LED-uri - control de lumină

Lampă cu LED-uri cu lumină de control -  traducere din cehă

Aducem o diagramă simplă de lumini cu LED-uri cu luminozitate reglabile.

Implicarea, ca atare, este în esenţă o sursă de curent tranzistorului simplu.

 Maxim de LED-ul actual de tranzistori utilizate pentru determinarea (în imagine doi paraelně 10R din cauza mai bună repartizare a pierderilor de putere).

Tranzistor poate folosi aproape orice putere de tranzitie PNP.

Livra încă curentului prin diodă LED-uri de lumină şi, prin urmare poate fi controlat în totalitate, acest lucru înseamnă 0 la 100% şi lumină LED-uri (10 culoare albă până la 20 mA), trebuie să fie implicate paraelně. 

Diagrama:

Plafoniera cu LED-uri
La masinile care nu au plafoniera, din diferite motive, sau vrem sa modernizam sistemul, prin inlocuirea becului cu LED-uri ultraluminoase (cum sunt cele albastre din unele brichete chinezesti), putem folosi schema urmatoare, care are 2 LED-uri albastre (sau alta culoare), care se aprin in functie de usa deschisa sau amandoua cand se apasa un buton, plus un LED de alta culoare in bord, care ne indica ca avem o usa deschisa sau una din capote/porbagaj. Releul permite izolarea circuitului pentru activarea unei alarme, daca sistemul e armat si se un intrus deschide una din usi sau capota/porbagajul.

Modul de aprindere al LED-urilor este detaliat in tabelul urmator, fara a mai mentiona si contactele de pe capota/porbagaj, pentru ca modul de functionare e asemanator (diodele D1..D4 sunt conectate intr-o configuratie SAU):

Din toata schema, partea de design e cea mai grea, am desenat si un mod de realizare a montajului, respectiv cablajului:


Acesta este circuitul de bine a încercat şi de încredere de alimentare AC 230 Volt operat 24 LED-uri (LED-uri luminoase super-50mA). În timp ce compara practic luminozitate dintre acest circuit şi tub 11watts, lumina LED-ul este mult mai bună. Layout-ul este făcut în aşa fel, veţi obţine iluminarea uniformă. O fotografie de cicuit, de asemenea, este dat în acest post.

initiere articol: 10.02.2005, Craiova, Romania
rearanjare material: 19.07.2011, Craiova, Romania

     Materialul intitulat "Indicatorul de tensiune (Indicator tricolor cu LED... bicolor)" mi-a fost publicat in revista :

     De multe ori, avem nevoie de un indicator luminos care sa ne arate locul unde se afla un intrerupator, mai ales noaptea.
     Se prezinta astfel o schema simpla, dar de mare efect.
     In fig.1 este prezentata schema clasica a unei instalatii electrice de iluminat casnic. S-au notat cu 1, 2 si 3 bornele intrerupatorului. 

     In fig.2 este prezentata schema detaliata a montajului, cu mentiunea ca bornele notate cu aceiasi numar se conecteaza impreuna.

Descrierea functionarii     In cazul in care nici un bec nu este aprins (intrerupatoarele deschise) LED-ul dublu va lumina in portocaliu, dar in realitate prin ramura B1, R1, D1, LED trece alternanta pozitiva si LED-ul va lumina verde (de exemplu), iar prin B2, R2. D2, LED va trece alternanta negativa si LED-ul va lumina in cealalta culoare (rosu).
     Datorita vitezei foarte mari (50Hz) ochiul va percepe o combinatie a acestor doua culori rezultand culoarea portocalie.
     Schema echivalenta este prezentata in figura urmatoare (fig.3).

     Daca se inchide intrerupatorul I1 (becul B1 aprins) atunci va circula un curent de polaritate negativa prin ramura B2, R2, D2, LED.
     Datorita rezistenteior R1 si R2 curentii prin ramurile neconectate sunt foarte mici (4mA) si deci la bornele becurilor neaprinse se va gasi o tensiune mica (cativa volti).
     In cazul cand se aprinde becul B2 fenomenul este asemanator.
     Schema echivalenta este prezentata in figura urmatoare (fig.4):

     In cazul aprinderii ambelor becuri, LED-ul va fi stins deoarece intre bornele 1-3 si 2-3 tensiunea va fi nula.
     Obs.: In cazul intreruperii unei ramuri (de exemplu becui B1) LED-ul nu o sa mai indice in repaus culoarea portocalie, ci culoarea pe care o avea cand becul era aprins.


      Acest indicator de tensiune nu se poate utiliza pentru becurile economice, care functioneaza pe principiul "neoanelor" si va rezulta in pozitia de repaus un fel de stroboscop; aceasta observatie e valabila si in cazul intrerupatoarelor cu bec indicator.

Rezistente pentru leduri

Introducere:

• Rezistorii sunt elemente de circuit care opun o rezistenta trecerii curentului proportionala cu tensiunea aplicata confrom legii lui Ohm U = I R.
• Efectul limitarii curentului are ca rezultat incalzirea elementului prin disipare termica proportionala cu puterea aplicata P = U I;
• Constructiv rezistorii au proprietati tehnologice cum ar fi rezistenta, toleranta, puterea maxima disipata, coeficientul de variatie cu temperatura;
• Toleranta reprezinta eroarea cu care aproximeaza producatorul valoarea rezistorului.
• Rezistentele se produc cu anumite valori standard conform Standardului EIA decadic sau E si astfel putem alege valoarea pe care o dorim cu o anumita toleranta.
• E12 (10%); E24 (5%); E48 (2%); E96 (1%); E192 (0,5%) mai vechi E3 (50%); E6 (20%);
• valori uzuale: 10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82 inmultite sau inpartite cu 10 pentru diverse decade sunt usor de retinut.
• Exista diverse tehnologii de productie: cu conectare prin terminale (THT) sau cu montare pe suparfata (SMD)
• Constructiv rezistentele sunt : Film de carbon, Depunere de metal, Oxid de metal, Bobinate, Ceramice, Fuzibile-...
• Marcajul rezistentelor este de mai multe feluri: explicit, valoric 3-4 cifre(cea din drepta este exponentul lui 10) (471 = 470R sau 4700 = 470R) sau folosind codul culorilor.
• Alegerea valorii unui rezistor se face in asa fel incat valoarea rezistentei obtinuta din calcule sa fie mai mica sau egala cu valoarea standard; puterea iesita din calcule sa fie mai mica sau egala cu o putere din tabel;
• Rezistentele se pot conecta in serie(rezistenta totala este suma celor doua rezistente componente) si in paralel (rezistenta rezultata este mai mica si apropiata cu cea mai mica dintre cele doua rezistente).
• Rezistentele pot fi folosite in alimentarea ledurilor de la diverse surse de tensiune prin adaptarea tensiunii sursei la tensiunea ledului (ex: sursa 12V -> led 3V sau saursa 5V -> led 2V) . Se tine cont in principal de curentul ledului.
• Rezistentele se leaga in serie cu ledul si sursa. Alegerea rezistentei trebuie sa tina cont de: tensiunea sursei, tensiunea ledului, gama de temperaturi pentru operare. Temperatura de operare se estimeaza in functie de locul functionarii la exterior in soare, in interior; functionare foarte apropiata in grupuri de leduri, apropierea de alte surse de caldura.
• Alegerea rezistentei poate fi rezultatul unui proces de testare si micsorare a erorii prin care tensiunea masurata la functionare indelungata (10min - 1h-2h) sa fie cea specificata, iar temperatura din zona ledului sa nu depaseasca valori critice de 50-60 grade Celsius.
• In detaliile fiecarui led incercam sa sugeram calculul rezistentei led si puterea acesteia pentru diferite surse de tensiune: (ex: led rosu - 2V, 20mA)
• 

poate alimenta de la leduri infrarosii(1,2V) pana la albastre sau albe(3,5V); circuitul e un convertor flyback in bucla deschisa la care driverul(T2) comuta pe cca 50KHz fiind controlat de amplificatorul inversor(T1) si
reactia pozitiva(R1,2,3) ce asigura oscilatia. D(1N4148) compenseaza variatiile alimentarii, marind reactia la
scaderea tensiunii bateriei; curentul de varf ajunge la 120mA, cel mediu consumat are 40mA(un NiCd AA de
1600mAh duce cam 4h un led alb). R1,2 - K68; R3 - K33; R4 - 1K5; R5 - 68W; T1,2 - BC171(b>200); L-330mH.

Stralucirea ledului e direct proportionala cu curentul prin el - asta pune la incercare bateriile de capacitate mica, mai ales in cazul ledurilor albe ce au nevoie constant de 3-4V si 20-30mA, dar e posibila cresterea luminozitatii fara marirea necesarului de putere folosind curenti de varf(pulsatorii) de valori mari si factori de umplere mici(valori medii scazute) pt. consum redus. Ochiul omenesc lucreaza ca detector de varf dar si ca integrator; el percepe stralucirea unui led alimentat pulsatoriu undeva intre valoarea de varf si cea medie, din cauza asta ledul alimentat cu tensiune pulsatorie poate fi mai stralucitor cu cca 30% decat cel alimentat continuu(pt. curenti mai mari de 10mA). Prima schema merge bine intre 1 si 1,5 volti, asadar acopera toata gama bateriilor de o celula(NiMH, NiCd, C-Zn, alkaline) si
Schema a doua e un convertor tensiune-curent ce oscileaza pe cca 30KHz si asigura ledului alb aprox. 22mA in forma de dinte de fierastrau la un consum mediu de 10mA din bateria alkalina de 1,5V. Stralucirea ledului poate fi reglata umbland la R3 sau schimband tranzistorul driver(T2 cu alt beta). La pornire, saturarea lui T1(prin R2) duce si la saturarea lui T2(prin R3) ce incarca pe L - la atingerea maximului, tensiunea pe L schimba brusc polaritatea si aprinde ledul dar da si un impuls de blocare(negativ, prin C), lui T1 ce-l blocheaza si pe T2; cand L s-a descarcat, ciclul se reia. R1 - 22K; R2 - 100K; R3 - 1K; T1 - BC171; T2 - BC177; C - 1n; L - 680mH. L-urile au valori standard in comert dar pot fi incercate si din CuEm F 0,1 cu diam. interior de 5mm si lungimea de 5mm avand : Lstanga - 280 sp iar Ldreapta - 400 sp.

Iluminat economic cu LASER

Acest dispozitiv este un detector de miscare cu LASER, care tine aprins un bec doar pe durata detectarii miscarii intr-o camera. Cand detecteaza miscare in camera, becul se aprinde, iar dupa un timp programabil, dupa incetarea miscarii, becul se stinge. Astfel se obtine un consum minim de energie.

2Functionare

Principiul de functionare este foarte simplu: intr-o incinta (camera) un fascicul LASER provenit de la un pointer care se reflecta prin mai multe oglinzi, formand o panza care cuprinde toata camera, ajunge la o fotodioda si impune o stare de repaos. Cand fascicolul LASER este intrerupt (de o persoana care se misca prin camera) fotodioda nu mai este iluminata si aceasta noua stare declanseaza un monostabil retriggerabil cu durata programabila. Iesirea monostabilului, prin intermediul unui triac, controleaza un bec de maxim 100 W. Cand detecteaza miscare in camera, becul se aprinde, iar dupa un timp programabil, dupa incetarea miscarii, becul se stinge. Astfel se obtine un consum minim de energie.

3Hardware

Pentru generatorul LASER se poate folosi un pointer cu LASER disponibil in comert. Fotodioda poate fi orice tip de fotodioda sensibila la spectrul vizibil; se poate folosi si un fototranzistor. Circuitul integrat NE555 este un temporizator care functioneaza ca monostabil. Tranzistoarele din schema pot fi inlocuite cu orice tranzistor cu un curent de colector mai mare de 30 mA. Circuitul integrat LM7805 este un regulator de tensiune pentru 5V. Transformatorul trebuie sa furnizeze o tensiune mai mare de 6V la un curent de minim 30mA. Pentru rederesare se pot folosi 4 diode in punte sau redresoare integrate. Triacul folosit in aceasta schema este de tipul GATE SENSITIVE, adica poate fi comandat cu un curent minim de 10mA. Se poate folosi si un triac mai puternic daca se comanda saricini mai mari de 400W, dar trebuie prevazut cu un radiator pentru protectia termica a triacului. Varistorul la 275V c.a. are rol de protectie a triacului. Din potentiometrul POT1 se poate regla durata activa a mononstabilului, adica timpul cat becul ramane aprins dupa incetarea miscarii, in intervalul 1..60 secunde. Din potentiometrul POT2 se poate regla puterea LASER-ului.

Raza LASER trebuie sa "impanzeasca" toata camera prin reflexie in oglinzi si sa "cada" in final pe fotodioda sau fototranzistorul folosit. Rezistenta R2 de 100K poate fi micsorata pentru a mari sensibilitatea la lumina. Daca pragul de sensibilitate ales este suficient de mare, la lumina zilei becul nu se va aprinde, chiar daca fascicolul laser este intrerupt, astfel circuitul poate functiona continuu si noaptea si ziua.

Montaje de iluminat cu leduri

          Din punct de vedere comercial ledurile castiga teren fata de traditionalele becuri cu incandescenta sau lampile fluorescente. Luand in considerare durata de exploatare si fiabilitatea ledurilor, acestea sunt foarte profitabile dar necesita o investitie initiala mare.

Randamentul unui led este de 40..140 lm/W mult peste randamentul de 8..10 lm/W al unui bec cu incandescenta sau de 12..20 lm/W pentru un bec cu halogen.

Un circuit simplu pentru alimentarea unui led se poate realiza prin inserierea cu o rezistenta.

Un circuit simplu de alimentare pentru un led la 5V

Pentru o tensiune de alimentare de 5V si un curent de 20mA, rezistenta va avea valoarea de :
R=(5-3,2)/0,02=90Ohmi unde caderea de tensiune pe led este de 3,2V Pentru o tensiune de alimentare de 12V vom avea: R=(12-3,2)/0,02=440Ohmi
Cum variaza curentul daca tensiunea de alimentare va creste la 14,4V (alimentare de la un acumulator auto) folosind aceasi valoare a rezistentei ?
I=(14,4-3,2)/440=25,45mA
Vom obtine o crestere de peste 25% a curentului prin led! Montajul de mai jos rezolva aceasta problema.

Schema de stabilizator de curent pentru un led alimentat la 12V

Prin pozitionarea diodelor D2 si D3 in apropierea ledului D1 se realizeaza si o stabilizare termica prin scaderea tensiunii aplicate pe baza tranzistorului la cresterea temperaturii.

Curentul prin circuit se pastreaza constant indiferent daca alimentam 1,2 sau 3 leduri.

circuit de lumina temporizata cu led

Functionare

   La inchiderea contactului SW1 condensatorul C1 se incarca la valoarea tensiunii de alimentare prin rezistorul R4. Ledurile D1 si D2 se aprind si se mentin aprinse pana la 30 de secunde dupa deschiderea contactului SW1. Durata de temporizare este stabilita de valorile componentelor R3, R2 si C1. Stingerea treptata a ledurilor se poate ajusta din rezistorul R2. Curentul maxim prin leduri este stabilit de valoarea lui R1 si se calculeaza cu formula:

Imax= (Ualimentare-Ud1-Ud2-Usat)/R

unde:

 Ud1 este caderea de tensiune pe dioda D1

 Ud2 este caderea de tensiune pe dioda D2

 Usat este tensiunea de saturatie pentru  Q1

  Pentru valorile din schema avem: Imax=(12-3.2-3.2-1)/270 =17.03mA

  Contactul SW1 poate fi un microintrerupator sau un contact de releu Reed + magnetul aferent. Prin inlocuirea ledurilor D1 si D2  cu un releu electronic , optocuplor+triac sau optotriac acest montaj poate fi folosit pentru aprinderea unor becuri , actionarea de motoare electrice , ca automat de scara temporizat etc.

Schema electrica pentru conectarea la un triac

Rezistenta R1 din colectorul lui Q1 se va schimba de la 270 la  470 Ohmi, in acest caz.

Circuit serie Connected Boost de tensiune pentru o baterie cu LED-uri Lanternă

Un circuit care merge în serie cu un LED alb şi-o celulă de 1.5 volti pentru a face> 3 volţi de a conduce un LED alb. Acest circuit şi un articol similar a fost publicat pentru prima oară ca o idee de design în 15 martie 2004 problema de design Electronics Revista. Foto. Acesta este testul circuitul-driverul de bază este de numai doi tranzistori, doi rezistori, circuitul a fost evaluată cu ajutorul unui LED alb, dar când era timpul să-l buton şi o arhivă, am înlocuit scump LED-uri albe cu o ieftine una verde .

În cele din urmă a apărut o topologie care poate rula un efectiv volt 3.5 LED-uri atunci când este şi conducătorul auto în serie cu o celulă lanterna 1.5 volti. Ei bine un fel de, oricum. Trucul a fost de a pune o componentă suplimentară, o diodă care este de fapt o parte a conducătorului auto, în paralel cu LED-uri. Citeşte mai departe.

  

Figura 1. Aranjamentul de componentele din interiorul o lanterna.

Acest lucru a fost identificat ca fiind aranjament ideal pentru un kit de aducere.

Am fost deja folosind energia stocată într-o bobină care este parte a unui oscilator de blocare a spori tensiunea disponibile pentru un LED (a se vedea schema de mai jos).

Figura 2. Acest circuit întregul a fost construit in intregime in interiorul
unei baze de bec, dar clădirea a fost o provocare.

În timp ce acest impuls de tensiune cu condiţia necesar, se cere ca oscilatorul blocarea fi alimentat de la ambele terminale a acumulatorului. Se părea că unele re-aranjament de piese ar putea duce la o topologie practice care să permită curent construit în inductor care urmează să fie obiectul unui dumping prin LED-uri. Circuitul de mai jos a apărut.

 Un 2N4401 sau similare, ar trebui să funcţioneze, precum şi un 2N2222. 
Seria conectat circuitul de impuls de tensiune este compus din trei sectiuni: celulă 1.5 Lanterna Volt, comutarea de circuite inductiv, şi o adunare cu LED-uri cu dioda şunt sale. Atât 4.7k rezistor şi 100k sunt opţionale.

Acest flasher cu LED-uri a avut loc la mine in timp citind despre rezistenţă negativă în tranzistori. Sa raportat că Leona Esaki, care a fost de la Sony la acea vreme, a fost surprins să vadă o regiune rezistenţă negativă în timp ce investiga defecte de producţie în tranzistori care să conducă la locul de muncă tezei sale privind Esaki sau Diodă tunel în 1957, ceea ce duce în cele din urmă să îşi primit Premiul Nobel în 1972.

Condensator 330 UF este parţial descărcat prin
tranzistor, LED-uri, şi rezistor de limitare a curentului.

În această punere în aplicare, o comună NPN tranzistor este utilizat. În circuit, un rezistor 1k perceput condensatorul 330 UF până la tensiunea a devenit suficient de mare pentru a obţine joncţiunea emitor-bază pentru avelanche. În imaginea osciloscop, se poate observa că tensiunea de vârf (amounts galben) a fost un pic mai putin de 9 volţi. În acest moment tranzistor pornit rapid şi evacuate parţial condensatorul 330 UF prin LED-uri şi rezistenţă 100 Ohm limitator de curent. Wavform curent, care este căderea de tensiune pe rezistor Ohm 100, este afişat în linia albastră pe imagine domeniului de aplicare. Varful de curent a fost de 26 miliamperi, iar tranzistorul a continuat să de descărcare de gestiune condensator până la conducta brusc a încetat la 6 miliamperi (Multe mulţumiri pentru Luca în Australia pentru a evidenţia curent corect). După efectuarea tranzistor oprit, condensator de încărcare a început din nou, incepand astfel un nou ciclu.