Sluta med en LED stroboscopen! (6 / 11 steg)

Steg 6: Tillval: anpassade LED Array

Hur ansluta lysdioder i en matris har tagits upp många gånger tidigare på denna webbplats och på andra håll. Jag har satt ihop min egen kort beskrivning av processen att utforma en LED-matris, som behandlas i detta avsnitt.

Enkel LED Array Design:

Om du vill driva en sträng av LEDs med en viss ström (I_LED) från en känd spänningskälla (Vs), följande procedur kan användas för att avgöra hur många lysdioder kan placeras i serien och vad serien motstånd värde är behövs för att ange den önskade nuvarande.

De grundläggande stegen i designprocessen är följande. Se det schematiskt diagrammet.

1) dela upp matningsspänningen (Vs) av framspänning (Vf) LED du använder.

Framspänning är spänningsfallet över LED när det framåt är partisk. En graf av framåt strömmen kontra framåt spänning kommer att ha en mycket brant knä, eftersom det tar en betydande förändring i nuvarande att få mycket av en förändring i framspänning. Framspänning är beroende av temperaturen, och det är högre vid lägre temperaturer (det har en negativ temperaturkoefficient).

Nätspänningen måste vara minst lika stor som den framåt spänningen av en enda LED för att kunna tända en LED på alla. Så, resultatet av denna beräkning måste vara större än ett för att kunna tända även en LED.

2) runda resultatet från steg 1 ner till närmaste heltal. Resultatet ger dig antalet lysdioder som du kan sätta i serien för viss strömkällans spänning och LED framåt spänning.

3) multiplicerar du resultatet från steg 2 av LED framåt spänning. Detta ger summan av alla framåt spänningen sjunker av lysdioder i serien strängen.

4) subtrahera resultatet från steg 3 från nätspänningen. Resultatet är beloppet av spänningen som kommer att tas bort över det nuvarande strömbegränsande motståndet.

5) dela upp resultaten från steg 4 av den nuvarande du vill flöda i LED strängen. Resultatet är motståndsvärdet för det strömbegränsande motståndet serien. Välj en lagom stora motstånd så det inte är skadad på grund av effektförlusten. Kraften i det strömbegränsande motståndet kommer att vara:

PWR_R_current_limit = (I_LED ^ 2) * R_current_limit

Välj ett motstånd med en power rating överstiger PWR_R_current_limit värde.

Detta är den minsta power rating om matrisen drivs med en 100% arbetscykel. Om matrisen kommer att användas i ett program där det är pulsade på en ganska hög frekvens i stället för att vara på kontinuerligt, kan sedan märkeffekt ovan multipliceras den högsta månadskapaciteten att få medeleffekten. Stobe appication har en ganska låg arbetscykel, ca 3% max för designen presenteras i detta instructable.

Om du sätter antalet lysdioder i serien som var beslutsam i steg 2 i serie med det motstånd som var beslutsam i steg 5 och tillämpa Vs hela strängen som visas i diagrammet, kommer att sedan lysdioderna bära den önskade nuvarande (I_LED)

När den här strängen läggs över nätspänningen, kommer att önskad nuvarande flöda genom LED strängen. Varje LED i strängen kommer att bära den samma nuvarande, och så var och en bör ha jämförbara ljusstyrka. Om det behövs ett större utbud av lysdioder, kan sedan flera identiska strängar, alla med sin egen strömbegränsande motstånd, placeras parallellt som behövs. Totalen nuvarande som kommer att dras från strömförsörjningen kommer att vara lika med antalet strängar multiplicerat med strömmen i en enda sträng.

Om strömförsörjningen Vs är direkt kopplad till ett batteri, då Vs kommer naturligtvis drop som batterierna är urladdade. LED ström kommer att minskas och så kommer lysdioderna ljusstyrka. Om detta är oacceptabelt, bör då Vs vara reglerad spänningskälla.