LED Dimmer - regulator oświetlenia LED

LED Dimmer - regulator oświetlenia LED
Pobierz PDF Download icon
Sterowanie jasnością taśm LED daje ogromne możliwość kontroli nad emitowanym przez nie światłem. Jednak, aby je w pełni wykorzystać w sposób bezpieczny dla diod LED oraz innych urządzeń czy instalacji elektrycznej, należy używać odpowiednich regulatorów i zasilaczy.

Rysunek 1. Schemat ideowy ściemniacza LED

Rysunek 1 przedstawia schemat niezawodnego regulatora natężenia oświetlenia, włączanego pomiędzy źródło zasilania a taśmę LED. Analizując działanie, inwerter U1D pracuje w układzie jedno-bramkowego generatora przebiegu prostokątnego. Częstotliwość jego pracy wyznacza pojemność C3, oraz rezystancja potencjometru P1. Połączone równolegle bramki U1E, U1F sterują tranzystorem MOSFET T1.

Wejścia niewykorzystanych bramek zostały dołączone do masy zasilania. Potencjometr P1 pozwala zmieniać współczynnik wypełnienia generowanego przebiegu (PWM) w bardzo szerokich granicach od około 2% do 99%. Przebieg impulsowy podany na bramkę tranzystora T1 cyklicznie go otwiera i zamyka, a średnia moc dostarczana do odbiornika dołączonego do złącza OUT jest zależna od współczynnika wypełnienia przebiegu z generatora. W ten sposób potencjometr PR1 umożliwia płynną regulację mocy dostarczanej do odbiornika. Dzięki pracy impulsowej, straty w tranzystorze T1 są niewielkie i nie wymaga on dodatkowego radiatora.

Rysunek 2. Schemat montażowy ściemniacza LED

Podstawowym zadaniem sterownika jest regulowanie jasności świecenia taśm oraz modułów LED. Dzięki zastosowaniu potencjometru suwakowego szerokość modułu nie jest dużo większa od popularnych taśm LED i wynosi tylko 14 mm, zaś długość 95 mm. Regulator można wykorzystać także przy ściemnianiu żarówek 12 V oraz sterowaniu prędkością silników prądu stałego. Prezentowany moduł ściemniacza poprawnie pracuje również przy napięciu 24 V. Sposoby dołączenia wymienionych odbiorników przedstawia rysunek 3.

Przy współpracy z obciążeniem o charakterze indukcyjnym, w praktyce z silnikami prądu stałego (komutatorowymi) niezbędne jest dołączenie równolegle do wyjścia "szybkiej" diody półprzewodnikowej, np. Schottky'ego. Bez diody D na drenie tranzystora T1 w chwili jego wyłączania pojawiałyby się impulsy dodatnie o napięciu znacznie większym niż napięcie zasilające. Miałyby one amplitudę kilkudziesięciu woltów, co mogłoby doprowadzić do uszkodzenia tranzystora. Przy sterowaniu jasnością "zwykłych" żarówek niema potrzeby dołączania żadnych dodatkowych elementów zewnętrznych.

Rysunek 3. Sposób dołączenia obciążenia do ściemniacza LED

Schemat montażowy ściemniacza przedstawia rysunek 2. Montaż należy zacząć od wlutowania elementów SMD. Kolejnym krokiem będzie przylutowanie złączek śrubowych oznaczonych, jako IN i OUT. Ostatnim elementem będzie wlutowanie potencjometru suwakowego. Aby poprawić odprowadzanie ciepła ze stabilizatora US1 i tranzystora T1 na płytce zostały przewidziane pola, które powinno się dodatkowo pocynować. Podczas montażu należy zwrócić szczególną uwagę na sposób wlutowania elementów biegunowych: kondensatora C5, diod, tranzystora, stabilizatora oraz układu scalonego, którego wcięcie w obudowie musi odpowiadać rysunkowi na płytce drukowanej.

Ułatwieniem podczas montażu będzie fotografia tytułowa. Po zmontowaniu układu trzeba bardzo starannie skontrolować, czy podczas lutowania nie powstały zwarcia punktów lutowniczych. Po skontrolowaniu poprawności montażu można dołączyć zasilacz oraz taśmę LED. Układ bezbłędnie zmontowany ze sprawnych elementów od razu będzie poprawnie pracował. Wskaźnikiem dołączonego zasilania jest dioda LED LD1. Przedstawiony moduł ściemniacza poprawnie pracuje z obciążeniem do 75 W.

Jakub Sobański
mavin@op.pl

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
maj 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik czerwiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje czerwiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna czerwiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów