Paaiškintos 2 geriausios srovės ribotuvo grandinės

Šiame įraše paaiškinamos 2 paprastos universalios srovės valdiklio grandinės, kurios gali būti naudojamos saugiai valdant bet kokį norimą didelio galingumo šviesos diodą.

Čia paaiškinta universali didelio galingumo LED srovės ribotuvo grandinė gali būti integruota į bet kurį neapdorotos nuolatinės srovės maitinimo šaltinį, kad būtų užtikrinta puiki apsauga nuo prijungtų aukšto galingumo LED šviesos diodų.

Kodėl srovės ribojimas yra lemiamas šviesos diodams

Mes žinome, kad šviesos diodai yra labai efektyvūs prietaisai, kurie sugeba sukurti apakinančią apšvietimą santykinai mažesnėmis sąnaudomis, tačiau šie įtaisai yra ypač pažeidžiami šilumos ir srovės, kurie yra papildomi parametrai ir turi įtakos šviesos diodų veikimui.

Aukščiau išvardyti parametrai tampa svarbiausiais klausimais, ypač esant didelio galingumo LE, kurie linkę generuoti daug šilumos.

Jei šviesos diodas yra varomas didesne srove, jis linkęs įkaisti virš tolerancijos ir sunaikinti, o atvirkščiai, jei šilumos išsiskyrimas nėra kontroliuojamas, šviesos diodas pradės traukti daugiau srovės, kol nesunaikins.

Šiame tinklaraštyje mes ištyrėme keletą universalių darbinių žirgų IC, tokių kaip LM317, LM338, LM196 ir kt., Kuriems priskiriama daugybė išskirtinių galios reguliavimo galimybių.

LM317 yra skirtas valdyti iki 1,5 ampero sroves, LM338 leis maksimaliai 5 amperus, o LM196 paskirtas generuoti net 10 amperų.

Čia mes naudojame šiuos įrenginius dabartiniam ribojančiam taikymui LED paprasčiausiais įmanomais būdais:

Pirmoji žemiau pateikta grandinė yra savaime paprastumas, naudojant tik vieną apskaičiuotą rezistorių, IC gali būti sukonfigūruotas kaip tikslus srovės valdiklis arba ribotuvas.

VIRŠUTINĖS APYRANGOS VAIZDOJIMAS

Skaičiuojant srovės ribotuvo varžą

Paveikslėlyje parodytas kintamasis rezistorius, skirtas nustatyti dabartinį valdymą, tačiau R1 gali būti pakeistas fiksuotu rezistoriumi, apskaičiuojant jį pagal šią formulę:

R1 (ribinis rezistorius) = Vref / srovė

arba R1 = 1,25 / srovė.

Skirtingų šviesos diodų srovė gali būti skirtinga ir gali būti apskaičiuojama padalijant optimalią priekinę įtampą su jos galia, pavyzdžiui, 1 vato šviesos diodo srovė būtų 1 / 3,3 = 0,3 ampero arba 300 ma, kitų šviesos diodų srovė gali būti apskaičiuojama pagal panaši mada.

Aukščiau pateiktame paveiksle būtų palaikoma ne daugiau kaip 1,5 ampero, didesniems srovės diapazonams IC gali būti paprasčiausiai pakeistas LM338 arba LM196, kaip nurodyta LED specifikacijose.

Taikymo grandinės

Valdomos šviesos diodų lempos apšvietimas.

Pirmiau minėta grandinė gali būti labai efektyviai naudojama gaminant tikslios srovės valdomas LED vamzdžių šviesos grandines.

Žemiau pateiktas klasikinis pavyzdys, kurį galima lengvai modifikuoti pagal reikalavimus ir LED specifikacijas.

30 vatų nuolatinės srovės LED tvarkyklės grandinė

Nuoseklus rezistorius, sujungtas su trimis šviesos diodais, apskaičiuojamas pagal šią formulę:

R = (maitinimo įtampa - bendra LED priekinė įtampa) / LED srovė

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

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 omai

R vatai = V x A = (12–9,9) x 3 = 2,1 x 3 = 6,3 vatai

Šviesos diodų srovės ribojimas naudojant tranzistorius

Jei neturite prieigos prie IC LM338 arba jei jūsų vietovėje įrenginio nėra, galite tiesiog sukonfigūruoti keletą tranzistorių ar BJT ir suformuoti efektyvi jūsų šviesos diodo srovės ribotuvo grandinė .

Žemiau matoma srovės valdymo grandinės, naudojančios tranzistorius, schema:

Aukščiau esančios grandinės PNP versija

Kaip apskaičiuoti rezistorius

Norėdami nustatyti R1, galite naudoti šią formulę:

R1 = (mums - 0,7) Hfe / apkrovos srovė,

kur Us = maitinimo įtampa, Hfe = T1 priekinės srovės stiprinimas, apkrovos srovė = LED srovė = 100W / 35V = 2,5 ampero

R1 = (35 - 0,7) 30 / 2,5 = 410 omų,

Minėto rezistoriaus galia būtų P = V^du/ R = 35 x 35/410 = 2,98 arba 3 vatai

R2 gali būti apskaičiuojamas taip, kaip parodyta žemiau:

R2 = 0,7 / LED srovė
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 omai,
galia gali būti apskaičiuojama kaip = 0,7 x 2,5 = 2 vatai

Naudojant „Mosfet“

Pirmiau nurodyta BJT srovės ribos grandinė gali būti patobulinta pakeičiant T1 „mosfet“, kaip parodyta žemiau:

Skaičiavimai išliks tokie patys, kaip aptarta aukščiau BJT versijoje

Kintamosios srovės ribotuvo grandinė

Aukščiau nurodytą fiksuotos srovės ribotuvą galime lengvai paversti universalia kintamosios srovės ribotuvo grandine.

Darlingtono tranzistoriaus naudojimas

Ši srovės valdiklio grandinė turi Darlingtono porą T2 / T3 kartu su T1, kad įgyvendintų neigiamą grįžtamojo ryšio kilpą.

Darbą galima suprasti taip. Tarkime, kad įvesties šaltinio srovė I pradeda didėti dėl didelių apkrovos sunaudojimų dėl tam tikrų priežasčių. Tai padidins potencialą visoje R3, dėl ko padidės T1 bazės / spinduolio potencialas ir laidumas jo kolektoriaus spinduolyje. Tai savo ruožtu paskatins Darlingtono poros šališkumą pradėti labiau pagrįsti. Dėl to dabartinis padidėjimas būtų atsvertas ir apribotas per apkrovą.

Įtraukus rezistorių R2, užtikrinama, kad T1 visada atliktų pastovią srovės vertę (I), kaip nustatyta šioje formulėje. Taigi maitinimo įtampos svyravimai neturi įtakos srovę ribojančiam grandinės veikimui

R3 = 0,6 / I

Čia aš esu dabartinė riba amperais, kaip reikalaujama programoje.

Kita paprasta srovės ribotuvo grandinė

Šioje koncepcijoje naudojama paprasta BJT kolektoriaus grandinė. kurio pagrindo poslinkis gaunamas iš 5 k kintamo rezistoriaus.

Šis puodas padeda vartotojui reguliuoti arba nustatyti maksimalią išėjimo apkrovos išjungimo srovę.

Pateikiant nurodytas vertes, išėjimo nutraukimo srovę arba srovės ribą galima nustatyti nuo 5 mA iki 500 mA.

Nors iš grafiko galime suprasti, kad dabartinis nutraukimo procesas nėra labai aštrus, tačiau jo iš tikrųjų pakanka, kad būtų užtikrintas tinkamas išėjimo apkrovos saugumas esant dabartinei situacijai.

Be to, ribinis diapazonas ir tikslumas gali būti paveikti priklausomai nuo tranzistoriaus temperatūros.