مدار دیمر LED یک واتی

مدار دیمر LED یک واتی

دیمر LED  در اصل یک مدار PWM (مدولاسیون عرض پالس) مبتنی بر آی سی ۵۵۵ است که برای دریافت ولتاژ متغیر بر روی ولتاژ ثابت توسعه یافته است. روش PWM در زیر توضیح داده شده است. قبل از شروع ساخت یک مدار دیمر LED 1 واتی، ابتدا یک مدار ساده را همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است در نظر بگیرید.

حال اگر کلید در شکل به طور مداوم در یک بازه زمانی بسته شود، لامپ در این مدت به طور مداوم روشن می شود. اگر کلید به مدت ۸ میلی‌ثانیه بسته شود و در یک چرخه ۱۰ میلی‌ثانیه برای ۲ میلی‌ثانیه باز شود، لامپ فقط در مدت زمان ۸ میلی‌ثانیه روشن می‌شود. اکنون میانگین ترمینال در طول یک دوره ۱۰ میلی ثانیه = زمان روشن کردن / (زمان روشن کردن + زمان خاموش کردن)، این کار دیوتی سایکل (duty cycle) نامیده می شود و ۸۰٪ است (۸/ (۸+۲))، بنابراین میانگین ولتاژ خروجی ۸۰ درصد ولتاژ باتری خواهد بود.

در حالت دوم، کلید به مدت ۵ میلی ثانیه بسته می شود و برای مدت ۱۰ میلی ثانیه به مدت ۵ میلی ثانیه باز می شود، بنابراین متوسط ​​ولتاژ ترمینال در خروجی ۵۰ درصد ولتاژ باتری خواهد بود. بگویید اگر ولتاژ باتری ۵ ولت و دیوتی سایکل ۵۰ درصد باشد، بنابراین متوسط ​​ولتاژ ترمینال ۲٫۵ ولت خواهد بود.

در حالت سوم، دیوتی سایکل ۲۰% و متوسط ​​ولتاژ ترمینال ۲۰% ولتاژ باتری است.

حال چگونه از این تکنیک در دیمر LED استفاده می شود؟ در بخش بعدی این آموزش توضیح داده شده است.

اجزای مدار

منبع تغذیه +۵v

LED  یک وات

IC 555

مقاومت های ۱ کیلو اهم و ۱۰۰ اهم

TIP122

پتانسیومتر ۱۰۰ کیلو اهم

IN4148 یا IN4047 – دو قطعه

خازن ۱۰nF یا ۲۲nF

مطمئن شوید که هم LED و هم ترانزیستور هیت سینک دارند.

دیاگرام مدار

مدار را مطابق دیاگرام مدار نشان داده شده در بالا در بِرد بُرد (breadboard) ببندید. با این حال باید در هنگام اتصال پایه های LED و ترانزیستورها توجه کرد که اگر LED در هر مرحله ای سوسو کرد، خازن را با یک خازن با ظرفیت کمتر جایگزین کنید.

در اینجا می توان LED  یک وات را با ۱۵ LED کوچکتر در صورت تمایل جایگزین کرد.

کار کردن

کل تولید PWM به دلیل تفاوت در زمان های شارژ و دشارژ خازن در مدار اتفاق می افتد. حال برای درک این موضوع، در نظر بگیرید که پتانسیومتر تنظیم شده است و مقاومت در یک طرف ۲۵K و از طرف دیگر ۷۵K تقسیم می شود، همانطور که در شکل نشان داده شده است. اکنون شارژ خازن (خط سبز) فقط از طریق قسمت مقاومت ۷۵K به دلیل دیود D2 انجام می شود. در طول زمان شارژ خازن، خروجی آی سی تایمر ۵۵۵ زیاد است. هنگامی که خازن به یک پتانسیل شارژ می شود، تخلیه می شود.

حالا تخلیه پتانسیمتر (خط قرمز) باید از طریق بخش مقاومت ۲۵ کیلو اهم انجام شود به دلیل D1، در این زمان خروجی تایمر ۵۵۵ LOW است. پس اکنون در نظر بگیرید که در حین شارژ پتانسیمتر جریان از طریق بخش ۷۵ کیلو اهم می گذرد و زمان بیشتری نیاز دارد تا تخلیه شود، زیرا جریان تخلیه باید فقط از طریق ۲۵ کیلو اهم جریان پیدا کند. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که زمان شارژ پتانسیمتر ۴ برابر زمان تخلیه است که به این معنی است که زمان روشن شدن تایمر ۵۵۵ ۴ برابر زمان خاموش شدن آن است. بنابراین نسبت دیوتی سایکل سیگنال خروجی تایمر ۸۰٪ است.

پس هر بار که پتانسیومتر را تغییر می‌دهیم، زمان‌های مختلف روشن و خاموش شدنی که خروجی PWM است را دریافت می‌کنیم.

اکنون این سیگنال PWM پایه ترانزیستور تغذیه می کند، برای هدایت جریان بیشتر از ترانزیستور استفاده می کنیم. حال براساس مورد قبلی، LED به مدت ۸ میلی ثانیه روشن و برای ۲ میلی ثانیه خاموش خواهد بود، چشم انسان حداکثر ۵۰ هرتز را می‌تواند دریافت کند و بعد از آن چشم انسان نمی‌تواند فریم را تشخیص دهد و به نظر می‌رسد پیوسته است، بنابراین چرا که LED تنها برای ۸ میلی ثانیه روشن است، نور LED به نظر ضعیف‌تر از شدت اصلی برای چشم انسان می‌آید. بنابراین به هدف پروژه رسیدیم.