Yüksek Akımlı Analog ve Uzun Mesafeli Adreslenebilir LED Şeritler için Kontrolcü Tasarımı
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Elektronik projelerde LED şeritlerin kontrolü, özellikle yüksek akım ve uzun mesafe gereksinimleri olduğunda karmaşık bir hal alabilir. Bu bağlamda geliştirilen bir WLED uyumlu kontrolcü, hem analog hem de adreslenebilir LED şeritlerin verimli ve güvenilir şekilde yönetilmesini sağlamaktadır.
Kontrolcünün Teknik Özellikleri
Geliştirilen kontrolcü aşağıdaki özellikleri barındırmaktadır:
Dört yüksek akımlı açık drenajlı PWM çıkışı: 0-24V aralığında analog LED şeritlerin kontrolü için uygundur. Bu çıkışlar, yüksek akım gereksinimlerini karşılayacak şekilde tasarlanmıştır.
Dört yüksek hızlı diferansiyel verici: 12V adreslenebilir LED şeritler için uzun mesafeli kablolama imkanı sağlar. Bu sayede sinyal kaybı ve parazitler minimize edilir. İlgili alıcı devreler de (RS-485 alıcıları) açık kaynak olarak paylaşılmıştır ve LED şeritlerle birlikte lehimlenebilir.
Dört adet izole optokuplör girişi: 0-50V aralığında ışık anahtarları, butonlar ve diğer sistemlerle güvenli arayüz oluşturmak için kullanılır.
Yerleşik USB programlayıcı: Kolay programlama ve konfigürasyon imkanı sunar.
Ayrıca Bakınız
Üretim ve Montaj Süreci
Kontrolcünün üretimi için gerekli tüm dosyalar GitHub üzerinde erişilebilir durumdadır. Bu dosyalar arasında PCB üretimi için Gerber dosyaları, bileşen listesi (BOM) ve bileşen yerleşim dosyaları (Pick&Place) bulunmaktadır.
PCB üretimi: Gerber dosyaları, PCB üreticilerine gönderilerek baskılı devre kartı üretilebilir.
Bileşen temini: BOM dosyası, kartta kullanılacak tüm elektronik bileşenlerin listesini içerir.
Montaj: Bileşenlerin kart üzerine yerleştirilmesi için Pick&Place dosyaları kullanılır. Montaj işlemi elle lehimleme veya sıcak hava istasyonu ile reflow yöntemiyle yapılabilir. Özellikle USB-UART dönüştürücü, gate sürücüler ve MOSFET'ler sıcak hava ile lehimlenmelidir.
PCBA hizmeti: Montaj konusunda deneyimi olmayanlar veya zamandan tasarruf etmek isteyenler, PCB üreticilerinin sunduğu PCBA (baskılı devre kartı montajı) hizmetinden faydalanabilir. Bu durumda, hazır montajlı kart teslim alınır.
Tasarımda Dikkat Edilmesi Gerekenler
Topraklama ve güç girişi: Tasarımda +12V giriş bağlantısının altında toprak düzlemi bulunması kısa devre riski yaratabilir. Soldermask'ın aşınması durumunda kısa devre oluşabilir, bu nedenle montajda dikkatli olunmalıdır.
Bağlantı mekanikleri: Örneğin, 12V bağlantısında kullanılan halka terminal, lehimlenmiş çelik mesafe elemanının üzerine oturacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sayede sağlam ve güvenli bir bağlantı sağlanır.
Akım kapasitesi: Testlerde 25A akım ile sistemin kararlı çalıştığı doğrulanmıştır.
Büyük Ölçekli LED Aydınlatma Sistemleri ile Karşılaştırma
Büyük projelerde, örneğin Dark Matter Berlin gibi profesyonel ışık sistemlerinde, genellikle tek bir yüksek hızlı bilgisayar (master) ile çok sayıda arayüz (gateway) cihazı kullanılır. Bu arayüzler, çok sayıda ışık ünitesini kontrol eder ve sistem genişletilebilir yapıda tasarlanır. Bu tür sistemler, küçük kontrolcülerin çok sayıda birleşiminden oluşabilir ya da daha büyük ölçekli özel kontrol üniteleri içerebilir.
Sonuç
Bu kontrolcü tasarımı, yüksek akımlı analog ve uzun mesafeli adreslenebilir LED şeritlerin yönetiminde modüler, güvenilir ve esnek bir çözüm sunmaktadır. Açık kaynak olarak sunulması, elektronik meraklılarının ve profesyonellerin kendi ihtiyaçlarına göre uyarlamalarına olanak tanır. Üretim ve montaj süreçleri detaylı şekilde belgelenmiş olup, hem deneyimli hem de yeni başlayan kullanıcılar için erişilebilir bir yapıdadır.
"Bu kartta kullanılan hiçbir bileşen yeni veya özel değildir; ancak hepsini tek bir cihazda birleştirerek, istediğim şekilde ve en küçük alanda çalışmasını sağladım. Fazla kabloyu ortadan kaldırmak, potansiyel arıza noktalarını azaltır ve kalıcılığı artırır."
