Festkörper-LED-Stromregler bestehend aus MOSFET und Operationsverstärkern
Berechne die Widerstandswerte. Wenn Sie eine 9-Volt-Batterie verwenden und eine 20-mA-LED ansteuern, liefert die Formel Volt / Ampere den Widerstandswert. 9 Volt / 0,020 Ampere = 450 Ohm. Um den Leistungsbedarf für den Widerstand zu bestimmen, verwenden Sie die Formel P = I^2_R, oder anders ausgedrückt: Leistung gleich dem Strom, in Ampere, der durch die Schaltung fließt, quadriert, multipliziert mit dem Widerstandswert in Ohm. In diesem speziellen Fall ist P = 0,02A^2_450 Ohm, was 0,18 Watt entspricht. 1/4 Watt (0,25 Watt) Widerstände sind ein üblicher Typ und mehr als ausreichend.
Entfernen Sie mit den Abisolierzangen etwa 1/8 Zoll Isolierung von jedem der beiden 9-Volt-Batterieanschlussdrähte. Bereiten Sie auch mehrere Längen von Überbrückungsdrähten vor, schneiden Sie sie auf eine geeignete Länge und entfernen Sie die Isolierung von den Enden. Dies wird sich später als nützlich erweisen.
Löten Sie das kurze Ende der LED an das schwarze Kabel des 9-Volt-Batterieclips. Hier kommt es auf Polarität an. Die Minusseite der Batterie muss mit der Minusseite der LED verbunden sein, die durch das kürzere Kabel gekennzeichnet ist.
Stecken Sie die 9-Volt-Batterie in den Batterieclip. Die LED leuchtet. Wenn dies nicht der Fall ist, drehen Sie das Potentiometer auf das eine oder andere Ende. Der 450-Ohm-Widerstand in der Schaltung verhindert, dass zu viel Strom durch die LED fließt, unabhängig vom Einschalten des Potentiometers. An einem Extrem des Potentiometers hat die LED die maximale Helligkeit, und am anderen Extrem ist die LED maximal gedimmt oder kann ganz ausgeschaltet sein.
Spitze
Für Hochleistungs-LEDs reicht der einfache Reihenstrombegrenzungswiderstand nicht aus. Ein mit der Schaltung in Reihe geschalteter Widerstand verbrennt die durch ihn fließende überschüssige Energie und gibt sie in Form von Wärme ab. Das Absinken von einer Hochspannungsquelle auf die für LEDs verwendeten niedrigen Werte würde enorme Leistungsverluste verursachen. Aus diesen Gründen müssen bei der Ansteuerung von LEDs mittlerer bis hoher Leistung Schaltstromregler verwendet werden. Solche Schaltungen verwenden üblicherweise PWM-Ausgänge und Stromsensor-Rückkopplungsmechanismen, die proportionale integrale Ableitungen verwenden Kontrolle.
