Светодиодное освещение своими руками

Управление яркостью LED-ламп

Именно освещение на основе LED-источников, как никакое другое, предоставляет человеку огромную свободу творчества в силу своей чрезвычайной гибкости. Наиболее ярко творческие возможности светодиодов отражает направление моддинга. Связан моддинг с доработкой внешнего оформления компьютерного «железа» и встраивания куда бы то ни было светодиодных «фишек».

Моддинг-мейкеры вырезают в своих системных блоках и мониторах причудливой формы отверстия, подсвечивают компьютерные «внутренности», ножки, мыши, коврики. Конечно, в подавляющем большинстве случаев моддинг — занятие совершенно бесполезное, но, впрочем, иногда выполненная доработка выглядит весьма красиво. Упоминая это направление, автор вовсе не ставит целью призвать читателя к бездумному встраиванию светодиодов везде и всюду. Самостоятельно оцените световой дизайн своего помещения, найдите предметы, к которым стоит привлечь внимание местной подсветкой, и только после этого занимайтесь технической стороной.

Данный раздел поможет читателю решить технические трудности, которые могут возникнуть при обеспечении требуемого питания светодиодов. Не всегда желательно (и удобно) пользоваться классическим железным сетевым трансформатором из-за его габаритов, далеко не всегда подходят простейшие решения в виде одних лишь балластных резисторов. Регулировка яркости — тоже довольно непростая проблема, требующая определенных специальных знаний, или хотя бы практического радиолюбительского опыта. Именно о технике мы и будем говорить.

Управление яркостью светодиодов обычно выполняют способом ШИМ-модуляции. Любой твердотельный источник света практически безынерционен — его включения и отключения происходят мгновенно. На рисунке приведены все необходимые пояснения на это счет.

Схема управления (СУ) выдает импульсы с переменной скважностью (отношением длительности высокого уровня сигнала к периоду), которые поступают на ключевой элемент VT (полевой или биполярный транзистор). Этот ключевой элемент коммутирует светодиод HL через резистор R на общий провод схемы. Таким образом, чем меньше скважность импульсов, тем меньше светит LED-источник, тем он воспринимается нами тусклее. Внимательный читатель может задать резонный вопрос: если светодиод, благодаря управляющим импульсам, все время «мигает», не воспримет ли это мигание глаз? Если период сигнала окажется большим (малая частота), то — вне всякого сомнения. Но управляющая частота выбирается большой (более 1 кГц), и глаз в силу своей инерционности ничего не замечает. Обратите внимание на схожесть данного технического решения с принципами устройства высокочастотных балластов люминесцентных ламп.

Конечно, можно управлять яркостью светодиодов и токовым способом, но это намного менее эффективно, особенно при постоянном питающем напряжении — ведь необходимо где-то рассеивать излишек энергии. Вследствие этого токовый способ практически не встречается в технике LED-осещения.