原理圖
該電路由三個主要子電路組成:三角形振蕩器,PWM發(fā)生器和電容器充電/放電電路。第一個子電路,即三角形振蕩器,由運算放大器U1A和U1B組成,其中U1B配置為積分器,而U1A配置為施密特觸發(fā)器。積分器的輸出連接到施密特觸發(fā)器的輸入,這導致四個條件:
如果積分器的輸出電壓超過上限閾值,施密特觸發(fā)輸出開關(guān)低電平
如果積分器的輸出電壓超出下限閾值,施密特觸發(fā)輸出開關(guān)高電平
如果施密特觸發(fā)器的輸出高電平,則積分器的輸出電壓穩(wěn)定增加
如果施密特觸發(fā)器的輸出低,則積分器的輸出電壓穩(wěn)定下降
這四個條件的結(jié)果是U1B輸出端的連續(xù)三角波形。順便提一下,該振蕩器也產(chǎn)生方波,可以在U1A的輸出端找到。該電路對于那些想要與三角波同相的方波特別有用。但為什么我們?yōu)檫@個LED驅(qū)動電路配備了一個振蕩器呢?答案在于PWM,脈沖寬度調(diào)制。
當白熾燈泡打開和關(guān)閉時,它們不會立即這樣做。相反,它們需要時間來打開和關(guān)閉,這是現(xiàn)代LED燈不能做的事情。因此,為了用LED模擬這種效果,我們需要一個電路來有效地控制亮度。使用LED的最常見方法之一是使用PWM發(fā)生器。在我們的電路中,我們采用U1A和U1B產(chǎn)生的三角波形并將其饋入比較器U2B。由U2B產(chǎn)生的PWM輸出將與負輸入引腳相關(guān),使得該引腳上的較高電壓將導致具有較低占空比的PWM波形(即,比開啟更多的關(guān)閉)。負輸入引腳上的電壓越小,占空比就越高(即,更多的開啟比關(guān)閉)。由于LED連接到由U2B控制的晶體管開關(guān)(Q1),負極引腳上的大電壓會使LED變暗,而小電壓會使LED變亮。
現(xiàn)在我們有一個LED,其亮度可以通過電壓控制,我們需要產(chǎn)生一個非常類似于舊白熾燈泡的電壓信號。對于這個電路,我們使用一個簡單的RC電路,大約需要2秒鐘才能完全充電/放電。因此,當該電路的輸入(ON/OFF)連接到GND時,LED開始導通,當輸入連接到VCC時,LED逐漸關(guān)閉。
該項目可以使用許多不同的電路構(gòu)造技術(shù)構(gòu)建,包括面包板,條形板,矩陣板,甚至PCB。最初,我為這個項目設(shè)計了一個PCB,但是這個板因為不明原因而失敗了。目標是將這個電路變成一個小模塊,可以安裝轉(zhuǎn)換LED燈,因此使用了所有表面貼裝部件。我成功地制作了PCB,但是當打開時,其中一個LM358產(chǎn)生了所有神奇的煙霧!因此,此處顯示的是面包板版本。
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led
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