Ako radite na nekom kolu vezanom za LED-, možda ste vidjeli savjete ili upozorenja da uvijek koristite otpornik za ograničavanje struje.
Od početnika do onih koji dizajniraju i konstruirajuLED rasvjetaploče, napravili smo ovaj vodič kako bismo pomogli svima da u potpunosti shvate kada, zašto i kako odabrati odgovarajući otpornik za ograničavanje struje.
Poznavanje I-V krive LED dioda
Dizajniranje kola oko pasivnih poluvodičkih komponenti kao što su LED diode zahtijeva poznavanje krive I-V (struja u odnosu na napon), kao i kod bilo koje druge takve komponente.
Naravno, anLEDje u osnovi dioda sa ne-linearnom I-V krivom. Drugim riječima, korelacija između ulaznog napona i ulazne struje ne slijedi linearnu putanju.
Na primjer, uzmite u obzir struju naprijed na 2,7 V-približno 20 mA. Povećanje napona na 2,8 V za 0,1 V uzrokuje porast struje za oko 30 mA do 50 mA. Prednja struja raste za 35 mA na 85 mA ako je zatim podignemo na 2,9 V za još 0,1 V.
Brzina rasta struje naprijed također raste kako napon raste. Male varijacije napona naprijed mogu dovesti do ekstremno velikih varijacija struje naprijed.
Dakle, LED drajveri s konstantnom strujom su najbolji način za pokretanje LED dioda jer rade na jednoj struji i mijenjaju svoj izlazni napon kako bi mu odgovarao, čime se jamči stabilnost struje naprijed. Otpornik za ograničavanje struje nije potreban za ulaz konstantne struje.
Ako koristite izvore napajanja konstantnog napona, što trebate učiniti?
S druge strane, izvori struje konstantne struje su često skuplji i manje prilagodljivi. Gotovo svi proizvodi sa LED trakama i ostali moduli tako rade na konstantnom naponskom ulazu.
Fiksno u svom izlaznom naponskom nivou, izvori napajanja konstantnog napona mogu generisati bilo koji stepen izlazne struje između 0 mA i svog nominalnog maksimuma, što može biti iznad nominalnog maksimuma za LED diode i LED sistem.
Međutim, kao što smo ranije napomenuli, ulazne snage konstantnog napona zahtijevaju više modifikacija da bi se bezbedno koristile sa LED sistemima zbog nelinearne veze između struje i napona, iz sledećih razloga:
LED prednji napon ne odgovara uvijek nivou napona napajanja. Na primjer, ovisno o istoj LED specifikaciji kao gore, ako imate napajanje konstantnog napona od 3,0 V, struja naprijed će također biti ograničena na 135 mA.
Koristeći isti izvor napajanja, šta ako želimo da upravljamoLEDna 20 mA? LED će zahtijevati samo 2,7 V, a ne 3,0 V. Ali, s obzirom na to da većina jedinica napajanja nema izbor varijabilnog izlaznog napona, jedinica za napajanje sama po sebi ne može proizvesti 2,7 V na LED diodi.
Šta da radimo?
Rješenje je staviti otpornik u seriju sa LED diodom i pustiti ga da "spusti" napon na LED za 0,3 V.
Kako možemo odrediti vrijednost otpornika? Koristeći Ohmov zakon, koji kaže V=IR, zamjenjujemo V sa 0,3V (pad napona) i I sa 0,02A (željena struja). Rješavanje za R daje nam 15 Ohma.
Slični proračuni se mogu uraditi bez obzira na uključene napone-na primjer,12V i 24V LED trake.
Varijacije u prednjem naponu LED-a su neizbježne u postavkama masovne proizvodnje i dovode do nekoliko napona. U idealnom slučaju, LED diode iz svakog naponskog bina imaju različito uparivanje vrijednosti otpornika izračunato kako bi se garantirao isti povlačenje struje naprijed, neovisno o LED naponskom binu. U suprotnom bi se mogle desiti veće razlike u povlačenju struje-a samim tim i svjetlini-.
Svaka od gornjih linija označava poseban napon. Moraju se koristiti različiti zahtjevi otpornika da bi se dobili različiti prednji naponi potrebni za postizanje istih 60 mA za sve LED binove.
Otpornici za ograničavanje struje štite od porasta napona.
Kao što smo primetili, LED diode pokazuju nelinearnu korelaciju između struje i napona. Posljedično, mali porast napona može uzrokovati veliki porast struje naprijed, što može uzrokovati prekomjernu struju i kvar uređaja.
Za razliku od dioda, otpornici imaju linearnu vezu između napona naprijed i naprijed struje (kao što je naznačeno Ohmovim zakonom).
Dakle, bez obzira na nivo napona, porast napona naprijed će uzrokovati isti, proporcionalni porast struje naprijed. Kada je uključena u LED kolo, ova karakteristika otpornika može pomoći u otklanjanju posljedica porasta napona.
Šta uzrokuje porast napona?
Ne-nestabilan izvor napajanja sa primjetnim šumom ili talasima je prva opcija. Ako napajanje konstantnog napona generiše nestabilnu istosmjernu struju, naprijed napon i povremeni skok - i otpornici za ograničavanje struje pomoći će u kontroli srodnog skoka struje naprijed.
Druga, dosljednija i raširenija je karakteristika samih LED uređaja.
Ako održavamo konstantnu struju naprijed, napon naprijed LED diode opada kako se zagrijava. LED tablice podataka to često pokazuju u sljedećem grafikonu promjene temperature u odnosu na naprijed napon:
Dizajniranje kola konstantne struje ima koristi od ovog znanja jer nas informira o stvarnom rasponu napona naprijed koje bismo mogli primijetiti u sistemu. Ali hajde da ponovimo istu ideju sa stanovišta konstantnog napona:
Ako održavamo konstantan napon naprijed, struja naprijed LED diode raste kako se zagrijava.
Prvo i najvažnije, ukupna disipacija snage LED-a određuje njegovu proizvodnju topline. Dakle, realnost da struja naprijed raste kako njena temperatura raste je vjerovatno katastrofalna jer će veća struja naprijed još više podići temperaturu LED diode, stoga povećavajući njenu naprijed struju još više u petlji pozitivne povratne sprege. U najboljem slučaju, to se naziva termičko odbijanje LED sistema, što će uzrokovati katastrofalne kvarove, a možda i požar i dim.
Pomoću svoje linearne IV krivulje, otpornik za ograničavanje struje pomaže u ublažavanju utjecaja rastućih napona. Nadalje, u odnosu na svoju temperaturu, otpornici djeluju suprotno od temperatureLED diode; kako temperatura raste, raste i otpor.
Neki ljudi su otpornike koji se koriste na ovaj način nazvali balastnim otpornicima zbog ove jednostavne, ali korisne karakteristike.
Final Thoughts
Budući da su inherentno{0}}kontrolisani strujom, LED uređaji ne reaguju dobro na promjene napona.
Zgrada anLED sistemkorištenje izvora napajanja konstantnog napona znači da morate biti spremni za korištenje otpornika za ograničavanje struje kako biste jamčili siguran i stabilan rad LED uređaja.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd je osnovana 2010. godine. To je nacionalna visoko-tehnološka tvrtka koja 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
