从电源上拔下时,LED重点照明会逐渐变暗


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我们都使用过不同的变压器和电源,它们的LED指示灯在电源断开后完全熄灭之前会变暗。

我正在设计一种重点照明灯,其中将包含一个半透明的晶体光源(如果可以找到便宜的供应商,可能是树脂或玻璃制成的),其中包含LED和某些电子设备,以及一个可以提供电流的底座。对于游戏玩家来说,它可能看起来像是Welkynd Stone。我的问题是,从底座上取下晶体后,导致LED缓慢变暗(例如2-10秒)的最简单方法是什么?类似于拔出的变压器,但有意控制的调光。

我刚刚购买了一些LED,并计划在接下来的一两个月内构建一个测试系统。这些LED在5米长的条中,分为3个并联的LED串联,额定电压为12v。我不知道LED的安培数,但我猜在20mA范围内(我读到的是亮白色的平均值)。我可能会在测试版本中使用4个系列,总共12个LED。LED灯条链接

如果我将交流电源的变压器内置到基座中,我想我可以使用多个与电阻并联的电容器来存储电,然后将其缓慢放电到LED中。但是我是一个自学成才的爱好者,所以老实说我不知道​​这是否真的有效。我也不知道我需要的电容器和电阻的数量和额定值。

如果我在晶体中内置了变压器,则变压器和整流器将保留少量电能,但我认为它不足以提供我想要的效果,因此必须采取其他措施添加以使其持续几秒钟。

带有控制电子元件的nicad电池实际上是实现此效果的最后手段,在我自己编程电路板之前,我可能会放弃这个想法。

这是我的主要问题。如果有人想对如何将水晶连接到底座进行一些思考,我欢迎您提出建议。我最初的计划是简单地将铜与铜直接连接到基座。但是我最近一直在考虑一种EM充电系统(类似于电动垫或我父亲拥有的这些无线可充电手电筒)。尽管更安全,但无线技术的问题是为LED提供稳定的电源。通过仔细阅读该SE网站,我已经学到了很多有关构建电源的知识,但是如果有人对此有任何建议,我也非常高兴。对于测试版本,如果可以在Goodwill或当地电子零件商店找到12v电源,我可能会将其连接至计算机电源或笔记本电脑电源。

如果我能使用测试模型,则我计划在家庭中建造十多个这样的重点照明。


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当变压器+二极管桥电源失去供电时,输出的逐渐变暗主要是二极管桥之后的储能电容器的功能,而不是变压器或桥本身的功能。首先,您需要一个足够大的储能电容器来为慢速调光保持足够的能量:换句话说,需要将电容器+负载时间常数与所需的调光持续时间相关联。如果没有关于LED汲取的电流的确切或至少经验数据(使用万用表),则无法计算得出。
Anindo Ghosh

一旦有了合适的电容器作为储能器,基本的衰减调光就可以使用。对于受控调光,典型的情况是微控制器生成占空比减小的PWM信号,并通过用作开关的BJT或MOSFET驱动LED。
Anindo Ghosh

@AnindoGhosh好吧,LED指示灯在星期二(秋季课程开始的同一天)到达,并且我有一个万用表,所以我应该能够在星期三的某个时候提供一些数据。我应该分别测试3个LED的每个系列,还是一次测试4个,或者整个测试条,这是否重要?另外,我愿意接受基于平均值的粗略估算。
托马斯

测试一组3,这样就可以了。实际上没有任何平均值可以使用,因为LED灯条在3528芯片LED外形尺寸中可能具有很宽的可能电流要求,从10 mA到100 mA或更高。另外,您还需要定义所需的淡入淡出应该花费多少秒。
Anindo Ghosh

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@Andyaka:基座上/中的静止物体,LED完全点亮。从基座上取下物体后,LED会在2到10秒钟内消失。
Ignacio Vazquez-Abrams

Answers:


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这个问题引起了我的兴趣,足以建立一个实验。我在一个关键方面更改了问题的参数:我没有并联一个带多个LED的LED灯条,而是并联了3个蓝色LED(每个V f =〜2.8伏),用一个100 Ohm电阻器限制了所有电流。 3,使用0.047法拉,5.5伏硬币类型的“主板超级电容”。

我知道,共享一个电阻器确实是一种不好的做法,因此请为您自己的实验使用单独的电阻器。

超级电容器由一对AA碱性电池充电(3分钟后电容器两端的电压约为3.12伏),然后将电池的导线拔出。

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

虽然调光效果是预期的结果,但结果却令人吃惊:在断开电池连接后,LED以降低的强度保持点亮状态超过一分钟。这是我拍摄的实验视频

LED保持点亮的时间比预期的长得多的原因是,典型的LED继续被照亮到其标称电流的5%以下-在我使用的LED的情况下,在大约1分钟的标记处,它们非常明显,如果是暗的,则所有三个之间仅分配1 mA的电流。

大约15分钟后,LED最终变为暗淡。

结论

  • 为达到预期的目的,最好使用比此处使用的0.047法拉超级电容器小的电容。
  • 如果必须使用12伏20 mA LED灯条,而不是并联LED,则一组串联的3个硬币超级电容将起作用:产生的电容约为0.0157法拉,将提供接近OP目标的调光持续时间。 2至10秒,而不是视频中观察到的难以忍受的1分钟长的变暗。
  • 某些以前发布的电容计算(包括我自己的0.5 Farad评论)与实际情况相差太远的原因是,由于放电导致的电流减少(即所寻求的非常暗淡的效果)并未得到考虑,因此无法解决。
  • 对于这些主板超级电容的“过高的ESR”可能引起的任何评论,很明显,理论上需要通过实际实验来支持,就像对此答案所做的那样。

我使用的超级电容器在eBay上每对的售价不到2美元,包括国际运费:

超级电容

我和其他人以前提到的几十或几百美元不完全是。


Addeddum由于与讨论@DavidKessener

  • 如果串联使用多个超级电容器并为串充电至更高的电压,该电压要高于单个电容器的额定电压,则需要使用偏置电阻来延长电容器的寿命。没有这些电容器,电容器将充电不均匀,并最终更快地耗尽。
  • 根据此Maxwell应用笔记,并假设每个电容器的泄漏电流为10 uA(这些特定电容的实际泄漏电流要低得多,因此更安全),我们得到了55 kOhm的值来使偏置电阻通过10 x 10 = 100 uA,因此添加3个新的如下所示的56k电阻,用于使用12伏电源和12伏LED灯带

原理图

模拟该电路


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哇!我想你才成为我的英雄!我明天要拿起一个用过的怪物帽并进行测试,但这是一个更加实用的解决方案。我将订购这些瓶盖并开始尝试。这是我的全部工作,非常感谢!
托马斯

谢谢@Thomas。我只是喜欢实际尝试,所以这很有趣。
Anindo Ghosh

我将按照您的布局构建电路并发布结果。在该电路上添加或删除3LED分段以微调调光时间是否会有任何问题?
托马斯

@Thomas发布该视频后,我确实做到了–我并行添加了6个LED,此时调光时间降至几秒钟。
Anindo Ghosh 2013年

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TL494通常在电源作为用于降压或升压开关控制机构所使用的,但可以很容易地被用于LED作为由于每个其输出晶体管可吸收为200mA井的PWM控制。

查看TI应用报告SLVA001E,“使用TL494设计开关稳压器(Rev. E)”,了解如何将其置于单端模式以及如何使用DTC控制PWM输出。DTC引脚上的RC电路应足以逐渐减小设备移除后的占空比。

TL494框图

编辑:

这是可以使用的未优化电路。请注意,灯具将需要自己的电源才能工作。

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

S1可以是杠杆微动开关,也可以是某种由导电材料桥接的成对触点。当S1关闭时,DTC保持为0V,从而允许最大PWM占空比,从而实现LED亮度。当S1脱离时,C1通过R1 / R2分压器缓慢充电,缓慢增加DTC电压,从而将PWM占空比降低到5%。


好的,因此该芯片实际上提供了调制功率,我之前读过的是调暗LED的“正确”方法。毫无疑问,我会寻找一些更精致的模型。对我来说,建立电路现在有点复杂,但是我学得很快:)
托马斯(Thomas)

该芯片使用PWM来开关晶体管。电源通过LED +晶体管从外部施加。
伊格纳西奥·巴斯克斯

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不要直接从TI订购。Digikey或Mouser之类的发行商将让您购买单身。
伊格纳西奥·巴斯克斯

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许多更复杂的比基于电容方案,虽然。
pjc50

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@ IgnacioVazquez-Abrams请考虑您的答案信誉不佳,这样我们可以避免某个人变得比他已经激动得多。问题的标题为“ 从电源中拔出时 ”,并在问题中得到了加强。坏男孩,伊格纳西奥,坏!淘气!淘气!:-)
Anindo Ghosh
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