V příspěvku jsou vysvětleny 2 jednoduché univerzální obvody řadiče proudu, které lze použít k bezpečnému provozu libovolné LED s vysokým wattem.

Zde vysvětlený univerzální obvod omezovače proudu LED s vysokým wattem lze integrovat s jakýmkoli surovým zdrojem stejnosměrného napájení, aby se dosáhlo vynikající nadproudové ochrany pro připojené vysoce wattové LED.

Proč je pro LED zásadní omezení proudu

Víme, že LED diody jsou vysoce účinná zařízení, která jsou schopna produkovat oslňující osvětlení při relativně nižší spotřebě, avšak tato zařízení jsou vysoce citlivá zejména na teplo a proud, které jsou doplňkovými parametry a ovlivňují výkon LED.

Zejména u vysoce wattových LEds, které mají tendenci generovat značné teplo, se výše uvedené parametry stávají zásadními problémy.

Pokud je LED napájena vyšším proudem, bude mít tendenci se zahřát nad toleranci a zničit, zatímco naopak, pokud není rozptyl tepla řízen, LED začne odebírat více proudu, dokud se nezničí.

V tomto blogu jsme studovali několik univerzálních integrovaných obvodů pracovního koně, jako jsou LM317, LM338, LM196 atd., Které jsou přisuzovány mnoha vynikajícími schopnostmi regulace výkonu.

LM317 je navržen pro manipulaci s proudy do 1,5 A, LM338 umožní maximálně 5 A, zatímco LM196 je určen pro generování až 10 A.

Zde používáme tato zařízení pro aplikace omezující proud pro LEds nejjednoduššími možnými způsoby:

První obvod uvedený níže je sám o sobě jednoduchost, pomocí jediného vypočítaného rezistoru lze IC konfigurovat jako přesný regulátor proudu nebo omezovač.

PIKTORIÁLNÍ ZASTOUPENÍ VÝŠE UVEDENÉHO OKRUHU

Výpočet rezistoru omezovače proudu

Obrázek ukazuje proměnný rezistor pro nastavení řízení proudu, ale R1 může být nahrazen pevným rezistorem výpočtem pomocí následujícího vzorce:

R1 (omezující rezistor) = Vref / proud

nebo R1 = 1,25 / proud.

Proud se může u různých LED lišit a lze jej vypočítat dělením optimálního dopředného napětí s jeho příkonem, například u 1wattové LED by proud byl 1 / 3,3 = 0,3amps nebo 300 mA, proud pro ostatní LED lze vypočítat v podobná móda.

Výše uvedený obrázek by podporoval maximálně 1,5 A, pro větší rozsahy proudu může být IC jednoduše nahrazen LM338 nebo LM196 podle specifikací LED.

Aplikační obvody

Vytvoření proudově řízeného LED trubice.

Výše uvedený obvod lze velmi efektivně využít k výrobě přesných proudově řízených světelných obvodů LED trubic.

Níže je zobrazen klasický příklad, který lze snadno upravit podle požadavků a specifikací LED.

30 wattový obvod LED s konstantním proudem

Sériový rezistor spojený se třemi LED se vypočítá podle následujícího vzorce:

R = (napájecí napětí - celkové dopředné napětí LED) / proud LED

R = (12 - 3,3 + 3,3 + 3,3) / 3 ampéry

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohmů

R wattů = V x A = (12–9,9) x 3 = 2,1 x 3 = 6,3 wattů

Omezení proudu LED pomocí tranzistorů

V případě, že nemáte přístup k IC LM338 nebo pokud zařízení není k dispozici ve vaší oblasti, můžete jednoduše nakonfigurovat několik tranzistorů nebo BJT a vytvořit efektivní obvod omezovače proudu pro vaši LED .

Schéma obvodu pro řízení proudu pomocí tranzistorů je uvedeno níže:

tranzistorový obvod omezovače proudu LED

Verze PNP výše uvedeného okruhu

Jak vypočítat rezistory

K určení R1 můžete použít následující vzorec:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / zatěžovací proud,

kde Us = napájecí napětí, Hfe = zisk dopředného proudu T1, zátěžový proud = proud LED = 100 W / 35 V = 2,5 ampérů

R1 = (35 - 0,7) 30 / 2,5 = 410 ohmů,

Příkon pro výše uvedený odpor by byl P = V^dva/ R = 35 x 35/410 = 2,98 nebo 3 watty

R2 lze vypočítat následujícím způsobem:

R2 = 0,7 / proud LED
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohmu,
výkon lze vypočítat jako = 0,7 x 2,5 = 2 watty

Používání Mosfetu

Výše uvedený obvod omezení proudu založený na BJT lze zlepšit nahrazením T1 mosfetem, jak je znázorněno níže:

Výpočty zůstanou stejné, jak bylo uvedeno výše pro verzi BJT

obvod omezení konstantního proudu založený na mosfetu

Obvod omezovače proměnného proudu

Výše uvedený omezovač omezeného proudu můžeme snadno převést na univerzální obvod omezovače proměnného proudu.

Použití Darlingtonova tranzistoru

Tento proudový obvod má Darlingtonův pár T2 / T3 spojený s T1 k implementaci smyčky negativní zpětné vazby.

Práce lze chápat následovně. Řekněme, že vstupní zdroj zdrojového proudu I začíná z nějakého důvodu stoupat kvůli vysoké spotřebě zátěží. To bude mít za následek zvýšení potenciálu napříč R3, což způsobí vzestup potenciálu T1 báze / emitoru a vedení přes jeho kolektorový emitor. To by zase způsobilo, že základní předpětí Darlingtonova páru začne být více uzemněné. Z tohoto důvodu by aktuální nárůst byl potlačen a omezen prostřednictvím zatížení.

Zahrnutí rezistoru R2 zajišťuje, že T1 vždy vede s konstantní hodnotou proudu (I), jak je stanoveno v následujícím vzorci. Kolísání napájecího napětí tedy nemá žádný vliv na působení obvodu omezujícího proud

R3 = 0,6 / I

Zde je aktuální limit v zesilovačích, jak vyžaduje aplikace.

Další jednoduchý obvod omezovače proudu

Tento koncept využívá jednoduchý společný obvod kolektoru BJT. který získá své základní zkreslení z 5 k proměnného rezistoru.

Tento hrnec pomáhá uživateli upravit nebo nastavit maximální vypínací proud pro výstupní zátěž.

Se zobrazenými hodnotami lze nastavit výstupní mezní proud nebo proudovou mez od 5 mA do 500 mA.

I když si z grafu můžeme uvědomit, že současný proces vypnutí není příliš ostrý, přesto je ve skutečnosti zcela dost, aby zajistil náležitou bezpečnost výstupního zatížení z nadměrné situace.