Un LED El controlador o controlador LED bipolar és un circuit elèctric que regula una quantitat de corrent i tensió a un llum LED o LED. Una làmpada LED és una llum que conté una disposició de LED configurats en un circuit elèctric dissenyat per funcionar de manera eficient. Els circuits de controladors LED bipolars són fonts d’alimentació optimitzades per als LED i generalment es coneixen com a “controladors de LED”.
Els controladors LED reben energia de la font principal de corrent altern (CA) (tensió primària). El conductor rectifica aquesta tensió primària per generar una tensió de CC constant al costat secundari per accionar el llum LED. Els controladors LED poden tenir transformadors de nucli de ferro voluminosos per reduir la tensió principal principal a una tensió inferior per a la làmpada LED (per exemple, 12V).
La majoria de les llars utilitzen un inversor de potència per reduir la tensió de la làmpada LED a causa del seu menor cost i del seu petit factor de forma.
L’estructura bàsica del LED bipolar
Els díodes emissors de llum (LED) són dispositius semiconductors de dos terminals. Un LED’s PN-unió allibera fotons quan hi circula un corrent en un procés anomenat termoluminescència. El color d’un LED es defineix pel tipus de material utilitzat, que estableix les característiques de la bretxa de la banda d’energia específica del semiconductor.
Estructura d'un LED i símbol de circuit
Un LED també es fabrica a partir d’una unió P-N, però el silici no és adequat perquè la barrera energètica és massa baixa. Els primers LED es van fabricar amb arseniur de gal·li (GaAs) i van produir llum infraroja a uns 905 nm.
La raó per produir aquest color és la diferència d’energia entre la banda de conducció i el nivell d’energia més baix (banda de valència) en GaAs. Quan s’aplica una tensió a través del LED, els electrons reben prou energia per saltar a la banda de conducció i els fluxos de corrent. Quan un electró perd energia i torna a caure a la banda de valència, sovint s’emet un fotó (llum).
Emissió de llum de fotons en semiconductors
Circuit de control LED bipolar mitjançant microcontrolador
Es tracta d’un circuit senzill que es mostra a continuació i el disseny consisteix en la interfície d’un microcontrolador, l’oscil·lador i els circuits de restabliment del microcontrolador i la selecció de la resistència LED.
Circuit de control LED bipolar mitjançant un microcontrolador
El LED utilitzat aquí té una caiguda de tensió directa de 2,2 V i, per tant, es pot esbiaixar mitjançant un subministrament de 5 V. El circuit utilitza un microcontrolador per accionar el LED bipolar. El control sobre el circuit del controlador LED es realitza mitjançant Programa de microcontroladors , basat en els botons d'entrada. En conseqüència, el microcontrolador està programat per enviar els senyals adequats als dos pins de sortida. Aquests pins de sortida estan connectats als terminals del LED bipolar.
La interfície del microcontrolador s’aconsegueix connectant dos commutadors de botons al port P1 i connectant els dos terminals del LED bicolor al port P2. El disseny de l’oscil·lador es fa seleccionant dos condensadors ceràmics de 10pF per proporcionar estabilitat. El senyal del rellotge es genera mitjançant un oscil·lador de vidre d’11 MHz.
El circuit de restabliment es dissenya seleccionant un condensador d’electròlits de 10uF i una resistència de 10K per aconseguir una amplada de pols de restabliment de 100ms. La caiguda de tensió a través de la resistència es manté al voltant d’1,2V.
Funcionament del circuit de control LED bipolar
Un cop el circuit està engegat, el microcontrolador sempre escaneja els pins d'entrada al port P1. Si es prem el primer botó, el microcontrolador rep un senyal lògic baix al pin d’entrada corresponent i, en conseqüència, el compilador assigna un senyal lògic alt al pin P0.0 i un senyal lògic baix al pin P0.1. Això arrela la llum vermella del LED per brillar.
Ara, quan es prem el segon botó, el compilador assignarà, en conseqüència, un senyal lògic baix que s'assignarà als dos pins de sortida i que el LED s'apagarà.
Circuit de control de LED per al control de la brillantor del LED per temporitzador 555
Circuit de control de LED per al control de la brillantor del LED per temporitzador 555 normalment s’aconsegueix canviant ràpidament la font d’alimentació al LED, controlant la relació ON / OFF de la font d’alimentació mitjançant un procés anomenat modulació d'ample de pols (PWM) . Els controladors LED també incorporen un bucle de control per mantenir un corrent constant.
Circuit de control de LED per al control de la brillantor del LED per temporitzador 555
Aquest circuit mostrat més amunt està dissenyat basat en un IC temporitzador 555 . Enceneu el circuit (5V), perquè la tensió del pin de disparador de 555 IC és inferior a 1/3 Vcc.
La tensió d'entrada arribarà al condensador mitjançant el potenciòmetre de 10kΩ i el díode D2 perquè el condensador comenci a carregar-se amb una constant de temps RdR1C (on Rd és la resistència directa del díode D2).
Quan la tensió del condensador supera els 2/3 Vcc, es restableix el temporitzador 555. Llavors la sortida serà de zero volts. En aquest moment, el condensador es descarrega a través del díode D1 i el potenciòmetre R1 al pin de sortida, ja que es troba al potencial de terra. Quan la tensió del condensador baixa per sota d’1 / 3 Vcc, la sortida del 555 IC torna a pujar a 5V. Aquest procés continua.
Aquí el camí de càrrega i descàrrega és completament diferent, ja que està aïllat pels díodes D1 i D2 (consulteu les imatges anteriors). Si el punt mitjà del potenciòmetre és del 50% (mig), podrem obtenir un cicle de treball del 50% (ones quadrades d’igual amplada de pols).
L'amplada del pols es pot variar canviant el temps de càrrega i descàrrega, això és possible ajustant el potenciòmetre. Així obtenim el senyal PWM segons el nostre nivell d'intensitat necessari.
Aquest senyal s’aplica al LED mitjançant una resistència de 4,7 kΩ. La brillantor del LED és proporcional al valor mitjà de l’ona quadrada. Per a amplades d’impulsos elevades, és possible obtenir la gran brillantor del LED. A més, si es tracta d’un pols baix, la brillantor disminueix.
Aplicacions de controladors LED bipolars
Algunes aplicacions per a controladors de LED són:
- Il·luminació industrial / exterior
- Control de la intensitat automàtica dels fanals
- Il·luminació comercial
- Il·luminació residencial
- Flash de la càmera del mòbil
- Interiors o llums posteriors per a automoció
- Llanterna / llanterna portàtil
- Senyalització
- Il·luminació de l’ascensor
- Il·luminació de fons LCD
Per tant, tot això es tracta del disseny de circuits de controladors LED bipolars, la seva construcció mitjançant un microcontrolador, IC de temporitzador 555 i aplicacions. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquesta informació.
A més, qualsevol consulta sobre aquest concepte o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres valuosos suggeriments comentant a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres: quina és la funció del potenciòmetre en un circuit dimmer LED?
