Основная задача контроллера – регулирование яркости светодиодных лент и модулей. Благодаря использованию ползункового потенциометра ширина модуля ненамного больше популярных светодиодных лент и составляет всего 14 мм, а длина – 95 мм. Диммер также можно использовать для регулировки яркости лампочек на 12 В и управления скоростью двигателей постоянного тока.
На рис. 1 представлена принципиальная схема контроллера светодиодного диммера. Инвертор U1D работает как генератор прямоугольных импульсов. Его рабочая частота определяется емкостью С3 и сопротивлением потенциометра Р1. Инверторы U1E и U1F, соединенные параллельно, управляют МОП-транзистором Т1. Входы неиспользуемых вентилей подключены к минусу (земле) источника питания.
Рис. 1. Принципиальная схема светодиодного диммера
Потенциометр P1 позволяет изменять скважность генерируемого сигнала (ШИМ) в очень широких пределах, примерно от 2% до 99%.
Импульсный сигнал, подаваемый на затвор транзистора Т1, циклически открывает и закрывает его, а средняя мощность, подаваемая на приемник, подключенный к разъему OUT, зависит от рабочего цикла сигнала от генератора. Таким образом, потенциометр PR1 обеспечивает плавное регулирование мощности, подаваемой на приемник. Благодаря импульсному режиму потери в транзисторе Т1 невелики и он не требует дополнительного теплоотвода.
При работе с индуктивной нагрузкой, на практике с двигателями постоянного тока (коллекторными), необходимо параллельно выходу подключать диод Шоттки. Без диода D на стоке транзистора Т1 при его выключении появлялись бы положительные импульсы с напряжением, значительно превышающим напряжение питания. Они имели бы амплитуду в несколько десятков вольт, что могло бы повредить транзистор.
При управлении яркостью «обычных» лампочек нет необходимости подключать диод Шоттки.
Изготовление контроллера.
Печатная плата диммера представлена на рис. 2.
В Sprint Layout плата представлена верхней и нижней стороной:
Рис. 2. Печатная плата диммера
Монтаж начинаем с пайки SMD компонентов. Следующим шагом будет пайка винтовых разъемов, отмеченных как IN и OUT. Последним элементом будет пайка ползункового потенциометра. Для улучшения теплоотвода от стабилизатора US1 и транзистора Т1 на плате имеются медные поля, которые следует дополнительно залудить. При сборке особое внимание обратите на способ пайки полярных элементов: конденсатора С5, диодов, транзистора, стабилизатора и интегральной схемы.
После монтажа схемы нужно очень внимательно проверить, нет ли короткого замыкания мест пайки между элементами. После проверки правильности установки можно подключить блок питания и светодиодную ленту. Правильно собранная из исправных компонентов схема работает сразу. Индикатором подключенного источника питания является светодиод LD1. Представленный диммерный модуль корректно работает и при напряжении 24 В. Способы подключения вышеупомянутых нагрузок показаны на рис. 3.
Рис. 3. Подключение нагрузок к светодиодному диммеру
Внешний вид:
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2014
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1 | ИС буфера, драйвера | SN74HC14 | 1 | SO14 | ||
| T1 | MOSFET-транзистор | IRF7201 | 1 | SO8 | ||
| US1 | Линейный регулятор | L78L05 | 1 | SOT89 | ||
| D1 | Диод Шоттки | SS14 | 1 | BYS10-45 | ||
| D2, D3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | MINI MELF | ||
| R1 | Резистор | 470 Ом | 1 | smd 1206 | ||
| R2 | Резистор | 10 кОм | 1 | smd 1206 | ||
| R3 | Резистор | 10 Ом | 1 | sml 1206 | ||
| Р1 | Переменный резистор | 10 кОм | 1 | |||
| С1…С4 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 4 | smd 1206 | ||
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | ||||
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | ||||
| С5 | Конденсатор | 10 мкФ | 1 | smd | ||
| IN,OUT | винтовой разъем | ARK2_5 | 2 | |||