LED フェーダー回路:概要と仕組み

近年、安価で耐久性に優れたLED照明が急速に普及しています。さらに、LED は他の光源ほど多くのエネルギーを消費しません。

また、住宅やオフィスの装飾、非常灯、自動車の日中走行灯、通常のランプなど、さまざまな用途を表示できます。

LED のフェージングは​​、そのような重要なアプリケーションの 1 つです。ここでは、LED ライトを構成して、さまざまな目的に合わせて強度を上げたり下げたりできます。

そのため、この記事では、LED のフェージングについて知っておく必要があるすべてのことと、ブレッドボード、PCB、IC 555 タイマーを使用して簡単な LED フェーダー回路を作成する方法について説明します。

準備？始めましょう!

アップダウン フェージング LED ライトの回路原理

LED シャイニング ダイオード

アップダウンフェードLED回路は、主にコンデンサとトランジスタで構成されています。さらに、LED は順方向バイアス条件で動作します。つまり、プラス端子をプラス端子に、マイナス端子をバッテリーのマイナス端子に接続すると、LED が点灯します。

このアップダウン フェージング回路の場合、LED はマイナス端子を接地し、プラス端子に電圧がかかっている場合にのみ導通します。そのため、ボタンを押すと、コンデンサの充電と放電が開始されます。このプロセスにより、LED がフェードダウン、アップ、ダウンします。

LED ライトでフェードを演出する方法

ここでは、ブレッドボード、PCB、および IC 555 タイマーの 3 つの方法を使用してフェードオン LED ライト回路を作成する方法について説明します。

ブレッドボードを使用した LED ライトのフェード

ブレッドボード

この回路は、前に説明したアップダウン フェージングの原則に従います。これにより、LED を簡単に上下にフェードさせることができます。学習する回路図は次のとおりです。

回路図 1

必要なコンポーネント

• 220μF コンデンサ
• (2) 100KΩ 抵抗器
• 10KΩ 抵抗器
• 39KΩ 抵抗器
• 100Ω 抵抗器
• LED
• ワイヤーを接続する
• 5V 電源
• ミニブレッドボード
• BC 548 (NPN トランジスタ)
• オン/オフ スイッチ (押しボタン)

建設

回路の場合は、電源をオン/オフ スイッチ (押しボタン) に接続する必要があります。また、ボタンの後に 10KΩ の抵抗を接続して、ボタンがプルダウン モードを維持できるようにします。このため、ボタンは最初は低く、押すと高くなります。

次に、スイッチを 100KΩ の抵抗に接続します。この抵抗には、220μF コンデンサを充電する役割があります。また、トランジスタの前に39KΩの抵抗を接続します。コンデンサはこの抵抗を通して放電します。

また、コンデンサに対応する 2 つ目の 100KΩ 抵抗を接続します。これにより、39KΩ 抵抗器がコンデンサーの放電の大部分を受け取ることができます。

さらに、使用しているトランジスタは BC548 シリーズの NPN トランジスタです。さらに、トランジスタはオフ状態で起動します。

また、ベース領域に電圧がかかると、電圧はコレクタにのみ流れます。トランジスタのベースには最低 0.7V の電圧が必要です。

この電圧をベースに印加すると、トランジスタが導通し始めます。

その結果、電圧はエミッタからコレクタに流れます。

最後に、1N4007 のような PN 接合ダイオードを 100KΩ の抵抗とコンデンサの間に配置して、コンデンサの放電が他の抵抗のみを流れるようにすることができます。

ブレッドボードを使用して LED ライトのフェードを操作する方法

まず、回路をオンにします。

次に、ボタンを押して LED をフェードアップさせ、強度を上げます。

ボタンを押すと、ダイオードと一連の 100KΩ 抵抗に電圧が流れることに注意してください。

その後、リンクされたコンデンサが充電され、トランジスタのベースに電流が分配され、導通が始まります。次に、エミッターの電圧が接地コレクターと負の LED 端子に送信されます。

最後に、LED のスイッチを放してフェードアウトすると、コンデンサが放電します。

制限

• LED の色は、温度や使用年数によって変化することがあります
• 正しい電圧を供給する必要があります。そうしないと、LED が損傷する危険があります

PCB を使用した LED ライトのフェード

この回路では、設計する前にソフトウェアを使用して回路図をシミュレートします。したがって、回路のシミュレーションには、Proteus デザイン スイートを使用します。

Proteus ソフトウェアをダウンロードしてインストールしたら、メニューの ISIS アイコンをクリックして新しい回路図を開きます。

Proteus Design Suite ガイド

新しい回路図がポップアップしたら、サイド メニューの P アイコンをクリックしてボックスを開きます。ここで、必要なすべてのコンポーネントを選択できます。

プロテウス ソフトウェア ガイド 2

次に、回路に必要なコンポーネントの名前を挿入して、右側のリストに表示できるようにします。

プロテウス ソフトウェア ガイド 3

したがって、回路のシミュレーションが完了すると、次のような図が表示されます:

回路図 2

動作原理

この回路の LED は逆バイアス モードでは動作せず、順バイアス モードで動作します。つまり、電源のプラス端子に接続されている場合にのみ機能します。また、押したり離したりすると、コンデンサの充電および放電プロセスを開始するプッシュ ボタンも備えています。

必要なコンポーネント

• 220uF 電解コンデンサ
• 100k オーム抵抗 (2)
• 10k オーム抵抗器 (1)
• 39k オームの抵抗器 (1)
• 100 オームの抵抗器 (1)
• BC 548 NPN トランジスタ (1)
• LED
• 押しボタン スイッチ
• ジャンパー線
• バッテリー クリップ
• プリント基板
• FeCl3
• はんだごて
• ホットグルーガン

建設

まず、PCB を入手して回路レイアウトを作成します。したがって、シミュレートした回路をバター紙に印刷して PCB に置き、ボードに印刷されるまでアイロンをかけます。このプロセスには最大 5 分かかります。

注:バター ペーパーを配置する前に、PCB スクレーパーで基板の銅層を減らしてください。

印刷が完了したら、PCB を FeCI₃ に浸します 余分な銅を取り除くための温水溶液。次に、再びスクレーパーで PCB をスクラップし、それぞれの場所にドリルで穴を開けます。

PCB レイアウト

次に、回路シミュレーションに従ってボード上のすべてのコンポーネントをはんだ付けします。最後に、回路が機能するかどうかを確認します。そうでない場合は、コンポーネントを取り外して再接続します。また、バッテリー端子が回路から外れないように、プラスとマイナスのバッテリー端子にホットグルーを使用してください。

操作方法

この回路は、ブレッドボードを使用したフェードオン回路と同様に機能します。

IC 555 タイマーによるフェードオン回路

ここでは、555 タイマーを使用してフェードオン LED 回路を作成する方法を学習します。学習する回路図は次のとおりです。

回路図 3

必要なコンポーネント

この回路に必要なコンポーネントは次のとおりです。

• 555 タイマー IC
• LED
• 10uF コンデンサ
• BC547 トランジスタ
• バッテリー (9v)
• 100k、470 オームの抵抗器
• ジャンパー線とブレッドボード

IC 555 タイマー

動作原理

555 タイマーを使用してゆっくりフェードする LED 回路を構築するのは簡単です。ここでは、IC 555 を非安定モードで使用し、トランジスタを使用して電流を増幅します。非安定モードの IC 555 は、特定の周波数で発振します。

つまり、PIN 3 の出力は周期的にハイとローになります。したがって、この回路では、PIN 3 がハイになると、トランジスタが電流を増幅します。したがって、コンデンサに電流が流れ、2/3 VCC まで充電されます。この過程で LED が発光します。

この後、PIN 3 の出力がローになり、トランジスタをオフにします。したがって、コレクタ - エミッタ接合を介してコンデンサを放電します。また、これは LED にフェード効果を与えます。

建設

前述したように、555 タイマーを使用してフェード回路を構築するのは簡単です。あなたがしなければならないのは、回路図に従うことだけです。次に、555 タイマーが正しい位置にあり、すべての分極コンポーネントが正しい位置にあることを確認します。

LED フェーダー回路 - アプリケーション

アップダウン フェード LED ライト回路のいくつかのアプリケーションを次に示します。

• フェージング LED ライト回路は家庭用アプリケーションで機能します
• ショッピング モールで、人のいないエリアの照明を弱めるのに役立ちます
• 色あせた LED ライトを車のインジケーターとして使用できます

LED フェーダー回路– 切り上げ

ここ数年、LED ライトの人気が高まっています。

しかし、それは単に安価で耐久性があるからだけではありません。

代わりに、どの LED 照明回路でも実現できるカラフルなプロジェクトの数が重要です。

LED とフェージング LED でできることには、ほとんど制限はありません。美しい装飾を作成したり、車からアラートを受け取ったりできます。

では、以上でこの記事を終わります。ご提案やご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。