Zunächst die Warnung: -

Das Problem ist, dass ich nicht die volle Helligkeit der LED erreichen kann es erreicht, wenn es einfach an eine 12-V-Stromversorgung angeschlossen wird

Schließen Sie eine Standard-LED nicht direkt an eine Spannungsversorgung an, es sei denn, Sie möchten das Risiko eingehen, diese zu beschädigen. Verwenden Sie immer einen Strombegrenzungswiderstand.

Zurück zu Ihrem Schaltplan; Sie verwenden einen Emitterfolger, um mehrere Serien-LEDs anzusteuern. Dies verliert natürlich etwa 0,7 Volt zwischen Eingang (Basis) und Ausgang (Emitter) und dies könnte einen gewissen Helligkeitsverlust erklären. Um den Strom wiederherzustellen, senken Sie den Widerstand in Reihe mit dem LED-String. Beachten Sie jedoch die Warnung, dass es sich um einen Strombegrenzungswiderstand handelt, und machen Sie ihn nicht so niedrig, dass Sie die LEDs beschädigen.

Sie verwenden auch einen Potentialteiler, um die Basis anzutreiben, und dies reduziert natürlich die Basisspannung und dies wiederum reduziert natürlich die Emitterspannung. Ich würde R2 links von R1 verschieben und den Wert niedriger als R1 machen. Wenn beispielsweise R1 10 kOhm beträgt, sollte das neu positionierte R2 etwa 1 kOhm betragen.

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Bei dieser Schaltung gibt es eine Spannungsteilerschaltung mit R1 und R2, was bedeutet, dass Sie an der Basis Ihres Transistors nur ein Verhältnis Ihrer Eingangsspannung sehen.
\ $ V_ {BASE} = (R_ {2} / (R_ {1} + R_ {2})) / V_ {IN} \ $ span>

Dies bedeutet, dass Ihre Basisspannung geringer sein wird als die Ihrer Kollektorspannung, abhängig davon, welche Werte Sie für R1 und R2 verwenden. Dies bedeutet, dass Ihr Transistor nicht vollständig gesättigt ist, was bedeutet, dass ein größerer Spannungsabfall auftritt über Ihren Transistor ( \ $ V_ {CE} \ $ span>)

Selbst im besten Fall verlieren Sie ~ 0,7 V an Ihrem Transistor, selbst wenn dieser vollständig gesättigt ist. Sie denken, Ihre LED ist immer noch an 12 V angeschlossen, wenn die Realität ist, dass nach dem Transistor die LED eher an ~ 10-11 V angeschlossen wird (abhängig von Ihren Werten für R1 und R2)

Dann ist es nach dem Ohmschen Gesetz einfach zu erkennen, warum Ihre LED nicht so hell wird, weniger Spannung bei gleichem Widerstand = weniger Strom.
Sie müssen lediglich den Spannungsabfall Ihres Transistors berechnen und dann anhand Ihrer neuen Spannung einen neuen Wert für Ihren Strombegrenzungswiderstand ermitteln ( \ $ V_ {IN}) -V_ {CE} \ $ span>)

Die LED-Bestrahlungsstärke ist grob gesagt eine Funktion des Stroms. Die LED-Beleuchtungsstärke ähnelt eher einer logarithmischen Funktion der Bestrahlungsstärke. Um eine ungefähr "lineare" Zunahme oder Abnahme der wahrgenommenen Helligkeit zu erreichen, sollte der Strom in den LEDs einer groben Annäherung an die RC-Ladekurve folgen (die exponentiell ist). Leider funktioniert es nicht, nur LEDs mit einer sich exponentiell ändernden Spannung anzutreiben Mach den Trick nicht. Möglicherweise möchten Sie die LED current als -Funktion der Ladespannung steuern.

Die folgende Schaltung erreicht dies in angemessener Näherung:

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Der aktuelle Spiegel aus \ $ Q_2 \ $ span> und \ $ Q_3 \ $ span> funktioniert einwandfrei bis in die flache Sättigung für \ $ Q_3 \ $ span>. Dies bedeutet, dass Sie fast die gesamte Spannung \ $ V_ \ text {CC} \ $ span> über Ihre LEDs erreichen können, weniger als etwa ein halbes Volt oder so. Außerdem steuern sie den LED-Strom die ganze Zeit.

\ $ Q_1 \ $ span> arbeitet als Emitter-Follower. Mit steigender Kondensatorspannung steigt auch der Emitter - in relativ engem Sperrschritt. Dies bedeutet, dass die Spannung an \ $ C_1 \ $ span> den Strom in \ $ R_ \ text {SET} \ $ , da der Kollektor von \ $ Q_2 \ $ span> immer nur einen Diodenabfall über dem Boden aufweist.

Der einzige Trick dabei ist, dass \ $ Q_1 \ $ span> zum Betrieb einen Basisrekombinationsstrom benötigt. Dies "schleppt" die Anstiegsrate der Spannung von \ $ C_1 \ $ span> und beschleunigt ebenfalls die Abfallrate. Diese Schaltung verwendet jedoch nur \ $ R_2 \ $ span> zum Laden, sondern die Summe von \ $ R_2 + R_3 \ $ Spannweite> zum Entladen. Der größere Wert von \ $ R_2 + R_3 \ $ span> (der ansonsten eine längere Entladezeit zu erfordern scheint) wird durch den Rekombinationsbasisstrom für \ $ Q_1 \ $ span>, der auch \ $ C_1 \ $ span> entlädt. Wenn Sie also das Verhältnis dieser beiden Widerstände ein wenig anpassen, erhalten Sie ungefähr gleiche Anstiegs- und Abfallzeiten für die Ströme in den LEDs.

$$ R_ \ text {SET} = \ frac {V_ \ text {CC} - \ frac {I_ \ text {LED} \ cdot R_2} {\ beta} - 1.5 \: \ text {V}} {I_ \ text {LED}} $$ span>

Wenn Sie eine \ $ 12 \: \ text {V} \ $ span> -Versorgung verwenden und einen Peak von etwa wünschen \ $ 20 \: \ text {mA} \ $ span> in den LEDs. Wenn Sie dann die obige Schaltung verwenden, erhalten Sie so etwas wie \ $ R_ \ text {SET} \ ca. 390 \: \ Omega \ $ span> (unter der Annahme, dass \ $ Q_1 \ $ span> \ $ \ beta \ ca. 240 \ $ span>.) Natürlich kann es auch weniger sein, aber dies ergibt zunächst einen Wert für den Baseball-Widerstandswert, unabhängig davon. (Mit nur \ $ 5 \: \ text {V} \ $ span>, \ $ R_ \ text {SET} \ ca. 39 \: \ Omega \ $ span>.)

Wie auch immer, es ist einfach, es auszuprobieren.Solange der LED-Strom gering ist (in der Nähe von \ $ 20 \: \ text {mA} \ $ span> oder weniger), sollte die Verlustleistung in den drei Transistoren innerhalb liegenspez. ohne Kühlkörper. \ $ R_ \ text {SET} \ $ span> sollte mindestens \ $ \ frac14 \: \ text {W} \ sein$ span>.Stellen Sie sicher, dass Sie überprüfen, was ich sage, indem Sie die Temperaturänderung aller drei BJTs und \ $ R_ \ text {SET} \ $ span> testen und fühlen.Überprüfen Sie immer und nehmen Sie Anpassungen vor, wenn Sie sich besser fühlen.

^{simulieren diese Schaltung - Schema, das mit CircuitLab sup>}

Abbildung 1. Bewegen Sie R2 in die gezeigte Position.

Sie können den möglichen Teilereffekt Ihres ersten Stromkreises vermeiden, indem Sie R2 zum Schalter bewegen.Es hat dann keine Auswirkung, wenn SW1 eingeschaltet ist, liefert jedoch einen Entladepfad, wenn SW1 ausgeschaltet ist.Sein Wert könnte ungefähr 1/10 des Wertes von R1 betragen, um die Lade- und Entladeströme ähnlich zu halten.

Sehen Sie sich Ihre zweite Schaltung an ...

Wie Sie auf den Spuren im obigen Bild sehen können, erhält Q1 nie genug Spannung, um sich vollständig einzuschalten.Die rote Spur befindet sich am Schalter, die grüne in der Mitte des Widerstandsteilers und die blaue an der Basis des Transistors.Bei dieser Simulation wird der Schalter 2 Sekunden lang gedrückt und dann 3 Sekunden lang losgelassen.

Ihre Widerstände haben einen zu hohen Wert (und befinden sich in einem unnötig komplizierten Netzwerk).Ich würde versuchen, den Wert Ihrer Widerstände zu reduzieren.Die Ladegeschwindigkeit des Kondensators wird mithilfe der Kondensator-Zeitkonstanten-Gleichungen gesteuert. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Blick darauf geworfen und die gewünschten Zahlen dort eingegeben haben.Ein größerer Kondensator benötigt länger, um vollständig aufgeladen zu werden (wobei der Widerstand konstant ist).

Anstatt RC zu verwenden, können Sie auch PWM verwenden.Moderne Autos verwenden PWM-Schaltkreise, um Innen- und Instrumentenlichter zu dimmen oder zu verblassen.Ich habe Innenkuppellichter gesehen, die im Theaterstil auf- und abblenden.