ספקי כוח לצגי LCD ו-LED. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

 הערות למאמר

ניתן להפעיל מחוונים וצגים של תצוגת גביש נוזלי (LCD) המבוססים על דיודות פולטות אור (LED) מספקי כוח קונבנציונליים. עם זאת, זו לא הדרך הטובה ביותר לספק חשמל. להלן יוצגו אפשרויות הפעלה באמצעות מיקרו-מעגלים מיוחדים - ווסתי מתח, המיוצרים על ידי MAXIM.

שימוש בפוטנציומטר דיגיטלי לכוונון תאורת LED אחורית

הפוטנציומטר הניתן לתכנות DS 5 1050-bit משמש כמרכיב העיקרי של מאפנן רוחב הדופק (PWM). שנה את רוחב הדופק מ-0 ל-100% בשלבים של 3, 125%. הפוטנציומטר נשלט על ידי ממשק טורי דו-חוטי התואם ל-I²C, הפונה לעד שמונה DS 1050 באוטובוס דו-חוטי. פתרון המעגל לשליטה בבהירות תאורת ה-LED האחורית של תצוגת הגביש הנוזלי מוצג באיור. אחד.

תאנה. 1.

מעגל זה אינו מיועד לשלוט במתח הניגודיות של ה-LCD. תצוגת התווים בגודל 20x4 המשמשת בדוגמה זו, מסוג DMC 20481 מבית Optrex, כוללת תאורת LED אחורית צהובה-ירוקה. נפילת המתח קדימה על פני הנוריות היא 4,1 וולט והזרם המרבי קדימה הוא 260mA.

על ידי שינוי מחזור העבודה של מאפנן רוחב הדופק, ובכך לשנות את הספק הכניסה לנוריות. כאשר הדחף הוא 100% מזמן מחזור המצב, יש לנו את אספקת החשמל המקסימלית ובהתאם, את הבהירות המקסימלית של הזוהר. לעומת זאת, כאשר מומנטום המחזור הוא 0%, בהירות הזוהר גם היא אפס.

השליטה במאפנן PWM היא פשוטה למדי. הדרישה היחידה היא שהנוריות לא יהבהבו. העיניים שלנו לא יכולות לראות מצמוץ בתדרים של 30 הרץ ומעלה. ה-DS1050 ה"איטי ביותר" פועל במהירות 1 קילו-הרץ. זה מספיק לתצפית ויזואלית ולמזעור קרינה אלקטרומגנטית. יש לבחור טרנזיסטור MOS Q1 כך שניתן יהיה להניע אותו ישירות על ידי אפנן רוחב פולסים של 5V שהמתח שלו משתנה מאדמה לV_cc. ברירת המחדל של מחזור העבודה של PWM בהפעלה היא 2. הטרנזיסטור Q1 מונע PWM יכול להחליף את 260 mA הנדרשים לתאורת LED אחורית. מתח סף השער של טרנזיסטור Q1 הוא 2-4 וולט. דיודה D1 מסוג 1N4001 משמשת להורדת Vcc ל-4,3 וולט, שזה פחות ממפלת המתח המקסימלית קדימה של הנוריות. הנגד במקום הדיודה שצוינה אינו בשימוש עקב פיזור ההספק הגבוה. כדי לסגור בצורה מהימנה את ה-MOSFET, מותקן נגד R3, אשר מבטל את מצב השער ה"צף" של Q1.

קבל C1 משמש כמסנן כוח, אמור לעבוד היטב בתדר גבוה ומותקן קרוב ככל האפשר לטרמינלים של U1, עם מרחק מינימלי למקור החשמל.

פוטנציומטר דיגיטלי DS 1050 - 001 מוגדר על ידי חומרה עם כתובת A=000. את התוכנה למיקרו-בקר מסוג 8051 ניתן למצוא בנספח "הערה 163 לאפליקציה" באתר MAXIM.

כדי לשלוט על הניגודיות של צגי גביש נוזליים (LCD), במקום פוטנציומטרים מכניים מסורתיים, מוצע להשתמש בפוטנציומטר דיגיטלי כגון DS1668/1669 Dallasstats או DS 1803. התקני DS1668/1669 נבחרו מכיוון שהם מספקים את שני הלחצנים. ובקרת מיקרו של מגע האספן הנוכחי. חשוב גם שלמכשירים אלו יהיה זיכרון פנימי שאינו נדיף המאפשר לשמור את המיקום של קולט הזרם ללא ספק כוח. על איור. איור 2 מציג סכימה לבקרת ניגודיות LCD באמצעות פוטנציומטר דיגיטלי DS 1669.

אורז. 2. .

כמובן שניתן להשתמש כאן גם בפוטנציומטר דיגיטלי כפול מסוג DS 1803.

מודול הגביש הנוזלי (LCM) מופעל על ידי 5 וולט. אותו מתח מסופק ל-DS 1669, שהתנגדותו היא 10 קילו אוהם. מסוף אספן הזרם מחובר ישירות לכניסת החשמל V_o נהג LCM.

השימוש בפוטנציומטר דיגיטלי מאפשר להקטין את גודל המכשיר, להגדיל משמעותית את העמידות ולהעביר את השליטה למיקרו-בקר של המערכת.

ובכן, עכשיו בחזרה לשליטת הנוריות. עם הפופולריות הגוברת של צגי גביש נוזלי צבעוניים בטלפונים ניידים, מחשבי כף יד, מצלמות דיגיטליות וכו', נוריות LED לבנות הופכות למקורות אור פופולריים.

אור לבן יכול להיות מסופק על ידי מנורות פלורסנט קתודה קרות (CCFLS) או נוריות LED לבנות. בשל גודלו, מורכבותו והעלות הגבוהה שלו, CCFLS הוא כבר מזמן המקור היחיד ללבן. אבל עכשיו הם מאבדים קרקע לנורות לד לבנות. הם אינם דורשים מתח גבוה (200 - 500 VAC) ושנאי גדול כדי לייצר מתח זה. ולמרות שיפילת המתח קדימה על LED לבן (3 עד 4V) גבוהה יותר מאשר באדום (1,8V) או ירוק (2,2 - 2,4V), הם עדיין דורשים ספקי כוח פשוטים למדי. הבהירות של LED לבן נשלטת על ידי שינוי הזרם הזורם דרכו. בהירות מלאה מתרחשת ב-20 mA. ככל שהזרם הזורם דרך ה-LED פוחת, הבהירות פוחתת. מצלמות דיגיטליות וטלפונים ניידים דורשים בדרך כלל 2 עד 3 נוריות LED. יכולות להיות 2 דרכים לקבץ נוריות LED: מקבילות וטוריות.

כאשר הנוריות מחוברות בסדרה, הזרם דרך כל אחת מהן יהיה זהה. אבל הכללה כזו דורשת מתח גבוה יותר מאשר בחיבור מקבילי. בחיבור במקביל, המתח שווה בערך למפל המתח קדימה על פני LED בודד במקום מפל המתח על פני כל שורת הנוריות. עם זאת, הבהירות של הדיודות יכולה להיות שונה עקב התפשטות מפל המתח קדימה על פני הנוריות, ומכאן זרמים שונים, אם הם אינם מוסדרים. מתח הסוללה ברוב המקרים אינו מספיק כדי להדליק את הלד הלבן, ולכן יש להשתמש בממיר DC/DC. במקרה זה, רצוי חיבור מקביל של נוריות, שכן ממירי DC / DC הם היעילים ביותר עם יחס קטן של מתח מוצא מוגבר למתח כניסה.

חיבור מקביל של נוריות

ישנן שלוש דרכים עיקריות לחיבור נוריות LED במקביל, כפי שמוצג באיור. 3.

תאנה. 3.

1. ויסות זרם עצמאי דרך כל דיודה.
2. הזרמים מוסדרים על ידי נגדי נטל ממקור מווסת מתח המתאים למפלת המתח קדימה על פני ה-LED.
3. ממקור עם זרם מתכוונן מתקבל מתח השווה למפל המתח על פני ה-LED והנגד המתכוונן, ובעזרת נגדי נטל מווסת הזרם דרך הנוריות הנותרות.

בואו נסתכל מקרוב על האפשרויות הללו.

דרך פשוטה לשלוט בזרם הזורם דרך הנוריות היא להשתמש בשבב שתוכנן במיוחד למטרה זו. מעגל המיתוג מוצג באיור. 4. מוצג כאן שבב MAX1916 זול המאפשר לכוון את הזרם באמצעות 3 נוריות לד לבנות. הדיוק המוחלט של הזרם הוא 10%, והזרמים הזורמים דרך הנוריות נבדלים בלא יותר מ-0,3%. זהו המאפיין החשוב ביותר, שכן שטף האור מכל LED חייב להיות זהה. בבהירות מלאה, הזרם דרך הנורית הוא 20 mA. במקרה זה, 225 mV מספיקים, חורג ממפל המתח על פני הנוריות, כדי שהמיקרו-מעגל ישמור על ערך הזרם שנקבע. הגדרת הזרם דרך הנוריות מתבצעת באמצעות הנגד R_סט. המשוואה לחישוב הזרם היא כדלקמן.

שם:
I_לד - זרם זורם דרך LED [mA]
230 - מקדם המרת שבב
U_{הַחוּצָה} - מתח מוצא של הרגולטור
U_סט = 1, 215 וולט
R_סט -נגד מותקן בין מוצא הרגולטור לכניסת SET MAX1916 (kΩ).

תאנה. 4.

יש לשלוט גם בזרם המוחלט, אך הבהירות תשתנה באופן כללי עבור המכשיר כולו (לדוגמה, תצוגת טלפון). ניתן להשיג את השינוי בבהירות על ידי החלת כניסת ההפעלה (EN) של השבב עם אות אפנון רוחב הדופק. הבהירות המקסימלית תהיה ב-100% רוחב פולסים, וב-0% - ה-LED לא מאירה.

שיטת מיתוג זו פחות מדויקת, מכיוון שהזרמים הבודדים דרך כל LED אינם מוסדרים. כיצד ניתן להגביר את הדיוק המוחלט של הזרמים הזורמים והתאמתם דרך כל דיודה?

הזרם דרך הנורית מחושב לפי הנוסחה:

I_לד = (V_{הַחוּצָה} - וי_d)/ר

עקב שינויים בייצור, אפילו באותם זרמים, ירידת המתח הישיר על פני ה-LED (V_d) עשוי להיות שונה. אתה יכול לכתוב את היחס בין שני זרמים דרך 2 דיודות

I1/I2 = R2/R1 [(V_{הַחוּצָה} - וי_d1)/(V_{הַחוּצָה} - וי_d2)]

אם לוקחים בחשבון שלנגדים יש דיוק גבוה (זה מקובל), יש לנו:

I1/I2 = (V_{הַחוּצָה} - וי_d1)/(V_{הַחוּצָה} - וי_d2)

מכאן נובע שהיחס (ההבדל) בין הזרמים דרך הדיודות הוא קטן יותר, ככל שמתח המוצא של מקור הכוח גבוה יותר. יש לזכור שההתכנסות של ערכי הזרמים דרך נוריות ה-LED משולמת על ידי צריכת חשמל גבוהה יותר. לכן, אנו יכולים להמליץ ​​על מתח במוצא הרגולטור השווה ל-5 וולט.

כדי להשיג מתח כזה, אתה יכול להשתמש בממירים פשוטים כגון MAX 1595 (U_בחוץ = 5V, I_בחוץ = 125 mA), או השתמשו במשדרי פלט משתנה MAX1759. לפיכך, על ידי שינוי מתח המוצא של הרגולטור, ניתן לתקן את הזרמים בנוריות לרמה הרצויה (לדוגמה, 20 mA). אם לא ניתן לתקן את הזרם על ידי התאמת המתח בפלט של ספק הכוח, אז נגדים וטרנזיסטורי MOS ממוקמים במקביל לנגדי הנטל R1a: R3a, כפי שמוצג באיור. 5. הפעלה וכיבוי של טרנזיסטורי MOS עם רמה לוגית, אתה יכול לחבר או לנתק נגדים נוספים R1v:.R3v, ולמעשה לשנות את הערך של הנגד הנטל.

תאנה. 5.

שימוש בממיר עם זרם פלט מתכוונן. על איור. 3c מציג את העיקרון של שימוש בממיר זרם פלט משתנה. בתרחיש זה, הזרם דרך אחת הדיודות (איור 3c - D1) מומר לירידת מתח על פני הנגד R1 ומתח זה הוא שנשמר על ידי הממיר. הממיר יכול להיות מסוג מפתח, קבלים מוחלפים או ווסת ליניארי.

המשוואה לזרם דרך ה-LED זהה לעיל.

I_x = (V_{הַחוּצָה} - וי_dx)/ר_x (1)

אבל במקרה הזה V_{הַחוּצָה} לא מתכוונן, אבל I1 מתכוונן והערך שלו הוא

I1 = V_oc /R1(2)

איפה: V_oc - מתח משוב נלקח מהנגד R1.

מכיוון שהזרם של דיודה אחת בלבד מווסת, נפילות המתח השונות על פני הנוריות עלולות לגרום לזרמים שונים לזרום דרכן. במקרה זה, אתה יכול להשתמש בדברים הבאים. אנו מחלקים את הנגד לשני חלקים: R2 \u1d R1A + R1B ומחליפים אותו במשוואה (1), ומחליפים את הערך של R1 במשוואה (2) ב-R1B. R2 ו-R3 אינם דורשים פיצול נגד. הערכים שלהם חייבים להיות שווים ל R1A + R1B. כעת הפלט של הרגולטור ישמור על מתח שנקבע על ידי ירידת המתח על הנגד R1B, כפי שמוצג באיור. 6. אם ההגדרה מ-R1B שווה למתח של R1, אז מגבר השגיאה יישאר באותו מצב, מתח המוצא של הרגולטור יגדל, מה שיבטיח את התאמת הזרמים דרך כל LED.

תאנה. 6.

נוריות רצף

היתרון העיקרי של חיבור לדים בשרשרת סדרה הוא שאותו זרם זורם דרך כל הדיודות ובהירות הזוהר זהה. החיסרון בהכללה זו: נדרש מתח גבוה יותר, שכן נפילת המתח בכל LED מסוכמת. אפילו 3 נורות לד לבנות דורשות 9 - 12 וולט. בדרך כלל, הרגולטורים העיקריים משמשים להכללה כזו, כממירים היעילים ביותר למטרות אלה. איור 7 מציג את תרשים החיבור של וסת המפתחות MAX 1848, שנועד לשלוט על שלוש נוריות LED לבנות המחוברות בסדרה. ניתן להפעיל את המכשיר בין 2,6 ל-5,5 וולט במתח מוצא של עד 13 וולט. טווח הקלט מיועד לסוללת Li-ion אחת או 3 סוללות NiCD/NiMH. תדר ההפעלה של הרגולטור הוא 1,2 מגה-הרץ, המאפשר שימוש ברכיבים חיצוניים בעלי ממדים מינימליים. הפלט הוא אות PWM. המתח העודף מתוקן ומוזן ללדים. ניתן לכוונן את הזרם דרך נוריות ה-LED, ובכך את הבהירות, באמצעות מתח מדוגם DAC או אות PWM מסונן המופעל על כניסת ה-CTRL של ה-MAX 1848. ה-MAX 1848 יעיל עד 87% עם נוריות.

איור. מספר

עבור צגים גדולים שבהם נדרשות נוריות LED רבות, ניתן להשתמש בבקר המפתח MAX 1698 (ראה איור 8). המיקרו-מעגל יכול לפעול ממתח כניסה של 0,8 וולט בלבד, ומתח המוצא מוגבל על ידי מתח הפעולה של MOSFET n-channel חיצוני. מתח משוב נמוך, עד 300 mV (פין FB) תורם ליעילות המקסימלית של המעגל, שמגיעה ל-90%. בהירות הנורית מותאמת באמצעות פוטנציומטר, שבו המברשת מחוברת לפין ADJ של המיקרו-מעגל. ניתן להשתמש בפוטנציומטר גם אנלוגי וגם דיגיטלי.

איור. מספר

כמובן, מספר השבבים המשמשים להפעלה ותאורה אחורית של גבישים נוזליים ותצוגות LED אינו מוגבל לשמות המוצגים במאמר. אם הקורא רוצה לבחור את המיקרו-מעגלים הדרושים למקרה הספציפי שלו, אז אין דבר קל יותר מאשר להיכנס לאתר maxim-ic.com ולהכיר את המאפיינים של המוצרים שם.

חומרי מידע משומשים של חברת MAXIM.

מחבר: א' שיטיקוב; פרסום: radioradar.net

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון טאבלטים גרפיים מקצועיים של Wacom 18.05.2004 Wacom USA הכריזה על מחיר הטאבלט הגרפי המקצועי Cintiq. החידוש הוא תצוגת LCD איכותית עם פאנל מגע, שעליו צריך לתפעל "עט" מיוחד עם 512 רמות רגישות. עם Cintiq 15X (15", 1024x768 פיקסלים) ו-18SX (18". 1280x1024 פיקסלים), אתה יכול לצייר דמויות בכל מורכבות. גולת הכותרת של הטאבלטים הללו היא היכולת להציג באופן מיידי את היצירה שלך. ניתן להשתמש ב-Cintiq כצג בו-זמנית. העלות של 15X ו-18SX היא כ-1900 ו-2500 דולר בהתאמה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ אינטרנט מבית לופטהנזה

▪ סיליקון שחור עבור פאנלים סולאריים יעילים

▪ טלפונים חכמים מוכרים יותר בטלפונים סלולריים רגילים

▪ אוזניות Intent Predictive

▪ כלב רובוט מהיר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר פרמטרים של רכיבי רדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר אני עצמי לא אוהב להתבדח, ואני לא אתן לאנשים. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע אמא ואבא נשמעים דומים ברוב שפות העולם? תשובה מפורטת

▪ מאמר חותך מזון. תיאור משרה

▪ מאמר מיצב צבע ומוזיקה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר משדר אותות וידאו בשבב KR1043XA4. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024