Ndriçimi LED përdoret gjerësisht për shkak të efektivitetit, qëndrueshmërisë dhe jetëgjatësisë së tij. Një nga gjërat më të ndërlikuara në lidhje me përdorimin e LED-ve është kontrolli i ndriçimit të tyre. Këtu, zbehja e PWM është e rëndësishme. kontrolli i LED-ve Zbehja PWM është një metodë për rregullimin e ndriçimit të LED duke ndryshuar gjerësinë e pulsit të rrymës elektrike. Zvogëlimi PWM po bëhet gjithnjë e më i pëlqyer si një metodë praktike dhe efektive për të kontrolluar dritat LED.

Çfarë është errësimi i PWM?

Aftësia e PWM për të kontrolluar një sërë pajisjesh në secilën fushë të elektronikës është kryesisht përgjegjëse për përdorimin e saj të gjerë në industrinë moderne të elektronikës. Sinjalet PWM përdoren për të zbehur LED, për të kontrolluar motorët dhe për të drejtuar një shumëllojshmëri të pajisjeve të ndryshme elektrike. Prandaj, cili është funksionaliteti i metodologjisë PWM?

PWM është një metodë për reduktimin e fuqisë mesatare të dhënë të një sinjali elektrik. Përveç kësaj, procedura përfundon duke e ndarë me sukses sinjalin në pjesët përbërëse të tij. Për sa i përket funksionalitetit, ndërprerësi midis ngarkesës dhe burimit mund të ndizet dhe fiket me shpejtësi për të rregulluar rrymën dhe tensionin mesatar të furnizuar në ngarkesë.

Duke ndryshuar sasinë e kohës që sinjali është i lartë (ON) ose i ulët (OFF), PWM lejon një gamë të gjerë ndriçimi (OFF). Ndryshe nga errësimi analog, i cili zbeh LED-të duke ndryshuar fuqinë dalëse, sinjali PWM mund të jetë i ndezur ose i fikur në çdo kohë, që do të thotë se LED-të ose do të marrin tensionin e plotë ose nuk do të kenë energji elektrike (dmth., duke siguruar 10 V në vend të 12 V për ndryshoni ndriçimin).

Çfarë është Reduktimi i Rrymës Konstante (CCR)?

La reduktim i vazhdueshëm i rrymës teknika siguron një rrjedhje të qëndrueshme të rrymës në LED (CCR). Në kontrast me metodën PWM, në të cilën gjendja LED luhatet midis ndezjes dhe fikjes, LED është vazhdimisht i ndezur. Megjithatë, ju mund të kontrolloni ndriçimin e LED duke rregulluar ose ndryshuar nivelet aktuale duke përdorur CCR.

Përparësitë e metodës së zbehjes CCR:

• Ideale për aplikime në distancë që kërkojnë gjatësi të gjatë teli dhe specifikime strikte EMI.
• Drejtuesit CCR kanë kufizime më të larta të tensionit në dalje (60 V) sesa drejtuesit PWM (24.8 V). Këto specifikime zbatohen për drejtuesit e klasës 2 që janë të certifikuar me UL për përdorim si në mjedise me lagështi ashtu edhe në të thatë.

Disavantazhet e metodës së zbehjes CCR:

• Gjenerimi i paqëndrueshëm i dritës së LED-ve në rryma shumë të ulëta e bën metodën CCR të papërshtatshme për aplikimet që kërkojnë zbehje nën 10% të ndriçimit maksimal. Si përfundim, performanca e LED-it e prodhuar nga kjo metodë në këto nivele të tanishme është nën nivel.
• Rryma e ulët e drejtimit çon në një nuancë të paqëndrueshme.

PWM si një sinjal errësues

Le të zgjerojmë të kuptuarit tonë aktual të modulimit të gjerësisë së pulsit. Tani, PWM duhet të njihet si një sinjal.

Sinjalet e modulimit të gjerësisë së pulsit përbëhen nga sekuenca të impulseve në formë valore katrore (PWM). Ka maja dhe lugina në formën e valës së çdo sinjali. Koha e aktivizimit është kur fuqia e sinjalit është e lartë, ndërsa koha e çaktivizimit është kur fuqia e sinjalit është e ulët.

Cikli i Punës

Cikli i punës është kur sinjali mund të mbetet i lartë në konceptin e zbehjes. Prandaj, sinjali ka një cikël funksionimi 100% nëse është gjithmonë i ndezur. Në kohë e sinjalit PWM mund të rregullohet. Kur cikli i punës PWM është vendosur në 50%, sinjali ndizet 50% të kohës dhe 50% fiket.

frekuencë

Frekuenca e sinjalit të modulimit të gjerësisë së pulsit (PWM) është një tjetër komponent thelbësor. Frekuenca PWM përcakton se sa shpejt një periudhë - sasia e kohës që duhet për sinjalin për t'u ndezur dhe fikur - përfundon nga sinjali PWM.

PWM si dalje e drejtuesit LED

Kur sinjali PWM konvertohet në një tension DC dhe përdoret si një Drejtues LED dalje, ndodh modulimi i gjerësisë së pulsit. Qarku i daljes PWM shkurton rrymat DC LED midis gjendjeve të ndezjes dhe fikjes në një frekuencë të lartë. Prandaj, dridhja që shkakton një zhvendosje në daljen e dritës LED është e padukshme për syrin e njeriut.

Njerëzit shpesh ngatërrojnë disa gjëra në lidhje me dallimet midis daljes PWM dhe sinjalit të zbehjes. Pra, le të kemi parasysh disa gjëra.

Mekanizmi prodhon një sinjal PWM si një sinjal dixhital, gjë që e bën atë të qëndrueshëm në kabllon e zbehtë. Në të kundërt, drejtuesi përcakton rrymën e daljes duke zbuluar ciklin e punës PWM.

Drejtues PWM Dimming në treg

Drejtuesit e zbehjes PWM po bëhen gjithnjë e më vendimtare për ndriçimin LED. Sidoqoftë, është e nevojshme të dini se drejtuesit e zbehjes PWM mund të realizohen në dy mënyra të ndryshme dhe le të zbulojmë se cilat janë ato.

Zbehja e rreme PWM

Qëllimi i metodës së errësimit të rremë është të konvertojë hyrjet PWM në një sinjal kontrolli analog. Një filtër rezistencë-kondensator (RC) ndodhet brenda drejtuesit.

Filtri RC konverton sinjalin PWM në një tension proporcional DC bazuar në ciklin e punës. Zbehja e rreme PWM ka avantazhin e të qenit pa zhurmë dhe nuk ka zhurmë në dalje sepse rryma LED është e vazhdueshme.

Megjithatë, kjo metodë është problematike pasi saktësia është e dobët nëse vlera e pikut të PWM është nën 10V. Për më tepër, vlera e rezistencës-kondensatorit (RC) kufizon frekuencën e sinjalit PWM.

Zbehja e vërtetë PWM

Në errësimin real PWM, rrymat LED ndizen dhe fiken në frekuencën dhe ciklin e punës të specifikuar. Prania e MCU ose mikrokontrolluesit në drejtues mundëson që sinjali PWM të zbulojë tensionet e pikut. Zbehja e vërtetë PWM mbështet një spektër më të gjerë të frekuencave PWM.

Një tipar themelor i zbehjes PWM është aftësia e tij për të ruajtur pikën e bardhë të daljes LED. Përveç kësaj, lejohet një nivel i ngritur i tensionit referencë që tejkalon gabimet e kompensimit.

Softueri i zhvillimit të drejtuesve kërkon që përdoruesit të zgjedhin modalitetin e zbehjes PWM.

Ndryshimi i ciklit të punës (shkëlqimi) me PWM

Ndërsa furnizimi ndizet dhe fiket aq shpejt duke përdorur daljen e modulimit të gjerësisë së pulsit, LED-et nuk dridhen. Cikli i detyrës është termi i përdorur për të përshkruar matjen e ndriçimit PWM.

Cikli i punës është proporcioni i kohës së funksionimit të qarkut që ai është ON. Cikli i punës shprehet si përqindje, me 100 përqind që përfaqëson gjendjen më të ndritshme të mundshme (plotësisht të ndezur) dhe përqindje më të ulëta që rezulton në prodhim të dobët të dritës LED.

Sinjali PWM ka një cikël funksionimi 50% nëse është i ndezur 50% të kohës dhe i fikur 50% të kohës. Sinjali shfaqet si një valë katrore dhe ndriçimi i dritave duhet të jetë rreth mesatar. Kur përqindja është më e madhe se 50%, sinjali kalon më shumë kohë në gjendjen ON sesa në gjendjen OFF, dhe anasjelltas kur cikli i punës është më pak se 50%.

Modulimi i gjerësisë së pulsit (PWM) kundrejt zbehjes analoge të LED-ve

Me rritjen eksponenciale të ndriçimit LED në treg, ka pasur një rritje të natyrshme të kërkesës për drejtues LED shumë efikasë dhe të rregulluar saktësisht. Për të ruajtur strategjinë me efikasitet energjetik dhe fleksibilitetin e përdorimit përfundimtar të dizajnit LED, dritat e rrugëve "të zgjuara", elektrik dore dhe shenjat dixhitale, ndër përdorime të tjera, kërkojnë rryma të kontrolluara saktësisht dhe, në shumë raste, funksionalitet errësues.

Zbehja PWM 

Me zbehjen e modulimit të gjerësisë së pulsit (PWM), rryma LED ndizet dhe fiket për momentin. Për të parandaluar një efekt dridhjeje, frekuenca e ndezjes/fikjes duhet të jetë më e shpejtë se ajo që mund të perceptojë syri i njeriut (zakonisht mbi 100 Hz). Zvogëlimi PWM mund të zbatohet nëpërmjet një sërë metodash:

• Përdorimi i një sinjali PWM për të ndryshuar tensionin drejtpërdrejt.
• Me anë të një tranzistori me kolektor të hapur
• Nga një mikrokontrollues.

Rryma mesatare e një LED është e barabartë me shumën e rrymës totale nominale dhe ciklit të funksionit të saj të zbehjes. Projektuesi duhet të marrë parasysh gjithashtu vonesat në mbylljen dhe nisjen e daljes së konvertuesit, të cilat vendosin kufizime në frekuencën e zbehjes PWM dhe diapazonin e ciklit të punës.

Zbehja analoge 

Rregullimi i nivelit të rrymës LED quhet zbehje analoge. Përdorimi i një tensioni të jashtëm kontrolli DC ose zbehja rezistente mund ta realizojë këtë. Pavarësisht nga fakti se zbehja analoge tani lejon rregullimin e nivelit, temperatura e ngjyrës mund të zhvendoset. Zbehja analoge nuk rekomandohet për aplikime ku nuanca e LED është thelbësore.

Le të hedhim një vështrim në ndryshimet kryesore midis PWM dhe zbehjes analoge

Konsideratat e harduerit për PWM

Zbehja e PWM kërkon disa konsiderata gjatë zhvillimit të sistemit (ose bordit të PC).

Një drejtues është zakonisht i nevojshëm me LED të tipit të dritës së prapme për shkak të nivelit aktual. Një dalje dixhitale, si ajo nga një mikrokontrollues, nuk mund të përdoret për ta drejtuar atë drejtpërdrejt.

Një transistor i drejtpërdrejtë i nivelit logjik FET (Field-Effect Transistor) i tipit FET përdoret zakonisht si drejtues në aplikacione të ndryshme. Një rezistencë në portë duhet të përdoret për të ndërruar FET për të kontrolluar rrymën e portës dhe një rezistencë është e nevojshme nëse kufizimi i rrymës është i nevojshëm. Sigurohuni që të kërkoni tensionet dhe rrymat e duhura të drejtimit të dritës së prapme në fletën e të dhënave LCD.

Një drejtues LED i tipit komutues mund të drejtojë dritën e prapme LED me rryma më të larta dhe në mënyrë më efikase. Këta drejtues janë më të ndërlikuar dhe një IC specialist shpesh trajton funksionin e ndërrimit. Hyrja PWM në disa IC është projektuar shprehimisht për aplikime të zbehjes.

Nëse përdoret një mikrokontrollues, duhet pasur kujdes për t'u lidhur me një kunj dalëse që mbështet daljen PWM (kohëmatësi/counter) nëse PWM përdoret si funksion harduer.

PWM – Konsiderata të firmuerit/softuerit

Zvogëlimi i PWM kërkon konsiderata të veçanta të dizajnit të sistemit (ose bordit të PC).

Sepse për rrymën e lartë, LED-të e tipit të dritës së prapme zakonisht kërkojnë një drejtues. Daljet dixhitale, të tilla si ato nga mikrokontrolluesit, nuk mund të përdoren për ta drejtuar drejtpërdrejt atë.

Në mënyrë tipike, një transistor i tipit FET (Tranzistor me efekt në terren) i nivelit të thjeshtë logjik përdoret si drejtues në një sërë aplikacionesh. Ndërrimi i FET për të rregulluar rrymën e portës kërkon një rezistencë në portë, dhe një rezistencë kërkohet nëse kërkohet kufizimi i rrymës. Kontrolloni fletën e të dhënave LCD për tensionet dhe rrymat e duhura të drejtimit të dritës së prapme.

Një drejtues LED i tipit komutues mund të drejtojë dritën e prapme LED në mënyrë më efektive dhe me rryma më të mëdha. Këta drejtues janë më kompleksë dhe funksioni i ndërrimit shpesh trajtohet nga një IC i specializuar. Disa hyrje PWM të IC-ve janë zhvilluar posaçërisht për aplikacionet e zbehjes.

Nëse PWM përdoret si funksion hardueri, duhet t'i kushtohet vëmendje lidhjes me një kunj dalëse që mbështet daljen PWM (kohëmatësi/counter) në një mikrokontrollues.

Funksionaliteti dhe aplikacionet PWM

Kur periudhat e ndezjes dhe fikjes së çelësit zhvendosen në raport me njëra-tjetrën, sasia e energjisë elektrike që i dërgohet ngarkesës rritet. Siç pritej, ky lloj kontrolli ofron shumë përparësi.

PWM e çiftuar me gjurmimin e pikës maksimale të fuqisë, ose MPPT, është një nga mënyrat kryesore për reduktimin e prodhimit të panelit diellor për ta bërë më të lehtë përdorimin e baterisë.

PWM, nga ana tjetër, është ideale për fuqizimin e pajisjeve inerciale, siç janë motorët, sepse ky ndërrim unik ka më pak efekt mbi to. Për shkak të lidhjes lineare midis funksionimit të LED-ve dhe tensionit të hyrjes, kjo vlen edhe për LED-të.

Përveç kësaj, frekuenca e ndërrimit PWM nuk duhet të ketë efekt në ngarkesë dhe forma e valës që rezulton duhet të jetë mjaft e qetë që ngarkesa të njihet.

Në varësi të pajisjes dhe funksionit të saj, frekuenca e kalimit të furnizimit me energji zakonisht do të ndryshojë ndjeshëm. Gama elektrike, furnizimet me energji kompjuterike dhe përforcuesit audio të gjitha kërkojnë shpejtësi ndërrimi në rangun e dhjetëra ose qindra kilohertz.

Një tjetër avantazh kryesor i adoptimit të PWM është humbja tepër e ulët e energjisë në pajisjet komutuese. Kur një ndërprerës është i fikur, asnjë rrymë nuk kalon nëpër të. Përveç kësaj, kur një çelës është i ndezur dhe dërgon energji elektrike në ngarkesën e tij, ka një rënie të papërfillshme të tensionit në të.

Artikuj Të Ngjashëm

Gjithçka që duhet të dini rreth kontrollit DMX512

Gjithçka që duhet të dini rreth Triac Dimming për LED

Si të zbehni dritat e shiritit LED

Si të zgjidhni furnizimin e duhur me energji LED

Kontrolli i ndriçimit DMX kundër DALI: cilin të zgjidhni?

Udhëzuesi përfundimtar për zbehjen 0-10 V

FAQs

përmbledhje

Zbehja PWM është një metodë e thjeshtë dhe e lirë për të rregulluar ndriçimin e dritave LED. Zvogëlimi PWM ka avantazhe të ndryshme ndaj zbehjes analoge, duke përfshirë ekonominë më të lartë të energjisë, kontrollin më të saktë dhe jetëgjatësinë më të gjatë. Megjithatë, ai paraqet disa çështje, të tilla si EMI e mundshme dhe nevoja për qarqe komutuese me frekuencë të lartë. Megjithatë, zbehja PWM është një teknikë e rëndësishme për rregullimin e dritave LED dhe e ardhmja e saj duket premtuese.

LEDYi prodhon cilësi të lartë Shirita LED dhe fleksibël neoni LED. Të gjitha produktet tona kalojnë nëpër laboratorë të teknologjisë së lartë për të siguruar cilësinë maksimale. Përveç kësaj, ne ofrojmë opsione të personalizueshme në shiritat tanë LED dhe fleksin neoni. Pra, për shiritin LED premium dhe fleks LED neoni, kontaktoni LEDYi ASAP!