Universal controlador de LED de alta potencia con caja 3D imprimibles (3 / 8 paso)

Paso 3: circuito

El corazón de este controlador es un convertidor de voltaje de modo de interruptor. L1 convierte el voltaje. Q1 es el interruptor que controla la corriente pasa a través de L1. El principio básico de convertidor de modo de switch es que controla corriente o voltaje de la salida controlando el tiempo de "carga" del inductor. Inductor almacena la energía eléctrica (corriente) que entra y libera esa energía cuando se detiene la corriente entrante. Trata de mantener la misma corriente que estaba fluyendo cuando el entrante (o carga) corriente detenido. Así que controlando el tiempo de carga, puede controlar la corriente de salida. (Este es un tema muy profundo y se tarda más de este instructable para explicar. Por favor leer Wiki para obtener más información sobre este tema.)

Convertidor de Wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter
Convertidor buck-boost en Wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/Buck-boost_converter

Como se puede ver que el diodo y un condensador en la salida típica del convertidor interruptor de modo se omite. Esto es debido a la carga (LEDs) es básicamente un diodo y LED puede realizar bien con corriente pulsante. Quitando el circuito rectificador, el conjunto mejora la eficiencia energética, así como el rango de atenuación.

Este controlador admite dos modos de switch diferente; buck-boost y boost. Modo buck-boost puede hacer salir voltaje inferior o superior que el suministro de insumos, mientras que el modo boost sólo puede hacer salir voltaje mayor que el suministro de insumos. Usted podría preguntarse, entonces ¿por qué siempre necesita impulsamos modo? Porque mejora la eficiencia de conversión de entrada y salida voltaje están más cerca. Así que si usted necesita siempre el voltaje de salida mayor que la entrada, es mejor usar el modo boost. Puede seleccionar el modo de conectar los LEDs a los terminales de salida.

Q1 (MOSFET) cambia la corriente fluye a través del inductor L1. La corriente entonces fluye a través de R5, este es el "sentido corriente" resistencia que crea un voltaje que es proporcional a la corriente. Este voltaje es visto por el microcontrolador (a través de R4) para controlar la potencia de salida que va hacia los LEDs. El principio básico es que el comparador en el microcontrolador compara la tensión de sentido actual con el voltaje de referencia. El Q1 está apagado cuando el voltaje de sentido actual es más alto que el voltaje de referencia. El microcontrolador controla la L1 actual mediante el control de la tensión de referencia.
(véase la sección Firmware para detalles)
Para el resistor de sentido actual, he utilizado cinco resistentes a 1 ohm en paralelo en lugar de utilizar una resistencia de solo 0,2 ohmios (cinco 1 ohmios, 0. 25W resistencias = resistencia de 0,2 ohm 1.25W). Esto es generalmente más económico.

R3 y C5 forman un "tambor de frenaje" para reducir la frecuencia nociva (zumbido) que aparece cuando actual L1 se apaga y protege el MOSFET. (http://en.wikipedia.org/wiki/Snubber)

La tensión de salida es atenuada por R6 y R7 y enviada al microcontrolador. Esta tensión provoca sobretensión cerrada, cuando la tensión de salida va más alta que el MOSFET puede soportar (60V). (MOSFETs pueden destruirse fácilmente por alto voltaje.) Esta situación puede ocurrir cuando los LEDs se desconectan, sobrecarga o mal configurado.

Controlador principal (PIC16F1823) toma las entradas del circuito del conductor y control Q1 para lograr la salida deseada. Elegir PIC16F1823 como el controlador para este proyecto. Los puntos clave para elegir este PIC están que ha construido en comparadores analógicos, y corre a 32MHz sin necesidad de un cristal.

Hay un fusible en la sección de alimentación. Además de la habitual corriente (sobre carga) y la protección del cortocircuito, el fusible Protección voltaje reverso. Si nos fijamos en el circuito alrededor de MOSFET Q1, voltaje reverso irá Q1 completa, como el diodo dentro de lo MOSFET está sesgado hacia adelante. El inductor L1 tiene muy poca resistencia, por lo que esto crea básicamente una condición de corto circuito. Sin un fusible, será quemado la fuente de alimentación MOSFET y el inductor. Debido a esto, el fusible debe ser de tipo "golpe rápido".

LISTA DE MATERIALES
5 x 1 ohm (R5A-E)
1 x 10 ohmios (R1)
3 x 220 ohm (R8, R9, R10)
4 x 1 ohmio de k (R3, R4, R7, R13)
4 x 10 k ohmios (R2, R12, R14, R15)
1 x 22 k ohmios (R6)
1 x 47 k ohmios (R11)
(todos los resistores son tipo de película de carbón 1/4W)
1 x 10 k ohmios potenciómetro (VR1)

1 x 2.2nF (2200pF) condensador de cerámica (C5)
condensador de cerámica 0.1uF x 6 (C2, C3, C4, C6, C7, C9)
condensador electrolítico de 10uF x 1/10V (C8)
2 x 47-100uF/25V condensador electrolítico (C1A, C1B)

1 x 47-100uH poder inductor (L1)

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

1 x MC78L05A o equivalente (IC1)
1 x NTD5867NL MOSFET de canales N (Q1)
1 microcontrolador x PIC16F1823 (PIC1)

1 x receptor de infrarrojos de GP1UX311QS (opcional) (IC2)

2 x interruptor táctil (opcional) (SW1, SW2)
1 x 2A - 3A fusible (tipo golpe rápido recomendado)