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如何使LED模拟白炽灯泡

菜鸟
2018-09-17 14:34:15    评分
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与传统的白炽灯泡相比,LED照明具有许多优点,包括能效和功率输出。然而,LED会立即开启,对于那些想要改造LED的人来说,这个电路会让LED慢慢开启并慢慢关闭,所有都在模拟电路中!

概要
 
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怎么运行的

该电路由三个主要子电路组成:三角形振荡器,PWM发生器和电容器充电/放电电路。第一个子电路,即三角形振荡器,由运算放大器U1A和U1B组成,其中U1B配置半导体为积分器,而U1A配置为施密特触发器。积分器的输出连接到施密特触发器的输入,这导致四个条件:

  • 如果积分器的输出电压超过上限阈值,施密特触发输出开关为低电平

  • 如果积分器的输出电压超过下限阈值,施密特触发输出开关为高电平

  • 如果施密特触发器的输出为高,则积分器的输出电压稳定增加

  • 如果施密特触发器的输出为低,则积分器的输出电压稳定下降

这四个条件的结果是U1B输出端的连续三角波形。顺便提一下,这个振荡器也会产生一个方波,可以在U1A的输出端找到。该电路对于那些想要与三角波同相的方波特别有用。但为什么我们为这个LED驱动电路配备了一个振荡器呢?答案在于PWM,脉冲宽度调制。

当白炽灯泡打开和关闭时,它们不会立即这样做。相反IC,它们需要时间来打开和关闭,这是现代LED灯不能做的事情。因此,为了用LED模拟这种效果,我们需要一个电路来有效地控制亮度。使用LED的最常见方法之一是使用PWM发生器。在我们的电路中,我们采用U1A和U1B产生的三角波形并将其馈入比较器U2B。U2B产生的PWM输出与负输入引脚相关,因此该引脚上的较高电压将导致PWM波形具有较低的占空比(即,比on更大)。负输入引脚上的电压越小,占空比就越高(即,开启的次数越多)。由于LED连接到由U2B控制的晶体管开关(Q1),

现在我们有一个LED的亮度可以通过电压控制,我们需要产生一个非常类似于旧白炽灯泡的电压信号。对于这个电路,我们使用一个简单的RC电路,大约需要2秒钟才能完全充电/放电。因此,当该电路的输入(ON / OFF)连接到GND时,LED开始导通,当输入连接到VCC时,LED逐渐关闭。

施工

该项目可以使用许多不同的电路构造技术构建,包括面包板,条形板,矩阵板,甚至PCB。最初,我为这个项目设计了一块PCB,但是这块板因为不明原因而失败了。目标是将这个电路变成一个小模块,可以安装转换LED灯,因此使用所有表面贴装部件。我成功地制作了PCB,但是当打开时,其中一个LM358产生了所有神奇的烟雾!因此,此处显示的是面包板版本。 




关键词: LED;白炽灯泡;模拟    

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