Постът обяснява 2 прости схеми на универсален контролер на ток, които могат да се използват за безопасна работа с всеки желан светодиод с висока мощност.

Обясняваната тук универсална схема за ограничаване на тока на светодиодите с висок ват може да бъде интегрирана с всеки източник на непрекъснато захранване с постоянен ток, за да се получи изключителна защита от ток за свързаните светодиоди с висока вата.

Защо ограничаването на тока е от решаващо значение за светодиодите

Знаем, че светодиодите са високоефективни устройства, които могат да произвеждат ослепителни осветления при относително по-ниска консумация, но тези устройства са силно уязвими, особено на топлина и ток, които са допълнителни параметри и влияят на светодиодните характеристики.

Особено при светодиодите с висока вата, които са склонни да генерират значителна топлина, горните параметри се превръщат в решаващи проблеми.

Ако светодиодът се задвижва с по-висок ток, той ще има тенденция да се нагрява над допустимото и да се унищожава, докато обратно, ако разсейването на топлината не се контролира, светодиодът ще започне да изтегля повече ток, докато не се разруши.

В този блог сме проучили няколко универсални работни конски интегрални схеми като LM317, LM338, LM196 и т.н., на които се приписват много изключителни възможности за регулиране на мощността.

LM317 е проектиран за работа с токове до 1,5 ампера, LM338 ще позволи максимум 5 ампера, докато LM196 е назначен за генериране до 10 ампера.

Тук използваме тези устройства за текущо ограничаващо приложение за светодиоди по възможно най-опростените начини:

Първата схема, дадена по-долу, е простота сама по себе си, използвайки само един изчислен резистор, IC може да бъде конфигуриран като точен контролер на ток или ограничител.

токов ограничител, използващ верига LM338

ФИКТОРИАЛНО ПРЕДСТАВЯНЕ НА ГОРНАТА СХЕМА

Изчисляване на резистора за ограничител на ток

Фигурата показва променлив резистор за настройка на текущото управление, но R1 може да бъде заменен с фиксиран резистор, като се изчисли, като се използва следната формула:

R1 (ограничаващ резистор) = Vref / ток

или R1 = 1,25 / ток.

Токът може да е различен за различните светодиоди и може да се изчисли чрез разделяне на оптималното напрежение напред с неговата мощност, например за светодиод 1 ват токът ще бъде 1 / 3,3 = 0,3 ампера или 300 ma, токът за други светодиоди може да бъде изчислен в подобна мода.

Горната фигура ще поддържа максимум 1,5 ампера, за по-големи обхвати на тока IC може просто да бъде заменен с LM338 или LM196 според LED спецификациите.

Вериги на приложение

Осъществяване на текущо контролирана LED лампа.

Горната схема може да бъде използвана много ефективно за създаване на точни контролни токови LED светлинни вериги.

Класически пример е илюстриран по-долу, който може лесно да бъде модифициран според изискванията и LED спецификациите.

30-ватова верига за постоянен ток на LED драйвер

Последователният резистор, свързан с трите светодиода, се изчислява по следната формула:

R = (захранващо напрежение - Общо напрежение на светодиода напред) / LED ток

R = (12 - 3,3 + 3,3 + 3,3) / 3 ампера

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ома

R вата = V x A = (12-9,9) x 3 = 2,1 x 3 = 6,3 вата

Ограничаване на LED тока с помощта на транзистори

В случай, че нямате достъп до IC LM338 или ако устройството не е налично във вашия район, можете просто да конфигурирате няколко транзистора или BJT и да формирате ефективна верига за ограничаване на тока за вашия светодиод .

Схемата за текущата схема за управление, използваща транзистори, може да се види по-долу:

транзисторна верига за ограничаване на тока на LED

PNP версия на горната верига

Как да изчислим резисторите

За да определите R1, можете да използвате следната формула:

R1 = (Us - 0.7) Hfe / ток на натоварване,

където Us = захранващо напрежение, Hfe = усилване на ток T1 напред, ток на натоварване = LED ток = 100W / 35V = 2,5 ампера

R1 = (35 - 0,7) 30 / 2,5 = 410 ома,

Мощността за горния резистор ще бъде P = V^две/ R = 35 x 35/410 = 2,98 или 3 вата

R2 може да се изчисли, както е показано по-долу:

R2 = 0,7 / LED ток
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ома,
мощността може да се изчисли като = 0,7 х 2,5 = 2 вата

Използване на Mosfet

Горната верига за ограничаване на тока, базирана на BJT, може да бъде подобрена чрез замяна на T1 с MOSFET, както е показано по-долу:

Изчисленията ще останат същите, както е обсъдено по-горе за версията BJT

Верига с променлив ток

Можем лесно да преобразуваме горния ограничител на фиксиран ток в универсална верига с променлив ток.

Използване на транзистор Дарлингтън

Тази верига на текущия контролер разполага с двойка T2 / T3 на Дарлингтън, съчетана с T1 за реализиране на контур за отрицателна обратна връзка.

Работата може да се разбере, както следва. Да приемем, че входното захранване на източника на ток I започва да се увеличава поради високата консумация от товара по някаква причина. Това ще доведе до увеличаване на потенциала през R3, което води до нарастване на потенциала на базата T1 / емитер и проводимост през колекторния му емитер. Това от своя страна би накарало базовото пристрастие на двойката Дарлингтън да започне да става по-обосновано. Поради това текущото увеличение ще бъде противодействано и ограничено през товара.

Включването на R2 издърпващ резистор гарантира, че T1 винаги провежда с постоянна стойност на тока (I), както е зададено от следната формула. По този начин колебанията на захранващото напрежение нямат ефект върху ограничаващото тока действие на веригата

R3 = 0,6 / I

Тук I е текущото ограничение в усилватели, както се изисква от приложението.

Друга проста верига за ограничаване на тока

Тази концепция използва проста обща колекторна верига BJT. който получава своето основно пристрастие от 5 k променлив резистор.

Това гърне помага на потребителя да регулира или зададе максималния ток на изключване за изходното натоварване.

С показаните стойности изходният изключващ ток или ограничението на тока може да се настрои от 5 mA до 500 mA.

Въпреки че от графиката можем да разберем, че текущият процес на прекъсване не е много остър, но всъщност е напълно достатъчен, за да осигури подходяща безопасност на изходното натоварване от свръх текуща ситуация.