Projektiranje kruga sa više IR LED-ova može biti izazovan, ali nagrađivan nastojnik, posebno kada imate pristup visokog - kvalitetnog IR LED-a od pouzdanog dobavljača. Kao IR LED dobavljač, svjedokivao sam je iz prve ruke važnost bunarskog kruga u postizanju optimalnih performansi iz ovih infracrvenih izvora svjetlosti. U ovom blog postu vodit ću vas kroz proces dizajniranja kruga sa više IR LED-ova, od razumijevanja osnovnih principa za sprovođenje naprednih tehnika.
Razumevanje IR LED-ova
Prije ronjenja u dizajn kruga, ključno je imati čvrsto razumijevanje IR LED-ova. Infracrvene LED diode emitiraju svjetlost u infracrvenom spektru, što je nevidljivo za ljudsko oko. Široko se koriste u različitim aplikacijama, poput daljinskih upravljača, sigurnosnih sistema i noću - vizije kamera.
IR LED diode imaju specifične električne karakteristike, uključujući napon prema naprijed (VF), struju prema naprijed (ako) i zračenje intenziteta. Napon prema naprijed je napon potreban za prosljeđivanje - pristranost LED-a i omogućava struju da prolazi kroz njega. Trenutara naprijed je količina struje koja prolazi kroz LED kada je naprijed - pristrasan. Radiant intenzitet mjeri iznos infracrvenog svjetla koje je LED iznosio u određenom smjeru.
Osnove dizajna kruga
Razmatranje napajanja
Prvi korak u dizajniranju kruga sa više IR LED-ova je određivanje potreba za napajanjem. Napajanje mora biti u mogućnosti pružiti dovoljno napona i struje za pokretanje svih LED-ova. Ukupni napon potreban za krug je zbroj napona naprijed svih LED-ova u seriji, dok je ukupna struja ista kao i struja prema naprijed jednog LED u nizu - spojeni krug.
Na primjer, ako imate tri IR LED-a s naponom naprijed od 1,5 V svake struje naprijed i struju naprijed 20mA, a vi ih povežete u seriju, ukupni napon napred kruga je 1,5v x 3 = 4,5 V, a potrebna struja je 20mA. Potrebno vam je napajanje koje može pružiti najmanje 4,5 V i 20mA.
Odabir otpornika
Za kontrolu struje koja prolazi kroz IR LED-ove, morate koristiti otpornike. Vrijednost otpornika može se izračunati pomoću OHM-ovog zakona (V = IR), gdje je V napon preko otpornika, ja sam struja, a rezistent je.
Napon preko otpornika je razlika između napona napajanja i ukupnog napona LED dioda. Za gornji primjer, ako imate 5V napajanje, napon preko otpornika je 5V - 4,5v = 0,5V. Korištenje OHM-ovog zakona, vrijednost otpora je R = V / I = 0,5 V / 0,02A = 25ω.
Konfiguracija veze
Postoje dva zajednička načina za povezivanje više IR LED-ova u krugu: serija i paralela.
U serijskoj vezi je pozitivni terminal jednog LED-a povezan na negativni terminal sljedeće LED-a. Prednost serijske veze je da je trenutna preko svake LED-a ista, što osigurava jedinstvenu svjetlinu. Međutim, ako jedan LED ne uspije, cijeli krug prestaje raditi.
U paralelnoj vezi svi su pozitivni terminali LED-ova povezani zajedno, a svi negativni terminali povezani su zajedno. Prednost paralelne veze je da ako jedan LED ne uspije, ostale LED diode će i dalje raditi. Međutim, ukupni trenutni izvučeni iz napajanja je zbroj naprednih struja svih LED-ova, što može zahtijevati snažnije napajanje.
Tehnike dizajna naprednih krugova
Modulacija širine pulsa (PWM)
Modulacija širine pulsa je tehnika koja se koristi za kontrolu svjetline IR LED-ova. Variranjem dužnog ciklusa kvadratnog talasnog signala, možete kontrolirati prosječnu struju koja teče kroz LED diode. Veći ciklus ne znači više struja protoka kroz LED diode, što rezultira većom svjetlinom, dok manji ciklus znači manje struje i niže svjetline.
PWM je posebno koristan u aplikacijama u kojima trebate prilagoditi intenzitet infracrvenog svjetla, kao što su noću - vizije kamere ili senzori blizine.
Konstantni izvori struje
Korištenje stalnog izvora struje može pružiti stabilniju i preciznu kontrolu struje koja prolazi kroz IR LED. Konstantni trenutni izvor osigurava da struja kroz LED diode ostaje konstantna, bez obzira na promjene u naponu napajanja ili naprijed napon LED-a.
Postoji nekoliko načina da se implementira konstantan izvor trenutnog izvora, poput korištenja trenutnog - regulacijskog dioda ili namjenskog integriranog kruga.
Odabir komponenata
Kao IR LED dobavljač, mogu ponuditi širok raspon visokog kvaliteta IR-a za ispunjavanje vaših specifičnih potreba. Pored IR LED-ova, ostale komponente u krugu, poput otpornika i napajanja, također igraju ključnu ulogu u obavljanju kruga.
Prilikom odabira otpornika provjerite da li imaju odgovarajuću ocjenu snage za rukovanje snage koja se rasipa u krugu. Za napajanje električnom energijom odaberite pouzdan i stabilan izvor koji može pružiti potrebni napon i struju.
Ako tražite druge vrste LED-ova, nudimo iPogled sa strane plave boje 0805 LEDiSMD UVC LED. Možete se odnositi i naSMD LED 1210 datasheetZa detaljne informacije o specifičnim LED modelima.
Ispitivanje i rješavanje problema
Nakon dizajniranja i sastavljanja kruga važno je testirati ga kako bi se osiguralo da radi pravilno. Koristite multimetar za mjerenje napona i struje u krugu i provjerite da li odgovaraju očekivanim vrijednostima.
Ako LED diodi ne osvjetljavaju, provjerite za labave veze, netačne vrijednosti otpornika ili neispravne LED diode. Ako svjetlina LEDS-a nije ujednačena, može biti posljedica varijacija u naponima naprijed od LED ili pogrešnih konfiguracija veze.
Zaključak
Projektiranje kruga sa više IR LED-ova zahtijeva dobro razumijevanje električnih karakteristika LED-ova, kao i osnovnih principa dizajna kruga. Slijedeći korake navedene u ovom blogu, možete dizajnirati krug koji pruža pouzdan i efikasan rad višestrukih LED-ova.
Kao IR LED dobavljač, obavezan sam za pružanje visokog kvaliteta proizvoda i tehničke podrške koji će vam pomoći u vašim projektima. Bez obzira da li ste hobista ili profesionalni inženjer, možemo ponuditi prave rješenja za vaše potrebe. Ako ste zainteresirani za kupovinu naših IR LED-a ili imate bilo kakvih pitanja o dizajnu krugova, slobodno nas kontaktirajte za pregovore o kupovini.
Reference
- Boylestad, RL, & Nashelsky, L. (2012). Elektronski uređaji i teorija kruga. Pearson.
- Horowitz, P., & Hill, W. (2015). Umetnost elektronike. Univerzitet Cambridge University Press.