Illumination de 100 LED à partir d'une batterie 6 volts

L'article explique une manière innovante de piloter plus d'une centaine de LED blanches à partir d'une batterie 6 volts. Le circuit utilise l'IC 555 pour piloter un transformateur élévateur, dont la sortie est finalement utilisée pour éclairer les LED. Une configuration PWM spéciale rend le circuit très économe en énergie.

Principales étapes de la conception

Les principaux étages de ce driver pwm 6V 100 LED utilisant IC 555 sont un étage multivibrateur astable configuré avec une fonction de contrôle PWM et un étage élévateur de transformateur de sortie.

Les impulsions générées par l'étage pwm sont utilisées pour vider et saturer l'enroulement d'entrée du transformateur, qui sont amplifiés aux niveaux spécifiés au niveau de l'enroulement de sortie du transformateur alimentant le groupe de LED qui y sont connectés.

Utilisation de l'IC 555 pour le contrôle PWM

L'IC 555 est câblé dans sa configuration la plus habituelle, comme un multivibrateur astable. Tout dans le circuit semble assez commun car les broches de l'IC sont configurées avec son format habituel, à l'exception des deux diodes et de quelques préréglages qui rendent le circuit un peu différent des configurations 555 astables typiques.

L'inclusion des deux diodes et des préréglages permet ici de contrôler discrètement les formations d'impulsions.

Cette commande des impulsions est appelée PWM ou modulation de largeur d'impulsion.

L'implémentation PWM dans le circuit peut être comprise en se référant au schéma et avec les points suivants:

Initialement, lorsque le circuit est alimenté, la broche n ° 2, qui est la broche de déclenchement du circuit intégré, passe au niveau bas, avec le condensateur en mode de décharge, maintenant la sortie au niveau bas.

Une fois que C2 est complètement déchargé, retourne la sortie qui était initialement de bas en haut.À ce stade, le condensateur C2 commence à se charger via D1 et P1, jusqu'à ce que la tension à travers C2 atteigne les 2/3 de la tension d'alimentation, lorsque la broche n ° 6 du circuit intégré est commuté, ce qui fait que la sortie et la broche n ° 7 redeviennent faibles.

Schéma

La procédure ci-dessus se répète, provoquant des oscillations soutenues à la sortie.

Cependant comme les périodes de charge et de décharge de C2 correspondent directement aux périodes de sortie des impulsions, cela signifie simplement qu'en faisant varier ou en contrôlant séparément la charge et la décharge de C2, on devrait pouvoir dimensionner les impulsions de sortie en conséquence.

Les potentiomètres ou les presets P1 et P2 sont exactement placés pour ces réglages et constituent donc la fonction PWM.

L'application PWM contribue à une autre fonction importante pour la présente application. En optimisant de manière appropriée les impulsions, nous pouvons régler le circuit dans une position la plus économique pour obtenir une luminosité optimale des LED avec une consommation de batterie relativement inférieure.

La sortie du circuit intégré provient de sa broche numéro trois et est utilisée pour piloter comme transistor de puissance.

Étant donné que le collecteur du transistor de puissance est relié à l'enroulement secondaire (basse tension) d'un transformateur AC-DC ordinaire, la tension d'alimentation entière est périodiquement déversée dans cette section de l'inductance du transformateur.

Comme prévu, cette tension pulsée qui est forcée dans l'enroulement secondaire induit une grandeur proportionnelle de tension dans l'enroulement primaire du transformateur.

Le processus est entièrement inversé par rapport à la situation où le transformateur est utilisé avec ses applications d'adaptateur CA-CC normales.

La tension est augmentée plutôt que de descendre à environ 230 volts, ce qui se trouve être sa spécification d'enroulement primaire normal.

Cette tension accrue disponible aux extrémités d'enroulement libre du transformateur est en fait utilisée pour piloter un grand nombre de LED qui sont câblées via de longues séries et quelques connexions parallèles.

Comment le circuit est alimenté

Le circuit de pilote de LED 6V 100 proposé est alimenté par une batterie SMF de 6 volts et d'une capacité d'environ 4 AH. La puissance de la batterie peut paraître assez élevée mais les paramètres ne sont pas adaptés pour piloter un très grand nombre de LED.

J'ai déjà discuté de ce problème dans plusieurs de mes articles précédents. Fondamentalement, les LED sont des dispositifs pilotés par la tension et non par le courant, c'est-à-dire que si la tension appliquée satisfait la tension directe, les LED s'allument avec des niveaux de courant nominaux et au contraire si la tension ne correspond pas à la spécification de tension directe des LED, la LED refuse de s'allumer même si le courant appliqué est égal à 100 fois la valeur saturante.

Un autre facteur associé aux LED est que ces appareils peuvent fonctionner en série avec ses niveaux de courant minimum spécifiés.

Cela signifie que si la tension de la série correspond à la tension directe totale de la série, le courant requis serait juste autour de la magnitude qui serait nécessaire pour allumer une seule LED.

Ce paramètre plutôt caractéristique avec le câblage des LED devient impératif lorsque la tension de la source est assez faible.

Ainsi, pour piloter de nombreux nombres de LED comme discuté pour le circuit proposé à partir d'une source de 6 volts, la règle ci-dessus devient nécessaire et a été efficacement employée.

Liste des pièces

Les pièces suivantes seront nécessaires pour créer le circuit de pilote de LED PWM ci-dessus:

Toutes les résistances sont de ¼ watt, sauf indication contraire.

• R1, R2 = 1K,
• R3 = 10 K,
• R4, R5, R6 = 100 Ohms,
• P1, P2 = 100 K
• C1 = 10 uF / 25 V, C2 = 0,001 uF, disque céramique,
• IC = LM 555,
• T1 = TYPE 127,
• TR1 = sec. - 0 - 6 V, prim. - 0 à 230 V, 500 mA
• Batterie - 6 volts, 4 AH, type SUNCA,
• PCB - Veroboard, coupé selon la taille requise.
• LED - 5 mm, blanches, haute luminosité, haute efficacité ATTENTION - LE CIRCUIT EST BASÉ SUR LES HYPOTHÈSES FAITES PAR L'AUTEUR ET N'A PAS ÉTÉ PRATIQUEMENT VÉRIFIÉ, LA DISCRÉTION DES VISIONNEURS EST CONSEILLÉE.