Мек старт LED лента. Схема за плавно запалване и затихване на светодиодите

Поздрави на всички начинаещи електроникари и любители на радиотехниката и тези, които обичат да правят нещо със собствените си ръце. В тази статия ще се опитам да убия две птици с един удар: ще се опитам да ви кажа как сами да направите печатна платка с отлично качество, която няма да се различава по никакъв начин от фабричния аналог, така че ще го направим. Това устройство може да се използва в автомобил за свързване на светодиоди. Например, както в .

За работа ни трябва:

• Транзистори - IRF9540N и KT503;
• Кондензатор за 25 V 100 pF;
• Диоден токоизправител 1N4148;
• 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.
• Винтови клеми, 2- и 3-пинови, 5 мм
• Едностранен текстолит и FeCl3 - железен хлорид

Работен процес.

На първо място, трябва да подготвим дъската. За да направите това, маркираме условните граници на дъската върху текстолита. Правим ръбовете на дъската малко повече от модел на писта. След като ръбовете на границите са маркирани, можете да започнете да режете. Можете да режете с ножици за метал, а ако не са под ръка, можете да опитате да изрежете с канцеларски нож.

След като дъската е изрязана, тя трябва да бъде шлайфана. За да направите това, шлайфайте дъската под вода с шкурка с размер на зърното P800-1000. След това изсушете и обезмаслете повърхността с 646-ия разтворител. След това докосването на дъската не се препоръчва.

След това изтеглете програмата, която е в края на статията, SprintLayout и я използвайте, за да отворите оформлението на дъската и да я отпечатате на лазерен принтер върху гланцирана хартия. Важно е настройките на принтера да са настроени на висока разделителна способност и високо качество на изображението при печат.

След това ще е необходимо да загреете подготвената дъска с ютия и да прикрепите нашата разпечатка към нея и да изгладите добре дъската за няколко минути.

След това оставете дъската да изстине малко, след което я спускаме за няколко минути в чаша студена вода. Водата ще улесни отлепването на лъскавата хартия от дъската. Ако гланцът не е напълно откъснат, можете просто да разточите останалата част от хартията бавно с пръсти.

След това ще е необходимо да проверите качеството на пистите, ако има незначителни повреди, тогава можете да оцветите лошите места с обикновен маркер.

И така, подготвителният етап е завършен. Наляво . За да направите това, поставяме нашата дъска върху двустранна лента и я залепваме върху малко парче пяна и я спускаме в разтвор на железен хлорид. За да ускорите процеса на ецване, можете да разклатите чашата с разтвора.

След ецване на излишната мед, ще е необходимо да се измие платката във вода и да се използва разтворител за почистване на тонера от пистите.

Остава да пробиете дупки. За нашето устройство бяха използвани бормашини с диаметър 0,6 и 0,8 мм.

Важно е да не прегрявате пистите, в противен случай можете да ги повредите.

Остава да сглобим нашето устройство. Преди това се препоръчва да отпечатате диаграмата със символи върху обикновена хартия и, ръководейки се от нея, да поставите всички елементи на дъската.

След като всичко е запоено, е необходимо напълно да почистите платката от флюса. За да направите това, внимателно избършете дъската със същия разтворител 646 и обилно измийте с четка и сапун и подсушете.

След изсушаване свързваме и проверяваме с помощта на производителността на монтажа. За да направите това, свързваме „постоянен плюс“ и „минус“ към захранването и вместо светодиодите свързваме мултицет и проверяваме дали има напрежение. Ако има напрежение, това означава, че потокът не е напълно объркан.

Както можете да видите, процесът на производство на дъски не е много сложен процес. Този метод за изработка на дъска се нарича LUT (технология за лазерно гладене). Както бе споменато по-горе, този сбор може да се използва за ( , , , ), или на всякакви други места, където се използват светодиоди и 12 волта -

Благодаря на всички за вниманието! Ще се радвам да отговоря на всички ваши въпроси!

Успех на пътя!!!

НЕОБХОДИМО!!!

Устройства, чиито действия и свойства са малко известни за вас, особено самоделните, се свързват чрез предпазители.

В някои случаи е необходимо да се реализира схема за плавно включване или изключване на светодиода (LED). Това решение е особено търсено при организацията на дизайнерски решения. За изпълнение на плана има два начина за решаването му. Първият е закупуването на готов блок за запалване в магазин. Вторият е да направите блок със собствените си ръце. Като част от статията ще разберем защо си струва да се прибегне до втория вариант, а също така ще анализираме най-популярните схеми.

Купете или го направете сами?

Ако спешно се нуждаете или нямате желание и време да сглобите LED блок с меко включване със собствените си ръце, тогава можете да закупите готово устройство в магазина. Единственият недостатък е цената. Цената на някои продукти, в зависимост от параметрите и производителя, може да бъде няколко пъти по-висока от цената на устройство, направено сам.

Ако имате време и особено желание, тогава трябва да обърнете внимание на отдавна разработените и изпитани във времето схеми за плавно включване и изключване на светодиодите.

Какво ти е необходимо

За да сглобите плавна верига за запалване на светодиоди, първо се нуждаете от малък набор от радиолюбители, както умения, така и инструменти:

• поялник и спойка;
• текстолит за дъската;
• тяло на бъдещото устройство;
• набор от полупроводникови устройства (резистори, транзистори, кондензатори, светодиоди, диоди и др.);
• желание и време;

Както можете да видите от списъка, не се изисква нищо специално и сложно.

Основата на мекия старт

Да започнем с елементарни неща и да си спомним какво е RC верига и как е свързана с плавното запалване и разпадане на светодиода. Вижте диаграмата.

Състои се само от три компонента:

• R е резистор;
• C - кондензатор;
• HL1 - подсветка (LED).

Първите два компонента съставляват RC - веригата (продуктът на съпротивлението и капацитета). С увеличаване на съпротивлението R и капацитета на кондензатора C, времето на запалване на светодиода се увеличава. При намаляване е вярно обратното.

Няма да се задълбочаваме в основите на електрониката и да разглеждаме как протичат физически процеси (по-точно ток) в тази верига. Достатъчно е да знаете, че той е в основата на работата на всички устройства за плавно запалване и затихване.

Разглежданият принцип на RC - забавяне е в основата на всички решения за плавно включване и изключване на светодиодите.

Схеми за плавно включване и изключване на светодиоди

Няма смисъл да разглобявате обемисти вериги, т.к за решаване на повечето проблеми се справят прости устройства, работещи на елементарни схеми. Помислете за една от тези схеми за плавно включване и изключване на светодиодите. Въпреки своята простота, той има редица предимства, висока надеждност и ниска цена.

Състои се от следните части:

• VT1 - полеви транзистор IRF540;
• C1 - кондензатор с капацитет 220 mF и напрежение 16V;
• R1, R2, R3 - резистори с номинална стойност съответно 10, 22, 40 kOm;
• LED - LED.

Работи от напрежение 12 волта по следния алгоритъм:

1. Когато веригата е включена в захранващата верига, токът протича през R2.
2. По това време C1 набира капацитет (зареждане), което осигурява постепенното отваряне на VT полето
3. Увеличаващият се ток на затвора (пин 1) протича през R1 и води до постепенното отваряне на дренажа на полевото устройство VT.
4. Токът отива към източника на същото полево устройство VT1 и след това към светодиода.
5. Светодиодът постепенно увеличава излъчването на светлина.

Затихването на светодиода настъпва при изключване на захранването. Принципът е обратен. След изключване на захранването, кондензаторът C1 започва постепенно да отстъпва своя капацитет на съпротивленията R1 и R2.

Скоростта на разреждане и по този начин скоростта на плавно избледняване на светодиода може да се контролира от стойността на съпротивлението R3. Експериментирайте, за да разберете как стойността влияе върху това колко бързо светодиодът светва и избледнява. Принципът е следният - по-високо съпротивление, по-бавно затихване и обратно.

Основният елемент е полевият n-канален MOSFET транзистор IRF540, всички други полупроводникови устройства играят спомагателна роля (тръбопровод). Струва си да се отбележат важните му характеристики:

• ток на изтичане: до 23 ампера;
• полярност: n;
• напрежение дренаж-източник: 100 волта.

По-подробна информация, включително CVC, може да бъде намерена на уебсайта на производителя в листа с данни.

Подобрена версия с възможност за настройка на часа

Разгледаната по-горе опция предполага използването на устройство без възможност за регулиране на времето на запалване и затихване на светодиода. И понякога е необходимо. За изпълнение просто трябва да допълните веригата с няколко елемента, а именно R4, R5 - регулируеми съпротивления. Те са предназначени да реализират функцията за регулиране на времето за пълно включване и изключване на товара.

Разгледаните схеми за плавно запалване и затихване са идеални за внедряване на дизайнерско осветление в автомобил (багажник, врати, пространство за краката на предния пътник).

Друг популярен модел

Втората най-популярна схема за плавно включване и изключване на светодиодите е много подобна на разглежданите две, но те се различават значително по начина, по който работят. Включването се контролира от минус.

Схемата беше широко използвана в онези места, където една част от контактите се затваря на минус, а другата на плюс.

Разлики на схемата от разгледаните по-рано. Основната разлика е различен транзистор. Полевият работник трябва да бъде заменен с p-канален (маркировката е посочена на диаграмата по-долу). Необходимо е да „завъртите“ кондензатора, сега плюсът на кондера ще отиде към източника на транзистора. Не забравяйте, че модифицираната версия има захранване с обратна полярност.

Видео

За задълбочено разбиране на всичко, което се случва в разглежданите опции, предлагаме да гледате интересно видео, чийто автор, използвайки програмата за проектиране на електронни схеми, постепенно показва принципа на работа на плавно включване и изключване на светодиода в различни настроики. След като гледате внимателно видеото, ще разберете защо е необходимо да използвате транзистор.

Заключение

Разгледаните решения са най-популярните и търсени. В интернет, по формуляри се водят големи дискусии за простотата и ниската функционалност на тези схеми, но практиката показва, че в ежедневието тяхната функционалност е напълно достатъчна. Голям плюс от разглежданите решения за включване и изключване на светодиодите е лекотата на производство и ниската цена. Разработването на готово решение ще отнеме не повече от 3-7 часа.

В тази статия ще бъдат разгледани няколко варианта за реализиране на идеята за ​​плавно включване и изключване на светодиодите за подсветката на арматурното табло, осветлението на купето, а в някои случаи и по-мощните консуматори - габарити, къси светлини и други подобни. Ако вашето арматурно табло е осветено със светодиоди, когато включите размерите, осветлението на инструментите и бутоните на таблото ще светне плавно, което изглежда доста впечатляващо. Същото може да се каже и за вътрешното осветление, което ще свети плавно и ще избледнее плавно след затваряне на вратите на автомобила. Като цяло добър вариант за настройка на подсветката :).

Контролната верига за плавно включване и изключване на товара, управлявана от плюс.

Тази схема може да се използва за плавно включване на LED подсветката на таблото на автомобила.

Тази схема може да се използва и за плавно запалване на стандартни лампи с нажежаема жичка със спирали с ниска мощност. В този случай транзисторът трябва да бъде поставен върху радиатор с площ на разсейване от около 50 квадратни метра. см.

Схемата работи по следния начин.
Сигналът за управление идва през диодите 1N4148 при подаване на напрежение към "плюс", когато светлините за паркиране и запалването са включени.
Когато някой от тях е включен, токът се подава през резистор 4,7 kΩ към основата на транзистора KT503. В този случай транзисторът се отваря и през него и резистора 120 kΩ кондензаторът започва да се зарежда.
Напрежението на кондензатора постепенно се увеличава и след това през резистор 10 kΩ влиза във входа на полевия транзистор IRF9540.
Транзисторът постепенно се отваря, като постепенно увеличава напрежението на изхода на веригата.
Когато управляващото напрежение се премахне, транзисторът KT503 се затваря.
Кондензаторът се разрежда към входа на полевия транзистор IRF9540 чрез резистор 51 kΩ.
След края на процеса на разреждане на кондензатора веригата спира да консумира ток и преминава в режим на готовност. Консумацията на ток в този режим е незначителна. Ако е необходимо, можете да промените времето на запалване и затихване на контролирания елемент (светодиоди или лампи), като изберете стойностите на съпротивлението и капацитета на кондензатора от 220 микрофарада.

При правилно сглобяване и ремонтни части, тази схема не се нуждае от допълнителни настройки.

Ето опция за печатна платка за поставяне на детайлите на тази схема:

Тази схема ви позволява плавно да включвате / изключвате светодиодите, както и да намалявате яркостта на подсветката при включване на размерите. Последната функция може да бъде полезна в случай на прекомерно ярко осветление, когато в тъмното осветлението на инструмента започва да заслепява и разсейва водача.

Схемата използва транзистор KT827. Променливото съпротивление R2 се използва за настройка на яркостта на подсветката в режим на включени размери.
Избирайки капацитета на кондензатора, можете да регулирате времето на тен и избледняване на светодиодите.

За да приложите функцията за затъмняване на подсветката при включване на размерите, трябва да инсталирате двоен превключвател за размерите или да използвате реле, което да работи при включване на размерите и да затворите контактите на превключвателя.

Плавно изключване на светодиодите.

Най-простата схема за плавно избледняване на VD1 LED. Подходящ за изпълнение на функцията за плавно избледняване на вътрешната светлина след затваряне на вратите.

Почти всеки диод VD2 е подходящ, токът през него е малък. Полярността на диода се определя в съответствие с фигурата.

Кондензатор C1 е електролитен, голям капацитет, избираме капацитета индивидуално. Колкото по-голям е капацитетът, толкова по-дълго свети светодиодът след изключване на захранването, но не трябва да инсталирате кондензатор с твърде голям капацитет, тъй като контактите на крайните превключватели ще изгорят поради големия ток на зареждане на кондензатора. Освен това, колкото по-голям е капацитетът, толкова по-масивен е самият кондензатор, може да има проблеми с неговото поставяне. Препоръчителен капацитет 2200uF. При такъв капацитет подсветката избледнява в рамките на 3-6 секунди. Кондензаторът трябва да е проектиран за напрежение най-малко 25V. ВАЖНО! Когато монтирате кондензатора, спазвайте полярността! Електролитен кондензатор може да експлодира, ако полярността е обърната!

В допълнение към чисто декоративната функция, например вътрешното осветление на автомобила, използването на мек старт или запалване е от основно практическо значение за светодиодите - значително удължаване на експлоатационния живот. Ето защо ще разгледаме как да направите устройство за решаване на такъв проблем със собствените си ръце, струва ли си да го направите сами или е по-добре да закупите готов, какво е необходимо за това, както и каква верига налични са опции за любителско производство.

Първият въпрос, който възниква, когато е необходимо да включите модул за плавно запалване на светодиодите във веригата, е дали да го направите сами или да го купите. Естествено е по-лесно да закупите готов блок с дадените параметри. Този метод за решаване на проблема обаче има един сериозен недостатък - цената. Когато го направите сами, цената на такова устройство ще намалее няколко пъти. Освен това процесът на сглобяване няма да отнеме 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 се използва широко в автомобилите. Например, това могат да бъдат дневни светлини и вътрешно осветление. Включването на меко запалване за LED лампи позволява в първия случай значително да удължи живота на оптиката, а във втория случай да предотврати заслепяването на водача и пътниците от рязкото включване на електрическата крушка в кабината, което прави осветителната система по-удобна визуално.

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 (спойка, флюс и др.).
2. Фрагмент от текстолитен лист за създаване на дъска.
3. Калъф за компоненти на корпуса.
4. Необходими полупроводникови елементи - транзистори, резистори, кондензатори, диоди, ледени кристали.

Въпреки това, преди да продължите с независимото производство на модул за мек старт / затихване за светодиоди, трябва да се запознаете с принципа на неговата работа.

Изображението показва диаграма на най-простия модел устройство:

Има три работни елемента:

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

Схемата резистор-кондензатор, базирана на принципа на RC-закъснението, всъщност 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 леденият елемент и обратно.

Препоръка!В момента са разработени огромен брой схеми за меко запалване за 12V светодиоди. Всички те се различават по характерен набор от плюсове, минуси, ниво на сложност и качество. Няма причина да произвеждате сами устройства с обширни платки на скъпи компоненти. Най-лесният начин е да направите модул на един транзистор с малка лента, достатъчна за бавно включване и изключване на лед крушката.

Схеми за плавно включване и изключване на светодиоди

Има два популярни и самостоятелно изработени варианта на вериги за меко запалване за светодиоди:

1. Най-простият.
2. С функцията за настройка на началния период.

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

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

Проста схема за плавно изключване на светодиодите

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

Той се основава на следните компоненти:

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

Устройството работи с 12 V DC захранване съгласно следния принцип:

1. Когато веригата е под напрежение, токът започва да тече през блок R2.
2. Поради 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 (полево порта) провокира протичането на ток през R1, което допринася за постепенното отваряне на щифт 2 (VT изтичане).
4. В резултат на това токът преминава към източника на полевия блок и към товара и осигурява плавно запалване на светодиода.

Процесът на угасване на ледения елемент протича по обратния принцип - след изключване на захранването (отваряне на "контрол плюс"). В този случай кондензаторният модул, постепенно се разрежда, прехвърля потенциала на капацитета към блоковете R1 и R2. Скоростта на процеса се регулира от стойността на елемента R3.

Основният елемент в системата за меко запалване за светодиоди е транзисторът MOSFET IRF540 от полевия n-канален тип (като опция можете да използвате руския модел KP540).

Останалите компоненти са свързани с ремъците и са от второстепенно значение. Ето защо би било полезно да дадем тук основните му параметри:

1. Токът на изтичане е в рамките на 23A.
2. Стойността на полярността е n.
3. Номиналното напрежение дренаж-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 мек старт и да изключите крушката за лед. 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 настройка на часа

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

Има случаи, когато е необходимо плавно да се включат светодиодите, използвани за осветление или подсветка, и в някои случаи да се изключи. Може да се наложи меко запалване по различни причини.

Първо, когато се включи незабавно, светлината удря силно очите и ни кара да присвиваме и да присвиваме, чакайки очите ни да свикнат с новото ниво на яркост. Този ефект е свързан с инерцията на процеса на акомодация на очите и, разбира се, се осъществява не само при включване на светодиодите, но и при включване на всякакви други източници на светлина.

Просто при светодиодите това се влошава от факта, че излъчващата повърхност е много малка. Научно казано, светлинният източник има много голяма обща яркост.

На второ място, могат да се преследват чисто естетически цели: трябва да признаете, че светлината, която плавно светва или угасва, е красива. Светодиодната захранваща верига трябва да бъде подобрена правилно. Помислете за два различни начина за плавно включване и изключване на светодиодите.

Закъснение от RC верига

Първото нещо, което трябва да дойде на ум на човек, запознат с електротехниката, е въвеждането на закъснение чрез включване на RC верига в захранващата верига на светодиодите: резистор и кондензатор. Схемата е показана на фиг.1. Когато напрежението се приложи към входа, напрежението на кондензатора, докато се зарежда, ще се увеличи за време, приблизително равно на 5τ, където τ=RC е времевата константа. Тоест, по-просто казано, времето на включване на светлината ще се определя от произведението на капацитета на кондензатора и съпротивлението на резистора. Съответно, колкото по-голям е капацитетът и съпротивлението, толкова по-дълго ще отнеме запалването на светодиодите. Когато захранването е изключено, кондензаторът ще се разреди към светодиодите. Времето, през което ще настъпи плавно затихване, също ще бъде определено от τ, но в този случай вместо R продуктът ще включва динамичното съпротивление на светодиодите. Например, 2200 uF кондензатор и резистор 1 kΩ теоретично биха "разтеглили" времето за включване с 2,2 секунди. Естествено, на практика тази стойност ще се различава от изчислената както поради разпространението на параметрите (за електролитните кондензатори толерансите за номиналната стойност обикновено са много големи) на RC веригата, така и поради параметрите на самите светодиоди . Не трябва да забравяме, че p-n преходът ще започне да се отваря и да излъчва светлина при определена прагова стойност. Най-простата представена схема позволява да се разбере добре принципът на действие на този метод, но е малко полезен за практическо прилагане. За да получим работно решение, ще го подобрим чрез въвеждане на няколко допълнителни елемента (фиг. 2).
Схемата работи по следния начин: когато захранването е включено, кондензаторът C1 се зарежда през резистора R2, транзисторът VT1, когато напрежението на портата се променя, намалява съпротивлението на своя канал, като по този начин увеличава тока през светодиода. Изключването на захранването ще доведе до разреждане на кондензатора през светодиодите и резистора R1.

Да включим "мозъците"...

Ако веригата трябва да осигури по-голяма гъвкавост и функционалност, например, без да сменяме хардуера, искаме да получим няколко режима на работа и да зададем по-точно времената на запалване и затихване, тогава е време да включим микроконтролер и интегриран LED драйвер с управление вход във веригата. Микроконтролерът е способен да отчита необходимите интервали от време с висока точност и да подава команди към контролния вход на драйвера под формата на ШИМ. Превключването на режимите на работа може да се предвиди предварително и да се покаже съответният бутон за това. Необходимо е само да формулираме какво искаме да получим и да напишем съответната програма. Пример е високомощният LED драйвер LDD-H, който се предлага с номинални токове от 300 до 1000 mA и има PWM вход. Схемата за включване на конкретни драйвери обикновено е дадена в тези. описание на производителя (информационен лист). За разлика от предишния метод, времето за включване и изключване няма да зависи от разпространението на параметрите на елементите на веригата, температурата на околната среда или спада на напрежението в светодиодите. Но ще трябва да платите за точност - това решение е по-скъпо.