Stap 2: Het Circuit
De output LED huidige stroomt door R10 en R11 (huidige sensing weerstanden). De resulterende spanning is evenredig aan de huidige volgens de wet van Ohm. Deze spanning wordt vergeleken met de referentie spanning door een Comparateur. Zoals de Q3, huidige stroomt door L1, LED's, en de huidige sensing weerstanden inschakelt. Spoel staat geen huidige te schieten omhoog onmiddellijk, zodat de huidige geleidelijk verhoogt. Als de huidige hoger wordt, verhoogt de spanning aan van de comparator negatieve invoer pin ook. Wanneer het wordt hoger dan de referentie spanning, de reizen comparator, die uitgeschakeld Q3, die wordt wordt uitgeschakeld huidige stroomt in de spoel.
Nu omdat spoel is "opgeladen", stopt huidige niet onmiddellijk stroomt. Huidige stroomt vervolgens door de Schottky diode D3 voor het aandrijven van de LED's. Deze stroom geleidelijk vervalt, en als de huidige zo vervalt doet de spanning over de huidige zin weerstanden. Uiteindelijk de comparator flips weer terug, en de cyclus begint opnieuw. Deze methode om de huidige heet vaak "per cyclus" huidige beperken. (Deze "echte" huidige beperking werkt ook als een buit-in kortsluiting bescherming. Kortsluiting van de output schadelijk niet voor het circuit.)
Deze hele cyclus hierboven gebeurt zeer snel - zo snel als 500.000 keer per seconde. (Deze frequentie verandert afhankelijk van de voedingsspanning en LEDs vooruit neerzetten spanning en stroom. Ergens tussen 100 k - 500 kHz.)
De referentie spanning wordt gegenereerd door een gewone diode. Voorwaartse spanningsval van een diode is over 0.7V en relatief constant blijft. Dan potentiometer VR1 snijdt u de spanning - omdat de uitgangsstroom wordt vergeleken met deze spanning, dit op zijn beurt bepaalt de uitgangsstroom. Het bereik van de verandering is ongeveer 11:1 of 100% - 9%. Dit is vrij smal in vergelijking met een echte dimmer, maar het is heel handig. Soms na het installeren van het licht dat je je realiseert dat LEDs veel helderder zijn dan verwacht. U kunt dan gewoon de huidige bijsnijden naar beneden totdat de helderheid precies goed is.
U kunt de potentiometer weglaten en vervangen met weerstanden als uw project niet vragen.
De schoonheid van een controller van de switch-modus is dat het de uitgangsstroom bestuurt zonder te "branden" de overtollige energie. Energie uit de voeding wordt gebruikt slechts zo veel als nodig om de gewenste output huidige. Wat energie gaat verloren in het circuit als gevolg van de weerstand en andere factoren, maar niet zo veel. Een typische buck-converter heeft een rendement van 90% of hoger.
Van de Poorman Buck niet erg warm krijgen wanneer het in werking - alleen maar warm. In tegenstelling tot lineaire regulatoren nodig geen warmte zinken.
Verwijzingen
Buck Converter: http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter
Comparateur: http://en.wikipedia.org/wiki/Comparator
Uitgangsstroom configureren
Van de Poorman Buck kan zodanig worden geconfigureerd dat deze wordt overal leveren tussen 350mA naar 1A van uitgangsstroom. Combinatie van R2 van waarde en of u R11, kunt u de uitgangsstroom.
Hier vindt u voorbeelden van enkele configuraties:
| Uitgangsstroom | R2 waarde | Gebruiken R11? |
|---|---|---|
| 350mA (1W LED) | 10k | No |
| 700mA (3W LED) | 10k | Ja |
| 1A (5W LED) | 2.7k | Ja |
De huidige controle-pot VR1 bepaalt de uitgangsstroom van circa 9-100% van de huidige set. Dus als u de eenheid 1A leveren configureren, kunt u trimmen het neer op over 90mA gewoon door te draaien aan de pot. Dit kan worden gebruikt als een dimmer (hoewel het dimmen bereik enigszins beperkt is).
PWM Input
De basiswerking van dit circuit kan gebeuren met slechts één vergelijkingslocatie. Maar de meest populaire comparator IC (LM393) heeft twee comparatoren in. Zo in plaats van een van de comparatoren laten zitten niets doen, voegde ik een paar extra onderdelen zodat het PWM controleerbaar. de tweede comparator in het circuit werkt als een AND-poort zodat de PWM-input moet open (of logic hoog) voor de output LED's om in te schakelen. Meestal deze pin kan worden opengelaten (geen verbinding) en van de Poorman Buck zal werken zonder PWM. Maar wanneer u die extra controle moet, u kunt verbinding maken met Arduino of andere microcontroller en beheren van de high-power LED's aangesloten op de Poorman Buck. Met Arduino is controle net zo eenvoudig als het gebruik van de opdracht van de "AnalogWrite()". Tot 6 kan Poorman de Buck worden gecontroleerd door een Arduino.
Dit PWM-controle werkt binnen het huidige niveau is ingesteld door de huidige controle-pot. Dus als u de huidige verlaagt, kunnen 10% PWM evenveel donkerder, bijvoorbeeld.
De bron van de PWM-controle is niet beperkt tot microcontrollers. Om het even wat die spanning tussen 0 - rond 5V produceren kan worden gebruikt om de output aan en uit zetten. Wees creatief - foto weerstanden, timers, logic ICs gebruiken... De bovengrens van PWM frequentie is ongeveer 2kHz, maar ik denk dat 1kHz zou het optimum.
Deze PWM-input kan ook gebruikt worden als een externe aan/uit-schakelaar. Maar de LEDs zullen op wanneer de schakelaar is open, en uitgeschakeld wanneer gesloten - tegenovergestelde van gebruikelijke / uit-schakelaar.
