LED ドライバまたはバイポーラLEDドライバは、LEDまたはLEDランプへの調整された量の電流と電圧を供給する電気回路です。 LEDランプは、効率的に動作するように設計された電気回路に構成されたLEDの配置を含むライトです。バイポーラLEDドライバ回路はLED用に最適化された電源であり、一般に「LEDドライバ」として知られています。

LEDドライバーは、主交流（AC）電源（一次電圧）から電力を受け取ります。ドライバはこの一次電圧を整流して二次側に一定のDC電圧を生成し、LEDランプを駆動します。 LEDドライバーは、かさばる鉄心変圧器を使用して、メインの高電圧をLEDランプの低電圧（たとえば12V）に降圧することができます。

ほとんどの世帯は電力変換器低コストでフォームファクタが小さいため、LEDランプの電圧を下げることができます。

バイポーラLEDの基本構造

発光ダイオード（LED）は2端子半導体デバイスです。 LEDの PN接合熱ルミネッセンスと呼ばれるプロセスで電流が流れると、光子を放出します。 LEDの色は、使用する材料の種類によって決まります。これにより、半導体に固有のエネルギーバンドギャップの特性が決まります。

LEDの構造と回路記号

“tdcsデバイスを構築する方法 ”

LEDもP-N接合で作られていますが、エネルギー障壁が低すぎるため、シリコンは不適切です。最初のLEDはガリウムヒ素（GaAs）から作られ、約905nmの赤外光を生成しました。

この色を生成する理由は、GaAsの伝導帯と最低エネルギー準位（価電子帯）の間のエネルギー差です。 LEDに電圧が印加されると、電子には伝導帯に飛び込むのに十分なエネルギーが与えられ、電流が流れます。電子がエネルギーを失い、価電子帯に戻ると、光子（光）が放出されることがよくあります。

半導体における光子発光

マイクロコントローラーを使用したバイポーラLEDドライバー回路

これは以下に示す単純な回路であり、設計には、マイクロコントローラー、発振器、およびマイクロコントローラーのリセット回路のインターフェース、およびLED抵抗の選択が含まれます。

マイクロコントローラーを使用したバイポーラLEDドライバー回路

ここで使用されているLEDの順方向電圧降下は2.2Vであるため、5V電源を使用してバイアスをかけることができます。この回路は、マイクロコントローラーを使用してバイポーラLEDを駆動します。 LEDドライバ回路の制御は、マイクロコントローラープログラム、入力押しボタンに基づきます。したがって、マイクロコントローラは、2つの出力ピンに適切な信号を送信するようにプログラムされています。これらの出力ピンは、バイポーラLEDの端子に接続されています。

マイクロコントローラのインターフェースは、2つの押しボタンスイッチをポートP1に接続し、2色LEDの2つの端子をポートP2に接続することによって実現されます。発振器の設計安定性を提供するために2つの10pFセラミックコンデンサを選択することによって行われます。クロック信号は、11MHzの水晶発振器を使用して生成されます。

リセット回路は、10uFの電解コンデンサと10Kの抵抗を選択して、100msのリセットパルス幅を実現するように設計されています。抵抗両端の電圧降下は約1.2Vに保たれます。

バイポーラLEDドライバ回路の動作

回路の電源がオンになると、マイクロコントローラは常にポートP1の入力ピンをスキャンします。最初のボタンが押されると、マイクロコントローラは対応する入力ピンで低論理信号を受信し、それに応じてコンパイラは高論理信号をピンP0.0に割り当て、低論理信号をピンP0.1に割り当てます。これにより、LEDの赤いライトが光ります。

これで、2番目のボタンが押されると、コンパイラはそれに応じて低論理信号を割り当て、出力ピンとLEDの両方に割り当てられてLEDがオフになります。

555タイマーによるLEDの明るさ制御のためのLEDドライバ回路

555タイマーによるLEDの明るさ制御のためのLEDドライバ回路通常、電源をLEDにすばやく切り替え、と呼ばれるプロセスを使用して電源のオン/オフ比を制御することによって実現されます。パルス幅変調（PWM）。 LEDドライバには、定電流を維持するための制御ループも組み込まれています。

“三相ブラシレスDCモータードライバー ”

555タイマーによるLEDの明るさ制御のためのLEDドライバ回路

上に示したこの回路は、 555タイマーIC 。 555 ICのトリガーピンの電圧が1 / 3Vcc未満であるため、回路の電源をオンにします（5V）。

入力電圧はを介してコンデンサに到達します 10kΩポテンショメータコンデンサが時定数RdR1C（RdはダイオードD2の順方向抵抗）で充電を開始するように、ダイオードD2。

コンデンサの電圧が2 / 3Vccを超えると、555タイマーがリセットされます。その場合、出力はゼロボルトになります。この瞬間、コンデンサはグランド電位にあるため、ダイオードD1とポテンショメータR1を介して出力ピンに放電します。コンデンサの電圧が1 / 3Vccを下回ると、555ICの出力は再び5Vに上昇します。このプロセスは続行されます。

ここでは、充電パスと放電パスがダイオードD1とD2によって分離されているため、まったく異なります（上の画像を参照）。ポテンショメータの中点が50％（中央）にある場合、50％のデューティサイクル（等しいパルス幅の方形波）を得ることができます。

パルス幅は、充電時間と放電時間を変更することで変更できます。これは、ポテンショメータを調整することで可能です。したがって、必要な強度レベルに従ってPWM信号を取得します。

この信号は、4.7kΩの抵抗を介してLEDに適用されます。 LEDの明るさは方形波の平均値に比例します。高いパルス幅の場合、LEDの巨大な明るさを得ることが可能です。また、低パルスの場合、輝度が低下します。