Titreşimsiz LED Dimmer Devresi – 100 kHz PWM LED Sürücü ve Parlaklık Kontrolü

guclusat

Tanınmış Üye
Süper Moderatör
1724424309215.webp

Titreşimsiz LED Dimmer Devresi (100 kHz PWM LED Sürücü ve Parlaklık Kontrolü)

Şemadaki devrenin Türkçe malzeme listesi, teknik çalışma prensibi ve öne çıkan özellikleri aşağıda ayrıntılı olarak sunulmuştur.

Malzeme Listesi (Parts List)​

Eleman KoduDeğer / ModelAçıklama
IC1 (IC1A, IC1B)LM393Çiftli Karşılaştırıcı (Dual Comparator) Entegresi
IC2 (IC2A-IC2F)CD40106Altılı Schmitt Trigger Değil (Hex Inverter) Entegresi
Q1IRF530N-Kanal Güç MOSFET (Anahtarlama Elemanı)
U? (TL431)TL431Hassas Voltaj Referans Entegresi (2.495V Referans)
D1SBL550Schottky Hızlı Diyot (Free-Wheeling / Boşalma Diyodu)
L13mHGüç İndüktörü (Akım Düzeltme / Filtre Bobini)
R16.8KΩ (6K8)TL431 Katot Ön Direnci
R251KΩReferans Bölücü Direnç
R310KΩLM393 Open-Collector Çıkış Pull-Up Direnci
R41Ω (1 Ohm)Akım Algılama Direnci (Current Sense Resistor)
R51.5KΩ (1K5)Akım Geri Besleme Filtre Direnci
R610K PotMaksimum Akım / Eşik Ayar Potansiyometresi
R710K PotParlaklık (Dimmer) Ayar Potansiyometresi
C11nFZamanlama / Osilasyon Kondansatörü
C2100pFAkım Geri Besleme Filtre Kondansatörü
C3, C4100nFDekuplaj / Gürültü Engelleyici Seramik Kondansatörler
C52.2µF (2µ2)Referans Gerilimi Filtre Kondansatörü
C647µFBesleme Ana Filtre Elektrolitik Kondansatörü
S1Aç/Kapa AnahtarGüç Anahtarı

Devre Açıklaması ve Çalışma Prensibi​

Bu devre, geleneksel PWM dimmer devrelerinden farklı olarak yüksek frekansta (yaklaşık 100 kHz) çalışarak ve sabitleştirilmiş akım mantığını (Buck-converter türevi) kullanarak LED'lerde insan gözünün veya kameraların algılayamayacağı şekilde titreşimsiz (flicker-free) bir parlaklık kontrolü sağlar.
  1. Voltaj Referans Katı:

    TL431 ayarlanabilir zener/referans entegresi, giriş voltajı dalgalansa bile (9V - 15V arası) devrenin parlaklık ve akım referansını sabit tutar. R2, R6 ve R7 potansiyometre ağı üzerinden LM393'ün evirmeyen (+) girişine son derece kararlı bir referans gerilimi iletilir.
  2. Histerezisli Karşılaştırıcı ve Osilatör (LM393):

    LM393 (IC1A) karşılaştırıcı olarak çalışır. R7 potansiyometresi ile belirlenen referans gerilimi ile R4 sensör direnci üzerinden gelen akım geri beslemesi karşılaştırılır. C1 (1nF) kondansatörü devreye histerezis ve yüksek frekans osilasyon özelliği katar.
  3. MOSFET Sürücü Katı (CD40106 Paralel Tampon):

    LM393 çıkışı açık kolektör (open-collector) olduğundan R3 ile pull-up yapılır. Buradan çıkan sinyal ilk olarak CD40106'nın bir kapısına (IC2A) girer, ardından kalan 5 kapı (IC2B, IC2C, IC2D, IC2E, IC2F) paralel bağlanarak sürücü akım kapasitesi artırılır. Bu yöntem, IRF530 MOSFET'in kapı (gate) kapasitansını hızlıca şarj/deşarj ederek anahtarlama kayıplarını ve MOSFET'in ısınmasını minimuma indirir.
  4. Sürekli Akım Filtreleme (L1 & D1):

    MOSFET (Q1) her kesime gittiğinde, L1 bobininde (3mH) biriken enerji SBL550 Schottky diyodu üzerinden LED üzerine boşalmaya devam eder. Böylece LED üzerinden geçen akım sıfıra düşmez, kesintisiz ve doğru akıma yakın bir form alır. Bu yapı titreşimi tamamen ortadan kaldırır.
  5. Akım Algılama ve Geri Besleme (Current Feedback):

    LED üzerinden geçen akım R4 (1Ω) direnci üzerinde küçük bir gerilim düşümü oluşturur. R5 ve C2 elemanları bu gerilimdeki gürültüyü süzerek LM393'ün eviren (-) girişine iletir. Böylece kapalı çevrim (closed-loop) akım kontrolü sağlanmış olur.
  • IC1B (LM393 ikinci kanalı): Şemada boşta kalmıştır (girişleri şaseye ve çıkışı boşta duracak şekilde yapılandırılmıştır).

Anahtarlama frekansı yaklaşık 100 kHz'dir ve L1, R3, C1 elemanları ve besleme voltajı tarafından belirlenir. Elektroniğin mevcut gelişimiyle karşılaştırıldığında bu oldukça küçüktür. Hızlı bir karşılaştırıcıyla daha yüksek bir frekans mümkün olabilir. ZXLD1350 yongasına bir örnek verilebilir; bu, daha yüksek frekansta çalışan tam teşekküllü bir denetleyicidir.
 
Son düzenleme:
Geri
Yukarı