Dimmer LED τρανζίστορ: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό το Instructable σας δείχνει πώς να φτιάξετε απλό dimmer LED τρανζίστορ.

Υπάρχει μια φθηνότερη εναλλακτική λύση:

hackaday.io/page/6955-recycled-light-dimme…:

Ωστόσο, το κύκλωμα στον παραπάνω σύνδεσμο μπορεί να οδηγήσει μόνο φώτα LED χαμηλού ρεύματος και χαμηλής ισχύος. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να οδηγήσει LED με υψηλότερο ρεύμα και υψηλότερη ισχύ. Ωστόσο, ακόμη και αυτό το κύκλωμα έχει ένα όριο. Άλλες φωτεινές ενδείξεις LED εμφανίζονται εδώ:

www.instructables.com/id/LM350-Power-Suppl…

www.instructables.com/id/Transistor-Light-…

www.instructables.com/id/Oscillator-LED-Di…

Προμήθειες

Μέρη: Φωτεινό LED - 2 (χρειάζεστε μόνο ένα αλλά μπορεί να κάψετε ένα και το κύκλωμα μπορεί να οδηγήσει περισσότερα από ένα LED), αντιστάσεις που εμφανίζονται στο κύκλωμα, κομμάτι χαρτόνι ή πίνακας μήτρας, ποτενσιόμετρο 1kohm ή 10 kohm, πηγή ισχύος (Μπαταρίες AA και AAA και καλωδίωση μπαταρίας), τρανζίστορ PNP ή NPN BJT, ψύκτρα, πάστα μεταφοράς θερμότητας, μονωμένα σύρματα ή μεταλλικό σύρμα 1 mm.

Εργαλεία: σύρμα τριπτή, πένσα, ψαλίδι.

Προαιρετικά εξαρτήματα: συγκολλήσεις, κουτί (ή χαρτόνι).

Προαιρετικά εργαλεία: κολλητήρι, πολύμετρο.

Βήμα 1: Σχεδιάστε το κύκλωμα

Το κύκλωμα που εμφανίζεται είναι για τρανζίστορ PNP. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα τρανζίστορ NPN εάν γυρίσετε ανάποδα το κύκλωμα. Ο ακροδέκτης πομπού δείχνει την κατεύθυνση της βάσης και του ρεύματος εκπομπής.

Τα ηλεκτρόνια ρέουν πάντα από τον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας σε ένα θετικό τερματικό μπαταρίας. Ωστόσο, μπορούμε να υποθέσουμε ότι ένα συμβατικό ρεύμα ανάλυσης απλώς στο σχεδιασμό μας. Υποθέτουμε ότι υπάρχει ένα συμβατικό ρεύμα που ρέει από τον θετικό ακροδέκτη μπαταρίας στον αρνητικό ακροδέκτη μπαταρίας.

Σε ένα τρανζίστορ PNP:

- το ρεύμα ρέει από τον εκπομπό στον συλλέκτη.

- το ρεύμα βάσης ρέει έξω από το τρανζίστορ.

Σε ένα τρανζίστορ NPN:

- το ρεύμα ρέει από τον συλλέκτη στον εκπομπό, - το ρεύμα βάσης ρέει μέσα στο τρανζίστορ.

Το ρεύμα συλλέκτη (ρεύμα εξόδου τρανζίστορ) πρέπει να είναι 10 mA επειδή αυτό είναι το ελάχιστο ρεύμα που χρειάζεται το LED μας (μερικά μεγαλύτερα και φωτεινότερα LED χρειάζονται 15 mA ή ακόμα και 20 mA). Υποθέτοντας ότι το ελάχιστο κέρδος ρεύματος είναι 20, το ρεύμα εισόδου που εισέρχεται στη βάση τρανζίστορ είναι 500 uA ή 0,0005 A.

Έτσι μπορούμε να υπολογίσουμε την αντίσταση Rb.

RbMax = (Vs - Vbe) / IbMin = 2,3 V / 0,0005 A = 4600 ohms ή 4,7 kohms.

Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να προσθέσουμε ένα πρόσθετο LED με αντίσταση 100 ohm παράλληλα ή δύο LED παράλληλα με αντίσταση Rd 50 ohm (λάβετε υπόψη ότι εάν τοποθετήσετε δύο LED παράλληλα το ένα μπορεί να είναι ελαφρώς πιο σκούρο από το άλλο). Τότε το ρεύμα εξόδου θα είναι 20 mA. Έτσι, πρέπει να υπολογίσουμε τη μέγιστη τιμή Rb για διαφορετικό ρεύμα εξόδου ή διαφορετικές ποσότητες LED που συνδέονται με το τρανζίστορ.

Ic = 20 mA: RbMax = 2,3 V / 0,001 A = 2300 ohms ή 2,2 kohms

Ic = 40 mA: RbMax = 2,3 V / 0,002 A = 1150 ohms ή 1 kohms

Το μέγιστο ρεύμα εξόδου είναι 40 mA για τρανζίστορ γενικής χρήσης. Επομένως, δεν πρέπει να μειώσουμε την τιμή Rb κάτω από 1 kohms, εκτός εάν χρησιμοποιούμε τρανζίστορ ισχύος. Ωστόσο, τότε πρέπει να μειώσουμε το Rv σε τουλάχιστον 500 ohms και αυτό θα οδηγήσει σε απώλεια ισχύος.

Η μέγιστη σωστή τιμή ποτενσιόμετρου για μία έξοδο LED 10 mA είναι 20 kohms. Για υψηλότερες τιμές ποτενσιόμετρου, η λυχνία LED δεν θα ανάψει μέχρι να φτάσετε περίπου στο 99 % της ρύθμισης πλήρους κύκλου. Αυτό δεν θα ήταν ένα γραμμικό σύστημα ελέγχου. Επίσης, γιατί δεν χρησιμοποίησα τρανζίστορ MOSFET ή JFET για αυτό το κύκλωμα. Αυτά τα τρανζίστορ δεν είναι γραμμικά, ειδικά τα MOSFET.

Έχω σχεδιάσει το κύκλωμα στο παλιό λογισμικό PSpice για να μειώσω το χρόνο σχεδίασης. Μια φωτεινή λυχνία LED διαμορφώνεται με τρεις διόδους γενικής χρήσης επειδή αυτό το λογισμικό δεν διέθετε στοιχείο LED.

Βήμα 2: Δημιουργήστε το κύκλωμα

Δεν χρησιμοποίησα κολλητήρι. Έστριψα τα καλώδια μεταξύ τους. Μπορείτε να χτίσετε αυτό το κύκλωμα σε ένα κομμάτι χαρτόνι ή πλαστικό. Το χαρτόνι είναι καλύτερο από το πλαστικό. Μπορείτε ακόμη να φτιάξετε ένα κύκλωμα φωλιάς πτηνών. Ωστόσο, αυτό το κύκλωμα δεν είναι πολύ αξιόπιστο εκτός αν το στερεώσετε σε σκληρό υλικό όπως ξύλο ή αφρό συσκευασίας. Ωστόσο, η καλύτερη επιλογή είναι ένας πίνακας μήτρας κατά τη γνώμη μου και η χειρότερη επιλογή είναι η κατασκευή ενός PCB (πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος).

Βήμα 3: Βάλτε το κύκλωμα σε ένα κουτί

Χρησιμοποίησα ένα κουτί από χαρτόνι. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πλαστικό κουτί ή ένα μεσημεριανό κουτί. Ωστόσο, ένα κουτί από χαρτόνι είναι η καλύτερη επιλογή και δεν χρειάζεται καν κουτί.