Pilote universel de LED haute puissance avec 3D-printable cas (3 / 8 étapes)

Étape 3: Circuit

Le cœur de ce contrôleur est un convertisseur de tension de mode de commutateur. L1 convertit la tension. Q1 est l’interrupteur qui contrôlent le courant le traverse de L1. Le principe de base du commutateur mode convertisseur est qu’elle contrôle le courant ou la tension de sortie en contrôlant le temps de « faire payer » de l’inducteur. Inducteur emmagasine l’énergie électrique (courant) arrive et libère cette énergie lorsque le courant entrant s’arrête. Il essaie de garder le même courant qui coulait quand l’entrant (ou charge) courant s’est arrêté. Donc en contrôlant la synchronisation de charge, vous pouvez contrôler le courant de sortie. (Il s’agit d’un sujet très profond et il faut plus de cette instructable à expliquer. S’il vous plaît lire Wiki pour plus d’informations sur ce sujet.)

Convertisseur Boost sur Wiki : http://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter
Convertisseur Buck-boost sur Wiki : http://en.wikipedia.org/wiki/Buck-boost_converter

Comme vous pouvez voir que la diode et un condensateur sur la sortie typique de l’interrupteur mode convertisseur est omis. C’est parce que la charge (LED) est essentiellement une diode et LEDs peuvent exécuter assez bien avec pulsé actuel. En enlevant le circuit redresseur, global d’efficacité énergétique s’améliore, ainsi que la gamme de gradation.

Ce contrôleur prend en charge deux modes de switch différent ; abaisseur-élévateur et coup de pouce. Mode Buck-boost peut produire une tension inférieure ou supérieure à l’approvisionnement en intrants, tandis que le mode boost peut seulement produire une tension plus élevée que l’offre d’entrée. Vous pourriez demander alors pourquoi nous jamais besoin Poussée mode ? Parce qu’il améliore l’efficacité de conversion lors de l’entrée et de sortie tension sont plus proches. Si vous devez toujours la tension de sortie supérieure à l’entrée, il est donc préférable d’utiliser le mode boost. Le mode peut être choisi en connectant les LEDs aux bornes de sortie différents.

Q1 (MOSFET) commute le courant traverse la bobine L1. Le courant circule à R5, c’est le « sens actuel » résistance qui crée la tension qui est proportionnelle au courant. Cette tension est surveillée par le microcontrôleur (via R4) pour contrôler la puissance de sortie qui va dans les LED. Le principe de base est que le groupe de comparaison dans le microcontrôleur compare la tension actuelle de sens avec la tension de référence. Le Q1 est désactivé lorsque la tension de sens actuel est supérieure à la tension de référence. Le microcontrôleur contrôle L1 actuelle en contrôlant la tension de référence.
(voir la section Firmware pour plus de détails)
Pour la résistance de sens courant, j’ai utilisé cinq opposants à 1 ohm en parallèle au lieu d’utiliser une résistance unique 0,2 ohm (cinq 1 ohm, 0.25W résistances = résistance ohms 0,2 1.25W). Il s’agit généralement plus économique.

R3 et C5 forment un "amortisseur" pour réduire la fréquence de nuisible (sonnerie) qui s’affiche lorsque L1 actuel est désactivé, il protège le MOSFET. (http://en.wikipedia.org/wiki/Snubber)

La tension de sortie est atténuée par la R6 et R7 et envoyée au microcontrôleur. Cette tension déclenche surtension fermeture, quand la tension de sortie va plus élevée que le MOSFET peut supporter (60V). (MOSFETs peuvent facilement être détruits par la haute tension.) Cette situation peut se produire lorsque les LEDs sont défaits, surchargé, ou mal configurés.

Contrôleur principal (PIC16F1823) prend l’entrée du circuit de commande et contrôle Q1 pour atteindre le résultat désiré. J’ai choisi PIC16F1823 comme le contrôleur pour ce projet. Les points clés d’avoir choisi cette photo sont qu’il a construit dans les comparateurs analogiques, et il tourne à 32MHz sans avoir besoin d’un cristal.

Il y a un fusible dans la section d’approvisionnement de puissance. En plus de l’habituel au courant (au-dessus de la charge) et de la protection contre les courts-circuits, ce fusible assurent protection de tension inverse. Si vous regardez le circuit autour de MOSFET Q1, tension inverse ira Q1 approfondie, comme les diodes à l’intérieur le MOSFET est décentré vers l’avant. L’inductance L1 a un très peu de résistance, donc cela crée essentiellement une condition de court-circuit. Sans un fusible, l’alimentation, MOSFET ou l’inducteur sera brûlée. Pour cette raison, le fusible doit être de type "fast blow".

BOM
5 x 1 ohm (R5A-E)
1 x 10 ohm (R1)
3 x 220 ohms (R8, R9, R10)
4 x 1 k ohms (R3, R4, R7, R13)
4 x 10 kOhms (R2, R12, R14, R15)
1 x 22 Kohms (R6)
1 x 47 k ohms (R11)
(toutes les résistances sont le type de film carbone 1/4W)
1 x 10 k ohms potentiomètre (VR1)

1 x 2.2nF (2200pF) condensateurs en céramique (C5)
condensateur céramique 6 x 0.1uF (C2, C3, C4, C6, C7, C9)
condensateur électrolytique de 1 x 10uF/10V (C8)
2 x 47-100uF/25V condensateur électrolytique (C1A, C1B)

inductance de puissance 1 x 47-100uH (L1)

1 x 1N4148 diode (D1)
1 x LED (D2)

1 x MC78L05A ou équivalent (IC1)
1 x NTD5867NL N-ch MOSFET (Q1)
1 x PIC16F1823 microcontrôleur (PIC1)

1 x récepteur IR GP1UX311QS (facultatif) (IC2)

2 x interrupteur Tactile (en option) (SW1, SW2)
1 x 2 a - 3 a fusible (rapide-soufflent le type recommandé)