PWM LED 광도 컨트롤러 회로

이 게시물은 지정된 LED 뱅크의 강도를 제어하는 ​​데 사용할 수있는 간단한 IC 555 기반 PWM 컨트롤러 회로를 설명합니다. 이 아이디어는 Mr. Rajdeep이 요청했습니다.

기술 사양

당신이 가지고있는 환상적인 블로그. 나는 당신의 블로그에서 많은 것을 배웠습니다.

전압이나 전류를 줄여 LED를 조광하면 LED 수명이 단축된다는 것을 읽었습니다. 맞습니까? 그리고 LED를 어둡게하는 가장 좋은 방법은 PWM입니까?

이 문제에 대해 더 많은 연구를 수행 한 결과 LED가 손상되지는 않지만 LED의 색상 스펙트럼이 낮은 전류 / 전압에서 변경된다는 사실을 발견했습니다.

어두워지면 6500K LED가 5000K로 이동합니다. 일부 수족관 포럼에서이 정보를 찾았습니다. 필요한 경우 링크를 보낼 수 있습니다. 또한 LED는 전류가 어두워지면 가열되는 경향이 있다고 말합니다.

어쨌든 고전력 LED의 PWM에 대한 자습서를 할 수 있습니까? 튜토리얼을 찾고 있었지만 20-30amp를 전달하면서 5V에서 작동하는 적합한 MOSFET을 찾을 수 없었습니다.

대부분의 MOSFET은 10V에서 작동하므로 MOSFET을 bc547에 연결 한 다음 pwm 회로에 연결할 수 있습니까? 작동할까요, 아니면 느리거나 비효율적일까요?

555-pwm으로 이러한 엄청난 부하를 제어 할 수 있습니까?

또 다른 질문은 pwm 회로가 'LM317 정전류 회로'와 함께 작동합니까?

추신 : 풀 LED 수족관 조명을 할 계획이므로 제대로 작동하는지 확인하고 있습니다. 많은 질문에 대해 죄송합니다. 저는 전기 엔지니어가 아니므로 귀하의 도움이 필요합니다. 널 귀찮게해서 미안해...

그리고 pwm은 317 정전류 드라이버 회로와 직렬로 작동합니까?
이것이 작동하면 회로가 다음과 같을 것이라고 생각합니다.

12V smps-> 555pwm-> 317 전류 제한 기-> LED

Rajdeep.

회로 쿼리 해결

감사합니다 Rajdeep! 포럼에서 배운 내용은 완전히 부정확하고 오해의 소지가있을 수 있지만, LED는 최소한의 전류로 구동 할 때 가장 효율적으로 작동하지만 상대적으로 낮은 강도를 의미합니다.

PWM을 통해 LED 구동 실제로 어렵지 않습니다. 듀티 사이클이 높을수록 강도가 높아지고 그 반대도 마찬가지입니다. 이것이 기본 원리입니다.

디자인

먼저 12V LED PWM 컨트롤러 회로에 대해 배우고, 나중에 기사의 결론 섹션에서 5V 전원 및 MOSFET을 사용하여 동일한 기능을 구현하는 방법을 살펴 보겠습니다.

다음 회로 아이디어는 0에서 최대 디지털 방식으로 LED 강도를 제어하는 ​​데 사용할 수있는 IC 555를 사용하는 간단한 PWM 컨트롤러 회로를 보여줍니다.

위 이미지에서 전원은 PWM 회로에 적용된 SMPS 장치에서 LM338 전류 컨트롤러 회로 단계 .

P1 포트는 원하는 강도 레벨을 달성하기 위해 LED 뱅크에 대한 PWM 듀티 사이클을 조정하는 데 사용됩니다.

저항 R3은 IC LM338에서 제한 전류 레벨을 결정하며 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

R3 = 1.25 / LED 전류

회로는 PWM 및 전류 컨트롤러 스테이지에 의해 구동되는 36 개의 LED (각각 1 와트) 뱅크를 보여줍니다.

LED 계열 저항은 과전압으로부터 각 3 개의 LED 스트링을 보호하기 위해 도입되었습니다. 스트링의 총 순방향 전압 강하는 3.3 x 3 = 9.9V로 구성되고 공급 전압은 약 2V 더 높은 12V로 구성됩니다.

R3은 전체 LED 뱅크의 전체 전류를 제어하며 위에서 언급 한 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 표시된 디자인의 경우 결과는 다음과 같이 계산 될 수 있습니다.

R3 = 1.25 / 0.35 x 12 = 0.29 옴

와트 = 1.25 x 0.35 x 12 = 5.25 와트, 여기서 0.35는 각 LED 스트링을 통과하는 전류, 12는 스트링 수, 1.25는 IC LM338 데이터 시트에 지정된 고정 기준입니다.

약간의 노력으로 기존 SMPS 장치를 원하는 최대 전류 제한으로 수정하여 LM338 단계를 건너 뛸 수 있습니다. LED 사양에 따라 전체 절차를 아래에서 배울 수 있습니다.

가변 전류 SMPS 회로를 만드는 방법

PWM 제어 사용

공급 전압이 5V로 제한되고 의도 된 애플리케이션이 MOSFET을 통한 LED의 PWM 제어를 필요로하는 경우 다음 회로를 적절하게 사용할 수 있습니다.

회로도

보시다시피, 위의 구성은 IC 555의 pin3과 MOSFET 게이트 사이에 전압 부스터 단계를 추가하지 않는 한 첫 번째 구성과 동일합니다.

여기에서 몇 개의 다이오드와 커패시터는 pin3 PWM 레벨을 5V 피크에서 10V 피크로 효과적으로 올립니다. 이는 규정에 MOSFET이 사용되고 있고 MOSFET이 9V보다 낮은 게이트 전압에서는 최적으로 응답하지 않기 때문에 필수적입니다.

표시된 MOSFET 게이트 전압 부스터 단계는 Arduino 보드 또는 기타 MCU에서 파생 될 수있는 PWM 출력에도 적용될 수 있습니다.