त्याची प्रभावीता, टिकाऊपणा आणि दीर्घ आयुष्यामुळे एलईडी लाइटिंगचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. LEDs वापरण्यातील सर्वात अवघड गोष्टींपैकी एक म्हणजे त्यांची चमक नियंत्रित करणे. येथे, PWM dimming संबंधित आहे. LEDs चे नियंत्रण PWM dimming ही विद्युत प्रवाहाच्या पल्स रुंदीमध्ये बदल करून LED ब्राइटनेस नियंत्रित करण्याची एक पद्धत आहे. एलईडी दिवे नियंत्रित करण्याची व्यावहारिक आणि प्रभावी पद्धत म्हणून PWM डिमिंग अधिकाधिक लोकप्रिय होत आहे.

PWM dimming म्हणजे काय?

इलेक्ट्रॉनिक्सच्या प्रत्येक क्षेत्रात विविध उपकरणांवर नियंत्रण ठेवण्याची PWM ची क्षमता आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात त्याच्या व्यापक वापरासाठी मुख्यत्वे जबाबदार आहे. PWM सिग्नलचा वापर LEDs मंद करण्यासाठी, मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी आणि विविध विद्युत उपकरणांचे वर्गीकरण चालविण्यासाठी केला जातो. म्हणून, PWM पद्धतीची कार्यक्षमता काय आहे?

पीडबल्यूएम इलेक्ट्रिकल सिग्नलची सरासरी वितरणक्षम शक्ती कमी करण्याची एक पद्धत आहे. याव्यतिरिक्त, सिग्नलला त्याच्या घटक भागांमध्ये यशस्वीरित्या विभक्त करून प्रक्रिया पूर्ण केली जाते. कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, लोडला पुरवलेले सरासरी वर्तमान आणि व्होल्टेज नियंत्रित करण्यासाठी लोड आणि स्त्रोत यांच्यातील स्विच वेगाने चालू आणि बंद केले जाऊ शकते.

सिग्नल जास्त (चालू) किंवा कमी (ऑफ) किती वेळ आहे हे बदलून, PWM ब्राइटनेस (ऑफ) च्या विस्तृत श्रेणीसाठी अनुमती देते. अॅनालॉग डिमिंगच्या उलट, जे आउटपुट पॉवर बदलून LEDs मंद करते, PWM सिग्नल एकतर कधीही चालू किंवा बंद असू शकतो, याचा अर्थ LEDs ला पूर्ण व्होल्टेज मिळेल किंवा वीज नसेल (म्हणजे, 10V ऐवजी 12V प्रदान करेल. चमक बदला).

कॉन्स्टंट करंट रिडक्शन (सीसीआर) म्हणजे काय?

अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना सतत चालू घट तंत्र LED (CCR) ला स्थिर प्रवाह प्रदान करते. PWM पद्धतीच्या उलट, ज्यामध्ये LED स्थिती चालू आणि बंद दरम्यान चढ-उतार होते, LED सतत चालू असते. तरीही, तुम्ही CCR वापरून वर्तमान पातळी समायोजित करून किंवा बदलून LED चे ब्राइटनेस नियंत्रित करू शकता.

सीसीआर डिमिंग पद्धतीचे फायदे:

• लांब वायर लांबी आणि कडक EMI तपशील आवश्यक असलेल्या दूरस्थ अनुप्रयोगांसाठी आदर्श.
• CCR ड्रायव्हर्सना PWM ड्रायव्हर्स (60 V) पेक्षा जास्त आउटपुट व्होल्टेज निर्बंध (24.8 V) असतात. ही वैशिष्ट्ये क्लास 2 ड्रायव्हर्सना लागू होतात जी ओलसर आणि कोरड्या दोन्ही वातावरणात वापरण्यासाठी UL-प्रमाणित आहेत.

सीसीआर डिमिंग पद्धतीचे तोटे:

• अत्यंत कमी विद्युत् प्रवाहांवर LEDs ची विसंगत प्रकाश निर्मिती CCR पद्धत कमाल ब्राइटनेसच्या 10% पेक्षा कमी मंद करणे आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी अनुचित करते. शेवटी, या सध्याच्या स्तरांवर या पद्धतीद्वारे उत्पादित एलईडी कार्यप्रदर्शन सबपार आहे.
• कमी ड्रायव्हिंग करंटमुळे विसंगत रंग येतो.

मंद सिग्नल म्हणून PWM

पल्स रुंदी मॉड्युलेशनच्या आमच्या सध्याच्या समजाचा विस्तार करूया. आता, PWM सिग्नल म्हणून ओळखले जाणे आवश्यक आहे.

पल्स रुंदी मॉड्युलेशन सिग्नलमध्ये स्क्वेअर-वेव्ह-आकाराच्या पल्स (PWM) चे अनुक्रम असतात. प्रत्येक सिग्नलच्या वेव्हफॉर्ममध्ये शिखरे आणि दऱ्या आहेत. ऑन-टाइम म्हणजे जेव्हा सिग्नलची ताकद जास्त असते, तर ऑफ-टाइम म्हणजे जेव्हा सिग्नलची ताकद कमी असते.

कार्यकालचक्र

ड्युटी सायकल म्हणजे जेव्हा डिमिंग संकल्पनेमध्ये सिग्नल जास्त राहू शकतो. म्हणून, सिग्नल नेहमी चालू असल्यास त्याचे 100% कर्तव्य चक्र असते. PWM सिग्नलचे ऑन-टाइम समायोजित केले जाऊ शकते. जेव्हा PWM ड्यूटी सायकल 50% वर सेट केली जाते, तेव्हा सिग्नल 50% चालू आणि 50% बंद असतो.

वारंवारता

पल्स विड्थ मॉड्युलेशन (PWM) सिग्नल फ्रिक्वेन्सी हा आणखी एक आवश्यक घटक आहे. पीडब्लूएम फ्रिक्वेंसी किती लवकर कालावधी- सिग्नल चालू आणि बंद होण्यासाठी किती वेळ लागतो हे PWM सिग्नलद्वारे पूर्ण होते हे निर्धारित करते.

एलईडी ड्रायव्हर आउटपुट म्हणून PWM

जेव्हा PWM सिग्नल डीसी व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित केला जातो आणि एक म्हणून वापरला जातो एलईडी ड्रायव्हर आउटपुट, पल्स रुंदी मॉड्यूलेशन येते. PWM आउटपुट सर्किट उच्च वारंवारतेने चालू आणि बंद राज्यांमधील DC LED प्रवाहांना कट करते. त्यामुळे LED लाइट आउटपुटमध्ये बदल घडवून आणणारा फ्लिकर मानवी डोळ्यांना दिसत नाही.

PWM आउटपुट आणि मंद सिग्नलमधील फरकांबाबत लोक वारंवार काही गोष्टी गोंधळात टाकतात. चला तर मग काही गोष्टींची नोंद घेऊ.

यंत्रणा डिजिटल सिग्नल म्हणून PWM सिग्नल तयार करते, ज्यामुळे ते डिम करण्यायोग्य केबलवर सुसंगत होते. याउलट, ड्रायव्हर PWM ड्युटी सायकल शोधून आउटपुट करंट ठरवतो.

मार्केटमधील पीडब्ल्यूएम डिमिंग ड्रायव्हर्स

LED लाइटिंगसाठी PWM डिमिंग ड्रायव्हर्स अधिक महत्त्वपूर्ण होत आहेत. असे असले तरी, हे जाणून घेणे आवश्यक आहे की PWM मंद करणारे ड्रायव्हर्स दोन वेगवेगळ्या प्रकारे साकारले जाऊ शकतात आणि ते काय आहेत ते शोधूया.

बनावट PWM मंद करणे

बनावट डिमिंग पद्धतीचा उद्देश PWM इनपुटला अॅनालॉग कंट्रोल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करणे आहे. रेझिस्टर-कॅपॅसिटर (RC) फिल्टर ड्रायव्हरमध्ये राहतो.

आरसी फिल्टर ड्यूटी सायकलवर आधारित पीडब्ल्यूएम सिग्नलला आनुपातिक डीसी व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करतो. बनावट PWM मंद होण्याचा फायदा आहे नीरव, आणि आउटपुटवर आवाज नाही कारण LED करंट सतत चालू असतो.

तरीसुद्धा, ही पद्धत समस्याप्रधान आहे कारण PWM चे शिखर मूल्य 10V पेक्षा कमी असल्यास अचूकता खराब आहे. शिवाय, रेझिस्टर-कॅपॅसिटर (RC) मूल्य PWM सिग्नलची वारंवारता मर्यादित करते.

वास्तविक PWM मंद करणे

वास्तविक PWM डिमिंगमध्ये, LED प्रवाह निर्दिष्ट वारंवारता आणि कर्तव्य चक्रावर चालू आणि बंद होतात. ड्रायव्हरमध्ये MCU किंवा मायक्रोकंट्रोलरची उपस्थिती पीडब्लूएम सिग्नलला पीक व्होल्टेज शोधण्यास सक्षम करते. वास्तविक PWM dimming PWM फ्रिक्वेन्सीच्या विस्तृत स्पेक्ट्रमला समर्थन देते.

PWM dimming चे एक मूलभूत वैशिष्ट्य म्हणजे LED आउटपुटचा पांढरा बिंदू राखण्याची क्षमता. याव्यतिरिक्त, ऑफसेट त्रुटींपेक्षा जास्त संदर्भ व्होल्टेज पातळीला परवानगी आहे.

ड्रायव्हर डेव्हलपमेंट सॉफ्टवेअरसाठी वापरकर्त्यांनी PWM डिमिंग मोड निवडणे आवश्यक आहे.

PWM सह ड्यूटी सायकल (चमक) बदलणे

पल्स रुंदी मॉड्युलेशन आउटपुटचा इतक्या वेगाने वापर करून पुरवठा चालू आणि बंद केला जात असताना, LEDs चमकत नाहीत. ड्युटी सायकल हा PWM ब्राइटनेस मोजण्यासाठी वापरला जाणारा शब्द आहे.

कर्तव्य चक्र हे सर्किटच्या चालू असलेल्या रनटाइमचे प्रमाण आहे. ड्युटी सायकल टक्केवारी म्हणून व्यक्त केली जाते, 100 टक्के सर्वात उज्वल व्यवहार्य स्थिती दर्शवते (पूर्णपणे चालू) आणि कमी टक्केवारी परिणामी खराब LED प्रकाश आउटपुट.

PWM सिग्नलमध्ये 50% ड्युटी सायकल असते जर ते 50% वेळेवर आणि 50% वेळेस बंद असेल. सिग्नल स्क्वेअर वेव्हच्या रूपात दिसतो आणि लाइटची चमक सरासरी असावी. जेव्हा टक्केवारी 50% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा सिग्नल बंद स्थितीपेक्षा चालू स्थितीत जास्त वेळ घालवतो आणि त्याउलट जेव्हा कर्तव्य चक्र 50% पेक्षा कमी असते.

पल्स विड्थ मॉड्युलेशन (PWM) विरुद्ध LEDs चे अॅनालॉग डिमिंग

बाजारात एलईडी लाइटिंगच्या झपाट्याने वाढ झाल्यामुळे, अत्यंत कार्यक्षम आणि अचूकपणे नियमन केलेल्या एलईडी ड्रायव्हर्सच्या मागणीत नैसर्गिक वाढ झाली आहे. ऊर्जा-कार्यक्षम धोरण आणि LED डिझाइनची अंतिम-वापराची लवचिकता टिकवून ठेवण्यासाठी, "स्मार्ट" स्ट्रीट लाइट्स, फ्लॅशलाइट्स आणि डिजिटल चिन्हे, इतर उपयोगांसह, अचूकपणे नियंत्रित करंट्स आणि बर्याच बाबतीत, मंद कार्यक्षमता आवश्यक आहे.

PWM मंद करणे 

पल्स विड्थ मॉड्युलेशन (PWM) मंद होत असताना, LED करंट क्षणोक्षणी चालू आणि बंद असतो. फ्लिकरिंग इफेक्ट टाळण्यासाठी, ऑन/ऑफ फ्रिक्वेंसी मानवी डोळ्यांना जे समजू शकते त्यापेक्षा वेगवान असणे आवश्यक आहे (सामान्यतः 100Hz पेक्षा जास्त). PWM dimming विविध पद्धतींद्वारे लागू केले जाऊ शकते:

• व्होल्टेज थेट बदलण्यासाठी PWM सिग्नल वापरणे.
• ओपन कलेक्टर ट्रान्झिस्टरच्या मार्गाने
• मायक्रोकंट्रोलरद्वारे.

LED चा सरासरी करंट त्याच्या एकूण नाममात्र करंट आणि त्याच्या मंद होणार्‍या ड्युटी सायकलच्या बेरजेइतका असतो. डिझायनरने कन्व्हर्टर आउटपुट शटडाउन आणि स्टार्टअपमध्ये होणारा विलंब देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे, जे PWM डिमिंग फ्रिक्वेन्सी आणि ड्यूटी सायकल श्रेणीवर मर्यादा घालते.

अॅनालॉग डिमिंग 

एलईडी वर्तमान पातळी समायोजित करणे एनालॉग डिमिंग म्हणून संदर्भित आहे. बाह्य डीसी कंट्रोल व्होल्टेज किंवा रेझिस्टिव्ह डिमिंग वापरल्याने हे साध्य होऊ शकते. एनालॉग डिमिंग आता लेव्हल ऍडजस्टमेंटसाठी परवानगी देते हे तथ्य असूनही, रंग तापमान बदलू शकते. ज्या ऍप्लिकेशन्समध्ये LED ची छटा आवश्यक आहे तेथे अॅनालॉग डिमिंगची शिफारस केलेली नाही.

चला PWM आणि analog dimming मधील प्राथमिक फरक पाहू

PWM साठी हार्डवेअर विचार

सिस्टम (किंवा पीसी बोर्ड) विकसित करताना PWM डिमिंगला काही विचारांची आवश्यकता असते.

सध्याच्या पातळीमुळे बॅकलाइट-प्रकार एलईडीसह ड्रायव्हर आवश्यक आहे. डिजिटल आउटपुट, जसे की मायक्रोकंट्रोलरमधून, ते थेट चालविण्यासाठी वापरले जाऊ शकत नाही.

सरळ लॉजिक लेव्हल FET (फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर) प्रकारचे ट्रांझिस्टर सामान्यत: विविध ऍप्लिकेशन्समध्ये ड्रायव्हर म्हणून वापरले जाते. गेट करंट नियंत्रित करण्यासाठी FET स्विच करण्यासाठी गेटवरील रेझिस्टर वापरणे आवश्यक आहे आणि वर्तमान प्रतिबंध इच्छित असल्यास प्रतिरोधक आवश्यक आहे. तुम्ही एलसीडी डेटाशीटवर योग्य बॅकलाइट ड्रायव्हिंग व्होल्टेज आणि करंट्स पाहत असल्याची खात्री करा.

स्विचिंग-प्रकारचा LED ड्रायव्हर LED बॅकलाइट उच्च प्रवाहांवर आणि अधिक कार्यक्षमतेने चालवू शकतो. हे ड्रायव्हर्स अधिक क्लिष्ट आहेत आणि एक विशेषज्ञ IC अनेकदा स्विचिंग फंक्शन हाताळतो. अनेक ICs वरील PWM इनपुट मंद ऍप्लिकेशन्ससाठी स्पष्टपणे डिझाइन केलेले आहे.

जर मायक्रोकंट्रोलर वापरला जात असेल, तर PWM हार्डवेअर फंक्शन म्हणून वापरल्यास PWM (टाइमर/काउंटर) आउटपुटला समर्थन देणार्‍या आउटपुट पिनशी कनेक्ट करण्याची काळजी घेतली पाहिजे.

PWM - फर्मवेअर/सॉफ्टवेअर विचार

PWM डिमिंगसाठी विशिष्ट सिस्टम डिझाइन विचारांची (किंवा पीसी बोर्ड) आवश्यकता असते.

कारण उच्च प्रवाहासाठी, बॅकलाइट-प्रकारच्या LEDs ला सामान्यतः ड्रायव्हरची आवश्यकता असते. डिजिटल आउटपुट, जसे की मायक्रोकंट्रोलर्सचे, ते थेट चालविण्यासाठी वापरले जाऊ शकत नाहीत.

सामान्यतः, एक साधा लॉजिक लेव्हल FET (फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर) प्रकारचा ट्रान्झिस्टर विविध ऍप्लिकेशन्समध्ये ड्रायव्हर म्हणून वापरला जातो. गेट करंटचे नियमन करण्यासाठी FET स्विच करण्यासाठी गेटवर रेझिस्टर आवश्यक आहे आणि जर करंट लिमिटिंग हवे असेल तर रेझिस्टर आवश्यक आहे. योग्य बॅकलाइट ड्रायव्हिंग व्होल्टेज आणि प्रवाहांसाठी एलसीडी डेटाशीट तपासा.

स्विचिंग-प्रकारचा LED ड्रायव्हर एलईडी बॅकलाइट अधिक प्रभावीपणे आणि जास्त प्रवाहांवर चालवू शकतो. हे ड्रायव्हर्स अधिक क्लिष्ट आहेत, आणि स्विचिंग फंक्शन वारंवार विशिष्ट IC द्वारे हाताळले जाते. अनेक IC चे PWM इनपुट विशेषतः मंद ऍप्लिकेशन्ससाठी विकसित केले जातात.

PWM चा हार्डवेअर फंक्शन म्हणून वापर केला असल्यास, मायक्रोकंट्रोलरवर PWM (टाइमर/काउंटर) आउटपुटला सपोर्ट करणाऱ्या आउटपुट पिनशी जोडण्याकडे लक्ष दिले पाहिजे.

PWM कार्यक्षमता आणि अनुप्रयोग

जेव्हा स्विचचा चालू आणि बंद कालावधी एकमेकांच्या सापेक्ष बदलला जातो, तेव्हा लोडवर वितरित विजेचे प्रमाण वाढते. अपेक्षेप्रमाणे, या प्रकारचे नियंत्रण अनेक फायदे देते.

जास्तीत जास्त पॉवर पॉइंट ट्रॅकिंग किंवा MPPT सह जोडलेले PWM, बॅटरी वापरणे सोपे करण्यासाठी सौर पॅनेलचे आउटपुट कमी करण्याचा एक प्राथमिक मार्ग आहे.

PWM, दुसरीकडे, मोटर्ससारख्या जडत्वाच्या उपकरणांना शक्ती देण्यासाठी आदर्श आहे, कारण या अद्वितीय स्विचिंगचा त्यांच्यावर कमी प्रभाव पडतो. LEDs च्या कार्यप्रणाली आणि इनपुट व्होल्टेजमधील रेखीय दुव्यामुळे, हे LEDs वर देखील लागू होते.

याव्यतिरिक्त, PWM स्विचिंग फ्रिक्वेंसीचा लोडवर कोणताही प्रभाव नसावा आणि परिणामी वेव्हफॉर्म लोड ओळखण्यासाठी पुरेसे गुळगुळीत असणे आवश्यक आहे.

डिव्हाइस आणि त्याच्या कार्यावर अवलंबून, वीज पुरवठ्याची स्विचिंग वारंवारता विशेषत: लक्षणीयरीत्या बदलू शकते. इलेक्ट्रिक रेंज, कॉम्प्युटर पॉवर सप्लाय आणि ऑडिओ अॅम्प्लीफायर या सर्वांना दहापट किंवा शेकडो किलोहर्ट्झ रेंजमध्ये स्विचिंग स्पीड आवश्यक आहे.

PWM चा अवलंब करण्याचा आणखी एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे स्विचिंग डिव्हाइसेसमध्ये अविश्वसनीयपणे कमी पॉवर लॉस. जेव्हा एखादा स्विच बंद केला जातो तेव्हा त्यातून कोणताही विद्युत प्रवाह वाहत नाही. शिवाय, जेव्हा एखादा स्विच चालू असतो आणि त्याच्या लोडवर वीज पाठवतो तेव्हा त्यामध्ये नगण्य व्होल्टेज ड्रॉप होते.

संबंधित लेख

DMX512 कंट्रोल बद्दल आपल्याला माहित असणे आवश्यक असलेली प्रत्येक गोष्ट

LEDs साठी Triac Dimming बद्दल आपल्याला माहित असणे आवश्यक असलेली प्रत्येक गोष्ट

एलईडी स्ट्रिप लाइट्स कसे मंद करावे

योग्य एलईडी पॉवर सप्लाय कसा निवडावा

DMX वि. DALI लाइटिंग कंट्रोल: कोणते निवडायचे?

0-10V डिमिंगसाठी अंतिम मार्गदर्शक

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

सारांश

PWM dimming ही LED लाइट्सची चमक समायोजित करण्याची एक सोपी आणि स्वस्त पद्धत आहे. PWM dimming चे अॅनालॉग डिमिंग वर विविध फायदे आहेत, ज्यात उच्च उर्जा अर्थव्यवस्था, अधिक अचूक नियंत्रण आणि दीर्घ आयुष्य समाविष्ट आहे. तथापि, हे संभाव्य EMI आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी स्विचिंग सर्किट्सची आवश्यकता यासारख्या अनेक समस्या सादर करते. तथापि, एलईडी दिवे नियंत्रित करण्यासाठी PWM डिमिंग हे एक महत्त्वाचे तंत्र आहे आणि त्याचे भविष्य आशादायक दिसते.

LEDYi उच्च दर्जाचे उत्पादन करते एलईडी स्ट्रिप्स आणि एलईडी निऑन फ्लेक्स. अत्यंत गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी आमची सर्व उत्पादने उच्च-तंत्रज्ञान प्रयोगशाळांमधून जातात. याशिवाय, आम्ही आमच्या एलईडी स्ट्रिप्स आणि निऑन फ्लेक्सवर सानुकूल करण्यायोग्य पर्याय ऑफर करतो. तर, प्रीमियम एलईडी पट्टी आणि एलईडी निऑन फ्लेक्ससाठी, LEDYi शी संपर्क साधा म्हणूनच