पल्स चौड़ाई संशोधित एलईडी मशाल: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:24

पल्स चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) का उपयोग कई उपकरणों की शक्ति, गति या चमक को बदलने के लिए किया जा सकता है। एल ई डी के साथ, पीडब्लूएम का उपयोग उन्हें मंद करने, या उन्हें उज्जवल बनाने के लिए किया जा सकता है। मैं उनका उपयोग एक छोटे से हाथ की मशाल बनाने के लिए करूँगा। एक एलईडी को जल्दी से चालू और बंद करके, कई बार एक सेकंड में मंद किया जा सकता है। मार्क स्पेस अनुपात को अलग करके, चमक भिन्न होती है। पीडब्लूएम सिस्टम का एक सरल कार्यान्वयन एक एलईडी और जमीन पर सुरक्षात्मक प्रतिरोधी को खिलाने वाली घड़ी होगी। घड़ी को आदर्श रूप से 50 हर्ट्ज की आवृत्ति पर दोलन करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आप नहीं देखेंगे दोलन। इसका परीक्षण करने के लिए, आप या तो नीचे के रूप में एक वर्ग तरंग प्रदान करने के लिए एक सिग्नल जनरेटर का उपयोग कर सकते हैं, या इसे आपके लिए करने के लिए एक सर्किट बना सकते हैं।

चरण 1: विश्राम थरथरानवाला

यह सर्किट 50% के कर्तव्य चक्र के साथ एक वर्ग तरंग उत्पन्न करेगा। ऑप-एम्प के +इनपुट से जुड़े दो 10K प्रतिरोधक एक संदर्भ वोल्टेज प्रदान करते हैं, और -इनपुट से जुड़े R1 और C1, एक समय स्थिरांक बनाते हैं जो आवृत्ति को नियंत्रित करता है, f = 1/{2ln(3)RC}। संधारित्र C1 रोकनेवाला R1 के माध्यम से चार्ज और डिस्चार्ज होता है, और इस चक्र के होने में लगने वाला समय तरंग की अवधि है।

चरण 2: विश्राम थरथरानवाला

चरण 1 में आवृत्ति को परिभाषित करके, R1 को 2R1 के मान के साथ एक पोटेंशियोमीटर, RP, और दो डायोड से बदला जा सकता है। यह परिवर्तन निरंतर आवृत्ति बनाए रखते हुए कर्तव्य चक्र को अलग-अलग करने की अनुमति देगा। एल ई डी के सामान्य पीडब्लूएम के प्रयोजनों के लिए, आवृत्ति के साथ पूर्ण सटीकता की कोई आवश्यकता नहीं है। यदि सटीकता की आवश्यकता है, तो चुना गया पोटेंशियोमीटर करीब होना चाहिए, लेकिन 2R1 से अधिक नहीं, और R1-RP/2 के बराबर एक मुआवजा रोकनेवाला। एक वैकल्पिक समाधान दो डायोड के साथ श्रृंखला में दो प्रतिरोधों का उपयोग करना है।, एक निश्चित और पूर्व-निर्धारित कर्तव्य चक्र देने के लिए।

चरण 3: विश्राम थरथरानवाला आउटपुट

क्लॉक सिग्नल को या तो सीधे एक एलईडी से जोड़ा जा सकता है, लेकिन यह एलईडी को बाहरी तर्क स्रोत द्वारा नियंत्रित करने की अनुमति नहीं देगा। इसके बजाय इस आउटपुट को ट्रांजिस्टर के आधार पर फीड करना आसान हो सकता है, और फिर एलईडी को चालू और बंद करने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग करना आसान हो सकता है। ट्रांजिस्टर के इनपुट पर संभावित डिवाइडर विश्राम थरथरानवाला के आउटपुट को कम करना है, क्योंकि अंदर यह ऑफ स्टेट है, यह अभी भी 2v आउटपुट करेगा। ट्रांजिस्टर को चालू न करने के लिए इसे 0.7v से कम करने की आवश्यकता है, अन्यथा एलईडी लगातार चालू रहेगी और पक जाएगी।

चरण 4: चमक बढ़ाना

एक एलईडी के साथ पीडब्लूएम का अन्य उपयोगी अनुप्रयोग यह है कि एलईडी में सामान्य से अधिक धारा प्रवाहित हो सकती है जिससे यह उज्जवल हो जाता है। आम तौर पर यह करंट एलईडी को नष्ट कर देगा, लेकिन चूंकि एलईडी केवल कुछ ही समय के लिए चालू है, इसलिए एलईडी के माध्यम से लगाई जाने वाली औसत शक्ति सहनशीलता के भीतर है। इस करंट की सीमा को एलईडी के लिए निर्माता की डेटा शीट पर परिभाषित किया गया है। फॉरवर्ड पल्स करंट के रूप में। न्यूनतम पल्स चौड़ाई और कर्तव्य चक्र के बारे में भी अक्सर विवरण होते हैं। एक उदाहरण के रूप में एक सफेद एलईडी का उपयोग करते हुए, निम्नलिखित विनिर्देश दिए गए हैं: फॉरवर्ड करंट = 30mAPulse फॉरवर्ड करंट = 150mAPulse चौड़ाई =<10msड्यूटी साइकिल =< 1:10पल्स की चौड़ाई और कर्तव्य चक्र की जानकारी का उपयोग करके, विश्राम थरथरानवाला को T = के साथ पुनर्गणना किया जा सकता है। 2ln(2)RCAs मान लें कि 10nF संधारित्र का उपयोग किया जाता है, और TON = 10ms, और TOFF = 1ms चाहते हैं, निम्नलिखित गणना की जा सकती है, और फिर सर्किट आरेख तैयार किया जा सकता है।

चरण 5: शक्ति वृद्धि

चमक बढ़ाने के लिए दूसरी आवश्यकता एलईडी के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को बढ़ाना है। यह अपेक्षाकृत सीधे आगे है। एलईडी को 5v तर्क आपूर्ति मानते हुए, और डेटा शीट से एलईडी का मानक वोल्टेज 3.6v है। सुरक्षा रोकनेवाला की गणना आपूर्ति वोल्टेज से एलईडी वोल्टेज घटाकर और फिर इसे वर्तमान से विभाजित करके की जा सकती है। आर = (वीएस - वीएलईडी) / (आईमैक्स) आर = (5 - 3.6) / 0.15 आर = 1.4 / 0.15 आर = ९.३ = १०आरआईहालांकि यह संभावना है कि एलईडी आपूर्ति स्रोत १००mA की पर्याप्त धारा प्रदान करने में सक्षम नहीं हो सकता है, भले ही वह बहुत कम समय के लिए ही क्यों न हो। ट्रांजिस्टर के माध्यम से एलईडी को बिजली देना आवश्यक हो सकता है, संभवतः श्रृंखला में किसी अन्य ट्रांजिस्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो वर्तमान को ले जाने में सक्षम है। इस सर्किट में, op-amp की आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि 5v तर्क आपूर्ति भी होगी छोटा। दोनों ट्रांजिस्टर पर 0.7v ड्रॉप है, और एलईडी पर 3.6v, कुल 5v, और सुरक्षा अवरोधक के लिए कुछ भी नहीं छोड़ रहा है। हालांकि, टॉर्च के लिए, सर्किट के लिए बिजली की आपूर्ति पर नियंत्रण रखा जा सकता है। VR = 9 - (3.6 + 0.7)VR = 4.7vR = 4.7 / 0.15R = 31 = 33R

चरण 6: अंतिम सर्किट

नीचे अंतिम सर्किट आरेख है। लागू होने पर, बिजली की आपूर्ति पर एक स्विच लगाया जाएगा, और अन्य पांच एलईडी-प्रतिरोधी जोड़े मौजूदा जोड़ी के समानांतर में रखे जाएंगे।

चरण 7: टेस्ट सर्किट

यह सर्किट का सिंगल एलईडी वर्जन है। विशेष रूप से सुव्यवस्थित नहीं है, लेकिन यह एक प्रोटोटाइप है, और चरण 7 से सर्किट आरेख का अनुसरण करता है। आप बिजली की आपूर्ति से भी देख सकते हैं कि केवल 24mA खींचा जा रहा है, 30mA की तुलना में यदि एलईडी सामान्य रूप से जुड़ा हुआ था। तीसरी छवि जिसमें दो एलईडी हैं, ऐसा प्रतीत होता है कि दोनों एलईडी समान चमक के हैं। हालाँकि बहुत जल्दी, प्रत्यक्ष चालित एलईडी PWM को अच्छा कारण देते हुए जल्दी गर्म हो जाती है।

चरण 8: समाप्त मशाल

सर्किट को वर्बार्ड में स्थानांतरित करना चुनौतीपूर्ण है, विशेष रूप से विश्राम थरथरानवाला को संघनित करना ताकि यह मामले में फिट हो सके। जांच करने वाली मुख्य बात यह है कि कोई तार पार नहीं किया गया है, या पार करने के लिए पर्याप्त ढीला है। एक और 5 एल ई डी जोड़ना, एक बैटरी कनेक्टर के साथ श्रृंखला में एक स्विच और फिर इन्हें एक केस में रखना अधिक सीधा है। सर्किट का परीक्षण करने के लिए बिजली की आपूर्ति को बैटरी कनेक्टर से कनेक्ट करना, औसत वर्तमान रीडिंग लगभग 85mA थी। यह 180mA (6*30mA) की तुलना में काफी छोटा है जिसकी एक डायरेक्ट ड्राइव सिस्टम को आवश्यकता होगी। मैंने ब्रेडबोर्ड से सर्किट को वर्बार्ड पर स्थानांतरित करने के बारे में बहुत विस्तार से नहीं जाना है क्योंकि मैंने इस परियोजना के पीछे के सिद्धांत पर ध्यान केंद्रित करने का लक्ष्य रखा है, बल्कि विशेष रूप से इसके उत्पादन की तुलना में। हालांकि एक सामान्य गाइड के रूप में, आपको सर्किट का परीक्षण करना चाहिए और इसे ब्रेडबोर्ड पर काम करना चाहिए, फिर घटकों को वर्बार्ड में स्थानांतरित करना चाहिए, छोटे घटकों से शुरू करना। यदि आप टांका लगाने में सक्षम और तेज हैं, तो आप एक चिप को सीधे बोर्ड पर सुरक्षित रूप से मिलाप करने में सक्षम हो सकते हैं, अन्यथा आपको एक चिप धारक का उपयोग करना चाहिए।