Enkla Buck LED Driver med PWM ingång (2 / 6 steg)

Steg 2: Gå runt

Output LED nuvarande flöden igenom R10 och R11 (nuvarande sensing motstånd). Den resulterande spänningen är proportionell mot nuvarande enligt Ohms lag. Denna spänning är jämfört med referensspänningen av en komparator. Som Q3 visar, flyter ström genom L1, lysdioder och nuvarande fjärranalys motstånden. Induktor tillåter inte aktuella att skjuta omedelbart, så strömmen ökar successivt. Nuvarande blir högre, ökar spänningen på den motsvarigheten negativa ingångsstift också. När det blir högre än referens spänning, komparator resor, som stänger av Q3, vilket stänger av nuvarande flyter in i induktor.
Nu eftersom induktor är "laddad", slutar nuvarande inte flödar omedelbart. Strömmen rinner sedan genom Schottky diod D3 att driva lysdioderna. Denna ström gradvis sönderfaller, och som nuvarande sönderfaller så gör spänningen över nuvarande bemärkelse motstånden. Så småningom motsvarigheten vänder tillbaka igen, och cykeln startar över. Denna metod för att kontrollera aktuella kallas ofta "cykel för cykel" strömbegränsning. (Detta "sanna" strömbegränsning fungerar också som en buit-i Kortslutningsskydd. Kortsluter produktionen skadar inte kretsen.)

Hela cykeln ovan händer mycket snabbt - så fort som 500 000 gånger per sekund. (Denna frekvens ändras beroende på matningsspänningen och LEDs fram släpp spänning och ström. Någonstans mellan 100 k - 500 kHz.)

Referensspänningen genereras av en vanlig diod. Framspänningsfall en diod är ca 0.7V och är relativt konstant. Då potentiometern VR1 trimmar spänningen - eftersom utgångsström jämförs mot denna spänning, detta i sin tur styr utgångsström. Förändringen är omkring 11:1 eller 100-9 procent. Detta är ganska smal jämfört med en riktig dimmer, men det är ganska händig. Ibland när du har installerat ljuset inser du att lysdioder är mycket ljusare än väntat. Sedan kan du enkelt trimma nuvarande ner tills ljusstyrkan är lagom.
Du kan utelämna potentiometern och ersätta med motstånd om ditt projekt inte kräver det.

Skönheten i en switchad regulator är att det kontrollerar produktionen nuvarande utan att "bränna" överskottsenergin. Energi från strömförsörjningen används bara så mycket som behövs för att få den nödvändiga produktionen nuvarande. Lite energi går förlorad i kretsen på grund av motståndet och andra faktorer, men inte så mycket. En typisk buck converter har verkningsgrad på 90% eller högre.
Den Poorman Buck blir inte mycket varm när drift - bara bli varm. Till skillnad från linjära regulatorer behövs ingen värme sjunker.

Referenser
Buck Converter: http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter
Komparator: http://en.wikipedia.org/wiki/Comparator

Konfigurera utgångsström
Den Poorman Buck kan konfigureras för att leverera någonstans mellan 350mA till 1A av avgiven ström. Kombinationen av R2: s värde och vädret du ansluta R11, kan du ändra den aktuella produktionen.

Här är exempel på några konfigurationer:

Den aktuella kontroll potten VR1 kontrollerar produktionen nuvarande från ca 9-100% av de nuvarande. Så om du konfigurerar enheten för att leverera 1A, kan du trimma ner det till om 90mA bara genom att vrida potten. Detta kan användas som en dimmer (även om ljusreglering är något begränsat).

PWM Input
Den grundläggande hanteringen av denna krets kan göras med bara en komparator. Men den mest populära motsvarigheten IC (LM393) har två kontrollapparater. Så istället för att låta en av kontrollapparaterna sitter gör ingenting, jag la till några extra delar för att göra det PWM kontrollerbar. den andra motsvarigheten i kretsen fungerar som en AND-gate så att PWM indata måste vara öppen (eller logic hög) för utdata lysdioder för att slå på. Brukar detta stift kan lämnas öppen (ingen anslutning) och den Poorman Buck kommer att fungera utan PWM. Men när du behöver den extra kontrollen, du kan ansluta Arduino eller andra microcontroller och kontrollera de högeffekt-LED ansluten till Poorman's Buck. Med Arduino är kontroll lika enkelt som "AnalogWrite()" kommandot. Upp till 6 kan Poorman's Buck styras av en Arduino.

PWM kontrollen fungerar inom den nuvarande nivån av nuvarande kontroll potten. Så om du sänka nuvarande, kan samma 10% PWM nivå vara mörkare, till exempel.

Källan till PWM kontrollen begränsas inte till mikrokontroller. Något som ger spänning mellan 0 - runt 5V kan användas att slå utdata på och av. Vara kreativ - Använd foto motstånd, timers, logik ICs... Den övre gränsen för PWM frekvensen är ca 2kHz, men jag tror 1kHz skulle vara optimaln.

PWM ingången kan också användas helt enkelt som en fjärrkontroll strömbrytare. Men lysdioderna kommer att vara på när tändningen är öppna och av när stängt - motsatsen till vanliga strömbrytaren.