この記事では、6ボルトのバッテリーから100個以上の白色LEDを駆動する革新的な方法について説明しています。この回路は、IC 555を使用して昇圧トランスを駆動し、その出力は最終的にLEDの照明に使用されます。特別なPWM構成により、回路の電力効率が大幅に向上します。

設計の主な段階

IC555を使用したこの6V100 LED pwmドライバーの主なステージは、PWM制御機能と出力トランスのステップアップステージで構成された非安定マルチバイブレーターステージです。

pwmステージによって生成されたパルスは、トランスの入力巻線をダンプして飽和させるために使用され、トランスの出力巻線で指定されたレベルに増幅され、そこに接続されたLEDの束を駆動します。

PWM制御にIC555を使用

IC 555は、非安定マルチバイブレータとして、最も通常の構成で配線されています。 ICのピン配列は通常のフォーマットで構成されているため、回路に関するすべてがかなり一般的に見えます。ただし、2つのダイオードといくつかのプリセットを除いて、回路は通常の555非安定セットアップとは少し異なります。

ここに2つのダイオードとプリセットを含めることで、パルス形成を個別に制御できます。

このパルスの制御は、PWMまたはパルス幅変調と呼ばれます。

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回路でのPWMの実装は、図を参照し、次の点で理解できます。

最初に回路に電力が供給されると、ICのトリガーピンであるピン＃2がローになり、コンデンサが放電モードになり、出力がローに保持されます。

C2が完全に放電されると、最初はローからハイになっていた出力を反転します。この時点で、コンデンサC2はD1とP1を介して充電を開始し、ICのピン＃6でC2の両端の電圧が電源電圧の2/3に達するまで充電を開始します。が切り替えられると、出力とピン＃7が再びローになります。

回路図

上記の手順が繰り返され、出力で持続的な発振が発生します。

ただし、C2の充電期間と放電期間はパルスの出力期間に直接対応するため、C2の充電と放電を別々に変更または制御することで、それに応じて出力パルスの寸法を決定できるはずです。

ポットまたはプリセットP1およびP2は、これらの調整のために正確に配置されているため、PWM機能を構成します。

PWMアプリケーションは、本アプリケーションのもう1つの重要な機能に貢献します。パルスを適切に最適化することにより、回路を最も経済的な位置に設定して、比較的低いバッテリ消費量でLEDから最適な輝度を得ることができます。

ICからの出力は、ピン番号3から取得され、パワートランジスタとして駆動するために使用されます。

パワートランジスタのコレクタは通常のAC-DCトランスの2次（低電圧）巻線に接続されているため、電源電圧全体がトランスインダクタのこのセクションに定期的にダンプされます。

予想通り、二次巻線に強制されるこのパルス電圧は、トランスの一次巻線に比例した大きさの電圧を誘導します。

変圧器を通常のAC-DCアダプターアプリケーションで使用する場合と比較すると、プロセスは完全に逆になります。

電圧は、通常の一次巻線の仕様である約230ボルトに降圧されるのではなく、昇圧されます。

トランスの自由巻線端で利用可能なこの昇圧電圧は、実際には、長い直列接続といくつかの並列接続を介して配線された多数のLEDを駆動するために使用されます。

回路への電力供給方法

提案されている6V100 LEDドライバー回路は、6ボルトのSMFバッテリーと約4AHの容量で駆動されます。バッテリーの電力は非常に高いように見えるかもしれませんが、パラメーターは非常に多数のLEDを駆動するのには適していません。

この問題については、以前の投稿の数ですでに説明しました。基本的に、LEDは電圧駆動デバイスであり、電流ではありません。つまり、印加電圧が順方向電圧を満たす場合、LEDは公称電流レベルで点灯し、逆に、電圧がLED順方向電圧仕様と一致しない場合、LEDは点灯を拒否します。印加電流を飽和値の100倍にしても。

LEDに関連する別の要因は、これらのデバイスを指定された最小電流レベルと直列に実行できることです。

つまり、シリーズの電圧がシリーズの合計順方向電圧と一致する場合、必要な電流は、単一のLEDを点灯するために必要な大きさ程度になります。

このパラメータは、ソース電圧が非常に低い場合、LED配線の機能が不可欠になります。

したがって、6ボルトの電源から提案された回路について説明したように多数のLEDを駆動するには、上記の規則が必要になり、効果的に採用されています。