ИССЛЕДОВАНИЕ ДРАЙВЕРА ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП

STUDYING DC DRIVER FOR LED LAMPS

В светотехнической индустрии во всем мире начинают продвигать политику энергосбережения и запрещать лампы накаливания. Между тем стоимость светодиодных фонарей продолжает падать. Все эти преимущества помогают стимулировать развитие рынка энергосбережения. Поскольку нехватка энергии повышает осведомленность об энергосбережении во всем мире, лампы накаливания должны исчезнуть из индустрии освещения. Во многих странах лампы накаливания начинают исчезать из обихода людей. Неэффективные 60-ваттные лампочки заменяют светодиодными. [1]

Проектирование системы включает в себя, в общем плане: конструкция DC / DC схемы возбуждения, опорное напряжение и цепи обратной связи. Блок - схема представлена на рисунке 1.

 

Рисунок 1 - Блок-схема оборудования системы. 

AT89S52 — это маломощный, высокопроизводительный 8-разрядный микроконтроллер с 8 Кбайт программируемой внутрисистемной флэш-памятью. Устройство изготовлено с использованием технологии энергонезависимой памяти высокой плотности Atmel и совместимо со стандартным набором входов и их распиновкой. Встроенная флэш-память позволяет перепрограммировать программную память в системе или с помощью обычного программатора энергонезависимой памяти.

В режиме ожидания ЦП останавливается, а ОЗУ, таймер/счетчики, последовательный порт и система прерываний продолжают работать. Режим пониженного энергопотребления сохраняет содержимое ОЗУ, но останавливает генератор, отключая все другие функции микросхемы до следующего прерывания или аппаратного сброса.

Тактовая схема контроллера AT89S52 состоит из колебательного контура и схемы деления частоты. Колебательный контур состоит из инвертора, внешнего параллельного кварцевого кристалла и конденсатора для генерации колебательного импульса. Его инвертирующий усилитель с высоким коэффициентом усиления имеет входной вывод XTAL1 и выходной контакт XTAL2. Он был связан с кварцевым генератором (частота колебаний 12 МГц) и двумя конденсаторами (конденсатор C11 и C12 по 22 пФ каждый) на микросхеме через эти два контакта. Кварцевый кристалл как чувствительный элемент и конденсатор составляют колебательный контур, для которого встроенный усилитель обеспечивает положительную обратную связь и колебания в желаемых условиях фазового сдвига, тем самым формируя стабильный автогенератор. [2]

Рисунок 2 - Схема соединений диодных ламп с микроконтроллером.

Установленное значение тока умножается на 20 независимо от того, соответствует выходной ток требованиям или нет, чтобы достичь цели постоянного тока. Если выходное напряжение и ток не являются нормальными, микроконтроллер немедленно подаст сигнал ШИМ с коэффициентом заполнения 0%, источник питания остановит вывод и предотвратит повреждение источника питания и светодиода. Если микроконтроллер получает команду обнаружения неисправности, то центральный блок управления в это время выдает сообщение о неисправности для удобного обслуживания источника питания и освещения.

В таблице 1 представлены результаты каждого основного измерения постоянного тока.

  1. DC-DC результаты каждого основных измерений

Б. Яркость лампы и время использования батареи 4,5 В

Аккумулятор 4,5 В непрерывно обеспечивает питание в течение 86 часов. Аналогичные продукты могут непрерывно работать не более 10 часов на рынке, поскольку всегда есть значительное сокращение потерь электроэнергии. [3]

 

Элементы измерений

Результаты измерений

1

Диапазон выходного напряжения

0 В ~ 12 В

2

Максимальный выход эл.тока

197 мА

3

Регулирование нагрузки

0,1%

4

Выходной шум

Vpp = 10 мВ

5

DC/DC эффективность преобразования

97,1 %

Таблица 1 - Результаты измерений

В проекте достигается несколько значений тока светодиодов управления, можно достигать четырех степеней яркости с помощью диммера. Основываясь на приведенных выше выводах, система может применяться во многих случаях при управлении несколькими светодиодными лампами. [4]

Постепенно светодиоды вытесняют неэффективные источники света из-за явной неконкурентоспособности. В скором будущем светодиодная техника будет присутствовать в каждом доме, объектах архитектуры, рекламных стендах, бытовых приборах и остальной электронной аппаратуре.

 

Список литературы

  1. Svetodiodnye lampy, fonari, svetil'niki - produkcija i podsvetka po tehnologii 21 veka: [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.ledlight.com.ua/articles/revolution.html
  2. Svetodiodnyj mikrokontroller – produkcija MicroChip: [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: https://www.microchip.com/wwwproducts/en/at89s52
  3. Chilikin M.G., Kljuchev V.I., Sandler A.S. Teorija avtomatizirovannogo jelektroprivoda. – M.: Jenergija, 1979. – 616s.
  4. Eshhe raz o dostoinstvah svetodiodov: [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.onlyleds.ru/content/view/89/49/

© Какалов В.А., Колпаков Н.А., Царегородцева О.В., 2020