Indlægget forklarer 2 enkle universelle strømstyringskredsløb, som kan bruges til sikker betjening af enhver ønsket højwatt-LED.

Det universelle LED-strømbegrænserkredsløb med høj watt, der er forklaret her, kan integreres med en hvilken som helst rå DC-forsyningskilde for at få en enestående overstrømsbeskyttelse for de tilsluttede højt watt-lysdioder.

Hvorfor strømbegrænsning er afgørende for lysdioder

Vi ved, at lysdioder er meget effektive enheder, der er i stand til at producere blændende belysning ved relativt lavere forbrug, men disse enheder er meget sårbare, især over for varme og strøm, som er komplementære parametre og påvirker en LED-ydelse.

Især med højt watt LEds, der har tendens til at generere betydelig varme, bliver ovenstående parametre afgørende problemer.

Hvis en LED drives med højere strøm, vil den have tendens til at blive varm ud over tolerance og blive ødelagt, mens omvendt, hvis varmeafledningen ikke kontrolleres, begynder LED'en at trække mere strøm, indtil den bliver ødelagt.

I denne blog har vi studeret et par alsidige arbejdshest-IC'er som LM317, LM338, LM196 osv., Som tilskrives mange fremragende effektregulerende kapaciteter.

LM317 er designet til at håndtere strømme op til 1,5 ampere, LM338 tillader maksimalt 5 ampere, mens LM196 er tildelt til at generere så højt som 10 ampere.

Her bruger vi disse enheder til den nuværende begrænsende anvendelse af LEds på de mest enkle måder:

Det første kredsløb nedenfor er enkelhed i sig selv ved kun at bruge en beregnet modstand kan IC konfigureres som en nøjagtig strømstyring eller -begrænser.

strømbegrænser ved hjælp af LM338 kredsløb

BILLEDE REPRÆSENTATION AF OVENSTÅENDE KREDSKREDS

Beregning af strømbegrænsningsmodstanden

Figuren viser en variabel modstand til indstilling af strømstyringen, men R1 kan erstattes med en fast modstand ved at beregne den ved hjælp af følgende formel:

R1 (Begrænsningsmodstand) = Vref / strøm

eller R1 = 1,25 / strøm.

Strømmen kan være forskellig for forskellige lysdioder og kan beregnes ved at dividere den optimale fremadspænding med dens watt, for eksempel for en 1 watts lysdiode, strømmen vil være 1 / 3,3 = 0,3 ampere eller 300 ma, strøm for andre lysdioder kan beregnes i lignende måde.

Ovenstående figur understøtter maksimalt 1,5 ampere, for større strømområder kan IC'en simpelthen udskiftes med en LM338 eller LM196 ifølge LED-specifikationerne.

Applikationskredsløb

Oprettelse af et strømstyret LED-lys.

Ovenstående kredsløb kan meget effektivt bruges til at fremstille præcisionsstrømstyrede LED-rørlyskredsløb.

Et klassisk eksempel er illustreret nedenfor, som let kan ændres i henhold til kravene og LED-specifikationerne.

30 watt konstant strøm LED Driver Circuit

Seriemodstanden forbundet med de tre lysdioder beregnes ved hjælp af følgende formel:

R = (forsyningsspænding - Total LED fremadspænding) / LED-strøm

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

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohm

R watt = V x A = (12-9.9) x 3 = 2,1 x 3 = 6,3 watt

Begrænsning af LED-strøm ved hjælp af transistorer

Hvis du ikke har adgang til IC LM338, eller hvis enheden ikke er tilgængelig i dit område, kan du blot konfigurere et par transistorer eller BJT'er og danne en effektiv strømbegrænserkreds til din LED .

Skematisk for det aktuelle kontrolkredsløb ved hjælp af transistorer kan ses nedenfor:

transistorbaseret LED-strømbegrænserkreds

PNP-version af ovenstående kredsløb

Sådan beregnes modstandene

For at bestemme R1 kan du bruge følgende formel:

R1 = (Us - 0.7) Hfe / belastningsstrøm,

hvor Us = forsyningsspænding, Hfe = T1 fremadgående strømforstærkning, Belastningsstrøm = LED-strøm = 100W / 35V = 2,5 ampere

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

Effekt for ovenstående modstand ville være P = V^to/ R = 35 x 35/410 = 2,98 eller 3 watt

R2 kan beregnes som vist nedenfor:

R2 = 0,7 / LED-strøm
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohm,
effekt kan beregnes som = 0,7 x 2,5 = 2 watt

Brug af en Mosfet

Ovenstående BJT-baserede strømgrænsekredsløb kan forbedres ved at erstatte T1 med en mosfet som vist nedenfor:

Beregningerne forbliver de samme som beskrevet ovenfor for BJT-versionen

mosfet baseret konstant strømgrænsekredsløb

Variabel strømbegrænserkreds

Vi kan nemt konvertere ovenstående fast strømbegrænser til et alsidigt variabelt strømbegrænserkredsløb.

Brug af en Darlington Transistor

Dette nuværende styrekredsløb har et Darlington-par T2 / T3 koblet med T1 for at implementere en negativ feedback-loop.

Arbejdet kan forstås som følger. Lad os sige, at input leverer kildestrømmen I begynder at stige på grund af højt forbrug af belastningen af en eller anden grund. Dette vil resultere i en stigning i potentialet på tværs af R3, hvilket får T1-basen / emitterpotentialet til at stige og en ledning over dens kollektoremitter. Dette vil igen medføre, at Darlington-parets basisforstyrrelse begynder at blive mere jordforbundet. På grund af dette vil den nuværende stigning blive modvirket og begrænset gennem belastningen.

Inkluderingen af R2 pull up-modstand sørger for, at T1 altid leder med en konstant strømværdi (I) som angivet med følgende formel. Således har forsyningsspændingsudsving ingen effekt på kredsløbets strømbegrænsende virkning

R3 = 0,6 / I

Her er jeg den nuværende grænse i forstærkere som krævet af applikationen.

En anden simpel strømbegrænserkreds

Dette koncept bruger et simpelt BJT fælles kollektorkredsløb. som får sin basisforstyrrelse fra en 5 k variabel modstand.

Denne pot hjælper brugeren med at justere eller indstille den maksimale afskæringsstrøm for outputbelastningen.

Med de viste værdier kan udgangsafskæringsstrømmen eller strømgrænsen indstilles fra 5 mA til 500 mA.

Selvom vi fra grafen kan indse, at den nuværende afskæringsproces ikke er særlig skarp, men den er faktisk helt nok til at sikre korrekt sikkerhed for outputbelastningen fra en alt for nuværende situation.