Bekalan kuasa untuk paparan LCD dan LED. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Power Supplies

 Komen artikel

Penunjuk dan paparan paparan kristal cecair (LCD) berdasarkan diod pemancar cahaya (LED) boleh dikendalikan daripada bekalan kuasa konvensional. Walau bagaimanapun, ini bukan cara terbaik untuk membekalkan kuasa. Di bawah akan ditunjukkan pilihan untuk menghidupkan menggunakan litar mikro khusus - pengawal selia voltan, yang dihasilkan oleh MAXIM.

Menggunakan potensiometer digital untuk melaraskan lampu latar LED

Potentiometer boleh atur cara 5 digit DS 1050 sedang dihasilkan sebagai elemen utama modulator lebar nadi (PWM). Tukar lebar nadi dari 0 hingga 100% dalam langkah 3, 125%. Potentiometer dikawal oleh antara muka bersiri dua wayar yang serasi dengan I²C, menangani sehingga lapan DS 1050s pada bas dua wayar. Penyelesaian litar untuk mengawal kecerahan lampu latar LED paparan kristal cecair ditunjukkan dalam rajah. satu.

Rajah 1.

Litar ini tidak direka untuk mengawal voltan kontras LCD. Paparan aksara 20x4 yang digunakan dalam contoh ini, taip DMC 20481 daripada Optrex, mempunyai lampu latar LED kuning-hijau. Penurunan voltan hadapan merentasi LED ialah 4,1 volt dan arus hadapan maksimum ialah 260mA.

Dengan menukar kitaran tugas modulator lebar nadi, dengan itu menukar kuasa input kepada LED. Apabila nadi adalah 100% daripada masa kitaran mod, kami mempunyai bekalan kuasa maksimum dan, oleh itu, kecerahan maksimum cahaya. Sebaliknya, apabila momentum kitaran ialah 0%, kecerahan cahaya juga adalah sifar.

Kawalan modulator PWM agak mudah. Satu-satunya keperluan ialah LED tidak berkelip. Mata kita tidak dapat melihat berkelip pada frekuensi 30 Hz dan ke atas. DS1050 "paling perlahan" beroperasi pada 1 kHz. Ini cukup untuk pemerhatian visual dan meminimumkan sinaran elektromagnet. Transistor MOS Q1 mesti dipilih supaya ia boleh digerakkan secara langsung oleh modulator lebar denyut 5V yang voltannya berbeza dari tanah ke V_cc. Kitaran tugas PWM lalai semasa dihidupkan ialah 2. Transistor dipacu PWM Q1 boleh menukar 260 mA yang diperlukan untuk lampu latar LED. Voltan ambang pintu transistor Q1 ialah 2-4 volt. Diod D1 jenis 1N4001 digunakan untuk menurunkan Vcc kepada 4,3 volt, iaitu kurang daripada penurunan voltan hadapan maksimum LED. Perintang dan bukannya diod yang ditentukan tidak digunakan kerana pelesapan kuasa yang tinggi. Untuk menutup MOSFET dengan pasti, perintang R3 dipasang, yang menghilangkan mod pintu "terapung" Q1.

Kapasitor C1 digunakan sebagai penapis kuasa, harus berfungsi dengan baik pada frekuensi tinggi dan dipasang sedekat mungkin dengan terminal U1, dengan jarak minimum ke sumber kuasa.

Potensiometer digital DS 1050 - 001 ditetapkan oleh perkakasan dengan alamat A=000. Program untuk mikropengawal jenis 8051 boleh didapati dalam lampiran "App. note 163" di tapak web MAXIM.

Untuk mengawal kontras paparan kristal cecair (LCD), bukannya potensiometer mekanikal tradisional, adalah dicadangkan untuk menggunakan potensiometer digital seperti DS1668/1669 Dallastats atau DS 1803. Peranti DS1668/1669 dipilih kerana ia menyediakan kedua-dua butang tekan. dan kawalan mikropengawal sesentuh pengumpul semasa. Ia juga penting bahawa peranti ini mempunyai memori tidak meruap dalaman yang membolehkan anda menyimpan kedudukan pengumpul semasa tanpa bekalan kuasa. Pada rajah. Rajah 2 menunjukkan skema untuk kawalan kontras LCD menggunakan potensiometer digital DS 1669.

nasi. 2. .

Sudah tentu, potensiometer digital berganda jenis DS 1803 juga boleh digunakan di sini.

Modul kristal cecair (LCM) dikuasakan oleh 5 volt. Voltan yang sama dibekalkan kepada DS 1669, yang rintangannya ialah 10 kOhm. Terminal pengumpul semasa disambungkan terus ke input kuasa V_o pemandu LCM.

Penggunaan potensiometer digital membolehkan anda mengurangkan saiz peranti, meningkatkan ketahanan dan memindahkan kawalan ke mikropengawal sistem dengan ketara.

Nah, kini kembali kepada kawalan LED. Dengan peningkatan populariti paparan kristal cecair warna dalam telefon mudah alih, PDA, kamera digital, dll., LED putih menjadi sumber cahaya yang popular.

Cahaya putih boleh disediakan sama ada oleh lampu pendarfluor katod sejuk (CCFLS) atau LED putih. Oleh kerana saiz, kerumitan dan kosnya yang tinggi, CCFLS telah lama menjadi satu-satunya sumber putih. Tetapi kini mereka kehilangan tempat kepada LED putih. Mereka tidak memerlukan voltan tinggi (200 - 500 VAC) dan pengubah besar untuk menghasilkan voltan ini. Dan walaupun penurunan voltan hadapan pada LED putih (3 hingga 4V) lebih tinggi daripada pada merah (1,8V) atau hijau (2,2 - 2,4V), ia masih memerlukan bekalan kuasa yang agak mudah. Kecerahan LED putih dikawal dengan menukar arus yang mengalir melaluinya. Kecerahan penuh berlaku pada 20 mA. Apabila arus yang mengalir melalui LED berkurangan, kecerahan berkurangan. Kamera digital dan telefon bimbit biasanya memerlukan 2 hingga 3 LED. Terdapat 2 cara untuk mengumpulkan LED: selari dan bersiri.

Apabila LED disambungkan secara bersiri, arus melalui setiap satu akan dijamin sama. Tetapi kemasukan sedemikian memerlukan voltan yang lebih tinggi daripada sambungan selari. Apabila disambung secara selari, voltan adalah lebih kurang sama dengan penurunan voltan ke hadapan merentasi satu LED dan bukannya penurunan voltan merentasi keseluruhan baris LED. Walau bagaimanapun, kecerahan diod boleh berbeza disebabkan oleh penyebaran penurunan voltan ke hadapan merentasi LED, oleh itu arus berbeza, jika ia tidak dikawal. Voltan bateri dalam kebanyakan kes tidak mencukupi untuk menyalakan LED putih, jadi penukar DC/DC mesti digunakan. Dalam kes ini, sambungan selari LED adalah wajar, kerana penukar DC / DC paling berkesan dengan nisbah kecil peningkatan voltan keluaran kepada voltan input.

Sambungan selari LED

Terdapat tiga cara utama untuk menyambungkan LED secara selari, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. 3.

Rajah 3.

1. Peraturan arus bebas melalui setiap diod.
2. Arus dikawal oleh perintang balast daripada sumber terkawal voltan yang sepadan dengan penurunan voltan hadapan merentasi LED.
3. Dari sumber dengan arus boleh laras, voltan diperoleh sama dengan penurunan voltan merentasi LED dan perintang boleh laras, dan dengan bantuan perintang balast, arus melalui LED yang tinggal dikawal.

Mari kita lihat lebih dekat pada pilihan ini.

Cara mudah untuk mengawal arus yang mengalir melalui LED adalah dengan menggunakan cip yang direka khas untuk tujuan ini. Litar pensuisan ditunjukkan dalam rajah. 4. Ditunjukkan di sini ialah cip MAX1916 murah yang membolehkan anda melaraskan arus melalui 3 LED putih. Ketepatan mutlak arus ialah 10%, dan arus yang mengalir melalui LED berbeza tidak lebih daripada 0,3%. Ini adalah ciri yang paling penting, kerana fluks bercahaya dari setiap LED mestilah sama. Pada kecerahan penuh, arus melalui LED ialah 20 mA. Dalam kes ini, 225 mV sudah mencukupi, melebihi penurunan voltan merentasi LED, untuk litar mikro mengekalkan nilai semasa yang ditetapkan. Menetapkan arus melalui LED dilakukan menggunakan perintang R_menetapkan. Persamaan untuk mengira arus adalah seperti berikut.

di mana:
I_membawa - arus mengalir melalui LED [mA]
230 - faktor penukaran cip
U_keluar - voltan keluaran pengawal selia
U_menetapkan = 1, 215 V
R_menetapkan -perintang dipasang di antara output pengawal selia dan input SET MAX1916 (kΩ).

Rajah 4.

Arus mutlak juga mesti dikawal, tetapi kecerahan akan berubah secara umum untuk keseluruhan peranti (contohnya, paparan telefon). Perubahan dalam kecerahan boleh diperoleh dengan menggunakan input daya (EN) cip dengan isyarat modulasi lebar denyut. Kecerahan maksimum adalah pada 100% lebar nadi, dan pada 0% - LED tidak bersinar.

Kaedah pensuisan ini kurang tepat, kerana arus individu melalui setiap LED tidak dikawal. Bagaimanakah seseorang boleh meningkatkan ketepatan mutlak arus yang mengalir dan memadankannya melalui setiap diod?

Arus melalui LED dikira dengan formula:

I_membawa = (V_keluar -V_d) / R

Disebabkan oleh variasi pengeluaran, walaupun pada arus yang sama, penurunan voltan langsung merentasi LED (V_d) mungkin berbeza. Anda boleh menulis nisbah dua arus melalui 2 diod

I1/I2 = R2/R1 [(V_keluar -V_d1)/(V_keluar -V_d2)]

Dengan mengambil kira bahawa perintang mempunyai ketepatan yang tinggi (ini boleh diterima), kami mempunyai:

I1/I2 = (V_keluar -V_d1)/(V_keluar -V_d2)

Ia berikutan bahawa nisbah (perbezaan) arus melalui diod adalah lebih kecil, lebih tinggi voltan keluaran sumber kuasa. Perlu diingat bahawa penumpuan nilai-nilai arus melalui LED dibayar oleh penggunaan kuasa yang lebih tinggi. Oleh itu, kami boleh mengesyorkan voltan pada output pengawal selia bersamaan dengan 5 volt.

Untuk mendapatkan voltan sedemikian, anda boleh menggunakan penukar mudah seperti MAX 1595 (U_keluar = 5V, I_keluar = 125 mA), atau gunakan pemancar keluaran berubah MAX1759. Oleh itu, dengan menukar voltan keluaran pengawal selia, adalah mungkin untuk membetulkan arus dalam LED ke tahap yang dikehendaki (contohnya, 20 mA). Jika tidak mungkin untuk membetulkan arus dengan melaraskan voltan pada output bekalan kuasa, maka perintang dan transistor MOS diletakkan selari dengan perintang balast R1a: R3a, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 5. Menghidupkan dan mematikan transistor MOS dengan tahap logik, anda boleh menyambung atau memutuskan sambungan perintang tambahan R1v:.R3v, dengan berkesan mengubah nilai perintang balast.

Rajah 5.

Menggunakan penukar dengan arus keluaran boleh laras. Pada rajah. 3c menunjukkan prinsip menggunakan penukar arus keluaran berubah-ubah. Dalam senario ini, arus melalui salah satu diod (rajah 3c - D1) ditukar kepada penurunan voltan merentasi perintang R1 dan voltan inilah yang dikekalkan oleh penukar. Penukar boleh menjadi jenis kunci, kapasitor bertukar atau pengawal selia linear.

Persamaan untuk arus melalui LED adalah sama seperti di atas.

I_x = (V_keluar -V_dx) / R_x (1)

Tetapi dalam kes ini V_keluar tidak boleh laras, tetapi I1 boleh laras dan nilainya adalah

I1 = V_oc /R1(2)

di mana: V_oc - voltan maklum balas diambil daripada perintang R1.

Oleh kerana arus hanya satu diod dikawal, penurunan voltan hadapan yang berbeza merentasi LED boleh menyebabkan arus yang berbeza mengalir melaluinya. Dalam kes ini, anda boleh menggunakan yang berikut. Kami membahagikan perintang kepada 2 bahagian: R1 \u1d R1A + R1B dan menggantikannya dalam persamaan (1), dan menggantikan nilai R2 dalam persamaan (1) dengan R2B. R3 dan R1 tidak memerlukan pemisahan perintang. Nilai mereka mestilah sama dengan R1A + R1B. Sekarang output pengawal selia akan mengekalkan voltan yang ditentukan oleh penurunan voltan merentasi perintang R6B, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. 1. Jika tetapan dari R1B adalah sama dengan voltan RXNUMX, maka penguat ralat akan kekal dalam keadaan yang sama, voltan keluaran pengawal selia akan meningkat, yang akan memastikan padanan arus melalui setiap LED.

Rajah 6.

Penjujukan LED

Kelebihan utama menyambungkan LED dalam rantaian siri ialah arus yang sama mengalir melalui semua diod dan kecerahan cahaya adalah sama. Kelemahan dengan kemasukan ini: voltan yang lebih tinggi diperlukan, kerana penurunan voltan pada setiap LED disimpulkan. Malah 3 LED putih memerlukan 9 - 12 volt. Biasanya, pengawal selia utama digunakan untuk kemasukan sedemikian, sebagai penukar yang paling berkesan untuk tujuan ini. Rajah 7 menunjukkan gambar rajah sambungan pengatur kekunci MAX 1848, direka untuk mengawal tiga LED putih yang disambungkan secara bersiri. Peranti ini boleh dikuasakan dari 2,6 hingga 5,5 volt dengan voltan keluaran sehingga 13 volt. Julat input direka untuk satu bateri Li-ion atau 3 bateri NiCD/NiMH. Kekerapan operasi pengawal selia ialah 1,2 MHz, yang membolehkan penggunaan komponen luaran dengan dimensi minimum. Output adalah isyarat PWM. Lebihan voltan dibetulkan dan disalurkan ke LED. Arus melalui LED, dan dengan itu kecerahan, boleh dilaraskan menggunakan sama ada voltan sampel DAC atau isyarat PWM yang ditapis digunakan pada input CTRL MAX 1848. MAX 1848 adalah sehingga 87% cekap dengan LED.

Rajah. Xnumx

Untuk paparan besar yang memerlukan banyak LED, pengawal kekunci MAX 1698 boleh digunakan (lihat Rajah 8). Litar mikro boleh beroperasi daripada voltan masukan hanya 0,8 Volt, dan voltan keluaran dihadkan oleh voltan pengendalian MOSFET saluran-n luaran. Voltan maklum balas rendah, sehingga 300 mV (pin FB) menyumbang kepada kecekapan maksimum litar, yang mencapai 90%. Kecerahan LED dilaraskan menggunakan potensiometer, di mana berus disambungkan ke pin ADJ litar mikro. Potentiometer boleh digunakan kedua-dua analog dan digital.

Rajah. Xnumx

Sudah tentu, bilangan cip yang digunakan untuk kuasa dan lampu latar kristal cecair dan paparan LED tidak terhad kepada nama yang dibentangkan dalam artikel. Sekiranya pembaca ingin memilih litar mikro yang diperlukan untuk kes tertentunya, maka tidak ada yang lebih mudah daripada memasuki laman web maxim-ic.com dan berkenalan dengan ciri-ciri produk di sana.

Bahan maklumat terpakai syarikat MAXIM.

Pengarang: A. Shitikov; Terbitan: radioradar.net

Lihat artikel lain bahagian Power Supplies.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Bekalan kuasa tanpa kipas SilverStone Nightjar NJ600 06.10.2018 Barisan bekalan kuasa Nightjar SilverStone Technology akan diperluaskan dengan NJ600 600-watt tidak lama lagi. Peranti ini terkenal dengan sistem sambungan kabel modularnya, dan disebabkan tahap kecekapan yang tinggi (sehingga 96% dalam rangkaian 230 V), disahkan oleh sijil 80 Plus Titanium, ia berpuas hati dengan penyejukan pasif sepenuhnya. Bekalan kuasa tanpa kipas SilverStone Nightjar NJ600 mempunyai satu talian 12 volt berkadar untuk beban berterusan 50 A (600 W). Peranti ini termasuk sistem perlindungan terhadap litar pintas, terlalu panas, lebih dan di bawah voltan, lebih arus dan lebih kuasa, dan sisihan voltan +12 V, +5 V dan +3,3 V daripada nilai nominal tidak melebihi 2%. Berat PSU ialah 1,8 kg, dimensi - 170 x 150 x 86 mm. Kekuatan kebaharuan ini juga termasuk kehadiran dalam set penghantaran dua (4+4)-pin kabel EPS12V dan sepasang kabel dengan dua (6+2)-pin penyambung Kuasa PCI-E. Tempoh jaminan adalah tiga tahun.

Berita menarik lain:

▪ Panasonic akan mencipta TV 16 kali lebih jelas daripada HD Penuh

▪ Pembersih dalam bilik yang baru dicat

▪ Beruang Hawa

▪ Penyepaduan pengesan asap ke dalam komputer dan peranti mudah alih

▪ LED inframerah lwn Face ID

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Alat dan mekanisme untuk pertanian. Pemilihan artikel

▪ artikel Apa itu RIAA, MM dan MC. Seni audio

▪ artikel Mengapa kapal selam nuklear Amerika tenggelam tepat di jeti pada tahun 1969? Jawapan terperinci

▪ artikel Komposisi fungsi TV Schneider. Direktori

▪ artikel Modulator PWM mudah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Misteri Poster Koyak. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024