ทรานซิสเตอร์ LED Dimmer: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

คำแนะนำนี้แสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการหรี่ไฟ LED ทรานซิสเตอร์อย่างง่าย

มีทางเลือกที่ถูกกว่า:

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

อย่างไรก็ตาม วงจรในลิงค์ด้านบนสามารถขับไฟ LED กระแสไฟต่ำและพลังงานต่ำเท่านั้น วงจรนี้สามารถขับไฟ LED ที่มีกระแสไฟสูงและกำลังสูงได้ อย่างไรก็ตาม แม้แต่วงจรนี้ก็มีขีดจำกัด สวิตช์หรี่ไฟ LED อื่น ๆ แสดงไว้ที่นี่:

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

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

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

เสบียง

ส่วนประกอบ: ไฟ LED สว่าง - 2 (คุณต้องการเพียงอันเดียว แต่คุณอาจเผาไหม้หนึ่งอันและวงจรสามารถขับ LED ได้มากกว่าหนึ่งดวง), ตัวต้านทานที่แสดงในวงจร, ชิ้นส่วนของกระดาษแข็งหรือเมทริกซ์บอร์ด, โพเทนชิออมิเตอร์ 1kohm หรือ 10 kohm, แหล่งพลังงาน (แบตเตอรี่ AA หรือ AAA และสายรัดแบตเตอรี่), ทรานซิสเตอร์ PNP หรือ NPN BJT, แผ่นระบายความร้อน, แผ่นถ่ายเทความร้อน, สายไฟที่หุ้มฉนวนหรือลวดโลหะขนาด 1 มม.

เครื่องมือ: คีมหนีบสายไฟ คีม กรรไกร

อุปกรณ์เสริม: ประสาน กล่อง (หรือกระดาษแข็ง)

เครื่องมือเสริม: หัวแร้ง, มัลติมิเตอร์

ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบวงจร

วงจรที่แสดงใช้สำหรับทรานซิสเตอร์ PNP คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ NPN ได้หากคุณหมุนวงจรกลับหัว ขั้วอีซีแอลแสดงทิศทางของฐานและกระแสอีซีแอล

อิเล็กตรอนจะไหลจากขั้วลบของแบตเตอรี่ไปยังขั้วบวกของแบตเตอรี่เสมอ อย่างไรก็ตาม เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าการวิเคราะห์แบบเดิมในปัจจุบันเป็นเพียงการออกแบบของเรา เราคิดว่ามีสิ่งเช่นกระแสธรรมดาที่ไหลจากขั้วแบตเตอรี่บวกไปยังขั้วลบของแบตเตอรี่

ในทรานซิสเตอร์ PNP:

- กระแสไหลจากอีซีแอลไปยังคอลเลคเตอร์

- กระแสฐานไหลออกจากทรานซิสเตอร์

ในทรานซิสเตอร์ NPN:

- กระแสไหลจากตัวสะสมไปยังอีซีแอล

- กระแสฐานไหลภายในทรานซิสเตอร์

กระแสสะสม (กระแสไฟขาออกของทรานซิสเตอร์) ต้องเป็น 10 mA เนื่องจากเป็นกระแสไฟต่ำสุดที่ LED ของเราต้องการ (ไฟ LED ที่ใหญ่กว่าและสว่างกว่าบางตัวต้องการ 15 mA หรือ 20 mA) สมมติว่าเกนขั้นต่ำในปัจจุบันคือ 20 กระแสอินพุตที่เข้าสู่ฐานทรานซิสเตอร์คือ 500 uA หรือ 0.0005 A

ดังนั้นเราจึงสามารถคำนวณตัวต้านทาน Rb ได้

RbMax = (Vs - Vbe) / IbMin = 2.3 V / 0.0005 A = 4600 โอห์มหรือ 4.7 kohms

สมมติว่าเราต้องการเพิ่ม LED เพิ่มเติมที่มีตัวต้านทาน 100 โอห์มแบบขนานหรือ LED สองตัวขนานกับตัวต้านทาน 50 โอห์ม (โปรดจำไว้ว่าหากวาง LED สองดวงขนานกันอาจมีสีเข้มกว่าอีกเล็กน้อย) จากนั้นกระแสไฟขาออกจะเป็น 20 mA ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องคำนวณค่า Rb สูงสุดสำหรับกระแสไฟขาออกที่แตกต่างกันหรือจำนวน LED ที่เชื่อมต่อกับทรานซิสเตอร์ต่างกัน

Ic = 20 mA: RbMax = 2.3 V / 0.001 A = 2300 โอห์มหรือ 2.2 kohms

Ic = 40 mA: RbMax = 2.3 V / 0.002 A = 1150 โอห์มหรือ 1 kohms

กระแสไฟขาออกสูงสุดคือ 40 mA สำหรับทรานซิสเตอร์เอนกประสงค์ ดังนั้นเราจึงไม่ควรลดค่า Rb ให้ต่ำกว่า 1 kohms เว้นแต่เราจะใช้ทรานซิสเตอร์กำลัง อย่างไรก็ตาม เราจำเป็นต้องลด Rv ให้เหลืออย่างน้อย 500 โอห์ม ซึ่งจะทำให้สูญเสียพลังงาน

ค่าโพเทนชิออมิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเอาต์พุต LED 10 mA หนึ่งรายการคือ 20 kohms สำหรับค่าโพเทนชิออมิเตอร์ที่สูงขึ้น ไฟ LED จะไม่เปิดจนกว่าคุณจะถึงการตั้งค่ารอบเต็มประมาณ 99% นี่จะไม่ใช่ระบบควบคุมเชิงเส้น ฉันยังไม่ได้ใช้ทรานซิสเตอร์ MOSFET หรือ JFET สำหรับวงจรนี้ ทรานซิสเตอร์เหล่านั้นไม่เป็นเชิงเส้น โดยเฉพาะ MOSFET

ฉันได้วาดวงจรในซอฟต์แวร์ PSpice เก่าเพื่อลดเวลาในการวาด LED ที่สว่างเป็นแบบจำลองที่มีไดโอดเอนกประสงค์สามตัว เนื่องจากซอฟต์แวร์นี้ไม่มีส่วนประกอบ LED

ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจร

ฉันไม่ได้ใช้หัวแร้ง ฉันบิดสายไฟเข้าด้วยกัน คุณสามารถสร้างวงจรนี้บนแผ่นกระดาษแข็งหรือพลาสติก กระดาษแข็งดีกว่าพลาสติก คุณสามารถสร้างวงจรรังนกได้ อย่างไรก็ตาม วงจรนี้ไม่น่าเชื่อถือมากนัก เว้นแต่คุณจะยึดไว้กับวัสดุแข็ง เช่น ไม้หรือโฟมบรรจุภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือเมทริกซ์บอร์ดในความคิดของฉัน และตัวเลือกที่แย่กว่านั้นคือการสร้าง PCB (แผงวงจรพิมพ์)

ขั้นตอนที่ 3: ใส่วงจรในกล่อง

ฉันใช้กล่องกระดาษแข็ง คุณสามารถใช้กล่องพลาสติกหรือกล่องอาหารกลางวัน อย่างไรก็ตาม กล่องกระดาษแข็งเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด และคุณไม่จำเป็นต้องมีกล่องด้วยซ้ำ