اشتعال سلس لمصابيح LED. التحكم في التعتيم للإضاءة الخلفية LED لأجهزة السيارة. دائرة إشعال سلسة لمصابيح LED. كتلة للتشغيل السلس لمصابيح LED.

بالإضافة إلى الوظيفة الزخرفية البحتة، على سبيل المثال، إضاءة صالة عرض السيارات، فإن استخدام التبديل الناعم، أو الإشعال، له أهمية عملية أساسية لمصابيح LED - وهو امتداد كبير لعمر الخدمة. لذلك، سننظر في كيفية صنع جهاز بيديك لحل مثل هذه المشكلة، سواء كان الأمر يستحق صنعه بنفسك أم أنه من الأفضل شراء جهاز جاهز، وما هو المطلوب لذلك، وكذلك ما هي الدائرة الخيارات متاحة لإنتاج الهواة.

السؤال الأول الذي يطرح نفسه عندما يكون من الضروري تضمين وحدة الإشعال الناعمة لمصابيح LED في الدائرة هو ما إذا كنت تريد صنعها بنفسك أو شرائها. وبطبيعة الحال، من الأسهل شراء كتلة جاهزة بمعلمات محددة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لحل المشكلة لها عيب واحد خطير - السعر. عند تصنيعها بنفسك، ستنخفض تكلفة هذا الجهاز عدة مرات. وبالإضافة إلى ذلك، فإن عملية التجميع لا تستغرق الكثير من الوقت. بالإضافة إلى ذلك، هناك خيارات مثبتة للجهاز - كل ما تبقى هو الحصول على المكونات والمعدات اللازمة وتوصيلها بشكل صحيح، وفقا للتعليمات.

ملحوظة!تستخدم إضاءة LED على نطاق واسع في السيارات. على سبيل المثال، يمكن أن تكون هذه الأضواء النهارية والإضاءة الداخلية. يتيح تضمين كتلة الإشعال السلسة لمصابيح LED، في الحالة الأولى، إطالة عمر البصريات بشكل كبير، وفي الحالة الثانية، منع إصابة السائق والركاب بالعمى بسبب التشغيل المفاجئ للمصباح الكهربائي في المقصورة، مما يجعل نظام الإضاءة أكثر راحة بصريا.

ماذا تحتاج

لتجميع وحدة الإشعال الناعمة لمصابيح LED بشكل صحيح، ستحتاج إلى مجموعة من الأدوات والمواد التالية:

1. محطة لحام ومجموعة من المواد الاستهلاكية (لحام، تدفق، الخ).
2. جزء من ورقة textolite لإنشاء لوحة.
3. السكن لوضع المكونات.
4. عناصر أشباه الموصلات الضرورية هي الترانزستورات والمقاومات والمكثفات والثنائيات وبلورات الجليد.

ومع ذلك، قبل أن تبدأ في صنع وحدة التشغيل/التخميد الناعمة الخاصة بك لمصابيح LED، عليك أن تتعرف على مبدأ عملها.

تُظهر الصورة رسمًا تخطيطيًا لأبسط طراز للجهاز:

يحتوي على ثلاثة عناصر عمل:

1. المقاوم (R).
2. وحدة مكثف (C).
3. الصمام (هل).

تتحكم دائرة المقاوم والمكثف القائمة على مبدأ تأخير RC بشكل أساسي في معلمات الإشعال. لذلك، كلما زادت قيمة المقاومة والسعة، طالت الفترة أو كان تشغيل عنصر الجليد أكثر سلاسة، والعكس صحيح.

توصية!في الوقت الحالي، تم تطوير عدد كبير من دوائر كتلة الإشعال الناعمة لمصابيح LED بجهد 12 فولت. وتختلف جميعها في مجموعتها المميزة من الإيجابيات والسلبيات ومستوى التعقيد والجودة. لا يوجد سبب لتصنيع أجهزة ذات لوحات دوائر واسعة النطاق بشكل مستقل باستخدام مكونات باهظة الثمن. أسهل طريقة هي إنشاء وحدة على ترانزستور واحد مع وصلة صغيرة تكفي لتشغيل وإيقاف لمبة الإضاءة الجليدية ببطء.

مخططات للتشغيل السلس وإيقاف تشغيل مصابيح LED

هناك خياران شائعان وذاتي التصنيع لدوائر الإشعال الناعمة لمصابيح LED:

1. الابسط.
2. مع وظيفة لتحديد فترة البدء.

اقرأ أيضا الإضاءة الخلفية للشاشة الديناميكية: الخصائص والمخطط والإعدادات

دعونا نفكر في العناصر التي تتكون منها، وما هي خوارزمية عملها والميزات الرئيسية.

مخطط بسيط لتشغيل وإيقاف مصابيح LED بسلاسة

للوهلة الأولى فقط، قد يبدو مخطط الإشعال السلس الموضح أدناه مبسطًا. في الواقع، فهي موثوقة للغاية وغير مكلفة ولها العديد من المزايا.

يعتمد على المكونات التالية:

1. IRF540 هو ترانزستور ذو تأثير ميداني (VT1).
2. مكثف سعته 220 ميلي فاراد، جهده 16 فولت (C1).
3. سلسلة من المقاومات 12 و 22 و 40 كيلو أوم (R1، R2، R3).
4. كريستال بقيادة.

يعمل الجهاز من مصدر طاقة 12 فولت تيار مستمر وفق المبدأ التالي:

1. عندما يتم تنشيط الدائرة، يبدأ التيار بالتدفق عبر الكتلة R2.
2. بفضل هذا، يتم شحن العنصر C1 تدريجيًا (يزداد تصنيف السعة)، مما يساهم بدوره في بطء فتح وحدة VT.
3. إن الإمكانات المتزايدة عند الطرف 1 (بوابة المجال) تثير تدفق التيار عبر R1، مما يساهم في الفتح التدريجي للدبوس 2 (استنزاف VT).
4. ونتيجة لذلك، يمر التيار إلى مصدر الوحدة الميدانية وإلى الحمل ويضمن اشتعالًا سلسًا لمصباح LED.

تتبع عملية انقراض عنصر الجليد المبدأ العكسي - بعد إزالة الطاقة (فتح "التحكم الزائد"). في هذه الحالة، تقوم وحدة المكثف، التي يتم تفريغها تدريجياً، بنقل إمكانات السعة إلى الكتل R1 و R2. يتم تنظيم سرعة العملية من خلال تصنيف العنصر R3.

العنصر الرئيسي في نظام الإشعال السلس لمصابيح LED هو ترانزستور التأثير الميداني MOSFET IRF540 n (كخيار ، يمكنك استخدام النموذج الروسي KP540).

تتعلق المكونات المتبقية بالحزام وهي ذات أهمية ثانوية. ولذلك، سيكون من المفيد تقديم معالمه الرئيسية هنا:

1. تيار الصرف ضمن 23A.
2. قيمة القطبية هي ن.
3. تصنيف جهد مصدر التصريف هو 100 فولت.

مهم!نظرًا لحقيقة أن سرعة إشعال مؤشر LED وتوهينه تعتمد كليًا على قيمة المقاومة R3، يمكنك تحديد القيمة المطلوبة لتعيين وقت معين لبدء التشغيل الناعم وإيقاف تشغيل مصباح الثلج. في هذه الحالة، تكون قاعدة الاختيار بسيطة - كلما زادت المقاومة، كلما زاد طول الإشعال، والعكس صحيح.

نسخة محسنة مع القدرة على تخصيص الوقت

غالبًا ما تكون هناك حاجة لتغيير فترة الاشتعال السلس لمصابيح LED. المخطط الذي تمت مناقشته أعلاه لا يوفر مثل هذه الفرصة. لذلك، من الضروري إدخال مكونين آخرين من أشباه الموصلات - R4 و R5. بمساعدتهم، يمكنك ضبط معلمات المقاومة وبالتالي التحكم في سرعة اشتعال الثنائيات.

للحصول على إضاءة جميلة لأجزاء السيارة الفردية والمصابيح الخلفية ولوحات العدادات والأضواء الجانبية. لقد اتضح أنه تأثير مثير للاهتمام إلى حد ما، حيث تقوم بإيقاف تشغيل الطاقة عن جسم مضاء، ويتلاشى تدريجيًا خلال 5 إلى 10 ثوانٍ...

كيفية تنفيذ إيقاف التشغيل السلس لمصابيح LED

لتنفيذ ذلك، سنحتاج أنا وأنت إلى المكونات التالية:

1. في الواقع الصمام.
2. مكثف (كهربائيا، سعة كبيرة).
3. الصمام الثنائي.
4. المقاوم في حالة استخدام مصابيح LED 3.5 فولت.
5. لحام الحديد والقصدير والتدفق.

لنبدأ بالكائن. أين يمكنني وضعه؟ حسنا، كل هذا يتوقف على خيالك. الأضواء الجانبية، والأضواء الداخلية، وإضاءة الأجهزة - والعديد من الأماكن الأخرى حيث يمكنك إدخال مصباح LED يتحول بسلاسة. سأقوم قريبًا بتنفيذ عملية إطفاء سلسة للمصباح الداخلي، بحيث يظل مضاءً لبعض الوقت عند إغلاق الأبواب. أيضًا ، إذا قمت بذلك ، فلن يصبح الأمر سيئًا بالاشتراك معهم.

حسنا، لنبدأ. أعتقد أن الغرض من جميع العناصر واضح، لكن لن يضر تكراره. هناك حاجة إلى LED لتنبعث منها موجات الضوء :). المكثف هو هذا العنصر الذي يخزن الجهد المستهلك عند انقطاع التيار الكهربائي. يتم استخدام الصمام الثنائي لمنع تدفق التيار إلى المستهلكين الآخرين، وبعبارة أخرى، يعمل كنوع من الصمام (يسمح له بالذهاب إلى هناك، ولكن ليس إلى الخلف).

تصنيع مصابيح LED للإطفاء بسلاسة

سأرسم هذا المخطط البديهي:

في الرسم البياني نرى أنه لا يوجد شيء معقد. لذلك دعونا نمسك بمكواة اللحام ونمضي قدمًا. سأقوم بالحجز الذي تحتاجه لمعرفة كيفية توصيل المكونات بدقة. المكثفات الإلكتروليتية لديها القدرة على التطاير بطلقه! لذا ألق نظرة فاحصة على الصورة:

من المهم أيضًا توصيل الصمام الثنائي بشكل صحيح:

حسنًا، يبدو أننا قمنا بتسوية الأمر. أما بالنسبة لتصنيفات الأجزاء، فإن أي صمام ثنائي تقريبًا سيفي بالغرض، نظرًا لأن التيار صغير. المكثف – نختار السعة بشكل فردي؛ كلما كانت السعة أكبر، كلما طالت مدة إضاءة مؤشر LED بعد إيقاف تشغيل الطاقة. الجهد عبر المكثف لا يقل عن 16 فولت.

ستنظر هذه المقالة في عدة خيارات لتنفيذ فكرة تشغيل وإيقاف مصابيح LED بسلاسة لإضاءة لوحة العدادات، والإضاءة الداخلية، وفي بعض الحالات، المستهلكين الأكثر قوة - الأبعاد، والشعاع المنخفض، وما شابه ذلك. إذا كانت لوحة العدادات الخاصة بك مضاءة باستخدام مصابيح LED، فعند تشغيل الأضواء، ستضيء الإضاءة الخلفية للأدوات والأزرار الموجودة على اللوحة بسلاسة، وهو ما يبدو مثيرًا للإعجاب للغاية. ويمكن قول الشيء نفسه عن الإضاءة الداخلية، والتي سوف تضيء تدريجياً وتتلاشى بسلاسة بعد إغلاق أبواب السيارة. بشكل عام، يعد هذا خيارًا جيدًا لضبط الإضاءة الخلفية :).

دائرة تحكم للتشغيل والإيقاف السلس للحمل، يتم التحكم فيها بواسطة زائد.

يمكن استخدام هذه الدائرة لتشغيل الإضاءة الخلفية LED للوحة عدادات السيارة بسلاسة.

يمكن أيضًا استخدام هذه الدائرة للإشعال السلس للمصابيح المتوهجة القياسية ذات الملفات منخفضة الطاقة. وفي هذه الحالة يجب وضع الترانزستور على مشعاع بمساحة تبديد حوالي 50 متر مربع. سم.

المخطط يعمل على النحو التالي.
يتم توفير إشارة التحكم من خلال الثنائيات 1N4148 عندما يتم تطبيق الجهد على "زائد" عند تشغيل الأضواء الجانبية والإشعال.
عند تشغيل أي منها، يتم توفير التيار من خلال المقاوم 4.7 كيلو أوم إلى قاعدة الترانزستور KT503. في الوقت نفسه، يفتح الترانزستور، ومن خلاله والمقاوم 120 كيلو أوم، يبدأ المكثف في الشحن.
يزداد الجهد على المكثف تدريجيًا، ثم يتم توصيله من خلال المقاوم 10 كيلو أوم إلى مدخلات ترانزستور التأثير الميداني IRF9540.
يفتح الترانزستور تدريجيًا، مما يزيد الجهد تدريجيًا عند خرج الدائرة.
عند إزالة جهد التحكم، يغلق الترانزستور KT503.
يتم تفريغ المكثف إلى مدخلات ترانزستور التأثير الميداني IRF9540 من خلال المقاوم 51 كيلو أوم.
بعد اكتمال عملية تفريغ المكثف، تتوقف الدائرة عن استهلاك التيار وتنتقل إلى وضع الاستعداد. الاستهلاك الحالي في هذا الوضع لا يكاد يذكر. إذا لزم الأمر، يمكنك تغيير وقت الاشتعال والانحلال للعنصر الذي يتم التحكم فيه (مصابيح LED أو المصابيح) عن طريق تحديد قيم المقاومة والسعة للمكثف 220 ميكروفاراد.

مع التجميع الصحيح والأجزاء القابلة للصيانة، لا تتطلب هذه الدائرة إعدادات إضافية.

فيما يلي نسخة من لوحة الدوائر المطبوعة لوضع أجزاء هذه الدائرة:

تتيح لك هذه الدائرة تشغيل وإيقاف تشغيل مصابيح LED بسلاسة، بالإضافة إلى تقليل سطوع الإضاءة الخلفية عند تشغيل الأبعاد. يمكن أن تكون الوظيفة الأخيرة مفيدة في حالة الإضاءة الخلفية شديدة السطوع، عندما تبدأ إضاءة الجهاز في الظلام في إبهار السائق وتشتيت انتباهه.

تستخدم الدائرة ترانزستور KT827. يتم استخدام المقاومة المتغيرة R2 لضبط سطوع الإضاءة الخلفية عند تشغيل الأبعاد.
من خلال تحديد سعة المكثف، يمكنك تنظيم وقت الاشتعال وانطفاء مصابيح LED.

من أجل تنفيذ وظيفة تعتيم الإضاءة الخلفية عند تشغيل الأضواء، تحتاج إلى تثبيت مفتاح المصباح المزدوج أو استخدام مرحل سيتم تنشيطه عند تشغيل الأضواء وإغلاق جهات اتصال المفتاح.

إيقاف التشغيل السلس لمصابيح LED.

أبسط دائرة للتلاشي السلس لمصابيح LED VD1. مناسب تمامًا لتنفيذ وظيفة التلاشي السلس للضوء الداخلي بعد إغلاق الأبواب.

تقريبا أي صمام ثنائي VD2 سيفي بالغرض، التيار الذي يمر عبره صغير. يتم تحديد قطبية الصمام الثنائي وفقًا للشكل.

المكثف C1 كهربائيا، سعة كبيرة، يتم تحديد السعة بشكل فردي. كلما كانت السعة أكبر، كلما طالت مدة إضاءة مؤشر LED بعد إيقاف تشغيل الطاقة، لكن لا يجب عليك تثبيت مكثف بسعة كبيرة جدًا، حيث ستحترق جهات الاتصال الخاصة بمفاتيح الحد بسبب تيار الشحن الكبير للمكثف. بالإضافة إلى ذلك، كلما كانت السعة أكبر، زاد حجم المكثف نفسه، وقد تنشأ مشاكل في موضعه. السعة الموصى بها هي 2200 درجة فهرنهايت. مع هذه القدرة، تتلاشى الإضاءة الخلفية في غضون 3-6 ثواني. يجب أن يكون المكثف مصممًا لجهد لا يقل عن 25 فولت. مهم! عند تركيب المكثف، انتبه إلى القطبية! إذا كانت قطبية التوصيل غير صحيحة، فقد ينفجر المكثف الإلكتروليتي!

هناك حالات عندما يكون من الضروري ضمان التشغيل السلس لمصابيح LED المستخدمة للإضاءة أو الإضاءة الخلفية، وفي بعض الحالات، إيقاف التشغيل. قد يكون الإشعال السلس مطلوبًا لأسباب مختلفة.

أولاً، عند تشغيله على الفور، فإن الضوء "يضرب أعيننا" بقوة ويجعلنا نحول ونحول، في انتظار أن تعتاد أعيننا على المستوى الجديد من السطوع. يرتبط هذا التأثير بالقصور الذاتي في عملية استيعاب العين، وبالطبع، لا يحدث فقط عند تشغيل مصابيح LED، ولكن أيضًا أي مصادر إضاءة أخرى.

إنه فقط في حالة مصابيح LED، يتفاقم الأمر بسبب حقيقة أن سطح الانبعاث صغير جدًا. من الناحية العلمية، يتمتع مصدر الضوء بسطوع إجمالي مرتفع جدًا.

ثانيًا، قد يتم السعي لتحقيق أهداف جمالية بحتة: يجب أن توافق على أن الضوء الذي يضيء أو ينطفئ بسلاسة هو جميل. يجب تحسين دائرة إمداد الطاقة LED بشكل صحيح. دعونا نلقي نظرة على طريقتين مختلفتين لتشغيل وإيقاف تشغيل مصابيح LED بسلاسة.

تأخير RC

أول ما يجب أن يتبادر إلى ذهن أي شخص مطلع على الهندسة الكهربائية هو إدخال تأخير عن طريق تضمين دائرة RC في دائرة إمداد الطاقة LED: مقاوم ومكثف. يظهر الرسم البياني في الشكل 1. عندما يتم تطبيق الجهد على الدخل، فإن الجهد على المكثف، أثناء شحنه، سيزداد خلال فترة زمنية تساوي تقريبًا 5τ، حيث τ=RC هو ثابت الوقت. وهذا يعني، بعبارات بسيطة، سيتم تحديد وقت تشغيل الضوء من خلال منتج سعة المكثف ومقاومة المقاوم. وفقًا لذلك، كلما زادت السعة والمقاومة، كلما استغرقت مصابيح LED وقتًا أطول في الاشتعال. عند إيقاف تشغيل الطاقة، سيتم تفريغ المكثف إلى مصابيح LED. سيتم أيضًا تحديد الوقت الذي سيحدث فيه الاضمحلال السلس بواسطة τ، ولكن في هذه الحالة، بدلاً من R، سيتم تضمين المقاومة الديناميكية لمصابيح LED في المنتج. على سبيل المثال، مكثف 2200 فائق التوهج والمقاوم 1 كيلو أوم سوف "يمدد" وقت التشغيل نظريًا بمقدار 2.2 ثانية. بطبيعة الحال، في الممارسة العملية، ستختلف هذه القيمة عن القيمة المحسوبة بسبب انتشار المعلمات (عادةً ما تحتوي المكثفات الإلكتروليتية على تفاوتات اسمية كبيرة جدًا) لدائرة RC، وبسبب معلمات مصابيح LED نفسها. يجب ألا ننسى أن تقاطع pn سيبدأ في الفتح وينبعث الضوء عند قيمة عتبة معينة. إن أبسط رسم تخطيطي معروض يجعل من الممكن فهم مبدأ تشغيل هذه الطريقة جيدًا، ولكنه قليل الفائدة للتنفيذ العملي. للحصول على حل عملي، سنقوم بتحسينه من خلال إدخال عدة عناصر إضافية (الشكل 2).
تعمل الدائرة على النحو التالي: عند تشغيل الطاقة، يتم شحن المكثف C1 من خلال المقاوم R2، والترانزستور VT1، مع تغير جهد البوابة، يقلل من مقاومة قناتها، وبالتالي يزيد التيار من خلال LED. سيؤدي إيقاف تشغيل الطاقة إلى تفريغ المكثف من خلال مصابيح LED والمقاوم R1.

فلنشغل عقولنا..

إذا كانت الدائرة بحاجة إلى توفير قدر أكبر من المرونة والوظائف، على سبيل المثال، دون تغيير الأجهزة، ونريد الحصول على العديد من أوضاع التشغيل وضبط أوقات الإشعال والانحلال بشكل أكثر دقة، فقد حان الوقت لتضمين وحدة تحكم دقيقة ومحرك LED متكامل مع السيطرة على المدخلات في الدائرة. وحدة التحكم الدقيقة قادرة على حساب الفترات الزمنية المطلوبة بدقة وإصدار الأوامر إلى مدخلات التحكم في السائق في شكل PWM. يمكن توفير تبديل أوضاع التشغيل مسبقًا ويمكن عرض الزر المقابل لذلك. نحتاج فقط إلى صياغة ما نريد الحصول عليه وكتابة البرنامج المناسب. ومن الأمثلة على ذلك مشغل LED عالي الطاقة LDD-H، والذي يتوفر بالتقييمات الحالية من 300 إلى 1000 مللي أمبير ويحتوي على مدخل PWM. عادةً ما يتم توفير مخطط الاتصال لبرامج تشغيل محددة في المواصفات الفنية. وصف الشركة المصنعة (ورقة البيانات). على عكس الطريقة السابقة، لن يعتمد وقت التشغيل وإيقاف التشغيل على الاختلاف في معلمات عناصر الدائرة أو درجة الحرارة المحيطة أو انخفاض الجهد عبر مصابيح LED. ولكن سيتعين عليك الدفع مقابل الدقة - فهذا الحل أكثر تكلفة.