Zaloguj się
Wszystkie
11 maja 2026
17
Regulacja jasności diod LED jest nieco trudniejsza niż w przypadku tradycyjnych żarówek (dziś należałoby powiedzieć – przestarzałych). Sytuacja pozostaje jednak stosunkowo prosta, jeśli wykorzystujemy taśmy LED zasilane napięciem stałym 12 V. Mimo to regulacja ciągła (polegająca na zmianie prądu diod) nie jest zalecana z kilku powodów. Powoduje ona zmianę barwy światła, a sam proces regulacji charakteryzuje się niską sprawnością energetyczną. Z tego względu zastosowano regulację impulsową, pozbawioną tych wad.
Zastosowanie opisanego układu pozwala zmniejszyć zużycie energii, a dodatkowo zapewnia atrakcyjny efekt wizualny. Druga część projektu, czyli dzwonek, ma natomiast klasyczne i szerokie zastosowanie.
Działanie układu oparto na układzie scalonym LM556, który zawiera w jednej obudowie dwa timery typu 555. Regulacja jasności odbywa się za pomocą potencjometru, natomiast dzwonek jest uruchamiany przyciskiem chwilowym (monostabilnym).
Opis i działanie układu
Zawiera on wspólny obwód zasilania, wykonany w klasyczny sposób z wykorzystaniem transformatora sieciowego oraz liniowego stabilizatora napięcia.
Dzięki zastosowaniu scalonego stabilizatora LM7812 zasilacz zawiera niewiele elementów. Uzwojenie wtórne transformatora X1 obniża napięcie sieciowe 230 V AC do wartości 15 V AC, przy obciążalności do 500 mA. Napięcie stałe jest prostowane w mostku prostowniczym BR1 i filtrowane kondensatorem C1 o dużej pojemności. W tym punkcie obwodu tętnienia napięcia (o częstotliwości 100 Hz) są jednak znaczne. Dopiero za stabilizatorem IC1 uzyskuje się stabilizowane napięcie 12 V DC.
W części ściemniacza, oprócz układu scalonego LM556, pracuje tranzystor polowy IRFZ44 pełniący funkcję klucza. Część dzwonka wykonano w bardzo podobny sposób, jednak w tym przypadku elementem kluczującym jest tranzystor NPN typu BC337. Steruje on głośnikiem o impedancji 8 Ω i mocy 0,5 W, który generuje dźwięk dzwonka.
Budowa ściemniacza taśmy LED
Kluczowym elementem jest timer IC2A, który skonfigurowano do pracy astabilnej. Częstotliwość pracy generatora pozostaje w przybliżeniu stała, natomiast w szerokim zakresie można regulować współczynnik wypełnienia. Generator działa na zasadzie cyklicznego ładowania i rozładowywania kondensatora C3, przy czym obwody ładowania i rozładowania są rozdzielone diodami D1 i D2. Zastosowanie potencjometru o dużej wartości umożliwia regulację współczynnika wypełnienia PWM w szerokim zakresie.
Taśmę LED wykorzystaną w prototypie pokazano na rysunku 3. Jej maksymalna moc wynosi około 4,8 W/m. Dioda LED1 sygnalizuje obecność zasilania zarówno w części ściemniacza, jak i dzwonka.
Od redakcji EdW: Być może pewnym niedopatrzeniem jest brak wyłącznika umożliwiającego całkowite wyłączenie diod LED. Nietrudno zauważyć, że regulacja PWM ma w praktyce bardzo szeroki zakres – od około 1,2% do niemal 100%. Przy tak małym współczynniku wypełnienia diody LED praktycznie przestają świecić. Nie jest to jednak rozwiązanie energooszczędne, dlatego zastosowanie wyłącznika byłoby wskazane.
Częstotliwość pracy generatora nie ulega istotnym zmianom, ponieważ wydłużeniu czasu włączenia (ON) towarzyszy skrócenie czasu wyłączenia (OFF) i odwrotnie. Istotne jest, aby częstotliwość pozostawała poza zakresem percepcji wzroku, co zapobiega dostrzegalnemu migotaniu. W tym układzie częstotliwość kluczowania wynosi około 145 Hz, co można uznać za wartość wystarczającą.
Pewne zastrzeżenia może budzić obwód zasilania. Sprawność zastosowanego zasilacza można oszacować na poziomie około 50%. O ile w wielu prostych konstrukcjach można to zaakceptować, to w przypadku układów oświetleniowych stanowi to istotną wadę. Można zatem rozważyć zastąpienie go impulsowym zasilaczem 12 V o wydajności prądowej dobranej do mocy diod LED.
W zasilaczu zastosowanym w projekcie ograniczeniem są transformator oraz liniowy stabilizator LM7812. Stabilizator ten będzie wymagał zastosowania radiatora. Z kolei tranzystor wykonawczy T1 pracuje w trybie kluczowania i nie powinien się znacząco nagrzewać, nawet bez radiatora.
Autor podaje dopuszczalną moc taśmy LED na poziomie 4,8 W/m. Transformator o wydajności prądowej 0,5 A po stronie wtórnej pozwala zasilić niewiele ponad 1 m takiej taśmy. Dodatkowym niedopatrzeniem jest brak kondensatora elektrolitycznego na wyjściu stabilizatora IC1.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
