2 parimat voolu piiraja ahelat

Postitus selgitab kahte lihtsat universaalvoolu regulaatori ahelat, mida saab kasutada soovitud kõrge vatt-LED-i ohutuks kasutamiseks.

Siin selgitatud universaalset suure vatt-LED-voolu piiraja vooluahelat saab integreerida mis tahes toor-alalisvooluallikaga, et saada ühendatud ülivõimsate LED-de jaoks ülim voolukaitse.

Miks on voolu piiramine LED-ide jaoks ülioluline?

Me teame, et valgusdioodid on ülitõhusad seadmed, mis suudavad tekitada pimestavat valgustust suhteliselt väiksema tarbimisega, kuid need seadmed on eriti tundlikud kuumuse ja voolu suhtes, mis on täiendavad parameetrid ja mõjutavad LED-i jõudlust.

Eriti suure vattiga LED-de korral, mis kipuvad tekitama märkimisväärset soojust, saavad ülaltoodud parameetrid üliolulisteks probleemideks.

Kui valgusdioodi juhitakse suurema vooluga, kipub see taluvusest kuumenema ja hävima, samas kui soojuse hajumist ei kontrollita, hakkab LED rohkem voolu tõmbama, kuni see hävib.

Selles ajaveebis oleme uurinud mõnda mitmekülgset tööhobuse IC-d, nagu LM317, LM338, LM196 jne, millele omistatakse palju silmapaistvaid võimsuse reguleerimise võimalusi.

LM317 on mõeldud kuni 1,5 amprise voolu käitlemiseks, LM338 võimaldab maksimaalselt 5 amprit, samas kui LM196 on määratud koguni 10 amprini.

Siin kasutame neid seadmeid LE-de praeguse piiramise rakendamiseks võimalikult lihtsal viisil:

Esimene allpool toodud vooluahel on iseenesest lihtsus, kasutades ainult ühte arvutatud takistit, saab IC konfigureerida täpse vooluregulaatori või piirajana.

ÜLALISE RINGI PILTIESINDUS

Voolu piiraja takisti arvutamine

Joonisel on kujutatud muutuva takisti voolu juhtimise seadistamiseks, kuid R1 saab asendada fikseeritud takistiga, arvutades selle järgmise valemi abil:

R1 (piirav takisti) = Vref / vool

või R1 = 1,25 / vool.

Vool võib erinevate LED-ide puhul olla erinev ja selle saab arvutada, jagades optimaalse edasipinge selle võimsusega, näiteks 1-vatise LED-i jaoks oleks vool 1 / 3,3 = 0,3 amprit või 300 ma, teiste LED-ide voolu võib arvutada sarnane mood.

Ülaltoodud joonis toetaks maksimaalselt 1,5 amprit, suuremate voolu vahemike korral võib IC lihtsalt LED-spetsifikatsioonide järgi asendada LM338 või LM196-ga.

Rakendusahelad

Praeguse juhitava LED-valgustuse tegemine.

Ülaltoodud vooluahelat saab väga tõhusalt kasutada täppisvooluga juhitavate LED-torude valgusahelate valmistamiseks.

Allpool on illustreeritud klassikaline näide, mida saab nõuete ja LED-spetsifikatsioonide järgi hõlpsasti muuta.

30-vatise püsivooluga LED-draiveri ahel

Kolme LEDiga ühendatud seeriatakisti arvutatakse järgmise valemi abil:

R = (toitepinge - kogu LED-i edasipinge) / LED-vool

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

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 oomi

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

LED-voolu piiramine transistoride abil

Kui teil puudub juurdepääs IC LM338-le või kui seade pole teie piirkonnas saadaval, saate lihtsalt konfigureerida mõne transistori või BJT-i ja moodustada teie LED-i efektiivne voolupiiraja vooluring .

Transistoreid kasutava vooluahela skeemi võib näha allpool:

Ülaltoodud vooluringi PNP versioon

Kuidas arvutada takistid

R1 määramiseks võite kasutada järgmist valemit:

R1 = (meie - 0,7) Hfe / koormusvool,

kus Us = toitepinge, Hfe = T1 edasivoolu võimendus, koormusvool = LED-vool = 100W / 35V = 2,5 amprit

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

Ülaltoodud takisti võimsus oleks P = V^kaks/ R = 35 x 35/410 = 2,98 või 3 vatti

R2 võib arvutada järgmiselt:

R2 = 0,7 / LED-vool
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 oomi,
võimsuse võib arvutada = 0,7 x 2,5 = 2 vatti

Mosfeti kasutamine

Ülaltoodud BJT-põhist voolu piirjoont saab parandada, asendades T1 mosfetiga, nagu allpool näidatud:

Arvutused jäävad samaks, mida eespool BJT versiooni puhul arutati

Muutuva voolu piiraja ahel

Saame ülaltoodud püsivoolu piiraja hõlpsasti muuta mitmekülgseks muutuva voolu piiraja ahelaks.

Darlingtoni transistori kasutamine

Sellel voolu regulaatori ahelal on Darlingtoni paar T2 / T3 koos T1-ga, et rakendada negatiivset tagasisidet.

Töötamist võib mõista järgmiselt. Oletame, et sisendallikaks on allikavool, mida ma hakkan mingil põhjusel koormuse suure tarbimise tõttu tõusma. Selle tulemuseks on R3 potentsiaali suurenemine, põhjustades T1 baasi / emitteri potentsiaali tõusu ja juhtivuse kogu selle kollektori emitteris. See omakorda põhjustaks Darlingtoni paari baashälvete maapinnale jõudmise. Seetõttu saab praegune tõus koormuse kaudu vastu ja seda piiratakse.

R2 tõmbetakisti lisamine tagab, et T1 töötab alati järgmise valemiga määratud konstantse voolu väärtusega (I). Seega ei mõjuta toitepinge kõikumine vooluahela voolu piiravat toimet

R3 = 0,6 / I

Siin olen I rakenduse nõutav voolutugevus amprites.

Teine lihtne voolu piiraja ahel

Selles kontseptsioonis kasutatakse lihtsat BJT ühist kollektorahelat. mis saab oma baaspaisu 5 k muutuva takisti abil.

See pott aitab kasutajal reguleerida või seada väljundkoormuse maksimaalset katkestusvoolu.

Näidatud väärtuste korral saab väljundi väljalülitatud voolu või voolupiiri seadistada vahemikus 5 mA kuni 500 mA.

Ehkki graafikult saame aru, et praegune piiramisprotsess pole eriti terav, on see siiski üsna piisav, et tagada väljundkoormuse korralik ohutus üle praeguse olukorra.

See tähendab, et piiravat vahemikku ja täpsust saab mõjutada sõltuvalt transistori temperatuurist.