我的问题是:我可以使用可变电阻来控制 LED 的亮度吗?
我原本打算使用电位器和 MCU 来通过 PWM 控制亮度,但这会有点困难:)。那么,我可以通过可变电阻将 LED 直接连接到电池上来控制亮度吗?
我的问题是:我可以使用可变电阻来控制 LED 的亮度吗?
我原本打算使用电位器和 MCU 来通过 PWM 控制亮度,但这会有点困难:)。那么,我可以通过可变电阻将 LED 直接连接到电池上来控制亮度吗?
从理论上讲,是的,您可以使用锅来控制 LED 的亮度。在实践中,并没有那么多。
首先,假设 LED 的 \$V_F\$ 为 2.0v,\$I_F\$ 为 20 mA,我们的电源为 5v。如果我们想要一个标准的限流电阻,它必须是 150 欧姆才能将电流限制在 20 mA。
有了锅,我们还想要串联一个 150 欧姆的固定电阻。这样做的原因是电位器将降至 0 欧姆,在这种情况下我们不想炸毁任何东西。因此,通过将 150 欧姆电阻器放入其中,将有 20 mA 的最大电流通过 LED。
假设我们希望 LED 电流降至 1 mA。除非电位器具有超高电阻,否则它不会降至 0 mA,而 1 mA 似乎是一个合理的下限。要做到这一点,我们的锅需要大约 2K 欧姆。
通过数学计算,锅上的最大功耗是在大约 8% 时,电阻为 160 欧姆。在这种情况下,锅中的耗散约为 0.016 瓦——这几乎适用于每个锅。即便如此,这是确保您不会烧掉锅的重要一步。
但重要的是:人眼对亮度有对数响应。假设我们有 100% 的功率通过 LED,我们想将其调低。在我们认为这是合理的之前,它需要下降到大约 50%。下一步将是 25%,依此类推。
换一种说法,如果我们的旋钮标记为 1 到 10,那么 10 将是 100%,9 将是 50%,8=25%,7=12%,6=6%,5=3%,等等。
问题是标准的锅不能完全做到这一点。它会起作用,并且 LED 会变暗。但是大部分的电位器范围(可能是 50%)基本上是无用的,亮度变化很小。
您也许可以使用具有对数锥度的音频电位器,但我猜对数部分的方向错误。(对不起,即使我从事音频工作,我也不使用对数锥形罐。)
所以是的,你可以用一个锅。它可能不会给你你想要的效果。
是的你可以。大卫没有错,如果你只有一个与电阻串联的可变电阻,那么调整它与感知亮度的关系似乎不是很线性。但是如果你引入一些并联的电阻,情况就会发生变化:
我用红色 LED 测试了这些值,效果非常好。你可以做所有的数学运算,但实际上最简单的方法是将它贴在面包板上并使用这些值,直到你得到你想要的响应。这是有效的,因为随着通过 R2 和 D1 并联组合的电流增加,D1 的动态电阻(即根据欧姆定律在电压和电流观察到一个点时计算的电阻)减小,并且它窃取更多电流远离 R2。把它们想象成并联电阻。这种关系并不完全是对数的,但它足够接近,没有人可以用肉眼分辨出来。
您也可以做得很好,只需在 R1 的抽头和地之间连接二极管,并将 R1 放在电源轨上。实际上,R1 的一半变成了 R2。这里的问题是,在电位器行程的低范围内,雨刷上的电压根本不足以打开 LED。
我并不担心 R1 会一直为零,因为大多数底池都不会这样做。测试你的底池,如果有问题,再添加一个 \$180\Omega\$ 左右与 R1 串联。
我只是碰巧画了一个使用 PWM 的可调亮度 LED 驱动器。也许矫枉过正,但它确实工作得很好:
3V 低于 NE555 的规格,但它确实可以工作。选择一个 CMOS 555 变体来解决这个问题,或者使用超过 3V 的电压。
这个电路的有趣之处在于,至少在理论上,它比通过电阻驱动 LED 更有效。电阻器将多余的电压转换为热量,但通过使用电感器,您可以在一个电压下存储能量,然后在不同的电压下释放能量,(理论上)没有损失。
当然,这只是一个概念验证,没有经过精心设计,而且几乎肯定比必要的复杂得多,但我认为分享会很有趣,如果只是为了教育目的。