Ένα LED μπορεί να ανάψει χρησιμοποιώντας μία από τις δύο μεθόδους: τη μέθοδο στατικού φωτισμού, στην οποία ένα σταθερό ρεύμα εισάγεται συνεχώς με την πάροδο του χρόνου και τη μέθοδο δυναμικού φωτισμού στην οποία το ρεύμα τροφοδοτείται σε συνεχείς παλμούς ON-OFF. Όταν τα διαστήματα ON-OFF είναι μικρά, ο δυναμικός φωτισμός εμφανίζεται στο ανθρώπινο μάτι ως στατικός φωτισμός. Το σχήμα 7 δείχνει μια λειτουργική σύγκριση μεταξύ στατικού φωτισμού και δυναμικού φωτισμού, δείχνοντας τις σταθερές για πραγματικά κυκλώματα που χρησιμοποιούν στατικό φωτισμό και δυναμικό φωτισμό.
Εικόνα 7 (α) και (β) – Παραδείγματα κίνησης στατικού φωτισμού και δυναμικού φωτισμού.
Επιλογή μεθόδου φωτισμού
Ο στατικός φωτισμός και ο δυναμικός φωτισμός χρησιμοποιούνται κυρίως στους ακόλουθους τύπους εφαρμογών.
Εφαρμογή Γωνία θέασης 2?1/2
Πίνακας πληροφοριών LED υψηλής φωτεινότητας 15° έως 30°
Εφαρμογές σήματος 8° έως 30°
Πίνακας πληροφοριών LED χαμηλής φωτεινότητας 30° έως 120°
Ένδειξη στενής κατεύθυνσης 30° έως 60°
Ένδειξη ευρείας κατεύθυνσης 60° έως 120°
Φώτα στάσης αυτοκινήτου 20° έως 50°
Στενή κατευθυντικότητα ταμπλό αυτοκινήτου 20° έως 60°
Ευρεία κατευθυντικότητα στο ταμπλό αυτοκινήτου 60° έως 120°
Ευρεία κατευθυντικότητα στο ταμπλό αυτοκινήτου 60° έως 120°
Συχνότητα Δυναμικού Φωτισμού
Για να φαίνεται συνεχής ο δυναμικός φωτισμός (σε ακίνητο παρατηρητή), χρησιμοποιήστε φωτισμό υψηλής συχνότητας. Ωστόσο, εάν η συχνότητα φωτισμού πέσει κάτω από μια ορισμένη τιμή, το γυμνό μάτι θα καταγράψει το τρεμόπαιγμα. Στην περίπτωση φωτισμού ημιτονοειδούς κύματος (που χρησιμοποιείται πλέον ευρέως) ή φωτισμού τετραγωνικών κυμάτων, το τρεμόπαιγμα εμφανίζεται όταν η συχνότητα πέσει κάτω από τα 50 Hz. στα 40 Hz περίπου, φαίνεται ξεκάθαρα να αναβοσβήνει. Επομένως, για να αποφύγετε οποιοδήποτε πρόβλημα, επιλέξτε συχνότητα φωτισμού τουλάχιστον 100 Hz. Όταν ο παρατηρητής τραντάζεται (για παράδειγμα, αν οδηγεί σε αυτοκίνητο ή περπατά) ή φωτογραφίζεται από κάποια κάμερα, το τρεμόπαιγμα θα είναι εμφανές, ακόμα κι αν η συχνότητα φωτισμού είναι αρκετά υψηλή. Επιλέξτε μια συχνότητα φωτισμού ανάλογα με την εφαρμογή.
Στατικός Φωτισμός
Το κύκλωμα στο Σχήμα 7(α) απεικονίζει ένα παράδειγμα στατικού φωτισμού σε μια λάμπα LED που χρησιμοποιείται ως ένδειξη. Τα χαρακτηριστικά της λάμπας LED βασίζονται στα τεχνικά δεδομένα που δίνονται στο παράρτημα στο τέλος αυτού του Οδηγού Εφαρμογής. Εργασία: Όταν ανάβετε μια λυχνία LED χρησιμοποιώντας ένα μπροστινό ρεύμα 10 mA, υπολογίστε την τάση προς τα εμπρός (η οποία θα πρέπει να είναι περίπου 2 V) χρησιμοποιώντας το διάγραμμα χαρακτηριστικών της λυχνίας LED (Προώθηση τάση – Μπροστινό ρεύμα). Σχεδιασμός: Με τάση τροφοδοσίας (Vcc) 5 V και αντίσταση R όπως φαίνεται στο Σχήμα 7, η πτώση τάσης Vr είναι: Vr=Vcc – (τάση προς τα εμπρός)=5,0 – 2,0=3,0 V. Επομένως, όταν υπάρχει ρεύμα 10 mA τρέχει στην αντίσταση, η αντίσταση R είναι:R=3V/10 mA=300 W. Επιβεβαίωση: Αφού υπολογίσετε την αντίσταση R, ελέγξτε ως εξής: Υπάρχει πρόβλημα εάν η τάση τροφοδοσίας κυμαίνεται; επιλέξτε ως τιμή του R την πλησιέστερη τιμή αντίστασης ενός LED στη σειρά LED.
Δυναμικός φωτισμός
Για δυναμικό (παλμικό) φωτισμό, χρησιμοποιούνται γενικά διπολικά τρανζίστορ, FET και αποκλειστικά IC. Το κύκλωμα στο Σχήμα 7 (β) απεικονίζει ένα παράδειγμα παλμικού φωτισμού. Το τρανζίστορ που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα είναι ένα τρανζίστορ 2SA1298(Y), το ρεύμα της λυχνίας LED είναι 80 mA και η τάση τροφοδοσίας (Vcc) είναι 5 V.
Εικόνα 13 – 2SA1298 Χαρακτηριστικά τρανζίστορ
Εργασία: Το ρεύμα βάσης (Lb) που χρησιμοποιείται για το ρεύμα συλλέκτη τρανζίστορ 80 mA (Ic) είναι περίπου 1 mA, με βάση την καμπύλη χαρακτηριστικών στο σχήμα 13. Δεδομένου ότι η τάση του τρανζίστορ Vbe είναι κανονικά 0,7 V, η αντίσταση Rb στο κύκλωμα Το σχήμα 7 (β) είναι: Rb=(5 – 0,7)V/1 mA=4,3 ohms. Η ρύθμιση του Ib στα 2 mA για τη σταθεροποίηση του κυκλώματος έχει ως αποτέλεσμα: Rb=(5 – 0,7)V/2 mA=2,15 kohms. Έτσι, μια αντίσταση 2,2 kohms είναι επαρκής.
