555 ile PWM üretmek ve ses kartı ile test etmek

[Gokrtl]

Resimde çizilmiş led panel için 555 entegre ile pwm üretip led parlaklığı ayarlayacağız.

İlk soru: Bu devreyi yapınca lede ihtiyacımız olacak mı? Olacaksa çizimde ben 100r olarak ayarlamıştım uyar mı? Ona göre direnç siparişi vereceğim.

@taydin @KAZIMUGUR

 

[taydin]

LED akımını maksimum 20 mA olacak şekilde ayarla. Yanı %100 duty cycle altında 20 mA geçsin. Bu durumda:

[math] R_{LED} = \frac{5 - V_f}{20 \times 10^{-3}} [/math]
Burada V_f kullanılan LED'in forward bias voltajı ve bu LED rengine göre değişiyor. Aşağıdaki link'te bir tablo verilmiş değişik LED türleri için:

https://www.circuitbread.com/ee-faq/the-forward-voltages-of-different-leds

Mesela kırmızı LED için 1.8 V alırsak:

[math] R_{LED} = \frac{5 - 1.8}{20 \times 10^{-3}} = 160\ \Omega [/math]

 

[Gokrtl]

LED akımını maksimum 20 mA olacak şekilde ayarla. Yanı %100 duty cycle altında 20 mA geçsin. Bu durumda:

[math] R_{LED} = \frac{5}{20 \times 10^{-3}} = 250\ \Omega [/math]

Potans ile yaptığım devrede led bacaklarında 3v, ledin çektiği max amperi de 15mA olarak ölçmüştüm. Lede 100ohm direnç bağlamıştım. Bu senin hesabı değiştirir mi abi?

 

[KAZIMUGUR]

Yanlış , döndük başa .
PWM ile zaten " nominal çalışma gerilimi " ayarlanıyor.
Direnç neden ?

 

[taydin]

Önce 555 PWM devresini araştır ve breadboard'da kur. 5 V ile besle. Bu durumda devre çalışırsa, çıkışta 0 V ile 5 V arasında değişen bir kare dalga olacak. Devrenin çıkış sinyalini bir direnç bölücü ile 1 V seviyesine düşür. Sonra da UCA202 ile kaydet ve kare dalga olduğundan emin ol. Frekansı değiştirdiğinde de değiştiğinden emin ol.

Buraya kadar çalıştıktan sonra LED'leri sürmeye geleceğiz. Bunun için lojik seviyelerde sürülebilen bir MOSFET kullanacağız. Mesela:

IRLR110 N Kanal Mosfet TO-252 SMD Uygun Fiyatıyla Satın Al - Direnc.net®

IRLR110 N Kanal Mosfet TO-252 SMD ürününü uygun fiyatı, hızlı kargo seçeneği ile SMD Mosfetler kategorisinden online olarak Türkiye'nin en büyük elektronik komponent satış sitesi Direnc.net® 'ten hemen satın alabilirsiniz.

www.direnc.net

 

[taydin]

Yanlış , döndük başa .
PWM ile zaten " nominal çalışma gerilimi " ayarlanıyor.
Direnç neden ?

LED'ler akımla kontrol edilirler, gerilimle değil. Eğer direnç konmazsa LED'den dönüşümlü olarak birkaç amper ve sıfır amper akım geçer ve LED rahmetlik olur.

 

[taydin]

Yanlış , döndük başa .

Bir de tartışmanın faydalı olması için "bence durum şöyledir, ben böyle düşünüyorum, benim tecrübelerime göre böyledir" demek daha yapıcıdır.

"YANLIŞ" "OLMAZ!" "CIK" gibi ifadeler karşındakinin bilgisine saygı duymadığını, herşeyin doğrusunu senin bildiğini diğerlerinin birşey bilmediğini düşündüğün izlenimini yaratıyor. Halbuki ben de yanılabilirim sen de. Herhangi birimiz yanılsın, ama hep beraber birşeyler öğrenelim.

 

[taydin]

Şimdi ledin (veya herhangi başka bir diyodun) neden gerilimle sürülemeceğini diyot forward bias grafiği üzerinden inceleyelim:

Dikkat edilirse, forward bias durumunda voltaj ÇOK AZ değişmesine rağmen akım ÇOK FAZLA değişiyor. Ve bu değerler sıcaklık ile de çok büyük değişimler gösteriyor. LED'den LED'e de büyük değişimler var. O yüzden tek çare içinden geçen akımı belli bir değere sınırlandıracaksın ve o akımı garanti eden minimum voltajı uygulayacaksın. Mesela 5 V uygulayıp akımı da 20 mA ile sınırlandıran direnç koyacaksın. Bu durumda LED üzerinde, rengine göre değişen bir voltaj düşecek (1.6 - 2.5 V gibi), geri kalan voltajı da seri direnç üzerine alacak.

PWM ile parlaklık kontrolünde geçen akımı açıp kapatıyoruz ve o akımın ortalama değeri parlaklığı belirliyor.

 

[KAZIMUGUR]

Bilimde şöyle :
Bence durum şöyledir ... gibi değil !
Bir şey nasılsa öyledir.
Fizik kurallarını değiştirebilme gücün varsa sözüm yok.
Fiziğin kuralları var ve matematik olarak arkasında durabiliyorsan evet teknik olarak konuşuyorsun demektir ve bu durumda bence denmez.

Kimseyi küçümsediğim yok .
Birde şöyle bak , birisi yazdıklarınızın öyle olmadığını söylüyor ve buna rağmen karşı taraf ısrar ediyor.
Nasıl davranırsın ?
Ya aldırış etmez ne halin varsa gör dersin ya da , bilmiyorsun fazla konuşma insanları yanıltma falan filan , bu daha ağır bence .
Biraz mizahi biraz bilimden uzak olanlara göre bir tarz , kesinlikle alay değil.
Forumlarda bilgi paylaşımı için bulunuyoruz .
İstenmiyorsa sorun yok hal olur.

EK :
Direnç akımı sınırlandırmaz çalışma gerilimini uygun değere getirir ( direnç üzerinde düşen gerilim ... )
Hesaplarda led direnci düşünce fazla akım geçer fazla akım direnç üzerinde daha fazla gerilim düşümü oluşturur dersen ve bu değişim led e uygunsa o zaman olur.
Yoksa led çalışma gerilimi ile çalıştırılıyorsa .. çalışır.
Daha öncede yazdım küçük güçlü led lerde ısınma sorunu göz ardı edilir.
Power ledlerde ise zaten direnç filan akla bile getirilmez akım sınırlama şarttır.

 

[taydin]

Benimkisi sadece tavsiye idi, yoksa sen istediğin tarzda ve üslupta yaz. Ben ve başkaları da söylediklerine katılmıyorlarsa onlar da kendi üslupları ile itirazlarını dile getirirler.

 

[taydin]

PWM kontrolde bir de şöyle bir ayrıntı var: Gözle görülür, belirgin parlaklık değişimi sadece çok küçük duty cycle değerlerinde meydana geliyor. Mesela duty cycle %0.1 den %0.2 ye, %0.5 %1 gibi değerler çok belirgin parlaklık farkı oluyor. Ama %50'den %90'a çok az bir parlaklık değişimi oluyor. O yüzden bu çok düşük duty cycle değerlerinde iyi ayar yapabiliyor olmak lazım.

 

[KAZIMUGUR]

Denemesi zor değil , potansiyometreye seri bağlı sınırlama direncini bulmasıda kolay, bir pot daha bağlar bir kaç test ile doğru değere uygun basit bir seri direnç..
Duty kadar frekans da önemli.
Frekans yüksek olursa yüzde değerler daha kolay ayarlanır.

Ek :

led pwm ic - Google Suche

 

[taydin]

Direnç akımı sınırlandırmaz çalışma gerilimini uygun değere getirir ( direnç üzerinde düşen gerilim ... )

Peki ben bir devre kursam ve bunun böyle olmadığını göstersem ikna olur musun?

Şöyle bir deney yapacağım:

12V güç kaynağı var. Bu kaynağa:

R1 direnci ile LED bağlayacağım ve LED üzerindeki voltajı ölçeceğim (V1)
R2 direnci ile LED bağlayacağım ve LED üzerindeki voltajı ölçeceğim (V2)

Sonra da voltajlara bakacağız ve V1 ve V2 nin birbirine çok yakın değerler olduğunu göreceğiz. Eğer dediğin gibi direnç led'in çalışma voltajını ayarlıyorsa V1 ve V2 nin çok farklı olması lazım.

 

[KAZIMUGUR]

Sayın arkadaşım , seri bağlı 2 direnç ve bir kaynakdan söz ediyoruz.
Kaynak değeri sabit .
Direnç değeri sabit.
Tek değişken ısı ile değişen led direnci.
Böyle bir devrede led "direncinin "değişimi ile oluşacak akım değeri led uçlarında uygun değerlerde kalıyorsa sorun yok zaten diyoruz küçük led..
Sen şöyle dene , elektronikle uğrtaşanların akım ve gerilim ayarlı bir kaynağı vardır.
Akım değerini yüksek tut deneyimizi etkilemesin , bir ledi doğrudan bağla ( küçük sıradan led ) gerilimi yavaş yavaş arttır ve uygun parlaklığa geldiğinde , böylece çalıştır , bakalım sonuca.
V = R x I

 

[taydin]

Sayın arkadaşım , seri bağlı 2 direnç ve bir kaynakdan söz ediyoruz.
Kaynak değeri sabit .
Direnç değeri sabit.
Tek değişken ısı ile değişen led direnci.
Böyle bir devrede led "direncinin "değişimi ile oluşacak akım değeri led uçlarında uygun değerlerde kalıyorsa sorun yok zaten diyoruz küçük led..

Evet sanırım sorun bu varsayımında. Seri bağlı iki direnç ve kaynaktan söz etmiyoruz. Seri bağlı bir direnç ve bir LED ve kaynaktan sözediyoruz. Bir LED'i bir direnç olarak modelleyemezsin, akım/gerilim davranışı birbirinden çok farklıdır.

 

[taydin]

Hazır proteus ile simulasyon yapabiliyorsun, madem kendin kur devreyi. 12V kaynak, bir direnç, bir LED. Sonra da direnç değeri ile oyna ve LED üzerindeki gerilimi gözlemle.

 

[KAZIMUGUR]

İşte tam olarak bu dediğin .
Led direncinin sıcaklık ile değişimleri imalatçı tarafından belirli ve bildirilmiş değer.
Küçük ledlerde ihmal ederiz.
Ama hele hele 100 mA den yukarı değerlerde öyle dirençle filan hiç olmaz , sabit akım kaynağı ( regülatörü ) şarttır.

Power led lerden bir örnek :
küçük ledlerde bu kadar detay pek verilmediği için

https://www.cree.com/led-components/media/documents/ds-XD16.pdf

 

[taydin]

Frekans yüksek olursa yüzde değerler daha kolay ayarlanır.

Benim tecrübeme göre frekans arttıkça çok sayıda farklı parlaklık değeri elde etmek çok zorlaşıyor. En fazla sayıda parlaklık seviyesi elde etmek için şu iki şartın da olması gerekiyor:

1) PWM frekansı düşük olacak
2) PWM adım sayısı çok fazla olacak

Mesela 1 kHz ve 16 bit PWM ile çok akıcı bir şekilde sönükten tam parlağa ayar yapmak mümkün. Ama 50 kHz 8 bit PWM ile sadece birkaç parlaklık seviyesi elde edilebiliyor. Mikroişlemcilerde LED parlaklık kodu geliştirdim ben, bunların deneylerini hep yaptım zamanında.

Yüksek frekanslı PWM kullanımının sebebi daha iyi parlaklık kontrolü değil. Kameralar ile çekim yaparken titreme olmaması ve insan kulağının duyacağı seslerin çıkmaması. Bu şekilde yüksek frekans PWM dimming çipler zaten çok yüksek PWM adımları ile çalışıyor ve çok ince palsları da net üretebiliyorlar.

 

[taydin]

İşte tam olarak bu dediğin .
Led direncinin sıcaklık ile değişimleri imalatçı tarafından belirli ve bildirilmiş değer.
Küçük ledlerde ihmal ederiz.
Ama hele hele 100 mA den yukarı değerlerde öyle dirençle filan hiç olmaz , sabit akım kaynağı ( regülatörü ) şarttır.

Power led lerden bir örnek :
küçük ledlerde bu kadar detay pek verilmediği için

https://www.cree.com/led-components/media/documents/ds-XD16.pdf

Burada tamamen farklı bir konuya geçtin. Ben power led'lere seri direnç bağlanması lazım mı dedim? Gökhan'ın kurduğu devrede kullanılan LED'lere mutlaka seri direnç bağlanması lazım dedim.

Neticede LED'lerden geçen akımın bir şekilde sınırlandırılması lazım. Bunu da ya seri dirençle yapacaksın, veya daha verimli (daha az ısı kaybı) istiyorsan da sabit akım kaynağı ile sürmen lazım. Gökhan'ın uygulamada sabit akım kaynağı, top ile serçe vurmak oluyor, orada direnç yeterlidir.

 

[KAZIMUGUR]

Yukarıda yazdım , yokmu çekmecende led , bağla güç kaynağına gerilimi sıfırdan arttır yavaş yavaş verilen akım değerine ulaştığında ya da uygun parlaklıkta dur , çalışsın bakalım uzun süre ne olacak ?
Söz konusu ledler , arkadaşın kullanacağı ledler power led olmadığı için akım sınırlandırma gibi dert yok !
O yüzden direnç gereksiz , heleki pwm söz konusu iken