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UP/DOWN 褪变LED灯

1. 引言​

在本基于LED的项目中，我将向您展示如何使用非常简单的硬件设计一个UP/DOWN褪变LED电路。如今，由于成本降低和使用寿命长（当然还有低功耗），LED灯的使用正在迅速增加。

通常，您可以在各种实现中看到，例如汽车日间行车灯（DRLs）、装饰房屋、普通灯具、应急灯等。

其中一个重要的应用是，根据特定地点或房间中进入或离开的人数，LED灯的亮度会增加和减少。

这个概念被称为LED的褪变。这里有一个简单的电路，当施加一些电压时，LED会慢慢褪变。

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2. UP/DOWN褪变LED灯电路原理​

该电路主要由一个晶体管和一个电容组成。发光二极管（LED）在正向偏置条件下导通，即只有当正极连接到电源正极且负极连接到电源负极时，LED才会亮起。

在本电路中，只有当负极接地且正极施加一些电压时，LED才会导通。当按下按钮时，电容开始充电和放电，这导致LED的亮度上下褪变。

3. UP/DOWN褪变LED灯电路图​

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4. 所需元件​

  • 电容 – 220μF
  • 电阻
    • 2×100KΩ
    • 10KΩ
    • 39KΩ
    • 100Ω
  • BC 548（任何NPN晶体管）
  • LED
  • 开关（按钮）
  • 迷你面包板
  • 5V电源
  • 连接导线

5. UP/DOWN褪变LED灯电路设计​

在本电路中，电源连接到开关，即一个按钮。按钮后面连接一个10KΩ的电阻，使按钮处于下拉模式。这使得按钮初始状态为低电平，当按下时，它变为高电平。

然后将开关连接到一个100KΩ的电阻，该电阻负责给220μF的电容充电。在晶体管前面连接另一个39KΩ的电阻，通过该电阻电容放电。

并联连接一个100KΩ的电阻到电容，以便大部分电荷通过39KΩ的电阻放电。

这里使用的晶体管是BC548系列的NPN晶体管。这个NPN晶体管初始状态为关闭，即它不会导通。只有当基极施加一些电压时，才会从发射极流向集电极。晶体管基极所需的最小电压为0.7V。

当施加这个电压时，晶体管开始导通，电压开始从发射极流向集电极。您可以通过阅读文章“晶体管偏置和特性”来了解更多关于NPN晶体管的知识。

可以在100KΩ电阻和电容之间放置一个PN结二极管（如1N4007），以便在放电时，电容的电荷只通过其他电阻流动。

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6. 如何操作UP/DOWN褪变LED灯电路？​

  1. 最初，接通电路。
  2. 然后按下按钮。
  3. 你可以看到LED的亮度逐渐增加，即慢慢变亮。当按下按钮时，电压通过二极管（电路中未显示）流动，然后通过一个100KΩ的电阻流动。
  4. 与电阻并联的电容开始充电。这为晶体管的基极提供了一些电压，然后晶体管开始导通。
  5. 因此，从集电极流向发射极的电压连接到地。
  6. 因此，LED的负极连接到地。
  7. 随着电容持续产生脉冲，LED开始慢慢亮起。
  8. 当释放开关时，LED开始慢慢褪变，因为电容正在放电。
  9. 在晶体管前面有一个36KΩ的电阻，以便在放电时，电容通过这个电阻放电。

7. UP/DOWN褪变LED灯电路的应用​

  • 可用于购物中心，在没有人群的地方褪变灯光。
  • 褪变LED可用于安全应用以发出警报。
  • 可用于家庭应用。
  • 可用于汽车作为指示灯，需进行一些更改。

8. 电路的局限性​

  • LED灯应使用正确的电压供电，否则可能会损坏。
  • 由于老化和温度，LED可能会改变颜色。