El artículo explica una forma innovadora de controlar más de cien LED blancos con una batería de 6 voltios. El circuito utiliza el IC 555 para impulsar un transformador elevador, cuya salida finalmente se usa para iluminar los LED. Una configuración especial de PWM hace que el circuito sea mucho más eficiente.
Etapas principales del diseño
Las etapas principales de este controlador pwm de 6V 100 LED que utiliza IC 555 son una etapa multivibrador astable configurada con una función de control PWM y una etapa de aumento de transformador de salida.
Los pulsos generados por la etapa pwm se utilizan para descargar y saturar el devanado de entrada del transformador, que se amplifica a los niveles especificados en el devanado de salida del transformador que acciona el grupo de LED conectados allí.
Uso de IC 555 para control PWM
El IC 555 está cableado en su configuración más habitual, como multivibrador astable. Todo en el circuito parece bastante común, ya que los pines del IC están configurados con su formato habitual, excepto los dos diodos y un par de ajustes preestablecidos, lo que hace que el circuito sea un poco diferente de las configuraciones típicas de 555 astable.
La inclusión de los dos diodos y los preajustes aquí permite el control de las formaciones de pulso de forma discreta.
Este control de los pulsos se denomina PWM o modulación por ancho de pulso.
La implementación de PWM en el circuito se puede entender consultando el diagrama y con los siguientes puntos:
Inicialmente, cuando se alimenta el circuito, el pin n. ° 2, que es el pin de disparo del IC, baja, con el condensador en el modo de descarga, manteniendo la salida baja.
Una vez que C2 está completamente descargado, cambia la salida que inicialmente era baja a alta.En este punto, el condensador C2 comienza a cargarse a través de D1 y P1, hasta que el voltaje a través de C2 alcanza 2/3 del voltaje de suministro, cuando el pin # 6 del IC se conmuta, lo que hace que la salida y el pin n. ° 7 bajen una vez más.
Diagrama de circuito
El procedimiento anterior se repite, provocando oscilaciones sostenidas en la salida.
Sin embargo, dado que los períodos de carga y descarga de C2 corresponden directamente a los períodos de salida de los pulsos, simplemente significa que variando o controlando la carga y descarga de C2 por separado, deberíamos poder dimensionar los pulsos de salida de manera correspondiente.
Los potenciómetros o los presets P1 y P2 se colocan exactamente para estos ajustes y, por lo tanto, constituyen la función PWM.
La aplicación PWM contribuye a otra función importante para la presente aplicación. Al optimizar adecuadamente los pulsos, podemos configurar el circuito en la posición más económica para obtener un brillo óptimo de los LED con un consumo de batería relativamente menor.
La salida del IC se toma de su pin número tres y se usa para conducir como transistor de potencia.
Dado que el colector del transistor de potencia está unido al devanado secundario (bajo voltaje) de un transformador CA-CC ordinario, todo el voltaje de suministro se descarga periódicamente en esta sección del inductor del transformador.
Como se anticipó, este voltaje pulsado que se fuerza al devanado secundario induce una magnitud proporcional de voltaje en el devanado primario del transformador.
El proceso se invierte por completo en comparación con la situación cuando el transformador se utiliza con sus aplicaciones normales de adaptador AC-DC.
El voltaje se incrementa en lugar de disminuir a aproximadamente 230 voltios, que resulta ser su especificación normal de bobinado primario.
Este voltaje aumentado disponible en los extremos de bobinado libre del transformador se utiliza en realidad para impulsar una gran cantidad de LED que están cableados a través de series largas y algunas conexiones en paralelo.
Cómo se alimenta el circuito
El circuito de controlador de LED de 100 LED de 6 V propuesto funciona con una batería SMF de 6 voltios y alrededor de 4 AH de capacidad. La potencia de la batería puede parecer bastante alta, pero los parámetros no son adecuados para controlar un número muy elevado de LED.
Ya he hablado sobre este tema en varias de mis publicaciones anteriores. Básicamente, los LED son dispositivos impulsados por voltaje y no corriente, es decir, si el voltaje aplicado satisface el voltaje directo, los LED se iluminan con niveles de corriente nominal y, por el contrario, si el voltaje no coincide con la especificación de voltaje directo del LED, entonces el LED se niega a encenderse incluso si la corriente aplicada se hace 100 veces el valor de saturación.
Otro factor asociado con los LED es que estos dispositivos se pueden ejecutar en serie con sus niveles mínimos de corriente especificados.
Eso significa que si el voltaje de la serie coincide con el voltaje directo total de la serie, la corriente requerida sería aproximadamente la magnitud que se requeriría para encender un solo LED.
Este parámetro en lugar de una característica con el cableado de los LED se vuelve imperativo cuando el voltaje de la fuente es bastante bajo.
Por lo tanto, para activar muchos LED como se discutió para el circuito propuesto desde una fuente de 6 voltios, la regla anterior se vuelve necesaria y se ha empleado eficazmente.
Lista de partes
Se necesitarán las siguientes partes para hacer el circuito de controlador LED PWM anterior:
Todas las resistencias son de ¼ de vatio a menos que se especifique lo contrario.
- R1, R2 = 1K,
- R3 = 10 K,
- R4, R5, R6 = 100 ohmios,
- P1, P2 = 100 K
- C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0.001 uF, disco de cerámica,
- IC = LM 555,
- T1 = TIPO 127,
- TR1 = seg. - 0 - 6 V, prim. - 0 - 230 V, 500 mA
- Batería: 6 voltios, 4 AH, tipo SUNCA,
- PCB - Veroboard, cortado según el tamaño requerido.
- LED - 5 mm, blancos, de alto brillo, de alta eficiencia. PRECAUCIÓN - EL CIRCUITO SE BASA EN LAS SUPUESTAS HECHAS POR EL AUTOR Y NO HA SIDO VERIFICADO PRÁCTICAMENTE, SE RECOMIENDA DISCRECIÓN A LOS VISORES
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