De LED DIMMER is in de eerste plaats een op 555 IC gebaseerd PWM-circuit (Pulse Width Modulation) dat is ontwikkeld om een variabele spanning over een constante spanning te krijgen. De methode van PWM wordt hieronder uitgelegd. Voordat we beginnen met het bouwen van een 1 Watt LED Dimmer-circuit, moet u eerst een eenvoudig circuit overwegen zoals weergegeven in onderstaande afbeelding.
Als de schakelaar in de afbeelding nu continu gedurende een bepaalde tijd wordt gesloten, zal de lamp gedurende die tijd continu AAN blijven. Als de schakelaar gedurende 8 ms gesloten is en gedurende 2 ms gedurende een cyclus van 10 ms geopend is, zal de lamp pas na 8 ms AAN zijn. Nu is de gemiddelde terminal over een periode van 10ms = inschakeltijd / (inschakeltijd + uitschakeltijd), dit wordt de werkcyclus genoemd en is 80% (8 / (8 + 2)), dus het gemiddelde uitgangsspanning is 80% van de accuspanning.
In het tweede geval wordt de schakelaar 5 ms gesloten en gedurende 10 ms gedurende 5 ms geopend, dus de gemiddelde klemspanning aan de uitgang is 50% van de accuspanning. Stel dat de accuspanning 5V is en de inschakelduur 50% en de gemiddelde klemspanning dus 2,5V is.
In het derde geval is de duty-cycle 20% en is de gemiddelde klemspanning 20% van de accuspanning.
Hoe wordt deze techniek nu gebruikt in deze LED-dimmer? Het wordt uitgelegd in de volgende sectie van deze tutorial.
Circuit componenten
+ 5v voeding
1WATT LED, 555IC
1K- en 100R-weerstanden
TIP122
100K preset of pot
IN4148 of IN4047- twee stuks, 10nF of 22nF condensator
ZORG ERVOOR DAT ZOWEL DE LED ALS DE TRANSISTOR ZINKT.
Schakelschema
Het circuit is verbonden in breadboard volgens het hierboven getoonde schakelschema. Men moet echter opletten bij het aansluiten van de LED-aansluitingen en de transistor-aansluitingen. Als de LED op enig moment ziet flikkeren, vervangt u de condensator door een lagere capaciteit.
Hier kan men de 1 WATT LED naar keuze vervangen door 15 kleinere.
Werken
De hele PWM-generatie vindt plaats door verschil in laad- en ontlaadtijden van de condensator in het circuit. Om dit te begrijpen, moet u overwegen dat de pot is aangepast en dat de weerstand is verdeeld als 25K aan de ene kant en 75K aan de andere kant, zoals weergegeven in de afbeelding. Nu kan het opladen van de condensator (groene lijn) alleen plaatsvinden via het weerstandsgedeelte van 75K vanwege diode D2. Tijdens de oplaadtijd van de condensator geeft de 555 TIMER IC een hoge output. Zodra de condensator tot een potentiaal is opgeladen, wordt deze ontladen.
Nu moet de ontlading van de condensator (rode lijn) plaatsvinden via 25K weerstandsdeel vanwege D1, op dit moment geeft de 555 TIMER LOW uit. Beschouw nu het geval dat men kan zeggen tijdens het opladen van de condensator dat de stroom door het 75K-deel vloeit en veel meer tijd kost dan het ontladen, aangezien de ontlaadstroom slechts door 25K zou moeten stromen. Daarom kan worden geconcludeerd dat de oplaadtijd van de condensator 4 keer de ontlading is, wat impliceert dat de 555 TIMER inschakeltijd 4 keer de uitschakeltijd is. De duty-ratio van het timeruitgangssignaal is dus 4/5 = 80%.
Dus elke keer dat we de potentiometer veranderen, krijgen we verschillende in- en uitschakeltijden die PWM-uitvoer geven.
Nu wordt dit PWM-signaal naar de transistorbasis gevoerd voor het aansturen van de hoge stroombelasting. Nu gebaseerd op het laatste geval, zal de LED 8 ms AAN zijn en 2 ms UIT, nu is het effect dat het menselijk oog maximaal 50 Hz kan vangen en nadat het menselijk oog het frame niet kan vangen en dus lijkt het continu, dus omdat de LED zal slechts 8 ms AAN zijn, de LED-gloed ziet er voor het menselijk oog vaag uit over de oorspronkelijke intensiteit. Hiermee wordt de doelstelling van het project bereikt.