바이폴라 LED 드라이버 회로의 작동

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LED 드라이버 또는 바이폴라 LED 드라이버는 LED 또는 LED 램프에 전류와 전압을 조절하는 전기 회로입니다. LED 램프는 효율적으로 작동하도록 설계된 전기 회로에 구성된 LED 배열이 포함 된 조명입니다. 바이폴라 LED 드라이버 회로는 LED에 최적화 된 전원 공급 장치이며 일반적으로 'LED 드라이버'로 알려져 있습니다.

LED 드라이버는 주 교류 (AC) 소스 (1 차 전압)에서 전력을받습니다. 드라이버는이 1 차 전압을 정류하여 2 차측에 일정한 DC 전압을 생성하여 LED 램프를 구동합니다. LED 드라이버는 부피가 큰 철심 변압기를 사용하여 주 고전압을 LED 램프 (예 : 12V)의 낮은 전압으로 낮출 수 있습니다.




대부분의 가정은 파워 인버터 저렴한 비용과 소형 폼 팩터로 인해 LED 램프의 전압을 낮추는 것입니다.

바이폴라 LED의 기본 구조

발광 다이오드 (LED)는 2 단자 반도체 장치입니다. LED PN 접합 열 발광 (thermoluminescence)이라는 과정에서 전류가 흐르면 광자를 방출합니다. LED의 색상은 사용되는 재료의 유형에 따라 설정됩니다. 이는 반도체 고유의 에너지 밴드 갭의 특성을 설정합니다.



LED 및 회로 기호의 구조

LED 및 회로 기호의 구조

LED도 P-N 접합으로 만들어 지지만 실리콘은 에너지 장벽이 너무 낮기 때문에 적합하지 않습니다. 최초의 LED는 갈륨 비소 (GaAs)로 만들어졌으며 약 905nm에서 적외선을 생성했습니다.

이 색상을 생성하는 이유는 GaAs에서 전도대와 최저 에너지 레벨 (가전 자대) 간의 에너지 차이 때문입니다. LED에 전압이 가해지면 전자는 전도대로 뛰어 들어 전류가 흐르기에 충분한 에너지를받습니다. 전자가 에너지를 잃고 가전 자대로 다시 떨어지면 광자 (빛)가 종종 방출됩니다.


반도체의 광자 발광

반도체의 광자 발광

마이크로 컨트롤러를 이용한 바이폴라 LED 드라이버 회로

이것은 아래에 제시된 간단한 회로이며 설계에는 마이크로 컨트롤러, 발진기의 인터페이싱 및 마이크로 컨트롤러에 대한 회로 재설정 및 LED 저항 선택이 포함됩니다.

마이크로 컨트롤러를 사용한 바이폴라 LED 드라이버 회로

마이크로 컨트롤러를 사용한 바이폴라 LED 드라이버 회로

여기에 사용 된 LED는 2.2V의 순방향 전압 강하를 가지므로 5V 전원을 사용하여 바이어스 할 수 있습니다. 회로는 마이크로 컨트롤러를 사용하여 바이폴라 LED를 구동합니다. LED 드라이버 회로에 대한 제어는 마이크로 컨트롤러 프로그램 , 입력 푸시 버튼을 기반으로합니다. 따라서 마이크로 컨트롤러는 두 개의 출력 핀에 적절한 신호를 보내도록 프로그래밍되어 있습니다. 이 출력 핀은 바이폴라 LED의 단자에 연결됩니다.

마이크로 컨트롤러 인터페이스는 두 개의 푸시 버튼 스위치를 포트 P1에 연결하고 2 색 LED의 두 단자를 포트 P2에 연결하여 수행됩니다. 오실레이터 설계 2 개의 10pF 세라믹 커패시터를 선택하여 안정성을 제공합니다. 클럭 신호는 11MHz 수정 발진기를 사용하여 생성됩니다.

리셋 회로는 10uF의 전해질 커패시터와 10K의 저항을 선택하여 100ms의 리셋 펄스 폭을 달성하도록 설계되었습니다. 저항의 전압 강하는 약 1.2V로 유지됩니다.

바이폴라 LED 드라이버 회로의 작동

회로의 전원이 켜지면 마이크로 컨트롤러는 항상 포트 P1에서 입력 핀을 스캔합니다. 첫 번째 버튼을 누르면 마이크로 컨트롤러는 해당 입력 핀에서 로우 로직 신호를 수신하고 이에 따라 컴파일러는 핀 P0.0에 하이 로직 신호를 할당하고 핀 P0.1에 로우 로직 신호를 할당합니다. 이것은 LED의 붉은 빛을 뿌리 뽑아 빛납니다.

이제 두 번째 버튼을 누르면 컴파일러가 출력 핀과 LED 모두에 할당 될 로우 로직 신호를 할당합니다.

555 타이머에 의한 LED 밝기 제어를위한 LED 드라이버 회로

555 타이머에 의한 LED 밝기 제어를위한 LED 드라이버 회로 일반적으로 전원 공급 장치를 LED로 빠르게 전환하고 다음 프로세스를 사용하여 전원 공급 장치의 ON / OFF 비율을 제어함으로써 달성됩니다. 펄스 폭 변조 (PWM) . 또한 LED 드라이버에는 일정한 전류를 유지하기 위해 내장 된 제어 루프가 있습니다.

555 타이머에 의한 LED 밝기 제어를위한 LED 드라이버 회로

555 타이머에 의한 LED 밝기 제어를위한 LED 드라이버 회로

위에 표시된이 회로는 555 타이머 IC . 555 IC의 트리거 핀 전압이 1/3 Vcc 미만이므로 회로 (5V)의 전원을 켭니다.

입력 전압은 다음을 통해 커패시터에 도달합니다. 10kΩ 전위차계 및 커패시터가 시간 상수 RdR1C (여기서 Rd는 다이오드 D2의 순방향 저항 임)로 충전을 시작하도록 다이오드 D2.

커패시터 전압이 2/3 Vcc를 초과하면 555 타이머가 재설정됩니다. 그러면 출력은 0 볼트가됩니다. 이때 커패시터는 접지 전위에 있기 때문에 다이오드 D1 및 전위차계 R1을 통해 출력 핀으로 방전됩니다. 커패시터 전압이 1/3 Vcc 아래로 떨어지면 555 IC의 출력은 다시 5V로 상승합니다. 이 과정은 계속됩니다.

여기서 충전 및 방전 경로는 다이오드 D1 및 D2에 의해 분리되어 있기 때문에 완전히 다릅니다 (위 이미지 참조). 전위차계 중간 점이 50 % (중간)이면 50 % 듀티 사이클 (동일한 펄스 폭의 구형파)을 얻을 수 있습니다.

펄스 폭은 충전 및 방전 시간을 변경하여 변경할 수 있으며 전위차계를 조정하여 가능합니다. 따라서 필요한 강도 레벨에 따라 PWM 신호를 얻습니다.

이 신호는 4.7kΩ 저항을 통해 LED에 적용됩니다. LED의 밝기는 구형파의 평균값에 비례합니다. 높은 펄스 폭의 경우 LED의 거대한 밝기를 얻을 수 있습니다. 또한 펄스가 낮은 경우 밝기가 감소합니다.

바이폴라 LED 드라이버의 응용

LED 드라이버의 일부 애플리케이션은 다음과 같습니다.

  • 산업 / 실외 조명
  • 가로등의 자동 강도 제어
  • 상업 조명
  • 주거 조명
  • 휴대폰 카메라 플래시
  • 자동차 내부 또는 미등
  • 휴대용 손전등 / 토치
  • 간판
  • 엘리베이터 조명
  • LCD 백라이트

따라서 이것은 바이폴라 LED 드라이버 회로 설계, 마이크로 컨트롤러, 555 타이머 IC를 사용한 구성 및 애플리케이션에 관한 것입니다. 이 정보를 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다.

또한이 개념 또는 전기 및 전자 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 소중한 제안을 보내주세요. 여기에 질문이 있습니다. LED 조광기 회로에서 전위차계의 기능은 무엇입니까?