Dizajn kruga s više IR LED -ova može biti izazovan, ali nagrađivan nastojanje, posebno kada imate pristup visokokvalitetnim IR LED -ovima od pouzdanog dobavljača. Kao dobavljač vodio IR, iz prve sam ruke bio svjedokom važnosti dobrog osmišljenog kruga u postizanju optimalnih performansi iz ovih infracrvenih izvora svjetla. U ovom postu na blogu vodit ću vas kroz proces dizajniranja kruga s više IR LED -ova, od razumijevanja osnovnih načela do implementacije naprednih tehnika.
Razumijevanje IR LED -a
Prije nego što zaronite u dizajn kruga, presudno je imati čvrsto razumijevanje IR LED -ova. Infracrveni LED emitiraju svjetlo u infracrvenom spektru, koji je nevidljivo za ljudsko oko. Naširoko se koriste u raznim aplikacijama, kao što su daljinski upravljači, sigurnosni sustavi i noćne kamere.
IR LED diode imaju specifične električne karakteristike, uključujući napon prema naprijed (VF), struju naprijed (IF) i zračenje intenziteta. Naprijed napon je napon potreban za prosljeđivanje - pristranost LED -a i omogućuje struju da teče kroz njega. Struja naprijed je količina struje koja prolazi kroz LED kada je naprijed - pristrana. Zračni intenzitet mjeri količinu infracrvene svjetlosti koju LED emitira u određenom smjeru.
Osnove dizajna kruga
Razmatranja napajanja
Prvi korak u dizajniranju kruga s više IR LED -ova je određivanje zahtjeva za napajanje. Napajanje mora biti u mogućnosti osigurati dovoljno napona i struje za pokretanje svih LED -ova. Ukupni napon potreban za krug je zbroj naprednih napona svih LED -ova u nizu, dok je ukupna struja ista kao i naprijed struja jednog LED -a u nizu - spojenom krugu.
Na primjer, ako imate tri IR LED s naponom prema naprijed 1,5 V i naprijed struju od 20mA, a spojite ih u nizu, ukupni napon prema naprijed je 1,5 V x 3 = 4,5 V, a potrebna struja 20mA. Potrebno vam je napajanje koje može osigurati najmanje 4,5 V i 20mA.
Odabir otpornika
Da biste kontrolirali struju koja teče kroz IR LED, morate koristiti otpornike. Vrijednost otpornika može se izračunati pomoću OHM -ovog zakona (V = IR), gdje je V napon preko otpornika, I je struja, a R je otpor.
Napon preko otpornika je razlika između napona napajanja i ukupnog napona naprijed LED -a. Za gornji primjer, ako imate 5V napajanje, napon preko otpornika je 5V - 4,5V = 0,5 V. Koristeći OHM -ov zakon, vrijednost otpora je r = v / i = 0,5V / 0,02A = 25Ω.
Konfiguracije veze
Postoje dva uobičajena načina povezivanja više IR LED -ova u krugu: serija i paralelna.
U serijskoj vezi, pozitivni terminal jednog LED -a spojen je na negativni terminal sljedećeg LED -a. Prednost serijske veze je u tome što je struja kroz svaki LED ista, što osigurava ujednačenu svjetlinu. Međutim, ako jedan LED ne uspije, cijeli će krug prestati raditi.
U paralelnoj vezi, svi pozitivni terminali LED -a povezani su zajedno, a svi negativni terminali su spojeni zajedno. Prednost paralelne veze je u tome što će, ako jedan LED ne uspije, drugi LED i dalje raditi. Međutim, ukupna struja izvučena iz napajanja je zbroj struje naprijed svih LED -ova, što može zahtijevati snažnije napajanje.
Tehnike dizajna naprednih krugova
Modulacija širine impulsa (PWM)
Modulacija širine impulsa je tehnika koja se koristi za kontrolu svjetline IR LED -ova. Razmišljajući radni ciklus signala kvadratnog vala, možete kontrolirati prosječnu struju koja teče kroz LED. Viši radni ciklus znači da više struje prolazi kroz LED -ove, što rezultira većom svjetlinom, dok niži radni ciklus znači manju struju i nižu svjetlinu.
PWM je posebno koristan u aplikacijama u kojima trebate prilagoditi intenzitet infracrvenog svjetla, kao što su u noćnim fotoaparatima ili senzori blizine.
Izvori stalne struje
Korištenje izvora konstantne struje može pružiti stabilniju i precizniju kontrolu struje koja teče kroz IR LED. Izvor konstantne struje osigurava da struja kroz LED ostaje konstantna, bez obzira na promjene napona napajanja ili napredni napon LED -ova.
Postoji nekoliko načina za implementaciju stalnog izvora struje, poput korištenja trenutne - regulacijske diode ili namjenskog integriranog kruga.
Odabir komponenata
Kao dobavljač IR LED -a, mogu ponuditi širok raspon IR LED -a visoke kvalitete kako bih zadovoljio vaše specifične potrebe. Pored IR LED -ova, i druge komponente u krugu, kao što su otpornici i napajanja, također igraju ključnu ulogu u izvedbi kruga.
Prilikom odabira otpornika provjerite imaju li odgovarajuću ocjenu snage za rukovanje energijom koja se rasprši u krugu. Za napajanje odaberite pouzdan i stabilan izvor koji može osigurati potreban napon i struju.
Ako tražite druge vrste LED -a, nudimo iBočni vid plave boje 0805 LEDiSMD UVC LED. Možete se obratiti iSMD LED 1210 podatakaZa detaljne informacije o određenim LED modelima.
Testiranje i rješavanje problema
Nakon dizajniranja i sastavljanja kruga, važno je testirati ga kako bi se osiguralo da pravilno funkcionira. Upotrijebite multimetar za mjerenje napona i struje u krugu i provjerite odgovaraju li se očekivanim vrijednostima.
Ako se LED -ovi ne osvjetljavaju, provjerite ima li labavih veza, pogrešnih vrijednosti otpornika ili neispravnih LED -ova. Ako svjetlina LED -ova nije ujednačena, to može biti posljedica varijacija u naprednim naponima LED -ova ili netočnih konfiguracija veze.
Zaključak
Dizajn kruga s više IR LED -ova zahtijeva dobro razumijevanje električnih karakteristika LED -ova, kao i osnovnih načela dizajna kruga. Slijedeći korake navedene u ovom postu na blogu, možete dizajnirati krug koji pruža pouzdan i učinkovit rad više IR LED -ova.
Kao IR LED dobavljač, posvećen sam pružanju visokokvalitetnih proizvoda i tehničke podrške koji će vam pomoći u vašim projektima. Bez obzira jeste li hobist ili profesionalni inženjer, možemo ponuditi prava rješenja za vaše potrebe. Ako ste zainteresirani za kupnju naših IR LED -ova ili imate bilo kakvih pitanja o dizajnu kruga, slobodno nas kontaktirajte za pregovore o kupnji.
Reference
- Boylestad, RL, & Nashelsky, L. (2012). Elektronički uređaji i teorija kruga. Pearson.
- Horowitz, P., & Hill, W. (2015). Umjetnost elektronike. Cambridge University Press.