L’article explica una manera innovadora de conduir més d’un centenar de LEDs blancs des d’una bateria de 6 volts. El circuit utilitza l'IC 555 per accionar un transformador intensiu, la sortida del qual s'utilitza finalment per il·luminar els LED. Una configuració PWM especial fa que el circuit tingui molta eficiència energètica.
Etapes principals del disseny
Les principals etapes d’aquest controlador de 6m 100 LED pwm que utilitzen IC 555 són una etapa multivibrador astable configurada amb control de PWM i una etapa de pujada del transformador de sortida.
Els polsos generats per l’etapa pwm s’utilitzen per abocar i saturar el bobinatge d’entrada del transformador, que s’amplifiquen fins als nivells especificats en el bobinat de sortida del transformador que condueix el grup de LED allà connectats.
Utilitzant IC 555 per al control PWM
L'IC 555 està connectat a la seva configuració més habitual, com un multivibrador astable. Tot el que fa al circuit sembla bastant comú, ja que les sortides de pin de l’IC es configuren amb el format habitual, excepte els dos díodes i un parell de presets, cosa que fa que el circuit sigui una mica diferent de les típiques configuracions de 555 astables.
La inclusió dels dos díodes i els preajustats aquí permet controlar discretament les formacions de pols.
Aquest control dels impulsos s’anomena PWM o modulació de l’amplada del pols.
La implementació de PWM al circuit es pot entendre fent referència al diagrama i amb els punts següents:
Inicialment, quan el circuit s’alimenta, el pin número 2, que és el gatet de l’IC, baixa, amb el condensador en mode de descàrrega, mantenint la sortida baixa.
Un cop C2 està completament descarregat, gira la sortida inicialment baixa a alta. En aquest punt, el condensador C2 comença a carregar-se a través de D1 i P1, fins que la tensió de C2 assoleix els 2/3 de la tensió d’alimentació, quan el pin # 6 de l’IC es commuta, resultant que la sortida i el pin número 7 tornin a baixar de nou.
Esquema de connexions
El procediment anterior es repeteix, provocant oscil·lacions sostingudes a la sortida.
Tanmateix, atès que els períodes de càrrega i descàrrega de C2 corresponen directament als períodes de sortida dels polsos, significa simplement que, variant o controlant per separat la càrrega i descàrrega de C2, hauríem de poder dimensionar els polsos de sortida corresponentment.
Els pots o els preajustats P1 i P2 estan exactament col·locats per a aquests ajustos i, per tant, constitueixen la funció PWM.
L'aplicació PWM contribueix a una altra funció important per a la present aplicació. Si optimitzem adequadament els polsos, podem configurar el circuit en una posició econòmica per obtenir una brillantor òptima dels LEDs amb un consum de bateria relativament inferior.
La sortida de l’IC es pren del pin número tres i s’utilitza per conduir com a transistor de potència.
Atès que el col·lector del transistor de potència s’uneix al bobinatge secundari (de baixa tensió) d’un transformador ordinari AC-DC, tota la tensió d’alimentació s’aboca periòdicament a aquesta secció de l’inductor del transformador.
Com es preveia, aquesta tensió polsada que és forçada al bobinatge secundari indueix una magnitud proporcional de voltatge al bobinatge primari del transformador.
El procés s’inverteix completament en comparació amb la situació en què s’utilitza el transformador amb les seves aplicacions normals d’adaptadors AC-DC.
La tensió augmenta en lloc de baixar fins a uns 230 volts, la qual cosa és la seva especificació normal de bobinatge primari.
Aquesta tensió augmentada disponible als extrems de bobina lliure del transformador s’utilitza en realitat per conduir un gran nombre de LED connectats a través de sèries llargues i algunes connexions paral·leles.
Com s’alimenta el circuit
El circuit de controlador LED de 6V 100 proposat funciona amb una bateria SMF de 6 volts i una capacitat d’uns 4 AH. Pot ser que la potència de la bateria sigui bastant elevada, però els paràmetres no són adequats per conduir un nombre molt elevat de LED.
Ja he debatut sobre aquest tema en diverses publicacions anteriors. Bàsicament, els LED són dispositius impulsats per tensió i no són de corrent, és a dir, si la tensió aplicada compleix la tensió directa, els LED s’il·luminen amb nivells de corrent nominal i, al contrari, si la tensió no coincideix amb les especificacions de voltatge directe dels LED, el LED es nega a il·luminar fins i tot si el corrent aplicat es fa 100 vegades el valor saturant.
Un altre factor associat als LED és que aquests dispositius es poden executar en sèrie amb els nivells de corrent mínims especificats.
Això significa que si el voltatge de la sèrie coincideix amb el voltatge total total de la sèrie, el corrent requerit seria al voltant de la magnitud necessària per encendre un sol LED.
Aquest paràmetre, més aviat característic amb el cablejat dels LED, es fa imprescindible quan el voltatge de la font és força baix.
Per tant, per conduir una gran quantitat de LEDs tal com es va comentar per al circuit proposat des d'una font de 6 volts, la regla anterior es fa necessària i s'ha utilitzat eficaçment.
Llista de peces
Les parts següents seran necessàries per fer el circuit de controlador PWM LED anterior:
Totes les resistències són de  watt, tret que s'especifiqui el contrari.
- R1, R2 = 1K,
- R3 = 10 K,
- R4, R5, R6 = 100 ohms,
- P1, P2 = 100 K
- C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, disc ceràmic,
- IC = LM 555,
- T1 = TIPUS 127,
- TR1 = seg. - 0 - 6 V, prim. - 0 - 230 V, 500 mA
- Bateria: 6 volts, 4 AH, tipus SUNCA,
- PCB - Veroboard, tallat segons la mida requerida.
- LEDs: 5 mm, blancs, brillants i d’alta eficiència. PRECAUCIÓ: EL CIRCUIT ES BASA EN LES SUPOSICIONS FETES PER L’AUTOR I NO S’HA VERIFICAT PRÀCTICAMENT. S’ACONSELLA LA DISCRECIÓ DELS VISORS.
Anterior: Circuit de llum de cadena de bombeta de 230 volts per a Diwali i Nadal Següent: Feu un circuit d'espelmes electròniques a casa
