Θερμοσίφωνες

Ρυθμιστής PWM χαμηλής τάσης για LED. Τσιπ προγράμματος οδήγησης LED

Κατά την αλλαγή των ταμπλό οργάνων, υπάρχει ανάγκη προσαρμογής της φωτεινότητας των εγκατεστημένων σανίδων. Αυτό είναι ιδιαίτερα απαραίτητο εάν οδηγείτε για πολλή ώρα στο σκοτάδι. Παρόλα αυτά, τα LED λάμπουν πιο πλούσια και φωτεινότερα από τους συμβατικούς λαμπτήρες και ακόμη και χωρίς ρυθμιστή η εργασία φαίνεται ημιτελής.

Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με την αγορά ενός έτοιμου dimmer για τη ρύθμιση των λωρίδων LED ή με τη χρήση μιας απλής μεταβλητής αντίστασης εγκατεστημένης στη διακοπή δικτύου. Αυτή δεν είναι η μέθοδος μας. Ο ρυθμιστής πρέπει να είναι PWM (διαμορφωτής πλάτους παλμού).

Η ρύθμιση PWM είναιστην περιοδική ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του ρεύματος μέσω του LED για σύντομες χρονικές περιόδους. Για να αποφευχθεί το φαινόμενο τρεμοπαίσματος που γίνεται αντιληπτό από την ανθρώπινη όραση, η συχνότητα αυτού του κύκλου πρέπει να είναι τουλάχιστον 200 Hz.

Μια επιλογή για τη μείωση της φωτεινότητας των LED είναι μια απλή συσκευή που βασίζεται στο δημοφιλές χρονόμετρο 555, το οποίο εκτελεί αυτή τη λειτουργία χρησιμοποιώντας ένα σήμα PWM. Το κύριο στοιχείο του κυκλώματος είναι ένας χρονοδιακόπτης 555, ο οποίος παράγει ένα σήμα PWM· η ενσωματωμένη γεννήτρια αλλάζει τον κύκλο λειτουργίας των παλμών με συχνότητα 200 Hz.

Μια μεταβλητή αντίσταση με τη βοήθεια δύο παλμικών διόδων ρυθμίζει τη φωτεινότητα. Ένα σημαντικό στοιχείο του κυκλώματος είναι ένα βασικό τρανζίστορ πεδίου δράσης που λειτουργεί σύμφωνα με ένα κύκλωμα κοινής πηγής. Το κύκλωμα dimmer είναι ικανό να ρυθμίζει τη φωτεινότητα στην περιοχή από 5% έως 95%.

Η θεωρία πέρασε. Ας προχωρήσουμε στην εξάσκηση.

Τέθηκαν δύο προϋποθέσεις:
1. Το κύκλωμα πρέπει να συναρμολογηθεί χρησιμοποιώντας εξαρτήματα SMD
2. Ελάχιστες διαστάσεις.

Αμέσως προκύπτουν δυσκολίες στην επιλογή εξαρτημάτων. Στην περίπτωσή μου, το κύριο πράγμα ήταν να αγοράσω ραδιοερασιτέχνες στη Μέκκα - το κατάστημα Chip and Dip και να περιμένω δύο εβδομάδες για παράδοση από τα γαμημένα Russian Post. Βρείτε τα υπόλοιπα σε τοπικά καταστήματα.

Αυτό είναι το πιο δύσκολο πράγμα, γιατί... Υπάρχουν μόνο μερικά από αυτά. Θα πω αμέσως ότι δεν λειτούργησε την πρώτη φορά, έπρεπε να βάλω το μυαλό μου με το τρανζίστορ εφέ πεδίου και να επαναλάβω/επανασχεδιάζω/μετακολλήσω αρκετές φορές.

Το κλασικό σχήμα λαμβάνεται ως βάση:

Έχουν γίνει αλλαγές στο διάγραμμα:
1. Οι χωρητικότητες αντικαταστάθηκαν με 0,01 µF και 0,1 µF
2. Αντικαταστάθηκε το τρανζίστορ με IRF7413. Χωράει 30V 13A. Υπέροχος!

Πρώτη και δεύτερη επιλογή.

Έκδοση 1 και έκδοση 2.

Όπως μπορείτε να δείτε στη δεύτερη έκδοση, οι συνολικές διαστάσεις μειώθηκαν περαιτέρω και το φίλτρο πεδίου και η χωρητικότητα αντικαταστάθηκαν.

Σύγκριση. Για σαφήνεια μεγεθών.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα λάθη, επανέλαβα το διάγραμμα και μείωσα λίγο περισσότερο τις συνολικές μετρήσεις.

Νίκη!

Συνδέουμε ένα κομμάτι της ζυγαριάς:

Μέγιστη φωτεινότητα

Πατατακι NCP1014είναι ένας ελεγκτής PWM με σταθερή συχνότητα μετατροπής και ενσωματωμένο διακόπτη υψηλής τάσης. Πρόσθετα εσωτερικά μπλοκ που εφαρμόζονται ως μέρος του μικροκυκλώματος (βλ. Εικ. 1) του επιτρέπουν να παρέχει όλο το φάσμα των λειτουργικών απαιτήσεων για σύγχρονα τροφοδοτικά.

Ρύζι. 1.

Ελεγκτές σειράς NCP101Xσυζητήθηκαν λεπτομερώς σε ένα άρθρο του Konstantin Staroverov στο τεύχος 3 του περιοδικού για το 2010, επομένως, στο άρθρο θα περιοριστούμε να εξετάσουμε μόνο τα βασικά χαρακτηριστικά του μικροκυκλώματος NCP1014 και θα επικεντρωθούμε στην εξέταση των χαρακτηριστικών του υπολογισμού και μηχανισμός λειτουργίας του IP που παρουσιάζεται στο σχέδιο αναφοράς.

Χαρακτηριστικά του ελεγκτή NCP1014

Ενσωματωμένο τρανζίστορ εξόδου MOSFET 700V με χαμηλή αντίσταση στο κανάλι (11Ohm).
παροχή ρεύματος εξόδου προγράμματος οδήγησης έως 450 mA.
ικανότητα λειτουργίας σε πολλές σταθερές συχνότητες μετατροπής - 65 και 100 kHz.
η συχνότητα μετατροπής ποικίλλει εντός ±3...6% σε σχέση με την προκαθορισμένη τιμή της, γεγονός που σας επιτρέπει να «θολώσετε» την ισχύ της ακτινοβολούμενης παρεμβολής εντός ενός συγκεκριμένου εύρους συχνοτήτων και έτσι να μειώσετε το επίπεδο EMI.
το ενσωματωμένο σύστημα τροφοδοσίας υψηλής τάσης είναι ικανό να εξασφαλίσει τη λειτουργία του μικροκυκλώματος χωρίς τη χρήση μετασχηματιστή με τρίτη βοηθητική περιέλιξη, η οποία απλοποιεί σημαντικά την περιέλιξη του μετασχηματιστή. Αυτή η δυνατότητα ορίζεται από τον κατασκευαστή ως DSS ( Δυναμική Αυτοπαροχή— αυτόνομο δυναμικό τροφοδοτικό), αλλά η χρήση του περιορίζει την ισχύ εξόδου του IP.
την ικανότητα να λειτουργεί με μέγιστη απόδοση σε ρεύματα χαμηλού φορτίου χάρη στη λειτουργία μετάδοσης παλμού PWM, η οποία επιτρέπει χαμηλή ισχύ χωρίς φορτίο - όχι περισσότερο από 100 mW όταν το μικροκύκλωμα τροφοδοτείται από την τρίτη βοηθητική περιέλιξη του μετασχηματιστή.
η μετάβαση στη λειτουργία παράβλεψης παλμού συμβαίνει όταν η κατανάλωση ρεύματος φορτίου μειώνεται σε τιμή 0,25 από την ονομαστική τιμή, γεγονός που εξαλείφει το πρόβλημα της δημιουργίας ακουστικού θορύβου ακόμη και όταν χρησιμοποιούνται φθηνοί παλμικοί μετασχηματιστές.
Εφαρμοσμένη λειτουργία μαλακής εκκίνησης (1ms).
Ο ακροδέκτης ανάδρασης τάσης συνδέεται απευθείας στην έξοδο του οπτοζεύκτη.
Έχει εφαρμοστεί ένα σύστημα προστασίας από βραχυκύκλωμα με επακόλουθη επιστροφή στην κανονική λειτουργία μετά την εξάλειψή του. Η λειτουργία σάς επιτρέπει να παρακολουθείτε τόσο ένα άμεσο βραχυκύκλωμα στο φορτίο όσο και μια κατάσταση με ανοιχτό κύκλωμα ανάδρασης σε περίπτωση ζημιάς στον οπτικό συζευκτήρα αποσύνδεσης.
ενσωματωμένος μηχανισμός προστασίας από υπερθέρμανση.

Ο ελεγκτής NCP1014 διατίθεται σε τρεις τύπους πακέτων - SOT-223, PDIP-7 και PDIP-7 GULLWING (βλ. Εικ. 2) με τη διάταξη pinout που φαίνεται στην Εικ. 3. Η πιο πρόσφατη συσκευασία είναι μια ειδική έκδοση της συσκευασίας PDIP-7 με ειδική χύτευση με καρφίτσα, καθιστώντας την κατάλληλη για επιφανειακή τοποθέτηση.

Ρύζι. 2.

Ρύζι. 3.

Τυπικό διάγραμμα εφαρμογής του ελεγκτή NCP1014 στο flyback ( Πετάω πίσω) ο μετατροπέας φαίνεται στο σχήμα 4.

Ρύζι. 4.

Μέθοδος υπολογισμού IP με βάση τον ελεγκτή NCP1014

Ας εξετάσουμε τη μέθοδο υπολογισμού βήμα προς βήμα ενός μετατροπέα flyback με βάση το NCP1014 χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός σχεδίου αναφοράς ενός τροφοδοτικού με ισχύ εξόδου έως και 5 W για την τροφοδοσία ενός συστήματος τριών LED συνδεδεμένων σε σειρά. Ως LED θεωρούνται λευκά LED ενός watt με ρεύμα κανονικοποίησης 350 mA και πτώση τάσης 3,9 V.

Το πρώτο βήμαείναι ο προσδιορισμός των χαρακτηριστικών εισόδου, εξόδου και ισχύος της αναπτυγμένης IP:

Εύρος τάσης εισόδου - Vac(min) = 85V, Vac(max) = 265V;
παράμετροι εξόδου - Vout = 3x3,9V ≈ 11,75V, Iout = 350mA;
ισχύς εξόδου - Pout = VoutхIout = 11,75 Vх0,35 A ≈ 4,1 W
Ισχύς εισόδου - Pin = Pout/h, όπου h εκτιμάται η απόδοση = 78%

Pin=4,1W/0,78=5,25W

Εύρος τάσης εισόδου DC

Vdc(min) = Vdc(min) x 1,41 = 85 x 1,41 = 120 V (dc)

Vdc(max) = Vdc(max) x 1,41 = 265 x 1,41 = 375 V (dc)

μέσο ρεύμα εισόδου - Iin(μέσο) = Pin / Vdc(min) ≈ 5,25/120 ≈ 44mA
μέγιστο ρεύμα εισόδου - Ipeak = 5xIin(μέσο) ≈ 220 mA.

Ο πρώτος σύνδεσμος εισόδου είναι η ασφάλεια και το φίλτρο EMI και η επιλογή τους είναι δεύτερο βήμακατά το σχεδιασμό IP. Η ασφάλεια πρέπει να επιλεγεί με βάση την τιμή του ρεύματος θραύσης και στο σχέδιο που παρουσιάζεται επιλέγεται μια ασφάλεια με ρεύμα διακοπής 2 Α. Δεν θα εμβαθύνουμε στη διαδικασία υπολογισμού του φίλτρου εισόδου, αλλά θα σημειώσουμε μόνο ότι ο βαθμός Η καταστολή του κοινού τρόπου λειτουργίας και του διαφορικού θορύβου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την τοπολογία της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, καθώς και από την εγγύτητα του φίλτρου στο βύσμα τροφοδοσίας.

Το τρίτο βήμαείναι ο υπολογισμός των παραμέτρων και η επιλογή μιας γέφυρας διόδου. Οι βασικές παράμετροι εδώ είναι:

Επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση διόδου (μπλοκαρίσματος) - VR ≥ Vdc(max) = 375V;
Μπροστινό ρεύμα διόδου - IF ≥ 1,5xIin(avg) = 1,5x0,044 = 66mA;
επιτρεπόμενο ρεύμα υπερφόρτωσης ( ρεύμα υπέρτασης), το οποίο μπορεί να φτάσει πέντε φορές το μέσο ρεύμα:

IFSM ≥ 5 x IF = 5 x 0,066 = 330 mA.

Το τέταρτο βήμαείναι ο υπολογισμός των παραμέτρων του πυκνωτή εισόδου που είναι εγκατεστημένος στην έξοδο της γέφυρας διόδου. Το μέγεθος του πυκνωτή εισόδου καθορίζεται από την τιμή κορυφής της διορθωμένης τάσης εισόδου και το καθορισμένο επίπεδο κυματισμού εισόδου. Ένας μεγαλύτερος πυκνωτής εισόδου παρέχει χαμηλότερες τιμές κυματισμού, αλλά αυξάνει το ρεύμα εισόδου του τροφοδοτικού. Γενικά, η χωρητικότητα ενός πυκνωτή προσδιορίζεται από τον ακόλουθο τύπο:

Cin = Καρφίτσα/, όπου

fac είναι η συχνότητα του δικτύου AC (60 Hz για τον εξεταζόμενο σχεδιασμό).

Το DV είναι το επιτρεπόμενο επίπεδο κυματισμού (20% του Vdc(min) στην περίπτωσή μας).

Cin = 5,25/ = 17 μF.

Στην περίπτωσή μας επιλέγουμε ηλεκτρολυτικό πυκνωτή αλουμινίου χωρητικότητας 33 μF.

Το πέμπτο και κύριο βήμαείναι ο υπολογισμός ενός προϊόντος περιέλιξης - ενός μετασχηματιστή παλμών. Ο υπολογισμός του μετασχηματιστή είναι το πιο περίπλοκο, σημαντικό και "λεπτό" μέρος ολόκληρου του υπολογισμού της πηγής ισχύος. Οι κύριες λειτουργίες του μετασχηματιστή σε έναν μετατροπέα flyback είναι η συσσώρευση ενέργειας όταν ο διακόπτης ελέγχου είναι κλειστός και το ρεύμα ρέει μέσω της κύριας περιέλιξής του, και στη συνέχεια η μετάδοση της στο δευτερεύον τύλιγμα όταν η τροφοδοσία στο πρωτεύον τμήμα του κυκλώματος είναι απενεργοποιημένη .

Λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά εισόδου και εξόδου του τροφοδοτικού που υπολογίστηκαν στο πρώτο βήμα, καθώς και τις απαιτήσεις για τη διασφάλιση της λειτουργίας του τροφοδοτικού στη λειτουργία συνεχούς ρεύματος του μετασχηματιστή, η μέγιστη τιμή του συντελεστή πλήρωσης ( κύκλος καθηκόντων) ισούται με 48%. Θα πραγματοποιήσουμε όλους τους υπολογισμούς του μετασχηματιστή με βάση αυτήν την τιμή συντελεστή πλήρωσης. Ας συνοψίσουμε τις υπολογισμένες και καθορισμένες τιμές των βασικών παραμέτρων:

συχνότητα λειτουργίας ελεγκτή fop= 100 kHz
συντελεστής πλήρωσης dmax= 48%
ελάχιστη τάση εισόδου Vin(min) = Vdc(min) - 20% = 96V
Ισχύς εξόδου Pout= 4,1W
εκτιμώμενη τιμή απόδοσης = 78%
Μέγιστη τιμή ρεύματος εισόδου Ipeak= 220mA

Τώρα μπορούμε να υπολογίσουμε την αυτεπαγωγή της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή:

Lpri = Vin(min) x dmax/(Ipeak x fop) = 2,09 mH

Ο λόγος του αριθμού των στροφών των περιελίξεων καθορίζεται από την εξίσωση:

Npri/Nsec = Vdc(min) x dmax/(Vout + V F x (1 - dmax)) ≈ 7

Το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να ελέγξουμε την ικανότητα του μετασχηματιστή να «αντλήσει» την απαιτούμενη ισχύ εξόδου μέσω του εαυτού του. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

Pin(core) = Lpri x I 2 peak x fop/2 ≥ Pout

Pin(core) = 2,09 mH x 0,22 2 x 100 kHz/2 = 5,05 W ≥ 4,1 W.

Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι ο μετασχηματιστής μας μπορεί να αντλήσει την απαιτούμενη ισχύ.

Μπορεί να σημειωθεί ότι εδώ δεν δώσαμε έναν πλήρη υπολογισμό των παραμέτρων του μετασχηματιστή, αλλά προσδιορίσαμε μόνο τα επαγωγικά χαρακτηριστικά του και δείξαμε την επαρκή ισχύ της επιλεγμένης λύσης. Πολλά έργα έχουν γραφτεί για τον υπολογισμό των μετασχηματιστών και ο αναγνώστης μπορεί να βρει μεθόδους υπολογισμού ενδιαφέροντος, για παράδειγμα, στο ή. Η κάλυψη αυτών των τεχνικών ξεφεύγει από το πεδίο εφαρμογής αυτού του άρθρου.

Το ηλεκτρικό κύκλωμα του τροφοδοτικού, που αντιστοιχεί στους υπολογισμούς που έγιναν, παρουσιάζεται στο Σχήμα 5.

Ρύζι. 5.

Τώρα ήρθε η ώρα να εξοικειωθείτε με τα χαρακτηριστικά της παραπάνω λύσης, ο υπολογισμός της οποίας δεν δόθηκε παραπάνω, αλλά έχουν μεγάλη σημασία για τη λειτουργία της IP μας και την κατανόηση των χαρακτηριστικών της εφαρμογής των προστατευτικών μηχανισμών που εφαρμόζει το NCP1014 ελεγκτής.

Χαρακτηριστικά λειτουργίας του κυκλώματος που υλοποιεί την IP

Το δευτερεύον τμήμα του κυκλώματος αποτελείται από δύο κύρια μπλοκ - μια μονάδα για τη μετάδοση ρεύματος στο φορτίο και μια μονάδα τροφοδοσίας για το κύκλωμα ανάδρασης.

Όταν ο διακόπτης ελέγχου είναι κλειστός (απευθείας λειτουργία), το κύκλωμα τροφοδοσίας του κυκλώματος ανάδρασης λειτουργεί, υλοποιείται στη δίοδο D6, στην αντίσταση ρύθμισης ρεύματος R3, στον πυκνωτή C5 και στη δίοδο zener D7, η οποία μαζί με τη δίοδο D8 ρυθμίζει την απαιτούμενη τάση τροφοδοσίας ( 5.1 V) του οπτικού συζεύκτη και του ρυθμιστή διακλάδωσης IC3.

Κατά την αντίστροφη διαδρομή, η ενέργεια που αποθηκεύεται στον μετασχηματιστή μεταφέρεται στο φορτίο μέσω της διόδου D10. Ταυτόχρονα, φορτίζεται ο πυκνωτής αποθήκευσης C6, ο οποίος εξομαλύνει τους κυματισμούς εξόδου και παρέχει σταθερή τάση τροφοδοσίας στο φορτίο. Το ρεύμα φορτίου ρυθμίζεται από την αντίσταση R6 και ελέγχεται από τον ρυθμιστή διακλάδωσης IC3.

Το IP έχει προστασία έναντι αποσύνδεσης φορτίου και βραχυκύκλωμα φορτίου. Η προστασία βραχυκυκλώματος παρέχεται από τον ρυθμιστή διακλάδωσης TLV431, ο κύριος ρόλος του οποίου είναι ο ρυθμιστής του κυκλώματος λειτουργικού συστήματος. Παρουσιάζεται βραχυκύκλωμα υπό την προϋπόθεση βραχυκυκλώματος όλων των λυχνιών LED φορτίου (εάν αποτύχουν ένα ή δύο LED, οι λειτουργίες τους αναλαμβάνονται από παράλληλες δίοδοι zener D11...D13). Η τιμή της αντίστασης R6 επιλέγεται έτσι ώστε σε ρεύμα φορτίου λειτουργίας (350 mA στην περίπτωσή μας), η πτώση τάσης κατά μήκος της είναι μικρότερη από 1,25 V. Όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα, το ρεύμα μέσω του R6 αυξάνεται απότομα, γεγονός που οδηγεί στο Το άνοιγμα της διακλάδωσης IC3 και η ενεργοποίηση του οπτικού συζεύκτη IC2 και του ελεγκτή δυνάμεων NCP1014 μειώνουν την τάση εξόδου.

Ο μηχανισμός προστασίας έναντι της αποσύνδεσης φορτίου βασίζεται στη σύνδεση της διόδου zener D9 παράλληλα με το φορτίο. Όταν το κύκλωμα φορτίου ανοίγει και, κατά συνέπεια, η τάση εξόδου του τροφοδοτικού αυξάνεται στα 47 V, ανοίγει η δίοδος zener D9. Αυτό ενεργοποιεί τον οπτικό συζευκτήρα και αναγκάζει τον ελεγκτή να μειώσει την τάση εξόδου.

Θα θέλατε να γνωρίσετε από κοντά το NCP1014; - Κανένα πρόβλημα!

Για όσους, προτού ξεκινήσουν να αναπτύσσουν τη δική τους IP βασισμένη στο NCP1014, θέλουν να βεβαιωθούν ότι πρόκειται για μια πραγματικά απλή, αξιόπιστη και αποτελεσματική λύση, η ONSemiconductor παράγει διάφορους τύπους πινάκων αξιολόγησης (βλ. Πίνακα 1, Εικ. 6, διαθέσιμη για παραγγελία μέσω COMPEL) .

Τραπέζι 1. Αναθεώρηση των επιτροπών αξιολόγησης

Κωδικός παραγγελίας	Ονομα	Σύντομη περιγραφή
NCP1014LEDGTGEVB	Πρόγραμμα οδήγησης LED 8W με συντελεστή ισχύος 0,8	Η πλακέτα έχει σχεδιαστεί για να αποδεικνύει τη δυνατότητα κατασκευής οδηγού LED με συντελεστή ισχύος > 0,7 (πρότυπο Energy Star) χωρίς τη χρήση πρόσθετου τσιπ PFC. Η ισχύς εξόδου 8 W καθιστά αυτή τη λύση ιδανική για τροφοδοσία δομών όπως το Cree XLAMP MC-E, οι οποίες περιέχουν τέσσερα LED σε σειρά σε ένα πακέτο.
NCP1014STBUCGEVB	Μη αναστροφικός μετατροπέας buck	Η πλακέτα είναι απόδειξη της δήλωσης ότι ο ελεγκτής NCP1014 επαρκεί για τη δημιουργία τροφοδοτικών χαμηλής τιμής για δύσκολες συνθήκες λειτουργίας.

Ρύζι. 6.

Επιπλέον, υπάρχουν πολλά ακόμη παραδείγματα έτοιμων σχεδίων διαφόρων IP, εκτός από αυτά που αναφέρονται στο άρθρο. Αυτός είναι ένας προσαρμογέας AC/DC 5 W για κινητά τηλέφωνα και μια άλλη επιλογή IP για LED, καθώς και ένας μεγάλος αριθμός άρθρων σχετικά με τη χρήση του ελεγκτή NCP1014, τα οποία μπορείτε να βρείτε στον επίσημο ιστότοπο της εταιρείας ONSemiconductor - http://www.onsemi.com/.

Η εταιρεία COMPEL είναι ο επίσημος διανομέας της ONSemiconductor και συνεπώς στον ιστότοπό μας μπορείτε πάντα να βρείτε πληροφορίες σχετικά με τη διαθεσιμότητα και το κόστος των τσιπ που παράγονται από την ONS, καθώς και να παραγγείλετε πρωτότυπα, συμπεριλαμβανομένου του NCP1014.

συμπέρασμα

Η χρήση του ελεγκτή NCP1014, που κατασκευάζεται από την ONS, σας επιτρέπει να αναπτύξετε υψηλής απόδοσης μετατροπείς AC/DC για την παροχή φορτίων με σταθεροποιημένο ρεύμα. Η σωστή χρήση των βασικών δυνατοτήτων του ελεγκτή σάς επιτρέπει να διασφαλίζετε την ασφαλή λειτουργία του τελικού τροφοδοτικού σε συνθήκες ανοιχτού ή βραχυκυκλώματος του φορτίου με έναν ελάχιστο αριθμό πρόσθετων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Βιβλιογραφία

1. Konstantin Staroverov «Χρήση ελεγκτών NCP101X/102X στην ανάπτυξη τροφοδοτικών δικτύων μέσης ισχύος», περιοδικό Electronics News, Νο. 3, 2010, σελ. 7-10.

4. Μακ Ρέιμοντ. Εναλλαγή τροφοδοτικών. Θεωρητικές βάσεις σχεδιασμού και καθοδήγηση για πρακτική εφαρμογή / Μετάφρ. από τα Αγγλικά Pryanichnikova S.V., M.: Εκδοτικός οίκος "Dodeka-XXI", 2008, - 272 σελ.: ill.

5. Vdovin S.S. Design of pulse transformers, L.: Energoatomizdat, 1991, - 208 pp.: ill.

6. TND329-D. "5W κινητό τηλέφωνο CCCV AC-DC Adapter"/ http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND329-D.PDF.

7. TND371-D. "Πρόγραμμα οδήγησης LED εκτός σύνδεσης που προορίζεται για το ENERGY STAR"/ http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND371-D.PDF.

Λήψη τεχνικών πληροφοριών, παραγγελία δειγμάτων, παράδοση - e-mail:

NCP4589 - ρυθμιστής LDO
με αυτόματη εξοικονόμηση ενέργειας

NCP4589 -νέος ρυθμιστής 300 mA CMOS LDO από ON Ημιαγωγός. Το NCP4589 μεταβαίνει σε λειτουργία χαμηλής κατανάλωσης σε φορτία χαμηλού ρεύματος και επιστρέφει αυτόματα στη λειτουργία "γρήγορη" μόλις το φορτίο εξόδου υπερβεί τα 3 mA.

Το NCP4589 μπορεί να τεθεί σε μόνιμη γρήγορη λειτουργία επιβάλλοντας την επιλογή λειτουργίας (έλεγχος μέσω ειδικής εισόδου).

Κύρια χαρακτηριστικά του NCP4589:

Εύρος τάσης εισόδου λειτουργίας: 1,4…5,25V
Εύρος τάσης εξόδου: 0,8…4,0V (0,1V βήματα)
Ρεύμα εισόδου σε τρεις λειτουργίες:

Λειτουργία χαμηλής κατανάλωσης - 1,0 µA στο V OUT< 1,85 В

Γρήγορη λειτουργία - 55 µA

Λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας - 0,1 µA

Ελάχιστη πτώση τάσης: 230mV στο I OUT = 300mA, V OUT = 2,8V
Λόγος καταστολής κυματισμών υψηλής τάσης: 70dB στο 1kHz (σε γρήγορη λειτουργία).

NCP4620 - Ρυθμιστής LDO με μεγάλο εύρος τάσης εισόδου

NCP4620 -Αυτός είναι ένας ρυθμιστής CMOS LDO για ρεύμα 150 mA από ON Ημιαγωγόςμε εύρος τάσης εισόδου από 2,6 έως 10 V. Η συσκευή έχει υψηλή ακρίβεια εξόδου - περίπου 1% - με χαμηλό συντελεστή θερμοκρασίας ±80 ppm/°C.

Το NCP4620 διαθέτει προστασία υπερθέρμανσης και είσοδο ενεργοποίησης και είναι διαθέσιμο σε τυπική και αυτόματη εκφόρτιση.

Κύρια χαρακτηριστικά του NCP4620:

Εύρος τάσης εισόδου λειτουργίας από 2,6 έως 10 V (μέγ. 12 V)
Σταθερό εύρος τάσης εξόδου από 1,2 έως 6,0 V (βήματα 100 mV)
Ελάχιστη πτώση τάσης προς τα εμπρός - 165 mV (στα 100 mA)
Καταστολή κυματισμού ισχύος - 70dB
Απενεργοποίηση της παροχής ρεύματος στο μικροκύκλωμα όταν υπερθερμαίνεται στους 165°C

Αυτό το άρθρο περιγράφει πώς να συναρμολογήσετε ένα απλό αλλά αποτελεσματικό Έλεγχος φωτεινότητας LEDμε βάση τον έλεγχο φωτεινότητας PWM () των LED.

Τα LED (δίοδοι εκπομπής φωτός) είναι πολύ ευαίσθητα εξαρτήματα. Εάν το ρεύμα ή η τάση τροφοδοσίας υπερβεί την επιτρεπόμενη τιμή, μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία τους ή να μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους.

Συνήθως, το ρεύμα περιορίζεται χρησιμοποιώντας μια αντίσταση συνδεδεμένη σε σειρά στο LED ή από έναν ρυθμιστή ρεύματος κυκλώματος (). Η αύξηση του ρεύματος στο LED αυξάνει την ένταση λάμψης του και η μείωση του ρεύματος τη μειώνει. Ένας τρόπος για να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της λάμψης είναι να χρησιμοποιήσετε μια μεταβλητή αντίσταση () για να αλλάξετε δυναμικά τη φωτεινότητα.

Αλλά αυτό ισχύει μόνο για ένα μόνο LED, καθώς ακόμη και σε μία παρτίδα μπορεί να υπάρχουν δίοδοι με διαφορετική ένταση φωταύγειας και αυτό θα επηρεάσει την ανομοιόμορφη λάμψη μιας ομάδας LED.

Διαμόρφωση πλάτους παλμού.Μια πολύ πιο αποτελεσματική μέθοδος είναι η ρύθμιση της φωτεινότητας της λάμψης χρησιμοποιώντας (PWM). Με το PWM, ομάδες LED τροφοδοτούνται με το συνιστώμενο ρεύμα και ταυτόχρονα καθίσταται δυνατή η μείωση της φωτεινότητας τροφοδοτώντας ισχύ σε υψηλή συχνότητα. Η αλλαγή της περιόδου προκαλεί αλλαγή στη φωτεινότητα.

Ο κύκλος λειτουργίας μπορεί να αναπαρασταθεί ως ο λόγος του χρόνου ενεργοποίησης και απενεργοποίησης της ισχύος που παρέχεται στο LED. Ας υποθέσουμε ότι, εάν θεωρήσουμε έναν κύκλο ενός δευτερολέπτου και το LED θα διαρκέσει 0,1 δευτερόλεπτα όταν είναι σβηστό και 0,9 δευτερόλεπτα όταν είναι αναμμένο, τότε αποδεικνύεται ότι η λάμψη θα είναι περίπου το 90% της ονομαστικής τιμής.

Περιγραφή ελέγχου φωτεινότητας PWM

Ο απλούστερος τρόπος για να επιτευχθεί αυτή η μεταγωγή υψηλής συχνότητας είναι με ένα IC, ένα από τα πιο κοινά και πιο ευέλικτα IC που έχουν δημιουργηθεί ποτέ. Το κύκλωμα ελεγκτή PWM που φαίνεται παρακάτω έχει σχεδιαστεί για χρήση ως ροοστάτη για την τροφοδοσία LED (12 βολτ) ή ως ελεγκτής ταχύτητας για κινητήρα συνεχούς ρεύματος 12 βολτ.

Σε αυτό το κύκλωμα, η αντίσταση των αντιστάσεων στις λυχνίες LED πρέπει να επιλεγεί ώστε να παρέχει ένα ρεύμα προς τα εμπρός 25 mA. Ως αποτέλεσμα, το συνολικό ρεύμα των τριών γραμμών LED θα είναι 75 mA. Το τρανζίστορ πρέπει να έχει σχεδιαστεί για ρεύμα τουλάχιστον 75 mA, αλλά είναι καλύτερο να το πάρετε με απόθεμα.

Αυτό το κύκλωμα dimmer προσαρμόζεται από 5% έως 95%, αλλά χρησιμοποιώντας διόδους γερμανίου αντ' αυτού, το εύρος μπορεί να επεκταθεί από 1% σε 99% της ονομαστικής τιμής.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, σε φακούς ή συσκευές οικιακού φωτισμού, καθίσταται απαραίτητο να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της λάμψης. Φαίνεται ότι τίποτα δεν θα μπορούσε να είναι πιο απλό: απλώς αλλάξτε το ρεύμα μέσω του LED, αυξάνοντας ή μειώνοντας . Αλλά σε αυτή την περίπτωση, ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας θα δαπανηθεί στην περιοριστική αντίσταση, η οποία είναι εντελώς απαράδεκτη όταν τροφοδοτείται ανεξάρτητα από μπαταρίες ή επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.

Επιπλέον, το χρώμα των LED θα αλλάξει: για παράδειγμα, το λευκό χρώμα θα έχει μια ελαφρώς πρασινωπή απόχρωση όταν το ρεύμα πέσει κάτω από το ονομαστικό (για τα περισσότερα LED 20mA). Σε ορισμένες περιπτώσεις, μια τέτοια αλλαγή στο χρώμα είναι εντελώς περιττή. Φανταστείτε αυτά τα LED να φωτίζουν μια οθόνη τηλεόρασης ή οθόνη υπολογιστή.

Σε αυτές τις περιπτώσεις ισχύει PWM - ρύθμιση (πλάτος παλμού). Το νόημά του είναι ότι ανάβει περιοδικά και σβήνει. Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα παραμένει ονομαστικό καθ' όλη τη διάρκεια του φλας, επομένως το φάσμα λάμψης δεν παραμορφώνεται. Εάν το LED είναι λευκό, τότε δεν θα εμφανιστούν πράσινες αποχρώσεις.

Επιπλέον, με αυτή τη μέθοδο ρύθμισης ισχύος, οι απώλειες ενέργειας είναι ελάχιστες, η απόδοση των κυκλωμάτων με έλεγχο PWM είναι πολύ υψηλή, φθάνοντας πάνω από το 90 τοις εκατό.

Η αρχή του ελέγχου PWM είναι αρκετά απλή και φαίνεται στο Σχήμα 1. Η διαφορετική αναλογία του χρόνου αναμμένης και σβησμένης κατάστασης γίνεται αντιληπτή από το μάτι ως: όπως σε μια ταινία - τα ξεχωριστά καρέ που εμφανίζονται γίνονται αντιληπτά ως κινούμενη εικόνα. Εδώ όλα εξαρτώνται από τη συχνότητα προβολής, η οποία θα συζητηθεί λίγο αργότερα.

Εικόνα 1. Αρχή ρύθμισης PWM

Το σχήμα δείχνει διαγράμματα των σημάτων στην έξοδο της συσκευής ελέγχου PWM (ή του κύριου ταλαντωτή). Το μηδέν και το ένα χαρακτηρίζονται: ένα λογικό ένα (υψηλό επίπεδο) αναγκάζει το LED να ανάψει, ένα λογικό μηδέν (χαμηλό επίπεδο) το κάνει να σβήσει.

Αν και όλα μπορεί να είναι αντίστροφα, αφού όλα εξαρτώνται από τη σχεδίαση του κυκλώματος του διακόπτη εξόδου - το LED μπορεί να ανάψει σε χαμηλό επίπεδο και να απενεργοποιηθεί σε υψηλό επίπεδο. Σε αυτή την περίπτωση, φυσικά ένα λογικό θα έχει χαμηλό επίπεδο τάσης και ένα λογικό μηδέν θα έχει υψηλό επίπεδο τάσης.

Με άλλα λόγια, ένα λογικό προκαλεί την ενεργοποίηση κάποιου γεγονότος ή διαδικασίας (στην περίπτωσή μας, το άναμμα ενός LED) και ένα λογικό μηδέν θα πρέπει να απενεργοποιήσει αυτή τη διαδικασία. Δηλαδή το υψηλό επίπεδο στην έξοδο ενός ψηφιακού μικροκυκλώματος δεν είναι πάντα ΛΟΓΙΚΗ μονάδα, όλα εξαρτώνται από το πώς είναι κατασκευασμένο το συγκεκριμένο κύκλωμα. Αυτό είναι μόνο για ενημέρωση. Αλλά προς το παρόν θα υποθέσουμε ότι το κλειδί ελέγχεται σε υψηλό επίπεδο και απλά δεν μπορεί να γίνει αλλιώς.

Συχνότητα και πλάτος παλμών ελέγχου

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η περίοδος επανάληψης παλμού (ή η συχνότητα) παραμένει αμετάβλητη. Αλλά, γενικά, η συχνότητα παλμού δεν επηρεάζει τη φωτεινότητα της λάμψης, επομένως, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για τη σταθερότητα της συχνότητας. Μόνο η διάρκεια (WIDTH), σε αυτήν την περίπτωση, του θετικού παλμού αλλάζει, λόγω της οποίας λειτουργεί ολόκληρος ο μηχανισμός διαμόρφωσης εύρους παλμού.

Η διάρκεια των παλμών ελέγχου στο Σχήμα 1 εκφράζεται σε %%. Αυτός είναι ο λεγόμενος “fill factor” ή, στην αγγλική ορολογία, DUTY CYCLE. Εκφράζεται ως ο λόγος της διάρκειας του παλμού ελέγχου προς την περίοδο επανάληψης του παλμού.

Στη ρωσική ορολογία χρησιμοποιείται συνήθως "συντελεστής καθήκοντος" - ο λόγος της περιόδου επανάληψης προς τον χρόνο παλμούΕΝΑ. Έτσι, εάν ο συντελεστής πλήρωσης είναι 50%, τότε ο κύκλος λειτουργίας θα είναι ίσος με 2. Δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά εδώ, επομένως, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε από αυτές τις τιμές, όποια είναι πιο βολική και κατανοητή για εσάς.

Εδώ, φυσικά, θα μπορούσαμε να δώσουμε τύπους για τον υπολογισμό του κύκλου λειτουργίας και του ΚΥΚΛΟΥ ΚΑΘΗΜΕΙΑΣ, αλλά για να μην περιπλέκουμε την παρουσίαση, θα κάνουμε χωρίς τύπους. Ως τελευταία λύση, ο νόμος του Ohm. Δεν μπορείτε να κάνετε τίποτα γι 'αυτό: "Αν δεν γνωρίζετε το νόμο του Ohm, μείνετε στο σπίτι!" Αν κάποιος ενδιαφέρεται για αυτούς τους τύπους, μπορεί πάντα να τους βρει στο Διαδίκτυο.

Συχνότητα PWM για dimmer

Όπως ειπώθηκε ακριβώς παραπάνω, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για τη σταθερότητα της συχνότητας παλμού PWM: καλά, "επιπλέει" λίγο, αλλά δεν πειράζει. Παρεμπιπτόντως, οι ρυθμιστές PWM έχουν παρόμοια αστάθεια συχνότητας, η οποία είναι αρκετά μεγάλη, η οποία δεν παρεμβαίνει στη χρήση τους σε πολλά σχέδια. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό μόνο αυτή η συχνότητα να μην πέσει κάτω από μια ορισμένη τιμή.

Ποια πρέπει να είναι η συχνότητα και πόσο ασταθής μπορεί να είναι; Μην ξεχνάτε ότι μιλάμε για dimmers. Στην τεχνολογία ταινιών υπάρχει ο όρος «κρίσιμη συχνότητα τρεμοπαίσματος». Αυτή είναι η συχνότητα με την οποία οι μεμονωμένες εικόνες που εμφανίζονται η μία μετά την άλλη γίνονται αντιληπτές ως κινούμενη εικόνα. Για το ανθρώπινο μάτι, αυτή η συχνότητα είναι 48Hz.

Γι' αυτό το λόγο η συχνότητα λήψης στην ταινία ήταν 24 καρέ/δευτ. (το πρότυπο τηλεόρασης είναι 25 καρέ/δευτ.). Για να αυξηθεί αυτή η συχνότητα σε μια κρίσιμη συχνότητα, οι προβολείς φιλμ χρησιμοποιούν ένα κλείστρο με δύο λεπίδες (κλείστρο) που επικαλύπτει δύο φορές κάθε καρέ που εμφανίζεται.

Σε ερασιτεχνικούς προβολείς στενής ταινίας 8mm, η συχνότητα προβολής ήταν 16 καρέ/δευτερόλεπτο, επομένως το κλείστρο είχε έως και τρεις λεπίδες. Τους ίδιους στόχους στην τηλεόραση εξυπηρετεί και το γεγονός ότι η εικόνα εμφανίζεται σε μισά καρέ: πρώτα ζυγές και μετά περιττές γραμμές της εικόνας. Το αποτέλεσμα είναι μια συχνότητα τρεμούλιασμα 50 Hz.

Η λειτουργία LED στη λειτουργία PWM αποτελείται από μεμονωμένα φλας ρυθμιζόμενης διάρκειας. Προκειμένου αυτές οι λάμψεις να γίνουν αντιληπτές από το μάτι ως μια συνεχής λάμψη, η συχνότητά τους δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την κρίσιμη. Μπορείτε να πάτε όσο ψηλά θέλετε, αλλά δεν μπορείτε να πάτε πιο κάτω. Αυτός ο παράγοντας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη δημιουργία Ρυθμιστές PWM για λαμπτήρες.

Παρεμπιπτόντως, ένα ενδιαφέρον γεγονός: οι επιστήμονες κατά κάποιο τρόπο έχουν καθορίσει ότι η κρίσιμη συχνότητα για το μάτι μιας μέλισσας είναι 800Hz. Επομένως, η μέλισσα θα δει την ταινία στην οθόνη ως μια ακολουθία μεμονωμένων εικόνων. Για να δει μια κινούμενη εικόνα, η συχνότητα προβολής θα πρέπει να αυξηθεί στα οκτακόσια μισά καρέ ανά δευτερόλεπτο!

Για τον έλεγχο του ίδιου του LED, χρησιμοποιείται. Πρόσφατα, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα για το σκοπό αυτό είναι αυτά που επιτρέπουν τη μεταγωγή σημαντικής ισχύος (η χρήση συμβατικών διπολικών τρανζίστορ για αυτούς τους σκοπούς θεωρείται απλώς απρεπής).

Μια τέτοια ανάγκη (ένα ισχυρό MOSFET - τρανζίστορ) προκύπτει με μεγάλο αριθμό LED, για παράδειγμα, με, τα οποία θα συζητηθούν λίγο αργότερα. Εάν η ισχύς είναι χαμηλή - όταν χρησιμοποιείτε ένα ή δύο LED, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διακόπτες χαμηλής ισχύος και, εάν είναι δυνατόν, συνδέστε τα LED απευθείας στις εξόδους των μικροκυκλωμάτων.

Το σχήμα 2 δείχνει το λειτουργικό διάγραμμα ενός ρυθμιστή PWM. Το διάγραμμα δείχνει συμβατικά την αντίσταση R2 ως στοιχείο ελέγχου. Περιστρέφοντας το πόμολο του, μπορείτε να αλλάξετε τον κύκλο λειτουργίας των παλμών ελέγχου και, κατά συνέπεια, τη φωτεινότητα των LED, εντός των απαιτούμενων ορίων.

Εικόνα 2. Λειτουργικό διάγραμμα ρυθμιστή PWM

Το σχήμα δείχνει τρεις αλυσίδες LED συνδεδεμένες σε σειρά με περιοριστικές αντιστάσεις. Περίπου η ίδια σύνδεση χρησιμοποιείται σε λωρίδες LED. Όσο μεγαλύτερη είναι η λωρίδα, όσο περισσότερα LED, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση ρεύματος.

Σε αυτές τις περιπτώσεις θα απαιτηθούν ισχυρά, το επιτρεπόμενο ρεύμα αποστράγγισης των οποίων θα πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από το ρεύμα που καταναλώνει η ταινία. Η τελευταία απαίτηση ικανοποιείται αρκετά εύκολα: για παράδειγμα, το τρανζίστορ IRL2505 έχει ρεύμα αποστράγγισης περίπου 100A, τάση αποστράγγισης 55 V, ενώ οι διαστάσεις και η τιμή του είναι αρκετά ελκυστικές για χρήση σε διάφορα σχέδια.

Κύρια γεννήτριες PWM

Ένας μικροελεγκτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κύρια γεννήτρια PWM (συνήθως σε βιομηχανικές ρυθμίσεις) ή ως κύκλωμα κατασκευασμένο σε μικροκυκλώματα χαμηλής ολοκλήρωσης. Εάν σκοπεύετε να φτιάξετε έναν μικρό αριθμό ρυθμιστών PWM στο σπίτι και δεν υπάρχει εμπειρία στη δημιουργία συσκευών μικροελεγκτών, τότε είναι καλύτερο να φτιάξετε έναν ρυθμιστή χρησιμοποιώντας αυτό που υπάρχει αυτή τη στιγμή.

Αυτά μπορεί να είναι λογικά τσιπ της σειράς K561, ενσωματωμένο χρονόμετρο, καθώς και εξειδικευμένα τσιπ που έχουν σχεδιαστεί για. Σε αυτόν τον ρόλο, μπορείτε ακόμη και να το κάνετε να λειτουργήσει συναρμολογώντας μια ρυθμιζόμενη γεννήτρια πάνω του, αλλά αυτό, ίσως, είναι "για την αγάπη της τέχνης". Επομένως, μόνο δύο κυκλώματα θα εξεταστούν παρακάτω: το πιο συνηθισμένο στον χρονοδιακόπτη 555 και στον ελεγκτή UPS UC3843.

Κύκλωμα κύριου ταλαντωτή βασισμένο σε χρονόμετρο 555

Εικόνα 3. Κύριο κύκλωμα ταλαντωτή

Αυτό το κύκλωμα είναι μια συμβατική γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων, η συχνότητα της οποίας ρυθμίζεται από τον πυκνωτή C1. Ο πυκνωτής φορτίζεται μέσω του κυκλώματος "Έξοδος - R2 - RP1- C1 - κοινό καλώδιο". Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να υπάρχει τάση υψηλού επιπέδου στην έξοδο, πράγμα που σημαίνει ότι η έξοδος συνδέεται με τον θετικό πόλο της πηγής ισχύος.

Ο πυκνωτής αποφορτίζεται κατά μήκος του κυκλώματος "C1 - VD2 - R2 - Έξοδος - κοινό καλώδιο" τη στιγμή που υπάρχει χαμηλή τάση στην έξοδο - η έξοδος συνδέεται με το κοινό καλώδιο. Είναι αυτή η διαφορά στις διαδρομές φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή χρονισμού που εξασφαλίζει τη λήψη παλμών με ρυθμιζόμενο πλάτος.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι δίοδοι, ακόμη και του ίδιου τύπου, έχουν διαφορετικές παραμέτρους. Σε αυτή την περίπτωση παίζει ρόλο η ηλεκτρική τους χωρητικότητα, η οποία αλλάζει υπό την επίδραση της τάσης στις διόδους. Επομένως, μαζί με μια αλλαγή στον κύκλο λειτουργίας του σήματος εξόδου, αλλάζει και η συχνότητά του.

Το κύριο πράγμα είναι ότι δεν γίνεται μικρότερη από την κρίσιμη συχνότητα, η οποία αναφέρθηκε ακριβώς παραπάνω. Διαφορετικά, αντί για ομοιόμορφη λάμψη με διαφορετική φωτεινότητα, θα είναι ορατά μεμονωμένα φλας.

Κατά προσέγγιση (και πάλι, φταίνε οι δίοδοι), η συχνότητα της γεννήτριας μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο που φαίνεται παρακάτω.

Συχνότητα γεννήτριας PWM στο χρονόμετρο 555.

Εάν αντικαταστήσετε τη χωρητικότητα του πυκνωτή σε farads και την αντίσταση σε Ohms στον τύπο, τότε το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι σε Hertz Hz: δεν υπάρχει διαφυγή από το σύστημα SI! Αυτό προϋποθέτει ότι ο ολισθητήρας μεταβλητής αντίστασης RP1 βρίσκεται στη μεσαία θέση (στον τύπο RP1/2), που αντιστοιχεί σε ένα σήμα εξόδου τετραγώνου κύματος. Στο Σχήμα 2, αυτό είναι ακριβώς το τμήμα όπου η διάρκεια παλμού είναι 50%, που ισοδυναμεί με ένα σήμα με κύκλο λειτουργίας 2.

Κύρια γεννήτρια PWM στο τσιπ UC3843

Το διάγραμμα του φαίνεται στο σχήμα 4.

Εικόνα 4. Κύκλωμα του κύριου ταλαντωτή PWM στο τσιπ UC3843

Το τσιπ UC3843 είναι ένας ελεγκτής PWM για εναλλαγή τροφοδοτικών και χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, σε πηγές υπολογιστών μορφής ATX. Σε αυτήν την περίπτωση, το τυπικό σχήμα για τη συμπερίληψή του έχει αλλάξει ελαφρώς προς απλοποίηση. Για τον έλεγχο του πλάτους του παλμού εξόδου, εφαρμόζεται μια τάση ελέγχου θετικής πολικότητας στην είσοδο του κυκλώματος και λαμβάνεται ένα παλμικό σήμα PWM στην έξοδο.

Στην απλούστερη περίπτωση, η τάση ελέγχου μπορεί να εφαρμοστεί χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση με αντίσταση 22...100KOhm. Εάν είναι απαραίτητο, η τάση ελέγχου μπορεί να ληφθεί, για παράδειγμα, από έναν αναλογικό αισθητήρα φωτός που κατασκευάζεται σε μια φωτοαντίσταση: όσο πιο σκούρο είναι έξω από το παράθυρο, τόσο πιο φωτεινό είναι στο δωμάτιο.

Η τάση ρύθμισης επηρεάζει την έξοδο PWM με τέτοιο τρόπο ώστε όταν μειώνεται, αυξάνεται το πλάτος του παλμού εξόδου, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη. Εξάλλου, ο αρχικός σκοπός του μικροκυκλώματος UC3843 είναι να σταθεροποιήσει την τάση του τροφοδοτικού: εάν πέσει η τάση εξόδου και μαζί της η τάση ρύθμισης, τότε πρέπει να ληφθούν μέτρα (αύξηση του πλάτους παλμού εξόδου) για να αυξηθεί ελαφρά η έξοδος Τάση.

Η ρυθμιστική τάση στα τροφοδοτικά παράγεται, κατά κανόνα, χρησιμοποιώντας διόδους zener. Τις περισσότερες φορές αυτό ή παρόμοια.

Με τις ονομασίες εξαρτημάτων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, η συχνότητα της γεννήτριας είναι περίπου 1 KHz και σε αντίθεση με τη γεννήτρια στο χρονόμετρο 555, δεν «επιπλέει» όταν αλλάζει ο κύκλος λειτουργίας του σήματος εξόδου - ανησυχία για τη σταθερότητα του συχνότητα μεταγωγής τροφοδοτικών.

Για να ρυθμιστεί σημαντική ισχύς, για παράδειγμα, μια λωρίδα LED, μια βασική βαθμίδα σε ένα τρανζίστορ MOSFET θα πρέπει να συνδεθεί στην έξοδο, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2.

Θα μπορούσαμε να μιλήσουμε περισσότερα για τους ρυθμιστές PWM, αλλά ας σταματήσουμε εκεί προς το παρόν και στο επόμενο άρθρο θα εξετάσουμε διαφορετικούς τρόπους σύνδεσης LED. Εξάλλου, δεν είναι όλες οι μέθοδοι εξίσου καλές, υπάρχουν μερικές που πρέπει να αποφεύγονται και απλά υπάρχουν πολλά λάθη κατά τη σύνδεση των LED.

Το απλούστερο κύκλωμα ελέγχου φωτεινότητας LED που παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στον συντονισμό αυτοκινήτου ή απλώς για να αυξήσει την άνεση στο αυτοκίνητο τη νύχτα, για παράδειγμα, για να φωτίσει τον πίνακα οργάνων, τα ντουλαπάκια των γαντιών κ.λπ. Για να συναρμολογήσετε αυτό το προϊόν, δεν χρειάζεστε τεχνικές γνώσεις, απλά πρέπει να είστε προσεκτικοί και προσεκτικοί.
Η τάση 12 βολτ θεωρείται απολύτως ασφαλής για τους ανθρώπους. Εάν χρησιμοποιείτε μια λωρίδα LED στην εργασία σας, τότε μπορείτε να υποθέσετε ότι δεν θα υποφέρετε από πυρκαγιά, καθώς η λωρίδα πρακτικά δεν θερμαίνεται και δεν μπορεί να πάρει φωτιά από υπερθέρμανση. Αλλά απαιτείται ακρίβεια στην εργασία για να αποφύγετε βραχυκύκλωμα στην τοποθετημένη συσκευή και, ως αποτέλεσμα, πυρκαγιά, και επομένως για να διατηρήσετε την περιουσία σας.
Το τρανζίστορ T1, ανάλογα με τη μάρκα, μπορεί να ρυθμίσει τη φωτεινότητα των LED συνολικής ισχύος έως 100 watt, υπό την προϋπόθεση ότι είναι εγκατεστημένο σε ψυγείο ψύξης της κατάλληλης περιοχής.
Η λειτουργία του τρανζίστορ Τ1 μπορεί να συγκριθεί με τη λειτουργία μιας συνηθισμένης βρύσης νερού και το ποτενσιόμετρο R1 με τη λαβή του. Όσο ξεβιδώνετε, τόσο περισσότερο νερό ρέει. Έτσι είναι εδώ. Όσο ξεβιδώνετε το ποτενσιόμετρο, τόσο περισσότερο ρεύμα ρέει. Όταν το σφίγγετε, τα LED διαρρέουν λιγότερο και τα LED αστράφτουν λιγότερο.

Κύκλωμα ρυθμιστή

Για αυτό το σχήμα δεν θα χρειαστούμε πολλά εξαρτήματα.
Τρανζίστορ Τ1. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το KT819 με οποιοδήποτε γράμμα. ΚΤ729. 2N5490. 2N6129. 2N6288. 2SD1761. BD293. BD663. BD705. BD709. BD953. Αυτά τα τρανζίστορ πρέπει να επιλέγονται ανάλογα με την ισχύ των LED που σκοπεύετε να ρυθμίσετε. Ανάλογα με την ισχύ του τρανζίστορ εξαρτάται και η τιμή του.
Το ποτενσιόμετρο R1 μπορεί να είναι οποιουδήποτε τύπου με αντίσταση από τρία έως είκοσι κιλά. Ένα ποτενσιόμετρο τριών κιλών ωμ θα μειώσει ελαφρώς μόνο τη φωτεινότητα των LED. Δέκα κιλά ohms θα το μειώσουν σχεδόν στο μηδέν. Twenty – θα προσαρμοστεί από τη μέση της κλίμακας. Επιλέξτε αυτό που σας ταιριάζει καλύτερα.
Εάν χρησιμοποιείτε μια λωρίδα LED, τότε δεν θα χρειαστεί να ασχοληθείτε με τον υπολογισμό της αντίστασης απόσβεσης (στο διάγραμμα R2 και R3) χρησιμοποιώντας τύπους, επειδή αυτές οι αντιστάσεις είναι ήδη ενσωματωμένες στη λωρίδα κατά την κατασκευή και το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να συνδέσετε σε τάση 12 βολτ. Απλά πρέπει να αγοράσετε μια ταινία ειδικά για 12 βολτ. Εάν συνδέσετε μια ταινία, τότε εξαιρέστε τις αντιστάσεις R2 και R3.
Παράγουν επίσης συγκροτήματα LED σχεδιασμένα για παροχή ρεύματος 12 volt και λαμπτήρες LED για αυτοκίνητα. Σε όλες αυτές τις συσκευές, οι αντιστάσεις απόσβεσης ή οι οδηγοί ισχύος είναι ενσωματωμένοι κατά την κατασκευή και συνδέονται απευθείας με το ενσωματωμένο δίκτυο του μηχανήματος. Αν μόλις κάνετε τα πρώτα σας βήματα στα ηλεκτρονικά, τότε είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε ακριβώς τέτοιες συσκευές.
Έτσι, αποφασίσαμε για τα εξαρτήματα του κυκλώματος, ήρθε η ώρα να ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση.

Βιδώνουμε το τρανζίστορ σε ένα μπουλόνι στο ψυγείο ψύξης μέσω μιας θερμοαγώγιμης μονωτικής φλάντζας (ώστε να μην υπάρχει ηλεκτρική επαφή μεταξύ του ψυγείου και του εποχούμενου δικτύου του οχήματος, για να αποφευχθεί βραχυκύκλωμα).