Η δημοσίευση εξηγεί 2 απλά κυκλώματα ελεγκτή καθολικού ρεύματος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ασφαλή λειτουργία οποιουδήποτε επιθυμητού LED υψηλής ισχύος.

Το γενικό κύκλωμα περιορισμού ρεύματος LED υψηλής ισχύος που εξηγείται εδώ μπορεί να ενσωματωθεί σε οποιαδήποτε ακατέργαστη πηγή τροφοδοσίας DC για εξαιρετική προστασία έναντι ρεύματος για τα συνδεδεμένα LED υψηλής ισχύος.

Γιατί ο περιορισμός ρεύματος είναι κρίσιμος για τις λυχνίες LED

Γνωρίζουμε ότι οι λυχνίες LED είναι πολύ αποδοτικές συσκευές που μπορούν να παράγουν εκθαμβωτικούς φωτισμούς σε σχετικά χαμηλότερη κατανάλωση, ωστόσο αυτές οι συσκευές είναι ιδιαίτερα ευάλωτες ειδικά στη θερμότητα και το ρεύμα που είναι συμπληρωματικές παράμετροι και επηρεάζουν την απόδοση των LED.

Ειδικά με τα υψηλά watt LED που τείνουν να παράγουν σημαντική θερμότητα, οι παραπάνω παράμετροι γίνονται κρίσιμα ζητήματα.

Εάν ένα LED κινείται με υψηλότερο ρεύμα, θα τείνει να ζεσταθεί πέρα από την ανοχή και να καταστραφεί, ενώ αντίθετα εάν δεν ελέγχεται η απαγωγή θερμότητας, το LED θα αρχίσει να τραβάει περισσότερο ρεύμα μέχρι να καταστραφεί.

Σε αυτό το blog έχουμε μελετήσει μερικά ευπροσάρμοστα IC αλόγων εργασίας όπως LM317, LM338, LM196 κ.λπ. τα οποία αποδίδονται με πολλές εξαιρετικές δυνατότητες ρύθμισης ισχύος.

Το LM317 έχει σχεδιαστεί για χειρισμό ρευμάτων έως 1,5 αμπέρ, το LM338 θα επιτρέπει μέγιστο 5 αμπέρ, ενώ το LM196 έχει εκχωρηθεί για παραγωγή έως και 10 αμπέρ.

Εδώ χρησιμοποιούμε αυτές τις συσκευές για τρέχουσα περιοριστική εφαρμογή για LEds με τους απλούστερους δυνατούς τρόπους:

Το πρώτο κύκλωμα που δίνεται παρακάτω είναι η απλότητα από μόνη της, χρησιμοποιώντας μόνο μία υπολογισμένη αντίσταση, το IC μπορεί να διαμορφωθεί ως ακριβής ελεγκτής ρεύματος ή περιοριστής.

τρέχων περιοριστής χρησιμοποιώντας κύκλωμα LM338

ΠΡΩΤΟΒΟΥΛΙΑ ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΕΙΑΣ ΤΟΥ ΠΑΝΩ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ

Υπολογισμός της τρέχουσας αντίστασης περιορισμού

Το σχήμα δείχνει μια μεταβλητή αντίσταση για τη ρύθμιση του τρέχοντος ελέγχου, ωστόσο το R1 μπορεί να αντικατασταθεί με μια σταθερή αντίσταση με τον υπολογισμό του χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

R1 (περιοριστική αντίσταση) = Vref / current

ή R1 = 1,25 / τρέχον.

Το ρεύμα μπορεί να είναι διαφορετικό για διαφορετικά LED και μπορεί να υπολογιστεί διαιρώντας τη βέλτιστη τάση προς τα εμπρός με τη ισχύ του, για παράδειγμα για ένα LED 1 watt, το ρεύμα θα ήταν 1 / 3.3 = 0.3amps ή 300 ma, το ρεύμα για άλλα LED μπορεί να υπολογιστεί σε παρόμοια μόδα.

Η παραπάνω εικόνα θα υποστηρίζει το πολύ 1,5 αμπέρ, για μεγαλύτερες τάσεις ρεύματος, το IC μπορεί απλά να αντικατασταθεί με LM338 ή LM196 σύμφωνα με τις προδιαγραφές LED.

Κυκλώματα εφαρμογής

Κάνοντας ένα τρέχον ελεγχόμενο φώτα LED.

Το παραπάνω κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολύ αποτελεσματικά για την κατασκευή κυκλωμάτων φωτός σωλήνα LED ελεγχόμενου ρεύματος ακριβείας.

Ένα κλασικό παράδειγμα απεικονίζεται παρακάτω, το οποίο μπορεί εύκολα να τροποποιηθεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις και τις προδιαγραφές LED.

Κύκλωμα οδήγησης LED συνεχούς ρεύματος 30 watt

Η αντίσταση της σειράς που συνδέεται με τα τρία LED υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

R = (τάση τροφοδοσίας - Συνολική τάση προώθησης LED) / ρεύμα LED

R = (12 - 3.3 + 3.3 + 3.3) / 3amps

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohms

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

Περιορισμός ρεύματος LED με χρήση τρανζίστορ

Σε περίπτωση που δεν έχετε πρόσβαση στο IC LM338 ή εάν η συσκευή δεν είναι διαθέσιμη στην περιοχή σας, τότε θα μπορούσατε απλώς να διαμορφώσετε μερικά τρανζίστορ ή BJT και να δημιουργήσετε ένα αποτελεσματικό κύκλωμα περιορισμού ρεύματος για το LED σας .

Το σχήμα για το τρέχον κύκλωμα ελέγχου που χρησιμοποιεί τρανζίστορ φαίνεται παρακάτω:

κύκλωμα περιορισμού ρεύματος LED με βάση τρανζίστορ

Έκδοση PNP του παραπάνω κυκλώματος

Πώς να υπολογίσετε τις αντιστάσεις

Για να προσδιορίσετε το R1 μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / Φορτίο ρεύματος,

όπου Us = τάση τροφοδοσίας, Hfe = Τ1 κέρδος ρεύματος προς τα εμπρός, Ρεύμα φόρτωσης = Ρεύμα LED = 100W / 35V = 2,5 amp

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

Η ισχύς για την παραπάνω αντίσταση θα είναι P = V^δύο/ R = 35 x 35/410 = 2,98 ή 3 watt

Το R2 μπορεί να υπολογιστεί όπως φαίνεται παρακάτω:

R2 = 0,7 / LED ρεύμα
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohms,
Η ισχύς μπορεί να υπολογιστεί ως = 0,7 x 2,5 = 2 watt

Χρησιμοποιώντας ένα Mosfet

Το παραπάνω κύκλωμα ορίου ρεύματος με βάση το BJT μπορεί να βελτιωθεί αντικαθιστώντας το T1 με ένα mosfet όπως φαίνεται παρακάτω:

Οι υπολογισμοί θα παραμείνουν οι ίδιοι όπως συζητήθηκε παραπάνω για την έκδοση BJT

Κύκλωμα σταθερού ρεύματος με βάση το mosfet

Κύκλωμα μεταβλητού ρεύματος περιορισμού

Μπορούμε εύκολα να μετατρέψουμε τον παραπάνω περιοριστή σταθερού ρεύματος σε ένα ευέλικτο κύκλωμα περιορισμού ρεύματος μεταβλητού ρεύματος.

Χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ Darlington

Αυτό το τρέχον κύκλωμα ελέγχου διαθέτει ένα ζεύγος Darlington T2 / T3 σε συνδυασμό με το T1 για την εφαρμογή ενός βρόχου αρνητικής ανάδρασης.

Η εργασία μπορεί να γίνει κατανοητή ως εξής. Ας υποθέσουμε ότι η είσοδος παρέχει το ρεύμα πηγής που αρχίζει να αυξάνεται λόγω της υψηλής κατανάλωσης από το φορτίο για κάποιο λόγο. Αυτό θα οδηγήσει σε αύξηση του δυναμικού κατά μήκος του R3, προκαλώντας την αύξηση του δυναμικού βάσης / εκπομπού Τ1 και αγωγιμότητα κατά μήκος του συλλέκτη εκπομπής. Αυτό με τη σειρά του θα προκαλούσε τη βασική μεροληψία του ζευγαριού Darlington να αρχίσει να γίνεται πιο γειωμένη. Λόγω αυτού, η τρέχουσα αύξηση θα αντισταθμιζόταν και θα περιοριζόταν μέσω του φορτίου.

Η συμπερίληψη της αντίστασης έλξης R2 εξασφαλίζει ότι το T1 συμπεριφέρεται πάντα με σταθερή τρέχουσα τιμή (I) όπως ορίζεται από τον ακόλουθο τύπο. Έτσι, οι διακυμάνσεις τάσης τροφοδοσίας δεν επηρεάζουν την τρέχουσα περιοριστική δράση του κυκλώματος

R3 = 0,6 / Ι

Εδώ, είμαι το τρέχον όριο σε ενισχυτές όπως απαιτείται από την εφαρμογή.

Ένα άλλο απλό κύκλωμα περιορισμού ρεύματος

Αυτή η ιδέα χρησιμοποιεί ένα απλό κύκλωμα συλλεκτών BJT. που παίρνει τη βασική πόλωση του από μια μεταβλητή αντίσταση 5 k.

Αυτό το δοχείο βοηθά το χρήστη να προσαρμόσει ή να ρυθμίσει το μέγιστο ρεύμα αποκοπής για το φορτίο εξόδου.

Με τις τιμές που εμφανίζονται, το όριο διακοπής ρεύματος ή ρεύματος μπορεί να ρυθμιστεί από 5 mA σε 500 mA.

Παρόλο που, από το γράφημα μπορούμε να συνειδητοποιήσουμε ότι η τρέχουσα διαδικασία αποκοπής δεν είναι πολύ έντονη, αλλά στην πραγματικότητα είναι αρκετά αρκετή για να διασφαλίσει την κατάλληλη ασφάλεια για το φορτίο εξόδου από μια υπερβολική τρέχουσα κατάσταση.