الصمام سائق أو سائق الصمام الثنائي القطب هو دائرة كهربائية التي مقدار التيار والجهد المنظم لمصباح LED أو LED. مصباح LED هو ضوء يحتوي على ترتيب لمصابيح LED تم تكوينها في دائرة كهربائية مصممة للعمل بكفاءة. دوائر السائق ثنائية القطب LED عبارة عن مصادر طاقة مُحسَّنة لمصابيح LED وتُعرف عمومًا باسم 'محركات LED'.
تتلقى محركات LED الطاقة من مصدر التيار المتردد الرئيسي (الجهد الأساسي). يقوم السائق بتصحيح هذا الجهد الأساسي لتوليد جهد مستمر ثابت على الجانب الثانوي لتشغيل مصباح LED. يمكن أن تحتوي محركات LED على محولات أساسية حديدية ضخمة للتنحي من الجهد العالي الرئيسي إلى جهد أقل لمصباح LED (على سبيل المثال 12V).
تستخدم معظم الأسر أ محول الطاقة لتقليل الجهد الكهربائي لمصباح LED بسبب تكلفتها المنخفضة وعامل الشكل الصغير.
الهيكل الأساسي للـ LED ثنائي القطب
الثنائيات الباعثة للضوء (LED) هي أجهزة شبه موصلة ذات طرفين. LED's السندات الإذنية تقاطع تطلق الفوتونات عندما يتدفق التيار خلالها في عملية تسمى اللمعان الحراري. يتم تعيين لون LED حسب نوع المادة المستخدمة - والتي تحدد خصائص فجوة نطاق الطاقة الخاصة بأشباه الموصلات.
هيكل الصمام ورمز الدائرة
يتم أيضًا تصنيع LED من تقاطع PN ، لكن السيليكون غير مناسب لأن حاجز الطاقة منخفض جدًا. تم تصنيع مصابيح LED الأولى من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) وأنتجت ضوء الأشعة تحت الحمراء عند حوالي 905 نانومتر.
سبب إنتاج هذا اللون هو فرق الطاقة بين نطاق التوصيل وأدنى مستوى للطاقة (نطاق التكافؤ) في GaAs. عندما يتم تطبيق الجهد عبر LED ، يتم إعطاء الإلكترونات طاقة كافية للقفز إلى نطاق التوصيل وتدفق التيار. عندما يفقد الإلكترون الطاقة ويعود إلى نطاق التكافؤ ، غالبًا ما ينبعث فوتون (ضوء).
انبعاث ضوء الفوتون في أشباه الموصلات
حلبة سائق LED ثنائية القطب باستخدام متحكم
هذه دائرة بسيطة مذكورة أدناه ويتضمن التصميم واجهة متحكم دقيق ، مذبذب وإعادة ضبط الدوائر للمتحكم الدقيق واختيار المقاوم LED.
دارة سائق ثنائية القطب باستخدام متحكم دقيق
يحتوي LED المستخدم هنا على انخفاض في الجهد الأمامي يبلغ 2.2 فولت وبالتالي يمكن تحيزه باستخدام مصدر 5 فولت. تستخدم الدائرة متحكمًا دقيقًا لدفع الصمام الثنائي القطب. يتم التحكم في دائرة سائق LED بواسطة برنامج الميكروكونترولر ، استنادًا إلى أزرار الإدخال. وفقًا لذلك ، تمت برمجة وحدة التحكم الدقيقة لإرسال الإشارات المناسبة إلى دبابيس الإخراج. تتصل دبابيس الإخراج هذه بأطراف LED ثنائي القطب.
يتم إنجاز واجهة وحدة التحكم الدقيقة عن طريق توصيل مفتاحي زر ضغط بالمنفذ P1 وتوصيل طرفي LED ثنائي اللون بالمنفذ P2. تصميم المذبذب يتم عن طريق اختيار مكثفين من السيراميك 10pF لتوفير الاستقرار. يتم إنشاء إشارة الساعة باستخدام مذبذب كريستال 11 ميجا هرتز.
تم تصميم دائرة إعادة الضبط عن طريق اختيار مكثف إلكتروليت 10 فائق التوهج ومقاوم 10 كلفن لتحقيق إعادة ضبط عرض النبضة يبلغ 100 مللي ثانية. يتم الاحتفاظ بانخفاض الجهد عبر المقاوم حوالي 1.2 فولت.
عمل حلبة سائق ثنائية القطب LED
بمجرد تشغيل الدائرة ، يقوم المتحكم الدقيق دائمًا بمسح دبابيس الإدخال في المنفذ P1. إذا تم الضغط على الزر الأول ، يتلقى المتحكم الدقيق إشارة منطقية منخفضة عند دبوس الإدخال المقابل ، وبالتالي يقوم المحول البرمجي بتعيين إشارة منطقية عالية للدبوس P0.0 وإشارة منطقية منخفضة للدبوس P0.1. هذا يضيء الضوء الأحمر من LED للتوهج.
الآن عند الضغط على الزر الثاني ، سيقوم المترجم بتعيين إشارة منطقية منخفضة وفقًا لذلك سيتم تخصيصها لكل من دبابيس الإخراج وسيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED.
دارة سائق LED للتحكم في سطوع LED بواسطة مؤقت 555
دارة سائق LED للتحكم في سطوع LED بواسطة مؤقت 555 يتم تحقيقه عادةً عن طريق التبديل السريع لمصدر الطاقة إلى LED ، والتحكم في نسبة التشغيل / الإيقاف لمصدر الطاقة باستخدام عملية تسمى تعديل عرض النبضة (PWM) . تحتوي محركات LED أيضًا على حلقة تحكم مضمنة فيها للحفاظ على تيار مستمر.
دارة سائق LED للتحكم في سطوع LED بواسطة مؤقت 555
تم تصميم هذه الدائرة الموضحة أعلاه على أساس أ 555 الموقت IC . قم بتشغيل الدائرة (5 فولت) ، لأن الجهد عند دبوس الزناد 555 IC أقل من 1/3 Vcc.
سيصل جهد الدخل إلى المكثف عبر مقياس الجهد 10kΩ والصمام الثنائي D2 بحيث يبدأ المكثف في الشحن بوقت ثابت RdR1C (حيث يكون Rd هو المقاومة الأمامية للديود D2).
عندما يتجاوز جهد المكثف 2/3 Vcc ، تتم إعادة ضبط المؤقت 555. ثم سيكون الناتج صفر فولت. في هذه اللحظة ، يتم تفريغ المكثف عبر الصمام الثنائي D1 ومقياس الجهد R1 إلى طرف الخرج لأنه في إمكانات الأرض. عندما ينخفض جهد المكثف عن 1/3 Vcc ، يرتفع خرج 555 IC مرة أخرى إلى 5V. تستمر هذه العملية.
هنا يختلف مسار الشحن والتفريغ تمامًا لأنه معزول بواسطة الثنائيات D1 و D2 (راجع الصور أعلاه). إذا كانت نقطة منتصف مقياس الجهد عند 50٪ (وسط) ، فسنكون قادرين على الحصول على دورة عمل بنسبة 50٪ (موجات مربعة ذات عرض نبض متساوٍ).
يمكن تغيير عرض النبضة عن طريق تغيير وقت الشحن والتفريغ ، وهذا ممكن عن طريق ضبط مقياس الجهد. وبالتالي نحصل على إشارة PWM وفقًا لمستوى الشدة المطلوب.
يتم تطبيق هذه الإشارة على LED عبر المقاوم 4.7kΩ. يتناسب سطوع LED مع متوسط قيمة الموجة المربعة. لعرض النبض العالي ، من الممكن الحصول على السطوع الهائل لمصباح LED. أيضًا ، إذا كان النبض منخفضًا مع انخفاض السطوع.
تطبيقات السائقين الصمام الثنائي القطب
بعض تطبيقات برامج تشغيل LED هي:
- الإضاءة الصناعية / الخارجية
- التحكم التلقائي في شدة أضواء الشوارع
- الإضاءة التجارية
- الإضاءة السكنية
- فلاش كاميرا الهاتف الخليوي
- المصابيح الداخلية أو الخلفية للسيارات
- مصباح يدوي محمول / شعلة
- لافتات
- إضاءة المصعد
- الإضاءة الخلفية لشاشات الكريستال السائل
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بتصميم دائرة السائق ثنائية القطب LED ، وبنائها باستخدام متحكم دقيق ، وموقت 555 IC ، والتطبيقات. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذه المعلومات.
علاوة على ذلك ، فإن أي استفسارات بخصوص هذا المفهوم أو مشاريع كهربائية وإلكترونية ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ، ما هي وظيفة مقياس الجهد في دائرة باهتة LED؟
