Схема диммера для регулировки яркости светодиодной ленты

Везде и всюду нас окружают светодиоды, и вопрос регулирования их яркости свечения или диммирования вполне актуален. Вполне понятно желание подключить через диммер светодиодную подсветку в помещении, панель приборов или освещение салона авто, светодиодную ленту декорации и проч. Для этого существуют специальные схемы, и мы рассмотрим три с нарастанием их сложности и функциональности.

Содержание

• 1. Самый простой регулятор яркости светодиодов
• 2. Схема ШИМ диммирования на NE555 и MOSFET
• 3. Диммер светодиодной ленты с ползунковым резистором
• 4. Комментарии посетителей по теме статьи

Самый простой регулятор яркости светодиодов

В простейшем случае для ограничения яркости свечения светодиодов их можно подключить через переменный резистор и, меняя его сопротивление, регулировать ток, протекающий через цепь. Теоретически, в качестве питания подойдет и сетевое напряжение 220 В после выпрямителя. При этом на резисторе будет выделяться очень большая мощность, так что и потенциометр такого типа найти будет непросто.

Однако при питании 12 В вполне возможно применение мощного транзистора в паре с переменным резистором. Таким образом можно управлять нагрузкой до сотни ватт при использовании КТ819, КТ729 или любой другой замены из длинного перечня мощных отечественных или импортных транзисторов. При этом транзистор придется разместить на радиаторе соответствующей площади, который может оказаться довольно большим.

Переменный резистор нужно выбирать, исходя из характеристики управления, которую мы хотим получить. Ориентировочно, при выборе R1, равным 3 кОм, будет возможным лишь немного снижать яркость свечения. Если R1=10 кОм — освещение можно будет уменьшать почти полностью. При значении R1=20 кОм яркость свечения светодиодов в нагрузке будет изменяться в пределах 50-100%.

На схеме указаны гасящие резисторы R2 и R3, которые необходимы при использовании дискретных светодиодов. Однако, если нагрузка — светодиодная лента, рассчитанная на 12 В, тогда они не потребуются. В случае необходимости сопротивление гасящего резистора определяется по закону Ома: R=U/I, где U — напряжение, которое необходимо погасить, а I — рабочий ток светодиодов. Для простоты можно считать, что на транзисторе и каждом светодиоде падение напряжения составляет 0, 7-1 В, исходя из их внутренней физики, а ток выбрать, равным 10 мА.

Несколько практических советов по сборке устройства:

• Выполняя монтаж, не забывайте, что транзистор нужно установить на теплоотвод через изоляционную прокладку, если радиатор касается металлического корпуса автомобиля (в этом конкретном применении регулятора).
• Зачищая контакты светодиодной ленты и подпаивая к ним провода, будьте аккуратны и не повредите тонкие медные дорожки.
• Место пайки проводов на ленте лучше всего защитить горячим клеем и от влаги, и от механических повреждений, и от ненужных электрических соединений.

Практический результат смотрите в следующем видео.

Схема ШИМ диммирования на NE555 и MOSFET

При этом регулирующий транзистор MOSFET находится практически только в двух состояниях: или он открыт, или закрыт. Таким образом, на нем выделяется минимум тепла и, при ограниченной нагрузке радиатор для него вообще не требуется. Регулирование яркости светодиодной ленты в диапазоне 10-100% выполняется переменным резистором. Смотрите видео, если остаются вопросы.

Диммер светодиодной ленты с ползунковым резистором

Управление яркостью светодиодных лент дает возможность управления освещением. Однако для их полноценного и безопасного использования необходимо применять соответствующие регуляторы и источники питания.

На рисунке представлена ​​схема надежного регулятора интенсивности освещения, подключаемого между источником питания и светодиодной лентой. Анализируя свою работу, можно сказать, что инвертор U1D работает как генератор прямоугольных импульсов. Его рабочая частота определяется емкостью С3 и сопротивлением потенциометра Р1. Триггеры U1E и U1F, соединенные параллельно, управляют МОП-транзистором Т1.

Входы неиспользуемых инверторов с триггерами Шмитта были подключены к минусу источника питания. Потенциометр P1 позволяет изменять скважность генерируемого сигнала (ШИМ) в очень широких пределах, примерно от 2% до 99%. Импульсный сигнал, подаваемый на затвор транзистора Т1, циклически открывает и закрывает его, а средняя мощность, подаваемая на приемник, подключенный к разъему OUT, зависит от рабочего цикла сигнала генератора.

Таким образом, потенциометр PR1 обеспечивает плавное регулирование мощности, подаваемой на нагрузку. Благодаря импульсному режиму потери в транзисторе Т1 невелики, и он не требует дополнительного теплоотвода.

Основная задача диммера – регулирование яркости светодиодных лент и модулей. Благодаря использованию ползункового потенциометра ширина модуля ненамного больше популярных светодиодных лент и составляет всего 14 мм, а длина – 95 мм. Драйвер также можно использовать для регулировки яркости лампочек на 12 В и управления скоростью двигателей постоянного тока. Представленный модуль корректно работает и при напряжении 24 В. Способы подключения вышеупомянутых ресиверов показаны на рисунке.

При работе с индуктивной нагрузкой, на практике с двигателями постоянного тока (коллекторными), необходимо параллельно выходу подключать «быстрый» полупроводниковый диод, например, Шоттки. Без диода D на стоке транзистора Т1 при его выключении появлялись бы положительные импульсы с напряжением, значительно превышающие напряжение питания.

Они имели бы амплитуду в несколько десятков вольт, что могло бы повредить транзистор. При контроле яркости «обычных» лампочек нет необходимости подключать какие-либо дополнительные внешние элементы.

Сборка платы диммера представлена ​​на картинке. Монтаж начинаем с пайки SMD компонентов. Следующим шагом будет установка разъемов, отмеченных как IN и OUT. Последним элементом будет пайка ползункового потенциометра. Для улучшения отвода тепла от стабилизатора UС1 и транзистора Т1 на плате имеются площадки, которые следует дополнительно залудить. При сборке особое внимание обратите на установку полярных элементов: конденсатора С5, диодов, транзистора, стабилизатора и интегральной схемы.

Титульное фото облегчит монтаж. После сборки системы нужно очень внимательно проверить, не произошло ли короткое замыкание при пайке. После контроля правильности установки можно подключить блок питания и светодиодную ленту. Правильно собранная из рабочих компонентов система заработает сразу. Индикатором подключенного источника питания является светодиод LD1. Представленный модуль диммера корректно работает при нагрузке до 75 Вт.

Перечень элементов:

• R1 — 470 Ом (SMD1206);
• R2 — 10 кОм (SMD1206);
• R3 — 10 Ом (SMD1206);
• P1 — 10 кОм ползунковый;
• C1…C4 — 100 нФ (SMD1206);
• C5 — 10 мкФ (SMD);
• D1 — SS14 (BYS10-45);
• D2, D3 — 1N4148 (MINI MELF);
• LD1 — светодиод зеленый (SMD1206);
• IC1 — 74HC14 (SO14);
• T1 — IRF7201 (SO8);
• US1 — 78L05 (SOT89);
• IN,OUT — ARK2/5 мм.

Оцените статью:

Loading...

Поделитесь с друьями!