本款省電的LED調光臺燈光源采用1W大功率與φ5mm小功率LED混合型組件,調光電路也別具一格為觸發(fā)器調光電路,結構簡單加一片運放,實際照度不亞于25W白熾燈,具有節(jié)能、可靠和使用壽命長等特點。
電路原理 電源取自變壓器T加上橋式整流D1~D4將市電220V變?yōu)橹绷?4V工作電源。運放A1與穩(wěn)壓器IC1組成基準電壓供運放A2以及外圍電阻R3-R6等組成觸發(fā)器電路的同相輸入基準電壓,而反相輸入經(jīng)電阻R9取樣,與同相輸入作比較,使其輸出端脈沖寬度由基準電位器RP調節(jié),并經(jīng)過驅動三極管BG1和功率三極管BG2放大后點亮LED1~LEDl5發(fā)光二極管組件,控制電位器RP即可控制電流大小,完成實際上的調光功能。這里,續(xù)流二極管D5與儲能電感使輸出電流平穩(wěn)。
元器件要求 T為電源變壓器,市售規(guī)格為8W9V可以代用。發(fā)光二極管組件LED1~LED6和LED10~LED15為φ5mm草帽形自然光色,兩邊各12枚,少畫6枚,總共24枚;LED7~LED8為1W大功率也為自然光色,已帶散熱片,市場價格已大幅度下降為7元,劃得來。但組裝時三枚合一,另加裝合適條形鋁材以增加散熱效果。運放A1與A2為雙運放LM358,如有LM324完全通用,只是多了兩個運放。IC1穩(wěn)壓器為TL31,穩(wěn)壓值為2.5V,其余電阻、電容為常規(guī)配置。
電感L1選取外徑為φ15mm高頻磁環(huán)用φ0.25mm漆包線穿繞40T即可。限流電阻R9功率為1W,阻值選取2.2Ω~3.0Ω。
調試 開啟電源之后,在電容C1兩端可測得直流14V電壓,滿負荷時為10.5V。發(fā)光二極管組件總電流由R9決定,選取適當值,保證流過LED7~LED9工作電流不少于350mA,兩邊φ5mm草帽形的每路工作電流不大于20mA,可在LEDl-LED6和LEDl0-LEDl5各串聯(lián)一個20Ω的小電阻,以保持工作電流正常。市電輸入端應安裝電源開關,規(guī)格自選。
簡易led臺燈調光電路圖(二)
幾塊調光板,簡單地組裝成如圖1所示調光燈,調節(jié)電位器,白光LED亮暗變化。根據(jù)個人喜好,LED可多組并聯(lián),
圖一中是一組,可作夜燈,多組并聯(lián)也可看書學習。R1或R2的阻值可適當減小,以增加亮度,但此時調光效果不明顯。CZ插座可插入電烙鐵,進行調溫,此時可根據(jù)LED亮暗變化粗略指示烙鐵溫度。CZ也可插入圖2所示LED燈,此時調節(jié)電位器就使圖2電路變?yōu)檎{光燈了。
圖二是小編用郵購的高亮白光LED板組裝的LED燈。LED板板長146mm,板寬16mm,每板8只LED、4只一串,并帶有15V穩(wěn)壓管。小編用9塊板共72只_ED組成LED方陣,18串,用12V供電??勺饕篃?,也可看書學習,是個適用的成本低廉的節(jié)能調光燈。
簡易led臺燈調光電路圖(三)
12VLED燈調光電路
簡易led臺燈調光電路圖(四)
用CD4017制作的調光燈電路
簡易led臺燈調光電路圖(五)
本次設計驅動電路采用的是三極管驅動。三極管是一種控制元件,主要用來控制電流的大小,以共發(fā)射極接法為例(信號從基極輸入,從集電極輸出,發(fā)射極接地),當基極電壓UB有一個微小的變化時,基極電流IB也會隨之有一小的變化,受基極電流IB的控制,集電極電流IC會有一個很大的變化,基極電流IB越大,集電極電流IC也越大,反之,基極電流越小,集電極電流也越小,即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多,這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變化量。),三極管的放大倍數(shù)β一般在幾十到幾百倍。
三極管在放大信號時,首先要進入導通狀態(tài),即要先建立合適的靜態(tài)工作點,也叫建立偏置,否則會放大失真。選擇合適放大倍數(shù)三極管,通過放大電流驅動LED,三級管放大有成本低,易實現(xiàn),易控制等優(yōu)點。
設計中的LED驅動電路如下圖8所示。本次設計中使用12個LED燈的串并聯(lián)來模擬LED臺燈,實現(xiàn)照明效果。使用的驅動三極管是SS8550,是一種PNP型三極管。
調光實現(xiàn)
LED的亮度受電流控制,通過控制電流調節(jié)LED燈的亮度。利用公式(I為電流的幅值,LI為輸出的平均電流值)可知,通過調整PWM不同的占空比就可以控制電流的大小。
本設計中通過STC89C51單片機引腳P1.3輸出PWM波,PWM波為高電平時,三極管Q1輸出小電流,PWM波為低電平時,Q1輸出大電流。即PWM改變占空比,則輸出的平均電流發(fā)生改變,平均發(fā)光亮度改變,實現(xiàn)了對LED燈的調光。
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