Сызықтық жарықтық қисығы бар дискретті ауыспалы аналогты жарық диодты фейдер: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Светодиодты сөндіруге/өшіруге арналған тізбектердің көпшілігі микроконтроллердің PWM шығысын қолданатын цифрлық схемалар болып табылады. Жарық диодты жарықтылық PWM сигналының жұмыс циклін өзгерту арқылы басқарылады. Көп ұзамай сіз жұмыс циклін сызықты түрде өзгерткен кезде жарық диодты жарықтылық сызықтық өзгермейтінін білесіз. Жарықтық логарифмдік қисықпен жүреді, яғни жұмыс циклын 0 -ден 70% -ға дейін ұлғайту кезінде қарқындылық тез өзгереді және 70% -дан 100% -ға дейін жұмыс циклін жоғарылатқанда өте баяу өзгереді. тұрақты ток көзін пайдаланғанда және токтың сызықтық fe -ін жоғарылатқанда көрінеді тұрақты токпен конденсаторды зарядтау арқылы.

Бұл нұсқаулықта мен сізге адам көзіне сызықты болып көрінетін жарықтығы өзгеретін аналогты жарықдиодты шамды қалай жасауға болатынын көрсетуге тырысамын. Бұл жақсы сызықтық өшу әсеріне әкеледі.

1 -қадам: Тізбек артындағы теория

Суретте сіз жарық диодты жарықтың қабылдауында Вебер-Фехнер заңына байланысты логарифмдік қисық бар екенін көруге болады, яғни адамның көзі де басқа сезім мүшелері сияқты логарифмдік қисыққа ие. Жарық диоды «өткізуді» енді бастаған кезде, қабылданған жарықтық ток күшейген сайын тез артады. Бірақ бір рет «өткізгеннен» кейін, қабылданатын жарықтық ток күшейген сайын баяу өседі, сондықтан біз жарық диодты жарық диодты шамасы арқылы экспоненциалды өзгеретін ток жіберуіміз керек (суретті қараңыз), сондықтан адам көзі (логарифмдік қабылдаумен) жарықтықтың өзгеруін сызықты деп қабылдайды.

Мұны істеудің 2 әдісі бар:

• Жабық цикл әдісі
• Ашық цикл әдісі

Жабық цикл әдісі:

LDR (кадмий сульфид) жасушаларының спецификациясын мұқият қарастырғанда, LDR кедергісі логарифмдік шкала бойынша түзу сызықпен салынғанын көресіз. LDR кедергісі жарық қарқындылығымен логарифмдік өзгереді, сонымен қатар LDR -дің логарифмдік қарсылық қисығы адам көзінің логарифмдік жарықтығын қабылдауға сәйкес келеді. Сондықтан LDR - жарық диодты жарықтандыруды қабылдауды сызықтандыруға мінсіз үміткер, сондықтан логарифмдік қабылдауды өтеу үшін LDR қолданғанда, адам көзі сызықтық жарықтықтың жақсы өзгеруіне риза болады. жарық диодты жарықтылықты бақылауға және басқаруға арналған LDR, сондықтан ол LDR қисық сызығымен жүреді. Осылайша біз адам көзіне сызықты болып көрінетін экспоненциалды өзгеретін жарықтықты аламыз.

Ашық цикл әдісі:

Егер біз LDR қолданғымыз келмесе және сөндіргіш үшін жарықтылықтың сызықтық өзгеруін алғымыз келсе, онда біз адам көзінің логарифмдік жарықтығын өтеу үшін жарықдиодты экспоненциалды токпен айналысуымыз керек. Сондықтан бізге экспоненциалды өзгеретін ток тудыратын тізбек қажет. Мұны OPAMP көмегімен жасауға болады, бірақ мен бейімделген ток айнасын қолданатын қарапайым схеманы таптым, оны «ток квадраторы» деп те атайды, себебі генерация тогы квадрат қисықпен (жартылай экспоненциалды) жүреді. Бұл нұсқаулықта біз екеуін де біріктіреміз. ауыспалы сөнетін жарықдиодты алу үшін жабық цикл мен ашық цикл әдісі. бұл бір жарық диоды сөніп қалады, ал екінші жарық диоды қарама -қарсы қисық сызықпен сөнеді.

2 -қадам: Схема1 - Толқынның үшбұрышты генераторы

Жарықдиодты сөндіргіш үшін бізге кернеу көзі қажет, ол сызықтық кернеуді жоғарылатады және төмендетеді. Біз сондай -ақ жоғалу мен өшу кезеңін жеке өзгерте алғымыз келеді, бұл үшін біз ескі аттың 2 OPAMP көмегімен жасалған симметриялы үшбұрышты толқын пішінді генераторды қолданамыз: LM324. U1A оң кері байланыс көмегімен шмитт триггері ретінде конфигурацияланған. және U1B интегратор ретінде конфигурацияланған. Үшбұрышты толқын формасының жиілігі C1, P1 және R6 бойынша анықталады, себебі LM324 жеткілікті ток өткізуге қабілетсіз болғандықтан, Q1 мен Q2 тұратын буфер қосылады. Бұл буфер жарық диодты схемаға жеткілікті ағымды енгізу үшін қажет болатын ағымдағы кірісті қамтамасыз етеді. U1B айналасындағы кері байланыс циклы OPAMP шығысының орнына буфердің шығысынан алынады. өйткені OPAMPs сыйымдылық жүктемелерді ұнатпайды (мысалы, C1). R8 OPAMP шығысына тұрақтылық себептері бойынша қосылады, себебі буферде (Q1, Q2) пайдаланылатын эмитенттердің ізбасарлары төмен импеданс шығысынан қозғалғанда тербелістерді тудыруы мүмкін. Q1 және Q2 құрайтын буфердің шығысындағы кернеу.

3 -қадам: Схема2 - жарық диодты модульдің жабық контуры

Жарық диодты жарықтылықты сызықтандыру үшін LDR жабық контурлық қондырғыда кері байланыс элементі ретінде қолданылады. Жарықтың қарқындылығына қарсы LDR кедергісі логарифмдік болғандықтан, бұл жұмысты орындауға қолайлы үміткер болып табылады. Q1 және Q2 үшбұрышты толқын пішіні генераторының шығыс кернеуін R1 арқылы токқа айналдыратын ток айнасын құрайды. «қазіргі айнаның Q1 арқылы өтетін ток Q2-ге шағылысады, сондықтан үшбұрышты ток Q2. D1 арқылы өтеді, себебі үшбұрышты толқын пішіні генераторының шығысы нөлге толық ауыспайды, себебі мен рельстен рельске емес, Үшбұрышты толқын формасындағы генератордағы жалпыға қолжетімді OPAMP. Жарықдиодты Q2 қосылады, сонымен қатар Q3, ол екінші ток айнасының бөлігі. Q3 және Q4 ток көзінің айнасын құрайды. (Қараңыз: Ағымдағы айналар) LDR осы ағымдық көздің айнасының «тірек аяғына» қойылады, сондықтан LDR кедергісі осы айна тудыратын токты анықтайды. LDR -ге неғұрлым көп жарық түссе, оның кедергісі соғұрлым төмен болады және Q4 арқылы өтетін ток соғұрлым жоғары болады. Q4 арқылы өтетін ток Q2 -ге қосылған Q3 -ке шағылысады. Енді біз кернеулермен емес, токтармен ойлауымыз керек. Q2 үшбұрышты токты I1 және Q3 қабылдайды, бұл токтың I2, бұл LDR түсетін жарық мөлшеріне тікелей байланысты және логарифмдік қисықпен жүреді. I3 - жарық диоды арқылы өтетін ток және I1 сызықтық үшбұрышты токтың нәтижесі, бұл экспоненциалды ток болып табылатын LDR I2 логарифмдік ток. Және дәл осылай бізге жарық диодты жарықтылықты сызықтандыру қажет. Жарықдиодты шамадан экспоненциалды ток өтетіндіктен, жарықтылық сызықтық түрде өзгереді, ол жарықдиодты сызықты ток өткізгеннен гөрі әлдеқайда жақсы өшу/күңгірттеу әсеріне ие болады. Осциллограф суретте кернеуді көрсетеді R6 (= 10E)), бұл светодиод арқылы токты көрсетеді.

4 -қадам: Схема3 - Ағымдағы квадраторды қолдана отырып, жарықдиодты жарықдиодты схеманы ашыңыз

Жарықдиодты/LDR комбинациясы стандартты компоненттер емес болғандықтан, мен ашық цикл конфигурациясындағы светодиод арқылы экспоненциалды немесе квадраттық ток шығарудың басқа жолдарын іздедім. Нәтиже - осы қадамда көрсетілген ашық цикл тізбегі. Q1 және Q2 ток бататын айнаға негізделген токтың квадраттық схемасын құрайды. R1 алдымен P1 көмегімен бөлінетін үшбұрышты шығыс кернеуін Q1 арқылы өтетін токқа түрлендіреді. Бірақ Q1 эмитенті жерге резистор арқылы емес, 2 диод арқылы қосылады. 2 диод 1 тоқсанға дейінгі токқа квадраттық әсер етеді. Бұл ток Q2 -ге шағылысады, сондықтан I2 квадраттық қисыққа ие, Q3 және Q4 тұрақты токтың бататын көзін құрайды. Жарық диоды тұрақты ток көзіне, сонымен қатар Q1 және Q2 ағымдағы бататын айнаға қосылған. Светодиод арқылы өтетін ток-бұл I1 тұрақты токтың нәтижесі, квадратталатын ток I2, бұл жартылай экспоненциалды ток I3. Бұл жарықдиодты экспоненциалды ток жарықдиодты жарықтың жақсы сызықтық өшуіне әкеледі. Р1 қысқартылуы керек, сондықтан светодиод сөніп бара жатқанда өшеді. Осциллограф суретте I2 тұрақты токтан I2 токты көрсететін R2 (= 180E) кернеуі көрсетілген.

5 -қадам: Схема4 - Екі тізбекті біріктіру арқылы светодиодты ауыстырғышты ауыстыру

Ашық контурдағы жарықдиодты ток тұйықталған контурдағы жарықдиодты токпен салыстырғанда кері болғандықтан, біз екі тізбекті біріктіріп, бір жарық диоды сөніп қалатын, ал екіншісі сөнетін және керісінше болатын жарықдиодты сөндіргішті жасай аламыз.

6 -қадам: Схеманы құрыңыз

• Мен схеманы тек тақтаға саламын, сондықтан менде схемаға арналған ПХД орналасуы жоқ
• Жоғары тиімді светодиодтарды қолданыңыз, себебі олар ескі жарықдиодты шамаларға қарағанда бір токта жоғары қарқындылыққа ие
• LDR/LED комбинациясын жасау үшін LDR (суретті қараңыз) мен жарықдиодты сығылатын түтікке бетпе -бет қойыңыз (суретті қараңыз).
• Схема +9В -тан +12В -қа дейінгі кернеуге арналған.