. Многие модели, такие как HLG, NPF и LPF, оснащены функцией диммирования 3-в-1 компании Mean Well.Это «диммирование 3-в-1» позволяет пользователю затемнять светодиоды с помощью трех различных форм сигнала: пассивное сопротивление, 1–10 В постоянного тока (0–10 В) и широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Эта функция затемнения повышает гибкость и упрощает дизайн конечного приложения.

Потенциометр: Простое регулирование яркости сопротивлением с некоторыми недостатками

Одним из самых простых и доступных решений для уменьшения яркости с помощью драйверов светодиодов является использование простого потенциометра на 100 кОм. Это переменный резистор, который легко подключается к проводам диммирования, что является экономичным решением.На рисунке 1 показано, как подключить потенциометр к диммирующим проводам Mean Well HLG.

У этого типа диммирования есть два основных недостатка, которые необходимо учитывать при разработке конечного приложения. Во-первых, реакция на диммирование очень неустойчивая и не очень хорошая в случае, когда к одному потенциометру подключено несколько драйверов. Во-вторых, не так уж много выбора для рамной пластины или способа сделать потенциометр полностью интегрированным с эстетическим дизайном остальной части вашего приложения или домашнего хозяйства.

Из-за этих проблем некоторые пользователи могут захотеть взглянуть ниже на электронные потенциометры или диммеры 0-10В. Потенциометры 100K отлично подходят для небольших проектов, где вам просто нужна поворотная ручка для управления, или они отлично подходят, если вы просто проверяете диапазон затемнения или мощность светодиодных ламп.

Регулировка яркости 1-10 В или 0-10 В

Диммирование 0-10 В — это тип диммирования, при котором диммер используется для изменения управляющего сигнала проводов диммирования с 1-10 В постоянного тока для изменения яркости светодиода.В драйверах с регулируемой яркостью 0–10 В или 1–10 В присутствует сигнал 10 В, который течет от линии Dim (+) к линии Dim (-). Когда провода остаются нетронутыми (без регулятора яркости), сигнал составляет 10 В, то есть 100% световой поток. То же самое следует сказать, если у вас есть диммер, подключенный и включенный полностью. Когда сигнал диммирования уменьшается, световой поток будет уменьшаться до достижения минимального значения.

Здесь отличаются драйверы диммирования 0–10 В и 1–10 В. 1–10 В позволяет снизить яркость сигнала до 1 В или до 10% светоотдачи.Это означает, что свет будет уменьшаться только до 10%, поэтому через систему все еще будет присутствовать видимый свет и энергия. По этой причине необходим переключатель на основных линиях переменного тока, чтобы отключать питание, когда свет не нужен. С другой стороны, диммеры 0-10 В понижают светоотдачу до 0,57 В или 5,7% перед отключением питания.

Состояние выхода не гарантируется, если сигнал ниже 1 В для драйверов Mean Well. Настройка переключателя, подобная описанной выше, поможет цепи и будет держать ее выключенной, когда она не используется.Типичный отклик диммирования для сигнала диммирования 1-10 В показан ниже:

Последнее, что следует отметить, это то, что драйверы Mean Well требуют диммера с понижением тока, а не такого, который уже обеспечивает сигнал 0-10 В. У нас есть потрясающий диммер с понижением тока 0-10 В, который отлично работает с драйверами Mean Well. Простая конструкция просто должна быть подключена к проводам затемнения и работает для плавного затемнения светодиодного освещения. Диммер также поставляется с лицевой панелью для настенного монтажа и поставляется в вариантах с поворотной ручкой или ползунком.Все, что вам нужно сделать, это подключить серый провод на диммере к Dim (+), а фиолетовый провод на диммере к Dim (-).

Если у вас есть контроллер с выходным сигналом 0-10 В, подумайте об использовании ELN, который может работать с этим типом цепи.

ШИМ-регуляторы затемнения

Последний вариант регулирования яркости — использование сигнала ШИМ, генерируемого переключателем или регулятором яркости. Обратите внимание, что при этом драйвер не имеет выхода ШИМ, как у источника питания ШИМ от Mean Well, а просто управляет светоотдачей через провода затемнения.

У регулятора этого типа диммирования есть провода или клеммы, которые подключаются к проводам диммирования драйвера. По мере уменьшения рабочего цикла контроллер светодиодов снижает выходную мощность драйвера светодиода. Хорошим примером этого может быть использование Arduino для вывода сигнала ШИМ на провода затемнения.

Обычно ответ на эту проблему заключается в том, что тестируемый драйвер светодиода недогружен. Большинство диммируемых драйверов Mean Well работают за счет уменьшения амплитуды тока, подаваемого на светодиодные фонари.

Чтобы диммирование было плавным и соответствовало движению переключателя диммирования, драйвер светодиода должен быть загружен как можно ближе к номинальной максимальной выходной мощности. Я бы рекомендовал около 90-95%. Меньше, чем это, и мощность затемнения снижается, и появляется некоторое мертвое пространство.

На графиках ниже показано, как будет вести себя диммирование с драйверами светодиодов при различной нагрузке: (a) Драйвер светодиода загружен на 100% — плавное и даже диммирование

(b) Драйвер светодиода загружен до 70% — ничего не происходит, пока диммер не опустится ниже 70%

(c) Драйвер светодиода загружен до 30% — ничего не происходит, пока диммер не опустится ниже 30%

Если драйвер светодиода правильно загружен, как указано выше, проблема может быть в переключателе затемнения.Наиболее распространенная проблема — это люди, пытающиеся использовать стандартный настенный диммер типа TRIAC с драйвером Mean Well Led, который имеет функцию затемнения 3-в-1. Только светодиодные драйверы постоянного тока Mean Well PCD совместимы с диммерами TRIAC.

Если у вас по-прежнему возникают проблемы с настройкой диммирования, напишите нам по адресу [email protected] для получения прямой помощи.

FOCUS ON: надежные светодиодные драйверы критически важны для обеспечения качественного твердотельного освещения

FOCUS ON: надежные светодиодные драйверы критически важны для обеспечения качественного твердотельного освещения

Этот сборник некоторых из наших наиболее читаемых статей предлагает основы для начинающих. Драйверы светодиодов; решает общие проблемы с управлением светодиодными лампами; освещает проблемы выбора компонентов и интеграции в осветительные приборы и приложения; и исследует усилия по стандартизации драйверов, которые помогут разработчикам и производителям в дальнейшем внедрении светодиодного освещения.

Было много споров по поводу того, что является наиболее важным фактором в обеспечении равномерного качественного светового потока от продуктов твердотельного освещения (SSL). Электроника драйвера, безусловно, играет ключевую роль в обеспечении плавного затемнения без мерцания, в работе с системами с высокой выходной мощностью и в создании света с равномерной интенсивностью и цветовой температурой. Некоторые из наших самых читаемых статей предлагают учебник по драйверам светодиодов; решить общие проблемы, связанные с управлением светодиодными лампами; выявить проблемы, связанные с выбором компонентов и их интеграцией в осветительные приборы и приложения; и изучить меры по стандартизации драйверов, которые помогут разработчикам и производителям в дальнейшем внедрении светодиодного освещения.

Управление системами светодиодного освещения: знакомство с драйвером светодиода

По мере того, как инженеры лучше знакомятся со светодиодами, им также необходимо будет ознакомиться с другим компонентом светодиодной системы, которому уделяется меньше внимания — драйвером светодиодов. Крейг ДиЛуи из Ассоциации управления освещением объясняет.

Светодиодные лампы для вождения — Некоторые простые рекомендации по проектированию

Светодиоды — это полупроводники со светоизлучающими переходами, предназначенные для использования постоянного тока низкого напряжения для получения света.Светодиоды имеют полярность, поэтому ток течет только в одном направлении. Управлять светодиодами относительно просто, и, в отличие от люминесцентных или газоразрядных ламп, для запуска им не требуется напряжение зажигания. Слишком малый ток и напряжение приведет к слабому или отсутствию света, а слишком большой ток и напряжение могут повредить светоизлучающий переход светодиода.

Упрощение сложного: выбор драйвера светодиода стал простым

В рамках процесса выбора драйвера светодиода разработчику осветительной продукции или даже профессиональному проектировщику / специалисту по свету надлежит понимать такие концепции, как выбор тока. и привод на основе напряжения, процесс согласования драйверов с топологиями светодиодных цепей, вопросы регулирования яркости и мерцания, а также когда и почему следует выбирать несколько выходов.

Правильная конструкция драйвера устраняет мерцание стробоскопа светодиодов

Замена традиционных ламп накаливания и люминесцентных ламп на более эффективные и долговечные SSL на основе светодиодов — неоспоримая тенденция. Однако, поскольку светильники SSL напрямую подключены к линии переменного тока, как и в случае с традиционным освещением, существует риск того, что мерцание 100 или 120 Гц может произойти в результате пульсаций управляющего тока на выходе источника питания. Тщательная конструкция драйвера светодиода может минимизировать мерцание и помочь гарантировать, что SSL выполняет свои обещания по энергоэффективности за счет широкого развертывания.

Низковольтные светодиодные лампы представляют собой уникальную проблему для драйверов

Существует огромный потенциальный рынок для замены устаревших ламп MR16 на основе светодиодов. Но разнообразные электронные и магнитные трансформаторы, используемые для возбуждения галогенных ламп накаливания в устаревших лампах, не подходят для светодиодов. Чтобы производители ламп могли обеспечить замену ламп с SSL, экономию энергии и долгий срок службы, разработчикам ламп придется разработать универсальную схему драйвера.

FOCUS ON: надежные драйверы светодиодов критически важны для обеспечения качественного твердотельного освещения ANSI признает необходимость стандартов тестирования светодиодных драйверов

Первый стандарт тестирования светодиодного освещения (IES LM-79) был опубликован в 2008 году, и с тех пор многие связанные с ним стандартные документы, ориентированные на тестирование, были разработаны или в настоящее время находятся в разработке IES, ANSI, UL и NEMA.Но электроника драйвера в продукте SSL была одной из областей, в которой не было принятого стандарта тестирования. Теперь ANSI разработал стандарт для тестирования драйверов, который должен позволить разработчикам продуктов SSL более точно сравнивать и определять драйверы, обеспечивая высокую надежность и производительность на уровне системы.

Добавьте в закладки наш тематический центр «Драйверы и электроника», а также для получения дополнительных новостей и обновлений функций по этой теме.

Назад на домашнюю страницу журнала LEDs

Системы зажигания — обзор

4.3.3 Системы зажигания двигателя

Система зажигания с электроприводом для бензинового двигателя была впервые изобретена в 1911 году Чарльзом Кеттерингом, который, как упоминалось ранее, также изобрел стартер. Принцип хорошо известен. Бензиновому двигателю нужна искра для воспламенения топливно-воздушной смеси в каждом из цилиндров. Зажигание включает в себя четыре основные и последовательные функции: подачу электричества низкого напряжения, усиление напряжения до высокого уровня, распространение импульса электрического тока высокого напряжения на каждую из камер сгорания и, наконец, разряд в виде искр. .Эти действия выполняются соответственно генератором, индукционной катушкой, распределителем и свечами зажигания следующим образом.

(i)

Генератор в ранних автомобилях представлял собой магнето с ручным приводом. После изобретения автономного пускателя с батарейным питанием для производства постоянного тока использовалась динамо-машина. Позже динамо-машина была заменена более эффективным генератором переменного тока, который выдает переменный ток, который затем выпрямляется;

(ii)

индукционная катушка представляет собой электрически простой компонент, по сути трансформатор, который индуцирует очень высокое напряжение во вторичной обмотке, когда ток через первичную обмотку прерывается размыканием точек контактного выключателя, расположенных в дистрибьютор;

(iii)

распределитель направляет высокое напряжение на свечи зажигания;

(iv)

синхронизация искры, воспламеняющей топливо, имеет решающее значение для эффективной работы бензинового двигателя.Цель состоит в том, чтобы обеспечить максимальное давление воспламеняемых газов в цилиндре для опускания поршня при рабочем такте. Свеча зажигания должна сработать незадолго до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки (tdc). Это связано с тем, что между возникновением искры и созданием максимального давления существует конечная короткая задержка, в течение которой фронт пламени распространяется через газы. По мере увеличения частоты вращения двигателя искра должна возникать все раньше, прежде чем поршень достигнет tdc (т.е.е. быть «продвинутым»), если должна быть достигнута максимальная мощность и, следовательно, наибольший КПД.

В идеальных условиях фронт пламени равномерно распространяется по топливовоздушной смеси. Если искра распространяется слишком далеко, смесь за фронтом пламени может взорваться самопроизвольно и со взрывом, вызывая локальную ударную волну — явление «детонации двигателя». Искра должна быть задержана («задержана»), чтобы исключить детонацию. В автомобилях, построенных в 1920-х и 1930-х годах, часто предусматривалось ручное замедление момента зажигания для устранения детонации.Впоследствии эта операция была произведена автоматически. Современные двигатели могут быть оснащены небольшим пьезоэлектрическим микрофоном, который определяет начало детонации и посылает сигнал в электронную систему управления двигателем, которая, в свою очередь, замедляет угол опережения зажигания. Были проведены многочисленные исследования конструкции головок цилиндров и системы впуска топлива, чтобы исключить детонацию, получить максимальную выходную мощность двигателя и свести к минимуму выбросы загрязняющих веществ.

Верхний распределительный вал приводится в движение ремнем от коленчатого вала, и два компонента вращаются синхронно.Кулачки на распределительном валу воздействуют на коромысла, которые открывают и закрывают впускные и выпускные клапаны в нужный момент. Ротор распределителя, управляющий зажиганием свечей зажигания, также приводится синхронно с коленчатым валом. Когда ротор вращается, он размыкает и замыкает точки платинового размыкателя в распределителе, и это действие посылает короткий импульс электричества низкого напряжения (12 В) на первичную обмотку индукционной катушки. Импульс высокого напряжения индуцируется во вторичной обмотке катушки и отправляется через плечо ротора на соответствующую свечу зажигания.Затем ток перепрыгивает через зазор между центральным электродом и корпусом свечи, создавая искру, воспламеняющую топливно-воздушную смесь. Это гениальное изобретение использовалось в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания около 100 лет. Он оказался надежным, поскольку единственной операцией по техническому обслуживанию является необходимость периодической замены и сброса точек размыкателя контактов.

Примерно с 1980 года постепенно внедряется электронное зажигание. Вместо использования распределителя с точками механического размыкателя контактов для установки времени искрения, эта функция выполняется электронно компьютером, который управляет системой управления двигателем.Электронное зажигание устраняет необходимость в обслуживании, необходимом для регулярной очистки и сброса точек, а также обеспечивает более плавную работу. Было принято несколько вариантов методики. В последней конструкции не используется одна высоковольтная катушка для обслуживания всех цилиндров, а вместо нее устанавливается небольшая катушка над каждой свечой зажигания. Такое расположение устраняет необходимость в подключении к каждой вилке высоковольтных кабелей, которые являются частым источником проблем, и обеспечивает более однородное напряжение и длительность импульса независимо от частоты вращения двигателя.Практически все новые бензиновые автомобили оснащены электронным зажиганием. Дизельные двигатели, конечно, не нуждаются в этой сложной системе зажигания, поскольку они не имеют свечей зажигания и полагаются на самовоспламенение от сжатия.

В дополнение к моменту зажигания, момент и продолжительность открытия клапана также имеют решающее значение для хорошей работы двигателя и определяются профилем кулачков на распределительном валу, поскольку они управляют клапанами. Традиционно конструкция кулачка оптимизирована для средней скорости вращения двигателя (об / мин), но это приводит к снижению крутящего момента на низких оборотах двигателя и уменьшенной мощности на высоких оборотах двигателя.Были предложены и запатентованы многочисленные изобретательные стратегии, как полностью механические, так и электромеханические, для управления открытием клапана и изменения его продолжительности в зависимости от частоты вращения двигателя. Используя такую ​​переменную синхронизацию клапанов, можно улучшить как крутящий момент на нижнем пределе, так и выходную мощность на верхнем пределе и, таким образом, снизить расход топлива. В настоящее время многие автомобильные компании отдают предпочтение системе изменения фаз газораспределения.

(PDF) Низкочастотная архитектура для многоламповых систем CCFL с емкостным зажиганием

топологии повышающего преобразователя были изучены и

часто используются

от

до

мощность

HID

лампы, чтобы избежать акустических

резонансных потерь и потерь проводимости в

,

лампах

[19],

[20].

В этой статье

мы обсуждаем подходящую архитектуру для массивов

больших

CCFL

и изучаем новые подходы к зажиганию ламп на основе приводов с низкой частотой

.

Обсуждение

впервые представлено в разделе

I1

предложенного подхода

для зажигания лампы посредством емкостной связи. Полная низкочастотная архитектура

—

, затем описана в разделе

111,

, а затем экспериментальные результаты в разделе

IV

на основе тестовой системы, управляющей

двумя

параллельно

40

см,

5

мА,

800

В

CCFL.

Наши выводы суммированы

в

Разделе

V.

11.

ЛАМПА

h4NITION

ПРОХОДНАЯ МОЩНОСТЬ

A

— ключевой компонент системы

— ключевой компонент системы. зажигание при напряжении, близком к рабочему, что обеспечивает плавное и

одновременное зажигание массива paralie1

CCFL

с очень незначительной деградацией электрода

при запуске, что приводит к длительному сроку службы лампы

и минимальной нагрузке на компоненты.Сначала мы опишем наши первоначальные наблюдения

, а затем предложим подход к воспламенению

.

Это

это

известно

, что

CCFL

(и большинство газоразрядных ламп)

разработаны и предназначены для работы на переменном токе с типичными рабочими напряжениями

в диапазоне от

200

В

В

От

до

800

В

действующее значение

и напряжение зажигания

в диапазоне от

800

В

до более

2

кВ.

Мы обнаружили, что

напряжений зажигания с постепенно включенным приводом постоянного тока могут быть выше

, чем заданное зажигание переменного тока, с разными результатами в согласованных условиях

. Однако, если подавать постоянное напряжение

быстро с нуля, лампы иногда загораются при значительно более низких

напряжениях.

Мы

также

знаем из нашего опыта работы с приводами переменного тока с высокой частотой

, что пониженное напряжение зажигания достигается

за счет более постепенного изменения напряжения привода переменного тока, как это видно в

CCFL

как

, а также других разрядные

лампы

[13],

[Zl],

[22].

Мы

полагаем, что в каждом

из

этих случаев пониженное напряжение зажигания

равно

из-за тока смещения в частях

из

камеры лампы через паразитные емкости

источник перед зажиганием. Этот ток

равен

, связанному с индуцированным движением

свободных электронов из-за изменяющегося электрического поля

и относительно низкого импеданса

из

паразитных емкостей

по сравнению с высоким сопротивлением газовая камера

перед зажиганием.

В то время как эффект емкостной связи может принести пользу высокой частоте

переменного тока

балластов за счет снижения напряжения зажигания лампы

(холодное зажигание или повторное зажигание

для

PWM

диммирование),

это

также создает хорошо известный недостаток

: пониженную эффективность и

плохую однородность яркости

. Это

, поэтому

называется «эффектом термометра»

— это

, обсуждаемое в большинстве руководств по проектированию и

наконечников

для

CCFL

балластов и

контроллеров, где предлагаются значительные меры

для уменьшения

паразитная емкость для повышения эффективности и качества света

[9-I2].

Это

— это

, что является одним из наших основных мотивов для

с учетом частотного преобразователя

IOW

для

CCFL.

С помощью

, управляя лампами

, по существу, постоянным током, мы можем рассмотреть методы для

, использующие преимущества емкостной связи для плавного, мягкого зажигания лампы

, устраняя при этом большинство проблем, связанных с эффективностью

ioss

из-за

—

ac

муфта,

EMI,

и качество света.

Мы экспериментально проверили нашу теорию зажигания лампы

с помощью

, постепенно подавая постоянное напряжение на лампы

из

переменной длины

до

до

номинальное напряжение лампы

среднеквадратичное

напряжение.

Как и ожидалось

, ни одна из ламп не добилась зажигания

в этих условиях. Затем мы обернули небольшую медную фольгу

вокруг центра

лампы

и приложили к медной фольге высокочастотное напряжение

высокого напряжения

(чуть выше

номинальной работы лампы). с заземленными электродами лампы.Это

привело к полному зажиганию ламп

и

в более коротких

лампах

(

см) только за счет емкостной связи. Работа в этом режиме

— это

по существу то же самое

, что и

, используемое для безэлектродных люминесцентных ламп и

с внешним электродом, люминесцентных

(EEFL)

113-1

81.

Однако,

относительно

высокое

напряжения

(

кВ или более) и высокие частоты

(100

кГц

или выше)

до

достижение зажигания и поддержание дуги

и

Выход

люмен для более длинных Iamp.Непрерывная работа

в этом режиме приводит к тому же сцеплению

для эффективности и однородности яркости, что и высокочастотный переменный ток

, приводящий

из

электродов.

Затем мы проверили работу с приложенным постоянным напряжением на

электродов около номинального

среднеквадратичного значения

, затем

на

короткое

импульсное

приложение переменного тока

до

медная фольга, обернутая вокруг

центр

лампа.В этих условиях зажигание лампы составляло

, которое достигалось сразу при длительной работе после снятия привода

,

ac

с медной фольги. Ограничение тока было добавлено в серию

с лампами от

до

, которые поддерживают стабильную дугу и регулируют постоянный ток лампы

. С короткими лампами привод зажигания переменного тока был меньше

, чем

200В

среднеквадратического значения,

85

кГц,

с зажиганием лампы в десятках

микросекунд [один или

два

цикла).

Для более длинных ламп

(до

40

см) использование медной фольги

a

короткой

не привело к воспламенению.

Однако, перемещая фольгу с приводом переменного тока ближе к

к

электродам

, можно увидеть воспламенение на этой части

из

лампы

, и ее можно буквально «потянуть» вниз. лампа до завершения

лампа работает

достигнуто, и привод переменного тока удален.Обратите внимание, что

для каждого из этих испытаний, полярность

из

приложенного постоянного напряжения была

изменена перед каждым зажиганием, чтобы избежать асимметричной

деградации электродов.

Основываясь на

на

этих результатах, мы обнаружили, что

на

поместив

медную пластину

под лампу

(-75%

из

лампа

длина),

длина),

достаточная емкостная связь

—

создано

(-

нФ)

для надежного зажигания

одиночных и параллельных ламп

от

IO

см до

см 40

соответствующее рабочее напряжение

постоянного тока

.Дополнительные детали

из

это поведение

приведены в результатах экспериментов

из

Раздел

IV.

111.

Низкий

ЧАСТОТА

АРХИТЕКТУРА

Блок-схема

для

Низкая

частотная архитектура

—

показано

в системе 9000 9000 включает

два преобразователя высокого напряжения

, которые генерируют

a

low

частота высокая

напряжение

прямоугольная волна,

и

емкость зажигания

цепь, которая управляет

лампой соединение во время

последовательности зажигания, один первичный контроллер, который

координирует зажигание лампы

и

выход установившегося напряжения, и

ограничитель тока

(CL)

устройства, которые стабилизируют токи лампы

после зажигания .