Верига за плавно превключване за 12 волтови светодиоди. Плавно изключване на LED подсветката

За красиво осветяване на отделни части на автомобила, подсветки, табла, габаритни светлини. Получава се доста интересен ефект, при който спираш захранването на осветен обект и той постепенно избледнява за 5-10 секунди...

Как да реализираме плавно изключване на светодиодите

За да приложим това, вие и аз ще се нуждаем от следните компоненти:

1. Всъщност светодиодът.
2. Кондензатор (електролитен, голям капацитет).
3. Диод.
4. Резистор, ако използвате 3,5 V светодиоди.
5. Поялник, калай, флюс.

Да започнем с обекта. Къде мога да го сложа? Е, всичко зависи от вашето въображение. Странични светлини, вътрешни светлини, осветление на инструменти - и много други места, където можете да поставите плавно превключващ светодиод. Скоро ще внедря плавно изключване на вътрешната лампа, тоест при затваряне на вратите да свети известно време. Освен това, ако направите, в комбинация с тях няма да се получи лошо.

Е, да започваме. Мисля, че целта на всички елементи е ясна, но няма да навреди да я повторим. Светодиодът е необходим за излъчване на светлинни вълни :). Кондензаторът е този елемент, който съхранява напрежението, което се консумира при изключване на захранването. Диодът се използва за предотвратяване на протичане на ток към други консуматори, с други думи, той действа като един вид вентил (пуска го там, но не и обратно).

Производство на плавногасещи светодиоди

Ще скицирам тази интуитивна диаграма:

На диаграмата виждаме, че няма нищо сложно. Така че нека вземем поялника и давай. Ще направя резервация, че трябва да разберете как точно да свържете компонентите. Електролитните кондензатори имат способността да се разлитат с изстрел! Така че разгледайте внимателно снимката:

Също така е важно да свържете диода правилно:

Е, май сме го оправили. Що се отнася до рейтингите на частите, почти всеки диод ще свърши работа, тъй като токът е малък. Кондензатор - избираме капацитета индивидуално; колкото по-голям е капацитетът, толкова по-дълго свети светодиодът след изключване на захранването. Напрежението на кондензатора е поне 16V.

Принципът на работа на веригата:

Контролният "плюс" се захранва чрез диод 1N4148 и резистор 4,7 kOhm към основата на транзистора KT503. В същото време транзисторът се отваря и през него и резистора 68 kOhm кондензаторът започва да се зарежда. Напрежението на кондензатора постепенно се увеличава и след това през резистор от 10 kOhm се подава към входа на полевия транзистор IRF9540. Транзисторът постепенно се отваря, постепенно увеличавайки напрежението на изхода на веригата. Когато управляващото напрежение се премахне, транзисторът KT503 се затваря. Кондензаторът се разрежда на входа на полевия транзистор IRF9540 през резистор 51 kOhm. След като процесът на разреждане на кондензатора приключи, веригата спира да консумира ток и преминава в режим на готовност. Консумацията на ток в този режим е незначителна.

Верига с контрол минус:

IRF9540N pinout маркиран

Верига с контрол плюс:

IRF9540N и KT503 pinout маркирани

Този път реших да направя веригата по метода LUT (технология за лазерно гладене). Направих това за първи път в живота си, веднага ще кажа, че няма нищо трудно. За работа ще ни трябва: лазерен принтер, лъскава фотохартия (или страница от лъскаво списание) и ютия.

КОМПОНЕНТИ:

Транзистор IRF9540N
Транзистор KT503
Изправителен диод 1N4148
Кондензатор 25V100µF
Резистори:
- R1: 4,7 kOhm 0,25 W
- R2: 68 kOhm 0,25 W
- R3: 51 kOhm 0,25 W
- R4: 10 kOhm 0,25 W
Едностранно фибростъкло и железен хлорид
Винтови клеми, 2 и 3 пина, 5 мм

Ако е необходимо, можете да промените времето за запалване и затихване на светодиодите, като изберете стойността на съпротивлението R2, както и изберете капацитета на кондензатора.

РАБОТА:
?????????????????????????????????????????
?1? В тази публикация ще покажа подробно как се прави платка с контролен плюс. Платката с контролен минус е направена по подобен начин, дори малко по-проста поради по-малкия брой елементи. Маркираме границите на бъдещата платка върху печатната платка. Правим ръбовете малко по-големи от шаблона на пътеките и след това ги изрязваме. Има много начини за рязане на печатни платки: с ножовка, метални ножици, с помощта на гравьор и т.н.

С помощта на мажелен нож направих жлебове по маркираните линии, след това ги изрязах с ножовка и заточих ръбовете с пила. Пробвах и с ножица за метал - оказа се много по-лесно, удобно и без прах.

След това шлайфайте детайла под вода с шкурка P800-1000. След това изсушаваме и обезмасляваме повърхността на дъската с разтворител 646, като използваме кърпа без мъх. След това не трябва да докосвате повърхността на дъската с ръцете си.

2? След това, като използвате програмата SprintLayot, отворете и отпечатайте диаграмата на лазерен принтер. Трябва само да отпечатате слоя с песни без маркировки. За да направите това, когато печатате в програмата, в горния ляв ъгъл в секцията „слоеве“ премахнете отметката от ненужните квадратчета. Също така, когато печатаме, в настройките на принтера задаваме висока разделителна способност и максимално качество на изображението. Качих програмата и леко модифицирани диаграми за вас на Yandex.Disk.

С помощта на маскираща лента залепете лъскава страница от списание/гланцирана фотохартия (ако размерът им е по-малък от A4) върху обикновен лист A4 и отпечатайте нашата диаграма върху него.

Опитах да използвам паус, лъскави страници от списания и фотохартия. Най-удобно е, разбира се, да работите с фотографска хартия, но при липсата на последната дори страниците на списания ще се справят добре. Не препоръчвам да използвате паус - дизайнът на дъската е отпечатан много лошо и ще се окаже неясен.

3? Сега загряваме текстолита и прикачваме нашата разпечатка. След това използвайте ютия със силен натиск, за да изгладите дъската за няколко минути.

Сега оставете дъската да се охлади напълно, след това я поставете в съд със студена вода за няколко минути и внимателно отстранете хартията от дъската. Ако не се отдели напълно, навийте го бавно с пръсти.

След това проверяваме качеството на отпечатаните следи и коригираме лошите места с тънък перманентен маркер.

4? С помощта на двустранна лента залепете дъската върху парче пенопласт и я поставете в разтвор на железен хлорид за няколко минути. Времето за гравиране зависи от много параметри, така че периодично премахваме и проверяваме нашата дъска. Използваме безводен железен хлорид, разреждаме го в топла вода в съответствие с пропорциите, посочени на опаковката. За да ускорите процеса на ецване, можете периодично да разклащате контейнера с разтвора.

След отстраняване на ненужната мед, измиваме платката във вода. След това, като използвате разтворител или шкурка, отстранете тонера от пистите.

5? След това трябва да пробиете отвори за монтиране на елементите на дъската. За целта използвах бормашина (гравер) и свредла с диаметър 0,6 мм и 0,8 мм (поради различната дебелина на краката на елементите).

6? След това трябва да калайдисате дъската. Има много различни начини, реших да използвам един от най-простите и достъпни. С помощта на четка смазваме платката с флюс (например LTI-120) и калайдисваме пистите с поялник. Основното нещо е да не държите върха на поялника на едно място, в противен случай релсите могат да се отделят поради прегряване. Взимаме повече спойка върху върха и го преместваме по пътя.

7? Сега запояваме необходимите елементи според диаграмата. За удобство в SprintLayot разпечатах диаграма със символи на обикновена хартия и при запояване проверих правилното разположение на елементите.

8? След запояване е много важно да измиете напълно флюса, в противен случай може да има късо съединение между проводниците (в зависимост от използвания флюс). Първо, препоръчвам да избършете добре дъската с разтворител 646, след което да я изплакнете добре с четка и сапун и да я изсушите.

След изсушаване свързваме „постоянния плюс“ и „минус“ на платката към захранването („контролният плюс“ не се докосва), след което вместо LED лентата свързваме мултицет и проверяваме дали има напрежение. Ако все още има поне малко напрежение, това означава, че има късо някъде, може би потокът не е измит добре.

СНИМКИ:

Свива дъската

ВИДЕО:

?????????????????????????????????????????
АЗ Т О Г:
?????????????????????????????????????????
Доволен съм от свършената работа, въпреки че отделих доста време. Процесът на изработване на дъски по метода LUT ми се стори интересен и неусложнен. Но въпреки това в процеса на работа вероятно направих всички възможни грешки. Но, както се казва, човек се учи от грешките.

Такава платка за плавно запалване на светодиоди има доста широка гама от приложения и може да се използва както в автомобил (плавно запалване на ангелски очи, арматурни табла, вътрешно осветление и др.), така и на всяко друго място, където има светодиоди и 12V захранване. Например при осветяване на компютърен системен блок или декориране на окачени тавани.

В допълнение към чисто декоративна функция, например осветяване на автомобилен салон, използването на меко превключване или запалване има основно практическо значение за светодиодите - значително удължаване на експлоатационния живот. Затова ще разгледаме как да направите устройство със собствените си ръце, за да разрешите такъв проблем, дали си струва да го направите сами или е по-добре да закупите готово, какво е необходимо за това, както и каква схема налични са опции за аматьорско производство.

Първият въпрос, който възниква, когато е необходимо да се включи модул за меко запалване за светодиоди във веригата, е дали да го направите сами или да го купите. Естествено, по-лесно е да закупите готов блок с определени параметри. Този метод за решаване на проблема обаче има един сериозен недостатък - цената. Когато го правите сами, цената на такова устройство ще намалее няколко пъти. Освен това процесът на сглобяване не отнема много време. Освен това има доказани опции за устройството - остава само да придобиете необходимите компоненти и оборудване и да ги свържете правилно, в съответствие с инструкциите.

Забележка! LED осветлението намира широко приложение в автомобилите. Например, това могат да бъдат дневни светлини и вътрешно осветление. Включването на плавен блок за запалване на LED лампи позволява в първия случай значително да удължи живота на оптиката, а във втория да предотврати заслепяването на водача и пътниците от внезапното включване на електрическа крушка в кабината, което прави осветителната система визуално по-удобна.

Какво ти е необходимо

За да сглобите правилно модул за меко запалване за светодиоди, ще ви е необходим набор от следните инструменти и материали:

1. Станция за запояване и комплект консумативи (припой, флюс и др.).
2. Фрагмент от текстолитен лист за създаване на дъска.
3. Корпус за поставяне на компоненти.
4. Необходимите полупроводникови елементи са транзистори, резистори, кондензатори, диоди, ледени кристали.

Въпреки това, преди да започнете да правите свой собствен модул за мек старт / амортизация за светодиоди, трябва да се запознаете с принципа на неговата работа.

Изображението показва диаграма на най-простия модел на устройството:

Има три работни елемента:

1. Резистор (R).
2. Кондензаторен модул (C).
3. LED (HL).

Верига резистор-кондензатор, базирана на принципа на забавяне на RC, по същество контролира параметрите на запалването. И така, колкото по-голяма е стойността на съпротивлението и капацитета, толкова по-дълъг е периодът или толкова по-плавно се включва включването на ледения елемент и обратно.

Препоръка!В момента са разработени огромен брой блокови схеми за меко запалване за 12V светодиоди. Всички те се различават по своя характерен набор от плюсове, минуси, ниво на сложност и качество. Няма причина самостоятелно да произвеждате устройства с обширни платки, използвайки скъпи компоненти. Най-лесно е да направиш модул на един транзистор с малка връзка, достатъчна за бавно включване и изключване на лед крушка.

Схеми за плавно включване и изключване на светодиоди

Има две популярни и самостоятелно произвеждани опции за схеми за меко запалване за светодиоди:

1. Най-простият.
2. С функция за настройка на начален период.

Прочетете също Динамична подсветка на монитора: характеристики, диаграма, настройки

Нека разгледаме от какви елементи се състоят, какъв е алгоритъмът на тяхната работа и основните характеристики.

Проста схема за плавно включване и изключване на светодиодите

Само на пръв поглед схемата на гладкото запалване, представена по-долу, може да изглежда опростена. Всъщност той е много надежден, евтин и има много предимства.

Тя се основава на следните компоненти:

1. IRF540 е транзистор с полеви ефекти (VT1).
2. Капацитивен кондензатор 220 mF, номинален на 16 волта (C1).
3. Верига от резистори от 12, 22 и 40 kOhms (R1, R2, R3).
4. LED кристал.

Устройството работи от 12 V DC захранване на следния принцип:

1. Когато веригата е под напрежение, токът започва да тече през блок R2.
2. Благодарение на това елементът C1 постепенно се зарежда (капацитетът се увеличава), което от своя страна допринася за бавното отваряне на VT модула.
3. Увеличаващият се потенциал на щифт 1 (порта на полето) провокира потока на ток през R1, което допринася за постепенното отваряне на щифт 2 (VT дренаж).
4. В резултат на това токът преминава към източника на полевия модул и към товара и осигурява плавно запалване на светодиода.

Процесът на изчезване на ледения елемент следва обратния принцип - след премахване на захранването (отваряне на "контрол плюс"). В този случай кондензаторният модул, постепенно се разрежда, прехвърля потенциала на капацитета към блокове R1 и R2. Скоростта на процеса се регулира от рейтинга на елемента R3.

Основният елемент в системата за плавно запалване на светодиоди е n-канален полев транзистор MOSFET IRF540 (като опция можете да използвате руския модел KP540).

Останалите компоненти се отнасят до сбруята и са от второстепенно значение. Ето защо би било полезно да представим основните му параметри тук:

1. Изтичащият ток е в рамките на 23А.
2. Стойността на полярността е n.
3. Номиналното напрежение дрейн-източник е 100V.

важно!Поради факта, че скоростта на запалване и затихване на светодиода зависи изцяло от стойността на съпротивлението R3, можете да изберете необходимата стойност, за да зададете определено време за плавен старт и изключване на лед лампата. В този случай правилото за избор е просто - колкото по-високо е съпротивлението, толкова по-дълго е запалването и обратно.

Подобрена версия с възможност за персонализиране на часа

Често има нужда от промяна на периода на плавно запалване на светодиодите. Разгледаната по-горе схема не дава такава възможност. Следователно е необходимо да се въведат още два полупроводникови компонента в него - R4 и R5. С тяхна помощ можете да зададете параметри на съпротивлението и по този начин да контролирате скоростта на запалване на диодите.

Контрол на яркостта LED подсветкаавтомобилни устройства
Гладка верига на LED запалване.

Много автомобилни ентусиасти променят подсветката на арматурното табло на колата си от конвенционални лампи с нажежаема жичка на светодиоди и често, особено когато използват супер ярки, устройството свети като коледна елхаи наранява очите с ярък блясък, което изисква използването на допълнително устройство, с което можете да регулирате нивото на яркост, както се казва, по ваш вкус. Като цяло има два метода на регулиране, това е аналогово регулиране, което се състои в промяна на нивото на постоянен ток на светодиода и регулиране на ШИМ, тоест периодично включване и изключване на тока през светодиода за регулируеми периоди от време . При ШИМ управление честотата на импулсите трябва да бъде поне 200 Hz, в противен случай трептенето на светодиодите ще бъде забележимо за окото. По-долу е електрическа схемаНай-простият блок, реализиран на чипа на таймера NE555, чийто домашен аналог е KR1006VI1, този чип генерира управляващи сигнали с ширина на импулса.

Нивото на яркост на подсветката се регулира от променлив резистор с номинална стойност 50 kOhm, т.е. този резистор променя работния цикъл на управляващите импулси. Като регулиращ елемент се използва N-канален полеви транзистор IRFZ44N, който може да бъде заменен например с IRF640 или подобен.

Вероятно няма смисъл да правите списък на използваните елементи, няма толкова много от тях във веригата, така че нека преминем към разглеждане на печатната платка.

Печатната платка е проектирана в програмата Sprint Layout, изглед на платка на този форматкакто следва:

Снимка на платката на PWM контролера LAY6 формат:

Много хора искат да добавят плавен ефект на запалване към веригата на регулатора и една проста схема, широко достъпна в Интернет, ще ни помогне с това:

На печатна електронна платкаПоставихме и двете горни вериги, както веригата на регулатора, така и веригата на плавното запалване. Форматът на платката LAY6 изглежда така:

Изглед на снимка във формат LAY6:

Фолио PCB за платка е едностранно с размери 24 х 74 мм.

За да установите желаното време за запалване и затихване, поиграйте със стойностите на резисторите, посочени на печатната платка със звездички, това време също зависи от стойността на електролитния капацитет във веригата за запалване, разположена над изходния гнездо на светодиода (С увеличаване на стойността на кондензатора, времето ще се увеличи).

Моля, обърнете внимание, че веригата за плавно запалване използва MOSFET с P-канал. Разпределението на транзисторите е показано по-долу:

В допълнение към статията предоставяме още един пример за схема с контрол на яркостта и плавно запалване на светодиоди на таблото на автомобила:

Размерът на архива с материалите на статията е 0,4 Mb.