Inlägget förklarar två enkla universalströmstyrkretsar som kan användas för att manövrera alla önskade högwatt-lysdioder säkert.

Den universella högwatt-LED-strömbegränsarkretsen som beskrivs här kan integreras med vilken rå likströmskälla som helst för att få ett enastående överströmsskydd för de anslutna höga watt-lysdioderna.

Varför strömbegränsning är avgörande för lysdioder

Vi vet att lysdioder är högeffektiva enheter som kan producera bländande belysning vid relativt lägre förbrukning, men dessa enheter är mycket sårbara, särskilt för värme och ström som kompletterar parametrar och påverkar en LED-prestanda.

Speciellt med höga watt-LED som tenderar att generera avsevärd värme blir ovanstående parametrar avgörande frågor.

Om en lysdiod drivs med högre ström kommer den att bli varm utöver tolerans och förstöras, medan omvänt om värmeavledningen inte kontrolleras kommer lysdioden att dra mer ström tills den förstörs.

I den här bloggen har vi studerat några mångsidiga arbetshäst-IC: er som LM317, LM338, LM196 etc som tillskrivs med många enastående effektreglerande funktioner.

LM317 är utformad för att hantera strömmar upp till 1,5 ampere, LM338 tillåter maximalt 5 ampere medan LM196 är tilldelad för att generera så högt som 10 ampere.

Här använder vi dessa enheter för nuvarande begränsande applikation för LEds på det enklaste sättet:

Den första kretsen nedan är enkelhet i sig, med bara ett beräknat motstånd kan IC konfigureras som en exakt strömstyrenhet eller begränsare.

BILDETS FÖRETRÄDANDE AV DEN Ovanstående kretsen

Beräkning av strömbegränsningsmotståndet

Figuren visar ett variabelt motstånd för inställning av strömstyrningen, men R1 kan ersättas med ett fast motstånd genom att beräkna den med följande formel:

R1 (begränsande motstånd) = Vref / ström

eller R1 = 1,25 / ström.

Strömmen kan vara annorlunda för olika lysdioder och kan beräknas genom att dela den optimala framspänningen med dess watt, till exempel för en 1 watts lysdiod, strömmen skulle vara 1 / 3,3 = 0,3 ampere eller 300 ma, ström för andra lysdioder kan beräknas i liknande sätt.

Ovanstående figur stöder maximalt 1,5 ampere, för större strömområden kan IC enkelt bytas ut mot en LM338 eller LM196 enligt LED-specifikationerna.

Applikationskretsar

Skapa en strömstyrd LED-lampa.

Ovanstående krets kan användas mycket effektivt för tillverkning av precisionsströmstyrda LED-rörljuskretsar.

Nedan illustreras ett klassiskt exempel, som enkelt kan modifieras enligt kraven och LED-specifikationerna.

30 watt konstant ström LED-drivkrets

Seriemotståndet kopplat till de tre lysdioderna beräknas med hjälp av följande formel:

R = (matningsspänning - Total LED-framspänning) / LED-ström

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

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

Begränsning av LED-ström med hjälp av transistorer

Om du inte har tillgång till IC LM338 eller om enheten inte är tillgänglig i ditt område, kan du helt enkelt konfigurera några transistorer eller BJT och bilda en effektiv strömbegränsarkrets för din LED .

Schemat för strömstyrkretsen med transistorer kan ses nedan:

transistorbaserad LED-strömbegränsarkrets

PNP-version av ovanstående krets

Hur man beräknar motstånden

För att bestämma R1 kan du använda följande formel:

R1 = (Us - 0.7) Hfe / belastningsström,

där Us = matningsspänning, Hfe = T1 framåtströmförstärkning, Lastström = LED-ström = 100W / 35V = 2,5 ampere

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

Effekten för ovanstående motstånd skulle vara P = V^två/ R = 35 x 35/410 = 2,98 eller 3 watt

R2 kan beräknas enligt nedan:

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

Använda en Mosfet

Ovanstående BJT-baserade strömgränskrets kan förbättras genom att ersätta T1 med en mosfet enligt nedan:

Beräkningarna förblir desamma som diskuterats ovan för BJT-versionen

Variabel strömbegränsarkrets

Vi kan enkelt konvertera ovanstående fastströmbegränsare till en mångsidig strömbegränsarkrets.

Använda en Darlington-transistor

Denna strömstyrkrets har ett Darlington-par T2 / T3 kopplat med T1 för att implementera en negativ återkopplingsslinga.

Arbetet kan förstås på följande sätt. Låt oss säga att ingången av källströmmen I börjar stiga på grund av hög förbrukning av lasten av någon anledning. Detta kommer att resultera i en ökning av potentialen över R3, vilket får T1-bas / emitterpotentialen att stiga och en ledning över dess kollektoremitter. Detta skulle i sin tur orsaka att Darlington-parets basförspänning börjar bli mer jordad. På grund av detta skulle den nuvarande ökningen motverka och begränsas genom belastningen.

Inkluderingen av R2 pull up resistor ser till att T1 alltid leder med ett konstant strömvärde (I) enligt inställningen av följande formel. Således har matningsspänningsfluktuationerna ingen effekt på kretsens strömbegränsande verkan

R3 = 0,6 / I

Här är jag den nuvarande gränsen i förstärkare enligt applikationens krav.

En annan enkel strömbegränsningskrets

Detta koncept använder en enkel BJT gemensam kollektorkrets. som får sin basförspänning från ett 5 k variabelt motstånd.

Denna kruka hjälper användaren att justera eller ställa in maximal avstängningsström för uteffekten.

Med de visade värdena kan utgångsavbrottsströmmen eller strömgränsen ställas in från 5 mA till 500 mA.

Även om vi från grafen kan inse att den nuvarande avstängningsprocessen inte är särskilt skarp, är den faktiskt tillräckligt för att säkerställa korrekt säkerhet för uteffekten från en alltför aktuell situation.