Postissa selitetään 2 yksinkertaista yleisvirtaohjauspiiriä, joita voidaan käyttää minkä tahansa halutun korkean watin LEDin turvalliseen käyttöön.

Tässä selitetty universaali korkean watin LED-virranrajoitinpiiri voidaan integroida mihin tahansa karkeaan tasavirtalähteeseen saadakseen erinomaisen ylivirtasuojan liitetyille korkean watin LEDeille.

Miksi virranrajoitus on tärkeää LED-valoille

Tiedämme, että ledit ovat erittäin tehokkaita laitteita, jotka pystyvät tuottamaan häikäiseviä valaistuksia suhteellisen pienellä kulutuksella, mutta nämä laitteet ovat erittäin herkkiä erityisesti lämmölle ja virralle, jotka ovat täydentäviä parametreja ja vaikuttavat LED-suorituskykyyn.

Erityisesti korkean watin LE: n kanssa, jolla on taipumus tuottaa huomattavaa lämpöä, yllä olevista parametreista tulee ratkaisevia kysymyksiä.

Jos LEDiä käytetään suuremmalla virralla, se pyrkii kuumenemaan yli toleranssin ja tuhoutumaan, kun taas päinvastoin, jos lämmöntuottoa ei hallita, LED alkaa vetää enemmän virtaa, kunnes se tuhoutuu.

Tässä blogissa olemme tutkineet muutamia monipuolisia työhevos IC: itä, kuten LM317, LM338, LM196 jne., Joille on annettu monia erinomaisia tehonsäätöominaisuuksia.

LM317 on suunniteltu käsittelemään jopa 1,5 ampeerin virtoja, LM338 sallii enintään 5 ampeeria, kun taas LM196 on osoitettu tuottamaan jopa 10 ampeeria.

Tässä käytämme näitä laitteita LED-laitteiden virranrajoitussovelluksiin yksinkertaisimmilla mahdollisilla tavoilla:

Ensimmäinen alla annettu piiri on yksinkertaisuus sinänsä, kun käytetään vain yhtä laskettua vastusta, IC voidaan konfiguroida tarkaksi virranohjaimeksi tai rajoitimeksi.

Yllä olevan virtapiirin kuvaesitys

Virranrajoitusvastuksen laskeminen

Kuvassa on muuttuva vastus nykyisen ohjauksen asettamiseksi, mutta R1 voidaan korvata kiinteällä vastuksella laskemalla se seuraavalla kaavalla:

R1 (rajoittava vastus) = Vref / virta

tai R1 = 1,25 / virta.

Virta voi olla erilainen eri LEDeille ja se voidaan laskea jakamalla optimaalinen lähtöjännite sen teholla, esimerkiksi 1 watin LEDille virta olisi 1 / 3,3 = 0,3 ampeeria tai 300 ma, muiden LEDien virta voidaan laskea samalla tavalla.

Yllä oleva kuva tukee enintään 1,5 ampeeria, suuremmille virtialueille IC voidaan yksinkertaisesti korvata LM338: lla tai LM196: lla LED-spesifikaatioiden mukaisesti.

Sovelluspiirit

Nykyisen ohjatun LED-valon tekeminen.

Yllä olevaa virtapiiriä voidaan käyttää erittäin tehokkaasti tarkkuusvirtaohjattujen LED-putkivalopiirien valmistamiseen.

Klassinen esimerkki on esitetty alla, jota voidaan helposti muokata vaatimusten ja LED-määritysten mukaisesti.

30 watin vakiovirran LED-ohjainpiiri

Kolmelle LEDille kytketty sarjavastus lasketaan seuraavalla kaavalla:

R = (syöttöjännite - LEDin kokonaislähtöjännite) / LED-virta

R = (12-3,3 + 3,3 + 3,3) / 3amp

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohmia

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

LED-virran rajoittaminen transistoreilla

Jos sinulla ei ole pääsyä IC LM338: een tai jos laitetta ei ole saatavana alueellasi, voit yksinkertaisesti konfiguroida muutaman transistorin tai BJT: n ja muodostaa tehokas virranrajoitinpiiri LEDillesi .

Transistoreita käyttävän virranohjauspiirin kaavio voidaan nähdä alla:

transistoripohjainen LED-virranrajoitinpiiri

Edellä olevan piirin PNP-versio

Kuinka lasketaan vastukset

R1: n määrittämiseksi voit käyttää seuraavaa kaavaa:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / kuormitusvirta,

missä Us = syöttöjännite, Hfe = T1-lähtövirran vahvistus, kuormitusvirta = LED-virta = 100 W / 35 V = 2,5 ampeeria

R1 = (35 - 0,7) 30 / 2,5 = 410 ohmia,

Yllä olevan vastuksen teho olisi P = V^kaksi/ R = 35 x 35/410 = 2,98 tai 3 wattia

R2 voidaan laskea seuraavasti:

R2 = 0,7 / LED-virta
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohmia,
Teho voidaan laskea = 0,7 x 2,5 = 2 wattia

Mosfetin käyttö

Edellä olevaa BJT-pohjaista virtarajapiiriä voidaan parantaa korvaamalla T1 mosfetillä alla olevan kuvan mukaisesti:

Laskelmat pysyvät samoina kuin edellä BJT-versiossa on keskusteltu

Vaihtovirran rajoitinpiiri

Voimme helposti muuntaa yllä olevan kiinteän virranrajoittimen monipuoliseksi vaihtelevan virran rajoitinpiiriksi.

Darlington-transistorin käyttäminen

Tässä virranohjauspiirissä on Darlington-pari T2 / T3 yhdistettynä T1: een negatiivisen takaisinkytkentäsilmukan toteuttamiseksi.

Työskentely voidaan ymmärtää seuraavasti. Oletetaan, että tulolähde lähdevirta I alkaa nousta kuorman suuren kulutuksen vuoksi jostain syystä. Tämä johtaa potentiaalin lisääntymiseen koko R3: ssa, mikä aiheuttaa T1-emäksen / emitterin potentiaalin nousun ja johtavuuden sen kollektorisäteilijän yli. Tämä puolestaan aiheuttaisi Darlington-parin peruspoikkeamien maadoittumisen. Tästä johtuen nykyinen lisäys estetään ja rajoitetaan kuorman kautta.

R2-vetovastuksen sisällyttäminen varmistaa, että T1 toimii aina vakiovirta-arvolla (I) seuraavan kaavan mukaisesti. Siksi syöttöjännitteen vaihteluilla ei ole vaikutusta piirin virtaa rajoittavaan toimintaan

R3 = 0,6 / I

Tässä minä olen sovelluksen edellyttämä virran raja ampeereina.

Toinen yksinkertainen virranrajoitinpiiri

Tämä käsite käyttää yksinkertaista BJT-yhteistä keräinpiiriä. joka saa perusjännityksen 5 k: n vaihtuvasta vastuksesta.

Tämä potti auttaa käyttäjää säätämään tai asettamaan maksimikuormitusvirran lähtökuormalle.

Esitetyillä arvoilla ulostulon katkaisuvirta tai virtaraja voidaan asettaa välillä 5 mA - 500 mA.

Vaikka kaaviosta voidaan ymmärtää, että nykyinen katkaisuprosessi ei ole kovin terävä, silti se on oikeastaan tarpeeksi riittävä varmistamaan lähtökuorman asianmukainen turvallisuus yli nykyisestä tilanteesta.