В сообщении объясняются 2 простые универсальные схемы регулятора тока, которые можно использовать для безопасной эксплуатации любого желаемого светодиода высокой мощности.

Описанная здесь универсальная схема ограничителя тока высокомощных светодиодов может быть интегрирована с любым грубым источником постоянного тока для получения превосходной защиты от перегрузки по току для подключенных мощных светодиодов.

Почему ограничение тока так важно для светодиодов

Мы знаем, что светодиоды - это высокоэффективные устройства, которые способны производить ослепительное освещение при относительно меньшем потреблении, однако эти устройства очень уязвимы, особенно к теплу и току, которые являются дополнительными параметрами и влияют на характеристики светодиода.

Приведенные выше параметры становятся критическими проблемами, особенно при использовании светодиодов высокой мощности, которые имеют тенденцию выделять значительное количество тепла.

Если светодиод приводится в действие более высоким током, он будет иметь тенденцию нагреваться сверх допустимых значений и разрушаться, в то время как, наоборот, если рассеивание тепла не контролируется, светодиод начнет потреблять больше тока, пока не будет разрушен.

В этом блоге мы изучили несколько универсальных ИС для рабочих лошадок, таких как LM317, LM338, LM196 и т. Д., Которые обладают множеством выдающихся возможностей регулирования мощности.

LM317 предназначен для работы с токами до 1,5 ампер, LM338 допускает максимум 5 ампер, а LM196 предназначен для выработки до 10 ампер.

Здесь мы используем эти устройства для ограничения тока для светодиодов самыми простыми способами:

Первая схема, представленная ниже, проста сама по себе, используя всего один рассчитанный резистор, ИС можно настроить как точный регулятор или ограничитель тока.

ИЗОБРАЖЕНИЕ ВЫШЕ ЦЕПИ

Расчет резистора ограничителя тока

На рисунке показан переменный резистор для настройки контроля тока, однако R1 можно заменить постоянным резистором, рассчитав его по следующей формуле:

R1 (ограничивающий резистор) = Vref / ток

или же R1 = 1,25 / ток.

Ток может быть разным для разных светодиодов и может быть рассчитан путем деления оптимального прямого напряжения на его мощность, например, для светодиода мощностью 1 Вт ток будет 1 / 3,3 = 0,3 ампера или 300 мА, ток для других светодиодов может быть рассчитан в подобная мода.

Приведенная выше цифра будет поддерживать максимум 1,5 А, для больших диапазонов тока ИС можно просто заменить на LM338 или LM196 в соответствии со спецификациями светодиодов.

Схемы приложений

Изготовление светодиодной лампы с регулируемым током.

Вышеуказанная схема может быть очень эффективно использована для создания прецизионных цепей светодиодных трубок с регулируемым током.

Ниже показан классический пример, который можно легко изменить в соответствии с требованиями и спецификациями светодиодов.

Схема драйвера светодиода постоянного тока мощностью 30 Вт

Последовательный резистор, подключенный к трем светодиодам, рассчитывается по следующей формуле:

R = (напряжение питания - общее прямое напряжение светодиода) / ток светодиода

R = (12 - 3,3 + 3,3 + 3,3) / 3 ампера

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 Ом

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

Ограничение тока светодиода с помощью транзисторов

Если у вас нет доступа к IC LM338 или если устройство недоступно в вашем регионе, вы можете просто настроить несколько транзисторов или BJT и сформировать эффективная схема ограничителя тока для вашего светодиода .

Схема цепи управления током с использованием транзисторов представлена ниже:

схема ограничителя тока на базе транзистора

Версия PNP вышеуказанной схемы

Как рассчитать резисторы

Для определения R1 вы можете использовать следующую формулу:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / ток нагрузки,

где Us = напряжение питания, Hfe = коэффициент усиления прямого тока T1, ток нагрузки = ток светодиода = 100 Вт / 35 В = 2,5 ампер

R1 = (35 - 0,7) 30 / 2,5 = 410 Ом,

Мощность для вышеуказанного резистора будет P = V^два/ R = 35 x 35/410 = 2,98 или 3 Вт

R2 можно рассчитать, как показано ниже:

R2 = 0,7 / ток светодиода
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 Ом,
мощность может быть рассчитана как = 0,7 x 2,5 = 2 Вт.

Использование Mosfet

Вышеупомянутая схема ограничения тока на основе BJT может быть улучшена путем замены T1 на МОП, как показано ниже:

Расчеты останутся такими же, как обсуждалось выше для версии BJT.

Схема ограничения постоянного тока на основе mosfet

Цепь ограничителя переменного тока

Мы можем легко превратить вышеуказанный ограничитель постоянного тока в универсальную схему ограничителя переменного тока.

Использование транзистора Дарлингтона

Эта схема регулятора тока имеет пару Дарлингтона T2 / T3, соединенную с T1, чтобы реализовать контур отрицательной обратной связи.

Работу можно понять следующим образом. Допустим, на входе питания ток источника I по какой-то причине начинает расти из-за большого потребления нагрузкой. Это приведет к увеличению потенциала на R3, вызывая повышение потенциала базы / эмиттера T1 и проводимости через его коллектор-эмиттер. Это, в свою очередь, приведет к тому, что базовая предвзятость пары Дарлингтона станет более обоснованной. Из-за этого увеличение тока будет сдерживаться и ограничиваться нагрузкой.

Включение подтягивающего резистора R2 гарантирует, что T1 всегда будет проводить с постоянным значением тока (I), которое задается следующей формулой. Таким образом, колебания напряжения питания не влияют на ограничение тока цепи.

R3 = 0,6 / л

Здесь I - это ограничение тока в амперах, требуемое приложением.

Еще одна простая схема ограничителя тока

В этой концепции используется простая схема общего коллектора BJT. который получает свое базовое смещение от переменного резистора 5 кОм.

Этот потенциометр помогает пользователю регулировать или устанавливать максимальный ток отключения для выходной нагрузки.

При отображении значений выходной ток отключения или ограничение тока можно установить от 5 мА до 500 мА.

Хотя из графика мы можем понять, что процесс отключения по току не очень резкий, на самом деле его вполне достаточно, чтобы обеспечить надлежащую безопасность выходной нагрузки от перегрузки по току.