LED Dimmer solo con NPN BJT y potenciómetro

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¿Este circuito se ve bien? EstoytratandodehacerunalámparaRGBconcontrolesdemando.ElLEDtieneunacorrientemáximade20mA.Hecreadoconéxitounprototipofuncionaldelcircuitoacontinuación.

Nopertenezcoalfondodeelectrónica(porlotanto,paramiprioridadeslasimplicidaddelcircuito>sueficiencia).IntentécrearPWMutilizando555peronoobtuveelresultadodeseado.

Combinandotodaslasrespuestasysugerencias,¿tienesentidoelsiguientecircuito?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta nirmeets

4 respuestas

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¿Por qué molestarse con el BJT? Con una corriente máxima de 20 mA, y suponiendo una caída de voltaje mínima en el LED de 1.8V, la potencia disipada por el potenciómetro no puede ser más que:

$$ 20 \: \ mathrm {mA} \ cdot (5 - 1.8) \: \ mathrm V = 0.064 \: \ mathrm W $$

Esto está bien dentro de las capacidades de todos, excepto los potenciómetros más pequeños. Compruebe la hoja de datos para estar seguro, pero cualquier cosa lo suficientemente grande como para que un mando pueda manejar mucho más que esto.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La combinación de R2 y R3 sirve para aproximar un potenciómetro exponencial exponencial, ya que nuestra percepción del brillo es logarítmica. De lo contrario, terminará con un control que aparece cerca del brillo total en la mayor parte del rango de R2. Es posible que deba experimentar con diferentes valores de R3 para obtener la mejor respuesta, especialmente en un módulo RGB donde cada color tiene un voltaje de avance diferente.

R1 existe solo para poner una resistencia mínima en serie con D1, por lo que la corriente no puede subir demasiado cuando R2 se gira hasta la resistencia mínima. Muchas macetas no llegan a cero, por lo que es posible que necesites hacer que R1 sea más pequeño para obtener el brillo completo.

    
respondido por el Phil Frost
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No será muy estable: el color y el brillo cambiarán a medida que el transistor se caliente.

Aquí hay un circuito un poco mejor que es tan simple (utiliza un solo amplificador operacional cuádruple LM324 ):

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El voltaje en el extremo superior de los potes es de aproximadamente 450mV, por lo que la corriente máxima del LED es 0.45 / 18 = 25mA. Ajuste R4 para satisfacer sus necesidades. Se agregaron los 130 ohmios ya que este circuito puede suministrar suficiente corriente para quemar el LED y / o el transistor. Eso podría suceder si el extremo inferior de R2 se desconectara, por ejemplo. Es algo opcional, pero probablemente vale la pena incluirlo. Si el brillo del LED se aplana en la configuración alta, es posible que tenga que reducirlo.

También puede simplificarlo combinando los 3 R1 en una sola resistencia de 33K (por lo tanto, 1 parte menos que su circuito).

R1 y R2 proporcionan un voltaje a la entrada del amplificador operacional no inversor de 0 a 450 mV, dependiendo de la configuración del potenciómetro. El amplificador operacional acciona el transistor para extraer la corriente a través del LED para reproducir ese voltaje a través de R4, por lo que la corriente a través del LED se puede configurar desde cerca de cero hasta aproximadamente 25 mA con los valores que se muestran.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Cripes. También puedo añadir otra oportunidad para que la pruebes. Está más cerca de lo que ya tienes. Pero combinado con los otros enfoques que le entregamos aquí, le ofrece algunas opciones para probar.

Este se basa en resolver dos ecuaciones simultáneas que no me molestaré en escribir aquí (pero ver más abajo). Y tampoco puede hacer nada mal, a pesar del hecho de que un BJT de calentamiento tiene un \ $ V_ \ text variable. {BE} \ $ (Tomé algo de eso en cuenta.)

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\ $ R_4 \ $ establece la corriente máxima en quizás un poco más de aproximadamente \ $ 20 \: \ text {mA} \ $. Estoy usando el mismo valor \ $ 10 \: \ text {k} \ Omega \ $ para su potenciómetro como \ $ R_1 \ $. Las otras dos resistencias se usan para ayudar a que el circuito pase de una corriente muy baja en el LED (cerca, pero nunca exactamente, a cero) y luego a ese máximo que se acaba de mencionar.

La razón principal por la que ofrezco esta es que usa solo el BJT que ya usas, usa el mismo potenciómetro que ya usas y supongo que puedes encontrar esos valores de resistencia.

Debería ser fácil de probar con los tres tipos de LED que mencionó.

Sólo otra adición a muchos. Si descubre que un LED sigue siendo "visible" con el potenciómetro apagado, reduzca el valor de \ $ R_3 \ $ al siguiente valor estándar más bajo.

Para aquellos interesados en las ecuaciones, son:

$$ \ begin {align *} V_ \ text {CC} \ cdot \ frac {R_3} {R_1 + R_2 + R_3} & = V _ {\ text {BE} _ \ text {OFF}} + R_4 \ cdot I_ \ text {OFF} \ label { a} \ tag {OFF} \\\\ V_ \ text {CC} \ cdot \ frac {R_1 + R_3} {R_1 + R_2 + R_3} & = V _ {\ text {BE} _ \ text {ON}} + R_4 \ cdot I_ \ text {MAX} \ etiqueta {b} \ etiqueta {ON} \ end {align *} $$

Configuración \ $ V _ {\ text {BE} _ \ text {OFF}} = 400 \: \ text {mV} \ $, \ $ V _ {\ text {BE} _ \ text {ON}} = 750 \: \ text {mV} \ $, \ $ I_ \ text {OFF} = 0 \: \ text {mA} \ $, y \ $ I_ \ text {MAX} = 20 \: \ text {mA} \ $ y luego resolviendo para \ $ R_2 \ $ y \ $ R_3 \ $ obtuve: \ $ R_2 \ approx 15.7 \: \ text {k} \ Omega \ $ y \ $ R_3 \ approx 2.2 \: \ text {k} \ Omega \ $. Luego fue fácil establecer \ $ R_2 = 15 \: \ text {k} \ Omega \ $ y decidir establecer \ $ R_3 \ $ al siguiente valor más bajo de \ $ R_3 = 1.8 \: \ text {k} \ Omega \ $.

    
respondido por el jonk
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Todos estos circuitos son altamente ineficientes y darán poca vida a las baterías y los LED. En su lugar, utilice un esquema PWM que los active a un voltaje y una corriente constantes, pero con un ciclo de trabajo variable (de 0 a casi el 100%). Hay muchos circuitos en la red para eso, uno puede estar basado en el temporizador 555. Uno, no me tomo el crédito, puedes encontrar aquí enlace

    
respondido por el Rio de Loca

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