RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ LCD ve LED ekranlar için güç kaynakları. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç kaynakları Sıvı kristal ekranlar (LCD'ler) ve ışık yayan diyot (LED) ekranlar, geleneksel güç kaynaklarıyla çalışabilir. Ancak bu, güç sağlamanın en iyi yolu değildir. Aşağıda MAXIM tarafından üretilen özel mikro devreler - voltaj regülatörleri kullanan anahtarlama seçeneklerini göstereceğiz. LED arka ışığını ayarlamak için dijital potansiyometre kullanma Üretilen 5 haneli programlanabilir potansiyometre DS 1050, darbe genişlik modülatörünün (PWM) ana elemanı olarak kullanılır. Darbe genişliğini 0, %100'lik adımlarla %3'dan %125'e değiştirin. Potansiyometre I ile uyumlu iki telli seri arayüz üzerinden kontrol edilir2C, iki kablolu bir veri yolu üzerinde sekiz adede kadar DS 1050'yi adresler. Sıvı kristal ekranın LED arka ışığının parlaklığını kontrol etmek için devre çözümü Şekil 1'de gösterilmektedir. XNUMX.
Bu devre LCD ekranın kontrast voltajını kontrol etmek için tasarlanmamıştır. Bu örnekte kullanılan Optrex'in DMC 20 tipi 4x20481 karakterli ekranı sarı-yeşil LED arka aydınlatmaya sahiptir. LED'ler arasındaki ileri voltaj düşüşü 4,1 Volt ve maksimum ileri akım 260 mA'dır. Darbe genişliği modülatörünün görev döngüsünü değiştirerek LED'lere sağlanan güç değişir. Darbe mod döngü süresinin %100'ü olduğunda, maksimum güç kaynağına ve buna bağlı olarak maksimum parlaklığa sahip oluruz. Ve bunun tersine, döngü darbesi %0 olduğunda parıltının parlaklığı da sıfırdır. Bir PWM modülatörünü kontrol etmek oldukça basittir. Tek şart LED'lerin yanıp sönmemesidir. Gözümüz 30 Hz ve üzeri frekanslarda yanıp sönmeyi göremez. "En yavaş" DS1050, 1 kHz frekansta çalışır. Bu, görsel gözlem ve elektromanyetik radyasyonun en aza indirilmesi için oldukça yeterlidir. Gerilimi topraktan V'ye değişen 1 V'luk bir darbe genişliği modülatörü tarafından doğrudan sürülebilmesi için MOSFET Q5'in seçilmesi gerekir.cc. Varsayılan olarak, açılışta PWM görev döngüsü 2'dir. Bir PWM sinyali tarafından kontrol edilen Q1 transistörü, LED arka ışığı için gerekli olan 260 mA'lık bir akımı anahtarlayabilir. Transistör Q1'in geçit eşik voltajı 2-4 Volt'tur. Vcc'yi 1 volta düşürmek için 1N4001 tipi D4,3 diyot kullanılır; bu, LED'lerin maksimum ileri voltaj düşüşünden daha azdır. Yüksek güç kaybı nedeniyle belirtilen diyotun yerine bir direnç kullanılmaz. MOS transistörünü güvenilir bir şekilde kapatmak için, Q3 kapısının "değişken" modunu ortadan kaldıran R1 direnci takılıdır. Kondansatör C1 bir güç filtresi olarak kullanılır, yüksek frekanslarda iyi çalışmalıdır ve güç kaynağına minimum mesafeyle U1 terminallerine mümkün olduğu kadar yakın monte edilmelidir. Dijital potansiyometre DS 1050 - 001, A=000 adresli donanıma monte edilir. 8051 mikrodenetleyicinin programına MAXIM web sitesindeki "Uygulama notu 163" ekinde ulaşılabilir. Sıvı kristal ekranların (LCD'ler) kontrastını kontrol etmek için, geleneksel mekanik potansiyometreler yerine, DS1668/1669 Dallastats veya DS 1803 tipi bir dijital potansiyometre kullanılması önerilmektedir. DS1668/1669 cihazları, hem düğme hem de düğme sağladıkları için seçilmiştir. Akım toplayıcının mikrodenetleyici kontrolü. Bu cihazların, akım toplayıcının konumunu güç kaynağı olmadan kaydetmenize olanak tanıyan dahili kalıcı belleğe sahip olması da önemlidir. İncirde. Şekil 2. dijital potansiyometre DS 1669 kullanılarak bir LCD'nin kontrastını kontrol etmek için bir devreyi gösterir.
Elbette burada DS 1803 tipi çift dijital potansiyometre de kullanılabilir. Sıvı kristal modül (LCM) 5 Volt ile çalışır. Aynı voltaj, direnci 1669 kOhm olan DS 10'a da verilir. Akım toplayıcı terminali doğrudan V güç girişine bağlanır.o LCM sürücüleri. Dijital potansiyometrenin kullanılması cihazın boyutunu küçültmeyi, dayanıklılığı önemli ölçüde artırmayı ve kontrolü sistem mikro denetleyicisine aktarmayı mümkün kılar. Şimdi LED'leri kontrol etmeye geri dönelim. Cep telefonlarında, cep bilgisayarlarında, dijital kameralarda vb. renkli likit kristal ekranların popülaritesinin artmasıyla birlikte beyaz LED'ler popüler aydınlatma kaynakları haline geliyor. Beyaz ışık, soğuk katot floresan lambalar (CCFLS) veya beyaz LED'ler ile sağlanabilir. Boyutu, karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle CCFLS uzun süre tek beyaz kaynağıydı. Ancak şimdi beyaz LED'lere karşı zemin kaybediyorlar. Bu voltajı üretmek için yüksek voltaja (200 - 500 VAC) ve büyük bir transformatöre ihtiyaç duymazlar. Her ne kadar beyaz bir LED'deki ileri voltaj düşüşü (3'ten 4V'a) kırmızıdan (1,8V) veya yeşilden (2,2 - 2,4V) daha yüksek olsa da, yine de oldukça basit güç kaynaklarına ihtiyaç duyuyorlar. Beyaz bir LED'in parlaklığı, içinden geçen akımın değiştirilmesiyle kontrol edilir. Tam parlaklık 20 mA akımda gerçekleşir. LED'den geçen akım azaldıkça parlaklık azalır. Dijital kameralar ve cep telefonları genellikle 2 ila 3 LED gerektirir. LED'leri gruplandırmanın 2 yolu olabilir: paralel ve seri. LED'ler seri olarak bağlandığında, her birinden geçen akımın aynı olması garanti edilir. Ancak böyle bir bağlantı, paralel bağlantıya göre daha yüksek voltaj gerektirir. Paralel bağlandığında voltaj, tüm LED sırası boyunca voltaj düşüşü yerine yaklaşık olarak bir LED boyunca ileri voltaj düşüşüne eşittir. Bununla birlikte, LED'ler arasındaki ileri voltaj düşüşündeki değişiklik nedeniyle diyotların parlaklığı değişebilir, dolayısıyla regüle edilmezse farklı akımlar ortaya çıkabilir. Çoğu durumda akü voltajı beyaz LED'i yakmaya yeterli değildir, bu nedenle bir DC/DC dönüştürücü kullanılmalıdır. Bu durumda, LED'lerin paralel bağlanması tercih edilir, çünkü DC/DC dönüştürücüler, artan çıkış voltajının giriş voltajına oranı küçük olduğunda en etkili şekilde çalışır. LED'lerin paralel bağlantısı Şekil 3'de gösterildiği gibi LED'leri paralel bağlamanın üç ana yolu vardır. XNUMX.
Bu dahil etme seçeneklerine daha yakından bakalım LED'lerden akan akımı kontrol etmenin basit bir yolu, bu amaç için özel olarak tasarlanmış bir çip kullanmaktır. Bağlantı şeması Şekil 4'de gösterilmektedir. 1916. Burada ucuz bir IC olan MAX3 gösterilmektedir; bu devre, akımı 10 beyaz LED aracılığıyla düzenlemenizi sağlar. Akımın mutlak doğruluğu %0,3'dur ve LED'lerden akan akımlar arasında %20'ten fazla farklılık yoktur. Bu en önemli özelliktir, çünkü her LED'in ışık akısı aynı olmalıdır. Tam parlaklıkta LED'den geçen akım 225 mA'dır. Bu durumda, çipin ayarlanan akım değerini koruması için LED'ler arasındaki voltaj düşüşünü aşan XNUMX mV yeterlidir. Akımın LED'ler üzerinden ayarlanması direnç R kullanılarak yapılırset. Akımı hesaplamak için denklem aşağıdaki gibidir. burada:
Mutlak akımın da kontrol edilmesi gerekir, ancak cihazın tamamında (örneğin bir telefon ekranı) parlaklık bir bütün olarak değişecektir. Mikro devrenin çözünürlük girişine (EN) bir darbe genişliği modülasyonu sinyali uygulanarak parlaklıkta bir değişiklik elde edilebilir. Maksimum parlaklık %100 darbe genişliğinde olacak ve %0'da LED yanmayacaktır. Ayarlanabilir çıkış voltajına sahip bir güç kaynağı kullanmaBu anahtarlama yöntemi daha az doğrudur çünkü her bir LED'den geçen bireysel akımlar düzenlenmez. Her diyottan akan ve bunları eşleştiren akımların mutlak doğruluğunu nasıl artırabiliriz? LED'den geçen akım aşağıdaki formülle hesaplanır: ILed = (Vdışarı - Vd)/R Üretim farklılıklarından dolayı, aynı akımlarda bile LED (V) boyunca ileri voltaj düşüşüd) farklı olabilir. 2 diyottan geçen iki akımın oranını yazabilirsiniz I1/I2 = R2/R1 [(Vdışarı - Vd1)/(Vdışarı - Vd2)] Dirençlerin yüksek doğruluğa sahip olduğunu hesaba katarsak (bu kabul edilebilir), elimizde: I1/I2 = (Vdışarı - Vd1)/(Vdışarı - Vd2) Bundan, diyotlar arasındaki akım oranının (farkının) ne kadar küçük olursa, güç kaynağının çıkış voltajı o kadar yüksek olur. Mevcut değerlerin LED'ler aracılığıyla yakınsamasının daha yüksek güç tüketimi ile karşılandığı unutulmamalıdır. Bu nedenle regülatör çıkışında 5 Volt'a eşit bir voltaj önerebiliriz. Böyle bir voltaj elde etmek için MAX 1595 (U) gibi basit dönüştürücüler kullanabilirsiniz.O = 5V, benO = 125 mA) veya ayarlanabilir çıkışlı MAX1759 dönüştürücüler kullanın. Böylece regülatörün çıkış voltajını değiştirerek LED'lerdeki akımları istediğiniz seviyeye (örneğin 20 mA) ayarlayabilirsiniz. Güç kaynağının çıkışındaki voltajı ayarlayarak akımı ayarlamak mümkün değilse, dirençler ve MOS transistörleri, Şekil 1'de gösterildiği gibi R3a:R5a balast dirençlerine paralel olarak yerleştirilir. 1. MOS transistörlerini mantıksal bir seviyede açıp kapatarak, balast direncinin değerini etkili bir şekilde değiştirerek ek R3в:.RXNUMXв dirençlerini bağlayabilir veya bağlantısını kesebilirsiniz.
LED'den geçen akımın denklemi yukarıda sunulanla aynıdır. Ix = (Vdışarı - Vdx)/Rx (1) Ama bu durumda Vdışarı düzenlenmemiştir ancak I1 düzenlenmiştir ve değeri ben1 = Vok /R1 (2) nerede: Vok - R1 direncinden alınan geri besleme voltajı. Yalnızca bir diyotun akımı düzenlendiğinden, LED'ler üzerindeki farklı ileri voltaj düşüşleri, içinden akan akımlarda farklılıklara neden olabilir. Bu durumda aşağıdakileri kullanabilirsiniz. Direnci 2 parçaya bölelim: R1 = R1A + R1B ve bunu denklem (1)'de yerine koyalım ve denklem (1)'deki R2'in değerini R1B ile değiştirelim. R2 ve R3 için direnç bölünmesine gerek yoktur. Değerleri R1A + R1B'ye eşit olmalıdır. Şimdi regülatör çıkışı, Şekil 1'de gösterildiği gibi R6B direnci üzerindeki voltaj düşüşüyle belirlenen voltajı koruyacaktır. 1. R1B'den gelen ayar RXNUMX'in voltajına eşitse, uyumsuzluk amplifikatörü aynı durumda kalacak, regülatörün çıkış voltajı artacak ve bu da her bir LED üzerinden akımların eşleşmesini sağlayacaktır.
LED'lerin sıralı aktivasyonu LED'leri seri zincire bağlamanın ana avantajı, tüm diyotlardan aynı akımın akması ve parlaklığın aynı olmasıdır. Bu bağlantının dezavantajı, her bir LED'deki voltaj düşüşünün toplanması nedeniyle daha yüksek bir voltajın gerekli olmasıdır. 3 beyaz LED bile 9 - 12 volt voltaj gerektirir. Tipik olarak bu tür bir dahil etme işlemi için, bu amaçlara yönelik en etkili dönüştürücüler olarak temel düzenleyiciler kullanılır. Şekil 7, seri bağlı üç beyaz LED'i kontrol etmek için tasarlanmış MAX 1848 anahtar regülatörünün bağlantı şemasını göstermektedir. Cihaz, 2,6 volta kadar çıkış voltajıyla 5,5 ila 13 volt arasında çalıştırılabilir. Giriş aralığı bir Li-ion pil veya 3 NiCD/NiMH pil için tasarlanmıştır. Regülatörün çalışma frekansı 1,2 MHz'dir ve bu, minimum boyutlarda harici bileşenlerin kullanılmasına olanak tanır. Çıkış bir PWM sinyalidir. Aşırı voltaj düzeltilir ve LED'lere uygulanır. DAC'den alınan voltaj veya MAX 1848 çipinin CTRL girişine uygulanan filtrelenmiş PWM sinyali kullanılarak LED'lerden geçen akım ve dolayısıyla parlaklık ayarlanabilmektedir.MAX 1848'in LED'lerle çalışırken verimliliği %87'ye ulaşmaktadır.
Çok sayıda LED gerektiren büyük ekranlar için MAX 1698 tuş denetleyicisi kullanılabilir (bkz. Şekil 8). Mikro devre yalnızca 0,8 Volt'luk bir giriş voltajıyla çalışabilir ve çıkış voltajı, harici n-kanallı MOSFET'in çalışma voltajıyla sınırlıdır. 300 mV'ye kadar düşük geri besleme voltajı (FB pini), %90'a ulaşan maksimum devre verimliliğine katkıda bulunur. LED'in parlaklığı, fırçası mikro devrenin ADJ pinine bağlanan bir potansiyometre kullanılarak ayarlanır. Potansiyometre analog veya dijital olarak kullanılabilir.
Elbette sıvı kristal ve LED ekranlarda güç kaynağı ve arka aydınlatma için kullanılan mikro devrelerin sayısı makalede sunulanlarla sınırlı değildir. Okuyucu kendi özel durumu için gerekli olan mikro devreleri seçmek isterse, maxim-ic.com web sitesine giriş yapıp oradaki ürünlerin özelliklerini tanımaktan daha kolay bir şey yoktur. MAXIM'in bilgi materyalleri kullanıldı. Yazar: A. Shitikov; Yayın: radyoradar.net Diğer makalelere bakın bölüm Güç kaynakları. Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar. En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler: Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
Diğer ilginç haberler: ▪ En küçük uzaktan kumandalı robot ▪ Dalış böceği cilt bakım cihazı ▪ Biohull ile insansız hava araçları ▪ İki dillilik bilgi algısını ve dikkati geliştirir Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik
Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri: ▪ Sitenin amatör radyo ekipmanı siteleri bölümü. Makale seçimi ▪ makale İşi zevkle birleştirin. Popüler ifade ▪ makale Ceza esareti kelimesi nereden geldi? ayrıntılı cevap ▪ makale Endüstriyel binaların temizleyicisi. İş tanımı ▪ Makale Suyun mucizevi dönüşümü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Bu makaleye yorumunuzu bırakın: Makaleyle ilgili yorumlar: Andrew Z80'deki "tamamlanmamış" cihazımın ilginç bir versiyonuna geri döndüm. 1987 için RTVE'den bir dizi makale var, ancak 1 için RTVE #2 ve #1988'nin sonu yok. Arşivlerde sadece 4. ve 8. numara var. Bu Makale başka bir "Çılgın" Fikir hakkında çok az bilgi veriyordu: Eski Bir Dizüstü Bilgisayarla Ne Yapılmalı COMPAQ LTE 5300 LCD monitörünü DVM arayüzüne bağlamayla ilgili materyallere ihtiyacımız var... Bu sayfanın tüm dilleri Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri www.diagram.com.ua |