電源から取り外したときにゆっくりと減光するLEDアクセントライト

私たちは皆、電源が外されたときに完全に消える前にLEDインジケータが暗くなるさまざまなトランスや電源で遊んだことがあります。

LEDと特定の電子機器を含む半透明の水晶光源（おそらく樹脂またはガラスでできている）と、電流を供給するベースを含むアクセントライトの設計に取り組んでいます。ゲーマーにとっては、ウェルキンドストーンのように見えるかもしれません。私の質問は、クリスタルをベースから取り外したときに、LEDをゆっくりと（たとえば2〜10秒以上）暗くする最も簡単な方法は何ですか？プラグを抜いた変圧器に似ていますが、意図的で制御された調光を備えています。

いくつかのLEDを購入したばかりで、来月か2か月でテストシステムを構築する予定です。これらのLEDは5メートルのストリップにあり、並列に動作する3つのLEDシリーズに分割され、定格は12vです。LEDのアンプ定格はわかりませんが、20mAの範囲だと思います（私が読んだのは明るい白の平均です）。テストビルドでは、おそらく4シリーズ、合計12個のLEDを使用します。LEDストリップリンク

ベースにAC電源の変圧器を組み込んでいる場合、抵抗器と並列に多数のコンデンサを使用して電気を蓄え、ゆっくりとLEDに放電できると思っていました。しかし、私は独学でマニアなので、これが実際に機能するかどうかは正直わかりません。また、必要なコンデンサと抵抗の数と定格もわかりません。

トランスをクリスタルに組み込んだ場合、トランスと整流器は少量の電力を保持しますが、私が探している効果を提供するのに十分ではないと思うので、他の何かが必要になるでしょう数秒間持続するように追加されました。

制御電子回路を備えたニカド電池は、文字通りこの効果を達成するための最後の手段であり、自分の回路基板をプログラミングする前に、その考えをあきらめるでしょう。

それが私の主な質問です。水晶をベースに接続する方法についての考えを投げたい人がいたら、私は提案を受け入れます。私の当初の計画は、ベースと銅線を銅線で直接接続することでした。しかし、私は最近、EM充電システムを検討しました（私の父が持っているpowermatまたはこれらのワイヤレス充電式懐中電灯のようなもの）。ワイヤレスの問題は、より安全ですが、LEDに一貫した電力を提供することです。また、このSEサイトを閲覧することで電源を構築することについては、かなりのことを既に学びましたが、誰かがそれについて何か提案があれば、私はすべて耳を傾けています。テストビルドでは、コンピュータの電源に接続するか、Goodwillまたは地元の電子部品店で12v電源を見つけることができる場合はラップトップの電源に接続します。

テストモデルが機能するようになったら、家の周りにアクセント照明用にこれらのモデルを数十個作成する予定です。

この質問は、実験を始めるのに十分な興味を呼び起こしました。私は1つの重要な側面で質問のパラメーターを変更しました：複数のLEDが直列に接続されたLEDストリップの代わりに、3つの青いLED（V _f =約2.8ボルト）を並列に接続しました。 3、0.047ファラド、5.5ボルトのコインタイプの「マザーボードスーパーキャップ」。

抵抗器を共有することは非常に悪い習慣であることを知っているので、独自の実験には別の抵抗器を使用してください。

スーパーキャップは、AAアルカリ電池のペア（3分後、コンデンサ全体で約3.12ボルト）から充電され、次にバッテリーへのワイヤーが引き出されました。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

減光効果は予想される結果でしたが、結果は驚くべきものでした。LED は、バッテリーを取り外した後、1分以上の間、減少する強度で点灯したままでした。ここにあるビデオ私は実験のかかったが。

LEDが予想よりもずっと長く点灯したままである理由は、通常のLEDがその公称電流の5％をかなり下回るまで照明され続けるためです。 、薄暗い場合、3つすべての間でわずか1 mAが分割されます。

おそらく15分後、LEDはようやく暗くなりました。

結論：

• ここで使用されている0.047ファラッドのスーパーコンデンサよりもはるかに小さい容量が、想定される目的に適しています。
• 並列のLEDの代わりに12ボルト20 mAのLEDストリップを使用する必要がある場合は、これらのコインスーパーキャップを3つ直列に組み合わせたものが機能します。ビデオで見られる耐えられないほど長い1分の減光ではなく、2〜10秒。
• 私の0.5ファラッドのコメントを含む以前に投稿された静電容量計算の一部が的外れであった理由は、放電による電流の減少、つまり求められている非常に減光効果が考慮されていなかったためです。
• これらのマザーボードのスーパーキャップの「許容できないほど高い」ESRについて発生する可能性のあるコメントについては、この回答で行ったように、理論を実際の実験で裏付ける必要があることは明らかです。

私が使用したスーパーキャパシターは、eBayで国際配送を含めて2ドル未満で販売されています。

私や他の人たちが以前に言っていた数十ドルまたは数百ドルではありません。

@DavidKessenerとの議論のおかげで、Addeddum：

• 複数のスーパーキャップを直列で使用し、個々のコンデンサの定格電圧よりも高い電圧でストリングを充電する場合、コンデンサの寿命を延ばすためにバイアス抵抗が必要です。これらがないと、コンデンサは不均一に充電され、最終的にはより速く死んでしまいます。
• このMaxwell appnoteに基づいて、コンデンサあたりのリーク電流を10 uAとすると（これらの特定のキャップの実際のリーク電流ははるかに低いため、さらに安全です）、バイアス抵抗を通過させるための55 kOhmの値が得られる10 x 10 = 100 uAため、3つ追加します。 12ボルトの電源と12ボルトのLEDストリップを使用する場合は、以下の56k抵抗

^{この回路をシミュレート}

TL494は、通常降圧または昇圧スイッチャの制御機構としての電源に使用され、その出力トランジスタの各々は、200ミリアンペアをシンクすることができるので、容易にもLEDのPWM制御のために使用することができます。

TIアプリケーションレポートSLVA001E、「TL494を使用したスイッチング電圧レギュレータの設計（Rev. E）」を参照して、シングルエンドモードにする方法と、DTCを使用してPWM出力を制御する方法を確認してください。DTCピンのRC回路は、デバイスの取り外し時にデューティサイクルを徐々に減らすのに十分でなければなりません。

編集：

これは、使用できる最適化されていない回路です。フィクスチャを機能させるには、専用の電源が必要になることに注意してください。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

S1は、レバーマイクロスイッチか、導電性材料でブリッジされた何らかの種類の接点のいずれかです。S1が閉じているとき、DTCは0Vに保持され、最大PWMデューティサイクルが可能になるため、LEDの輝度が高くなります。S1が解放されると、C1はR1 / R2分圧器を介してゆっくりと充電され、DTC電圧がゆっくりと増加し、それによってPWMデューティサイクルが5％に低下します。