נורית LED מנהל התקן או מנהל התקן דו-קוטבי הוא מעגל חשמלי אשר כמות מוסדרת של זרם ומתח למנורת LED או LED. מנורת LED היא נורה המכילה סידור נוריות מוגדרות במעגל חשמלי המיועד לפעול ביעילות. מעגלי התקני LED דו-קוטביים הם ספקי כוח המותאמים לנורות LED והם ידועים בדרך כלל כ'נהגי LED '.
מנהלי ההתקנים LED מקבלים כוח ממקור זרם חילופין (AC) הראשי (מתח ראשוני). הנהג מתקן את המתח העיקרי הזה כדי ליצור מתח DC קבוע בצד המשני להפעלת מנורת ה- LED. לנהגי ה- LED יכולים להיות שנאי ליבת ברזל מגושמים כדי להנמיך את המתח הגבוה הראשי למתח נמוך יותר עבור מנורת ה- LED (למשל 12V).
רוב משקי הבית משתמשים בא מהפך חשמל להוריד את המתח של מנורת ה- LED בגלל עלותם הנמוכה יותר וגורם הצורה הקטן.
המבנה הבסיסי של LED דו קוטבי
דיודות פולטות אור (נוריות) הן התקני מוליכים למחצה דו-מסופיים. נוריות לד צומת PN משחרר פוטונים כאשר זרם זורם דרכו בתהליך הנקרא תרמולומינסנציה. צבע ה- LED נקבע לפי סוג החומר בו משתמשים - הקובע את מאפייני פער הלהקה האנרגטי הספציפי למוליך למחצה.
מבנה של נורת LED ומעגל
נורית LED עשויה גם מצומת P-N, אך סיליקון אינו מתאים מכיוון שמחסום האנרגיה נמוך מדי. הנוריות הראשונות נוצרו מגליום ארסניד (GaAs) והפיקו אור אינפרא אדום בכ- 905 ננומטר.
הסיבה לייצור צבע זה היא הפרש האנרגיה בין רצועת ההולכה לרמת האנרגיה הנמוכה ביותר (רצועת ערכיות) ב- GaAs. כאשר מפעילים מתח על פני ה- LED, האלקטרונים מקבלים מספיק אנרגיה כדי לקפוץ ללהקת ההולכה ולזרום הזרם. כאשר אלקטרון מאבד אנרגיה ונופל חזרה לתחום הערכיות, פוטון (אור) נפלט לעתים קרובות.
פליטת אור פוטון במוליכים למחצה
מעגל נהג דו-קוטבי LED באמצעות מיקרו-בקר
זהו מעגל פשוט שניתן להלן והעיצוב כולל ממשק של מיקרו-בקר, מתנד ומאפס מעגלים עבור המיקרו-בקר ובחירת נגן LED.
מעגל נהג דו-קוטבי LED באמצעות מיקרו-בקר
לנורת LED המשמשת כאן ירידת מתח קדימה של 2.2 וולט ולכן יכולה להיות מוטה באמצעות אספקת 5 וולט. המעגל משתמש במיקרו-בקר כדי להניע את נורית הדו-קוטבית. השליטה במעגל הנהג LED נעשית על ידי תוכנית מיקרו-בקר , בהתבסס על כפתורי הקלט. המיקרו-בקר מתוכנת בהתאם לשלוח אותות מתאימים לשני סיכות הפלט. סיכות פלט אלה מחוברות למסופים של נורית הדו-קוטבית.
ממשק המיקרו-בקר מתבצע על ידי חיבור שני מתגי כפתור לחיצה ליציאה P1 וחיבור שני המסופים של נורית הדו-צבעונית ליציאה P2. עיצוב המתנד נעשה על ידי בחירת שני קבלים קרמיים של 10pF כדי לספק יציבות. אות השעון נוצר באמצעות מתנד קריסטל 11 מגה-הרץ.
מעגל האיפוס תוכנן על ידי בחירת קבל אלקטרוליטים של 10uF ונגד של 10K כדי להשיג רוחב דופק איפוס של 100ms. ירידת המתח על פני הנגד נשמרת סביב 1.2V.
עבודה של מעגל נהגים דו-קוטבי
לאחר שהמעגל מופעל, המיקרו-בקר תמיד סורק את סיכות הכניסה ביציאה P1. אם לוחצים על הכפתור הראשון, המיקרו-בקר מקבל אות לוגיקה נמוך בסיכת הכניסה המתאימה ובהתאם הקומפיילר מקצה אות לוגי גבוה לסיכה P0.0 ואות לוגי נמוך לסיכה P0.1. זה שורש את האור האדום של ה- LED לזרוח.
כעת, כאשר לוחצים על הכפתור השני, המהדר יקצה בהתאם אות לוגיקה נמוך שיוקצה הן לסיכות המוצא והן לנורת הכיבוי.
מעגל נהג LED לבקרת בהירות של LED על ידי טיימר 555
מעגל נהג LED לבקרת בהירות של LED על ידי טיימר 555 בדרך כלל מושגת על ידי החלפה מהירה של אספקת החשמל ל- LED, ושליטה ביחס ON / OFF של ספק הכוח באמצעות תהליך שנקרא אפנון רוחב הדופק (PWM) . לנהגי LED יש גם לולאת בקרה המובנית כדי לשמור על זרם קבוע.
מעגל נהג LED לבקרת בהירות של LED על ידי טיימר 555
מעגל זה המוצג לעיל מתוכנן על בסיס a 555 IC טיימר . הפעל את המעגל (5V) מכיוון שהמתח בסיב ההדק של 555 IC הוא פחות מ 1/3 Vcc.
מתח הכניסה יגיע לקבל דרך פוטנציומטר 10kΩ ודיודה D2 כך שהקבל מתחיל לטעון עם קבוע זמן RdR1C (כאשר Rd הוא ההתנגדות קדימה של דיודה D2).
כאשר מתח הקבל עולה על 2/3 Vcc, טיימר 555 מתאפס. ואז התפוקה תהיה אפס וולט. ברגע זה, הקבל מתפזר דרך הדיודה D1 והפוטנציומטר R1 לפין המוצא מכיוון שהוא נמצא בפוטנציאל הקרקע. כאשר מתח הקבל יורד מתחת ל- 1/3 Vcc, הפלט של 555 IC עולה שוב ל -5 V. תהליך זה נמשך.
כאן נתיב הטעינה והפריקה שונה לחלוטין מכיוון שהוא מבודד על ידי הדיודות D1 ו- D2 (עיין בתמונות לעיל). אם נקודת האמצע של הפוטנציומטר היא 50% (באמצע), נוכל לקבל מחזור חובה של 50% (גלים מרובעים ברוחב הדופק השווה).
ניתן לשנות את רוחב הדופק על ידי שינוי זמן הטעינה והפריקה, זה אפשרי על ידי כוונון הפוטנציומטר. לפיכך אנו מקבלים את אות ה- PWM לפי רמת העוצמה הדרושה לנו.
אות זה מוחל על ה- LED באמצעות נגד 4.7kΩ. בהירות ה- LED היא פרופורציונאלית לערכו הממוצע של הגל המרובע. לרוחב דופק גבוה, ניתן לקבל את הבהירות העצומה של ה- LED. כמו כן, אם מדובר בדופק נמוך עם, בהירות פוחתת.
יישומים של מנהלי התקנים דו-קוטביים
יישומים מסוימים עבור מנהלי התקני LED הם:
- תאורה תעשייתית / חיצונית
- בקרת אינטנסיביות אוטומטית של אורות רחוב
- תאורה מסחרית
- תאורת מגורים
- פלאש של מצלמת פלאפון
- אורות פנים לרכב או זנב
- פנס / לפיד נייד
- שילוט
- תאורת מעלית
- תאורת LCD אחורית
לפיכך, מדובר בסך הכל בתכנון מעגלי LED דו-קוטביים של הנהג, בנייתו באמצעות מיקרו-בקר, IC 555 טיימר ויישומים. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מידע זה.
יתר על כן, כל שאלה בנוגע למושג זה או פרויקטים של חשמל ואלקטרוניקה אנא הוסף את הצעותיך החשובות על ידי תגובה בקטע התגובות למטה. הנה שאלה עבורך, מה תפקידו של הפוטנציומטר במעגל דימר לד?
