Innlegget forklarer to enkle universalstrømkontrollerkretser som kan brukes til å betjene en hvilken som helst ønsket høy-watt-LED trygt.

Den universelle høy-watt LED-strømbegrenserkretsen som er forklart her, kan integreres med en hvilken som helst rå DC-forsyningskilde for å få en enestående overstrømsbeskyttelse for de tilkoblede høy-watt-LEDene.

Hvorfor strømbegrensning er avgjørende for lysdioder

Vi vet at lysdioder er svært effektive enheter som er i stand til å produsere blendende belysning med relativt lavere forbruk, men disse enhetene er svært sårbare, spesielt for varme og strøm som er komplementære parametere og påvirker en LED-ytelse.

Spesielt med høyt watt LED som har en tendens til å generere betydelig varme, blir parametrene ovenfor viktige problemer.

Hvis en LED drives med høyere strøm, vil den ha en tendens til å bli varm utover toleranse og bli ødelagt, mens omvendt hvis varmespredningen ikke er kontrollert, vil LED-en begynne å trekke mer strøm til den blir ødelagt.

I denne bloggen har vi studert noen allsidige arbeidshest-ICer som LM317, LM338, LM196 osv. Som tilskrives mange fremragende kraftregulerende evner.

LM317 er designet for å håndtere strømmer opptil 1,5 ampere, LM338 vil tillate maksimalt 5 ampere mens LM196 er tilordnet for å generere så høyt som 10 ampere.

Her bruker vi disse enhetene for nåværende begrensningsapplikasjon for LEds på de enkleste måtene:

Den første kretsen som er gitt nedenfor er enkelhet i seg selv, ved å bruke bare en beregnet motstand kan IC konfigureres som en nøyaktig strømkontroll eller begrenser.

BILDEPRESENTASJON AV DEN OVENNE KRETSEN

Beregning av gjeldende begrensningsmotstand

Figuren viser en variabel motstand for innstilling av strømstyringen, men R1 kan erstattes med en fast motstand ved å beregne den ved hjelp av følgende formel:

R1 (begrensningsmotstand) = Vref / strøm

eller R1 = 1,25 / strøm.

Strømmen kan være forskjellig for forskjellige lysdioder og kan beregnes ved å dele den optimale fremoverspenningen med sin watt, for eksempel for en 1 watts LED, vil strømmen være 1 / 3,3 = 0,3 ampere eller 300 ma, strøm for andre lysdioder kan beregnes i lignende mote.

Ovennevnte figur vil støtte maksimalt 1,5 ampere, for større strømområder kan IC rett og slett erstattes med en LM338 eller LM196 i henhold til LED-spesifikasjonene.

Søknadskretser

Å lage en strømstyrt LED-lysrør.

Ovennevnte krets kan brukes veldig effektivt for å lage presisjonsstrømstyrte LED-rørlyskretser.

Et klassisk eksempel er illustrert nedenfor, som enkelt kan endres i henhold til kravene og LED-spesifikasjonene.

30 watt konstant strøm LED driverkrets

Seriemotstanden forbundet med de tre lysdiodene beregnes ved å bruke følgende formel:

R = (forsyningsspenning - Total LED fremover spenning) / 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

Begrensning av LED-strøm ved bruk av transistorer

Hvis du ikke har tilgang til IC LM338 eller hvis enheten ikke er tilgjengelig i ditt område, kan du bare konfigurere noen få transistorer eller BJT-er og danne en effektiv strømbegrenserkrets for din LED .

Skjematisk for den nåværende styringskretsen ved bruk av transistorer kan sees nedenfor:

transistorbasert LED-strømbegrenserkrets

PNP-versjon av ovenstående krets

Hvordan beregne motstandene

For å bestemme R1 kan du bruke følgende formel:

R1 = (Us - 0.7) Hfe / belastningsstrøm,

hvor Us = forsyningsspenning, Hfe = T1 fremoverstrømforsterkning, Laststrøm = LED-strøm = 100W / 35V = 2,5 ampere

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

Effekt for motstanden ovenfor 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,
Effekten kan beregnes som = 0,7 x 2,5 = 2 watt

Bruke en Mosfet

Ovennevnte BJT-baserte strømbegrensningskrets kan forbedres ved å erstatte T1 med en mosfet som vist nedenfor:

Beregningene vil være de samme som diskutert ovenfor for BJT-versjonen

Variabel strømbegrenserkrets

Vi kan enkelt konvertere den ovennevnte faste strømbegrenseren til en allsidig variabel strømbegrenserkrets.

Bruke en Darlington Transistor

Denne nåværende kontrollerkretsen har et Darlington-par T2 / T3 kombinert med T1 for å implementere en negativ tilbakemeldingssløyfe.

Arbeidet kan forstås som følger. La oss si at inngangen tilfører kildestrømmen jeg begynner å stige på grunn av høyt forbruk av lasten av en eller annen grunn. Dette vil resultere i en økning i potensialet over R3, noe som får T1-basen / emitterpotensialet til å stige og en ledning over dens kollektoremitter. Dette vil i sin tur føre til at grunnskjevheten til Darlington-paret begynner å bli mer jordet. På grunn av dette vil den nåværende økningen motvirkes og begrenses gjennom belastningen.

Inkluderingen av R2 pull up-motstand sørger for at T1 alltid fører med en konstant strømverdi (I) som angitt av følgende formel. Dermed har forsyningsspenningssvingningene ingen innvirkning på kretsens strømbegrensende virkning

R3 = 0,6 / I

Her er jeg den nåværende grensen i ampere som kreves av applikasjonen.

Nok en enkel strømbegrensningskrets

Dette konseptet bruker en enkel BJT felles kollektorkrets. som får sin grunnfordeling fra en 5 k variabel motstand.

Denne potten hjelper brukeren med å justere eller stille inn maksimal kuttestrøm for utgangsbelastningen.

Med de viste verdiene kan utkuttingsstrømmen eller strømgrensen settes fra 5 mA til 500 mA.

Selv om vi fra grafen kan innse at den nåværende avskjæringsprosessen ikke er veldig skarp, er den faktisk ganske nok til å sikre riktig sikkerhet for utgangsbelastningen fra en altfor aktuell situasjon.