Transistor LED-dimmer - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Deze Instructable laat je zien hoe je een eenvoudige transistor LED-dimmer kunt maken.

Er is een goedkoper alternatief:

hackaday.io/page/6955-recycled-light-dimme…:

Het circuit in de bovenstaande link kan echter alleen LED-lampen met een laag stroomverbruik en een laag vermogen aansturen. Dit circuit kan LED's met een hogere stroom en een hoger vermogen aansturen. Maar zelfs dit circuit heeft een limiet. Andere LED dimmers worden hier getoond:

www.instructables.com/id/LM350-Power-Suppl…

www.instructables.com/id/Transistor-Light-…

www.instructables.com/id/Oscillator-LED-Di…

Benodigdheden

Onderdelen: Heldere LED - 2 (je hebt er maar één nodig, maar je kunt er één branden en het circuit kan meer dan één LED aansturen), weerstanden die in het circuit worden weergegeven, stuk karton of matrixbord, 1kohm of 10 kohm potentiometer, stroombron (AA- of AAA-batterijen en batterijkabelboom), PNP of NPN BJT-transistor, koellichaam, warmteoverdrachtpasta, geïsoleerde draden of 1 mm metaaldraad.

Gereedschap: draadtripper, tang, schaar.

Optionele onderdelen: soldeer, doos (of karton).

Optioneel gereedschap: soldeerbout, multimeter.

Stap 1: Ontwerp het circuit

De getoonde schakeling is voor PNP-transistor. Je kunt een NPN-transistor gebruiken als je de schakeling op zijn kop zet. De emitterterminal toont de richting van de basis en de emitterstroom.

Elektronen stromen altijd van de negatieve accupool naar een positieve accupool. We kunnen echter uitgaan van een conventionele analysestroom naar ons ontwerp. We nemen aan dat er zoiets bestaat als een conventionele stroom die van de positieve accupool naar de negatieve accupool vloeit.

In een PNP-transistor:

- de stroom loopt van emitter naar collector.

- de basisstroom loopt uit de transistor.

In een NPN-transistor:

- de stroom loopt van collector naar emitter, - de basisstroom vloeit in de transistor.

De collectorstroom (transistoruitgangsstroom) moet 10 mA zijn omdat dit de minimale stroom is die onze LED nodig heeft (sommige grotere en helderdere LED's hebben 15 mA of zelfs 20 mA nodig). Ervan uitgaande dat de minimale stroomversterking 20 is, is de ingangsstroom die de transistorbasis binnenkomt 500 uA of 0,0005 A.

Zo kunnen we de Rb-weerstand berekenen.

RbMax = (Vs - Vbe) / IbMin = 2,3 V / 0,0005 A = 4600 ohm of 4,7 kohm.

Stel dat we een extra LED willen toevoegen met een weerstand van 100 ohm parallel of twee LED's parallel met een weerstand van 50 ohm Rd (houd er rekening mee dat als twee LED's parallel worden geplaatst, de ene iets donkerder kan zijn dan de andere). Dan is de uitgangsstroom 20 mA. We moeten dus de maximale Rb-waarde berekenen voor verschillende uitgangsstroom of verschillende hoeveelheden LED's die op de transistor zijn aangesloten.

Ic = 20 mA: RbMax = 2,3 V / 0,001 A = 2300 ohm of 2,2 kohm

Ic = 40 mA: RbMax = 2,3 V / 0,002 A = 1150 ohm of 1 kohm

De maximale uitgangsstroom is 40 mA voor algemene transistors. We mogen de Rb-waarde dus niet verlagen tot onder 1 kohm, tenzij we een vermogenstransistor gebruiken. Dan moeten we echter de Rv terugbrengen tot minimaal 500 ohm en dit zou leiden tot vermogensverlies.

De maximale juiste potentiometerwaarde voor één 10 mA LED-uitgang is 20 kohm. Voor hogere potentiometerwaarden gaat de LED pas AAN als u ongeveer 99% van de volledige cyclusinstelling bereikt. Dit zou geen lineair controlesysteem zijn. Ik heb ook waarom ik geen MOSFET- of JFET-transistors voor dit circuit heb gebruikt. Die transistors zijn niet lineair, vooral de MOSFET's.

Ik heb het circuit getekend in de oude PSpice-software om de tekentijd te verminderen. Een heldere LED is gemodelleerd met drie universele diodes omdat deze software geen LED-component had.

Stap 2: Bouw het circuit

Ik heb geen soldeerbout gebruikt. Ik heb de draden in elkaar gedraaid. Je kunt deze schakeling bouwen op een stuk karton of plastic. Karton is beter dan plastic. Je kunt zelfs een vogelnestcircuit bouwen. Dit circuit is echter niet erg betrouwbaar, tenzij u het op een hard materiaal zoals hout of verpakkingsschuim bevestigt. De beste optie is echter naar mijn mening een matrixbord en de slechtste optie is het maken van een PCB (printplaat).

Stap 3: Zet het circuit in een doos

Ik heb een kartonnen doos gebruikt. U kunt een plastic doos of lunchbox gebruiken. Een kartonnen doos is echter de beste keuze en je hebt niet eens een doos nodig.