Ako radite na bilo kojem krugu povezanom s LED-om-, možda ste vidjeli savjete ili upozorenja da uvijek koristite otpornik za ograničavanje struje.
Od početnika do onih koji dizajniraju i konstruirajuLED rasvjetatiskane ploče, izradili smo ovaj vodič kako bismo svima pomogli da u potpunosti shvate kada, zašto i kako odabrati odgovarajući otpornik za ograničavanje struje.
Poznavanje I-V krivulje LED dioda
Projektiranje kruga oko pasivnih poluvodičkih komponenti kao što su LED diode zahtijeva poznavanje krivulje I-V (struja u odnosu na napon), kao i kod bilo koje druge takve komponente.
Naravno, anLEDje u osnovi dioda s ne-linearnom I-V krivuljom. Drugim riječima, korelacija između ulaznog napona i ulazne struje ne slijedi linearnu putanju.
Na primjer, uzmite u obzir struju naprijed na 2,7 V-otprilike 20 mA. Povećanje napona na 2,8 V za 0,1 V uzrokuje povećanje struje za oko 30 mA do 50 mA. Prednja struja raste za 35 mA do 85 mA ako je zatim podignemo na 2,9 V za još 0,1 V.
Brzina porasta struje također raste kako napon raste. Male varijacije u prednjem naponu mogu dovesti do ekstremno velikih varijacija u prednjoj struji.
Dakle, LED pokretači konstantne struje najbolji su način za pokretanje LED dioda budući da rade na jednoj struji i mijenjaju svoj izlazni napon kako bi se s njom uskladio, čime se jamči stabilnost prednje struje. Otpornik za ograničenje struje nije potreban pod konstantnom ulaznom strujom.
Ako koristite izvore struje konstantnog napona, što trebate učiniti?
S druge strane, izvori struje konstantne struje često su skuplji i manje prilagodljivi. Gotovo svi proizvodi LED trake i drugi moduli stoga rade na konstantnom ulaznom naponu.
Fiksirani u svojoj razini izlaznog napona, izvori napajanja konstantnog napona mogu generirati bilo koji stupanj izlazne struje između 0 mA i njihova nazivnog maksimuma, što vrlo lako može biti iznad nazivnog maksimuma za LED diode i LED sustav.
Međutim, kao što smo prije napomenuli, ulazi struje konstantnog napona zahtijevaju više modifikacija da bi se sigurno koristili s LED sustavima zbog nelinearne veze između struje i napona, iz sljedećih razloga:
LED prednji napon ne odgovara uvijek naponu napajanja. Na primjer, ovisno o istoj LED specifikaciji kao gore, ako imate napajanje konstantnim naponom od 3,0 V, struja naprijed će također biti ograničena na 135 mA.
Koristeći isti izvor energije, što ako želimo upravljatiLEDna 20 mA? LED će zahtijevati samo 2,7 V, a ne 3,0 V. Ali, s obzirom na to da većini jedinica za napajanje nedostaje izlazni izbor promjenjivog napona, jedinica za napajanje sama ne može proizvesti 2,7 V na LED.
Što da radimo?
Rješenje je staviti otpornik u seriju s LED-om i pustiti ga da "spusti" napon na LED-u za 0,3 V.
Kako možemo odrediti vrijednost otpornika? Koristeći Ohmov zakon, koji kaže V=IR, V zamjenjujemo s 0,3 V (pad napona), a I s 0,02 A (željena struja). Rješavanje za R daje nam 15 Ohma.
Slična izračunavanja mogu se napraviti bez obzira na uključene napone-na primjer,12V i 24V LED trake.
Varijacije u prednjem naponu LED-a neizbježne su u postavkama masovne proizvodnje i dovode do nekoliko spremnika napona. U idealnom slučaju, LED diode iz svakog spremnika napona imaju različito uparivanje vrijednosti otpornika izračunato kako bi se zajamčila ista struja prema naprijed, neovisno o spremniku napona LED dioda. U suprotnom bi se mogle dogoditi veće razlike u povlačenju struje-a time i svjetlini-.
Svaki od gornjih redaka označava različitu jedinicu napona. Moraju se koristiti različiti zahtjevi za otpornike kako bi se dobili različiti prednji naponi potrebni za postizanje istih 60 mA za sve LED spremnike.
Otpornici za ograničenje struje štite od porasta napona.
Kao što smo primijetili, LED diode pokazuju nelinearnu korelaciju između prednje struje i prednjeg napona. Posljedično, mali porast napona može uzrokovati veliki porast prednje struje, što može uzrokovati prekomjernu struju i kvar uređaja.
Za razliku od dioda, otpornici imaju linearan odnos između prednjeg napona i prednje struje (kako pokazuje Ohmov zakon).
Dakle, bez obzira na razinu napona, porast prednjeg napona uzrokovat će isti, proporcionalni porast prednje struje. Kada se uključi u LED krug, ova karakteristika otpornika može pomoći u neutraliziranju posljedica porasta napona.
Što uzrokuje porast napona?
Ne-stabilan izvor napajanja s primjetnim šumom ili valovitošću prva je opcija. Ako napajanje konstantnim naponom generira nestabilnu istosmjernu struju, prednji napon i povremeni šiljak - i otpornici za ograničavanje struje pomoći će u kontroli povezanog skočnog napona struje.
Druga, dosljednija i raširenija značajka je samih LED uređaja.
Ako održavamo struju konstantnom, prednji napon LED-a pada kako se zagrijava. Podatkovne tablice LED-a to često pokazuju u sljedećoj tablici promjene temperature u odnosu na prednji napon:
Projektiranje kruga konstantne struje ima koristi od ovog znanja jer nas obavještava o stvarnom rasponu prednjih napona koje možemo promatrati u sustavu. Ali ponovimo istu ideju sa stajališta konstantnog napona:
Ako održavamo konstantan prednji napon, prednja struja LED-a raste dok se zagrijava.
Prvo i najvažnije, ukupna disipacija snage LED-a određuje njegovu proizvodnju topline. Prema tome, stvarnost da struja prema naprijed raste s porastom temperature vjerojatno je katastrofalna budući da će veća struja prema naprijed povisiti temperaturu LED-a još više, stoga povećavajući njezinu struju prema naprijed još više u pozitivnoj povratnoj petlji. U najboljem slučaju, to se zove toplinski bijeg LED sustava, koji će uzrokovati katastrofalne kvarove, a možda i požar i dim.
Pomoću svoje linearne IV krivulje, otpornik za ograničavanje struje pomaže neutralizirati utjecaj rastućih napona. Nadalje, u odnosu na njegovu temperaturu, otpornici djeluju suprotno od temperatureLED diode; kako temperatura raste, raste i otpor.
Neki ljudi otpornike koji se koriste na ovaj način nazivaju balastnim otpornicima zbog ove jednostavne, ali korisne karakteristike.
Završne misli
Budući da su inherentno kontrolirani-strujom, LED uređaji ne reagiraju dobro na promjene napona.
Izgradnja anLED sustavkorištenje izvora napajanja konstantnog napona znači da morate biti spremni koristiti otpornike za ograničavanje struje kako biste zajamčili siguran i stabilan rad LED uređaja.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd osnovana je 2010. To je nacionalno visoko-tehnološko poduzeće koje integrira dizajn, istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju proizvoda za unutarnju i vanjsku rasvjetu, a također može raditi OEM,ODM. Za više detalja o našoj ponudi, kontaktirajte nas nabwzm18@ledbenweilighting.com
