Как ограничить ток на светодиоде: портал и журнал для разработчиков электроники

Как подключить светодиод к осветительной сети

Прочитав этот заголовок, кто-то, возможно, спросит: «А зачем?» Да, если просто воткнуть светодиод в розетку, даже включив его по определенной схеме, практического значения это не имеет, никакой полезной информации не принесет. А вот если тот же светодиод подключить параллельно нагревательному элементу, управляемому от терморегулятора, то можно визуально контролировать работу всего прибора. Иногда такая индикация позволяет избавиться от множества мелких проблем и неприятностей.

В свете того, что уже было сказано о включении светодиодов в предыдущих статьях, задача кажется тривиальной: просто поставил ограничительный резистор нужного номинала, и вопрос решен. Но все это хорошо, если питать светодиод выпрямленным постоянным напряжением: как подключили светодиод в прямом направлении, так он и остался.

При работе на переменном напряжении все не так просто. Дело в том, что на светодиод, кроме прямого напряжения, будет воздействовать еще и напряжение обратной полярности, ведь каждый полупериод синусоида меняет знак на противоположный.

Это обратное напряжение не будет засвечивать светодиод, но привести его в негодность может очень быстро. Поэтому приходится принимать меры по защите от этого «вредного» напряжения.

В случае сетевого напряжения расчет гасящего резистора следует вести исходя из величины напряжения 310В. Почему? Здесь все очень просто: 220В это действующее напряжение, амплитудное же значение составит 220*1,41=310В. Амплитудное напряжение в корень из двух (1,41) раз больше действующего, и об этом забывать нельзя. Вот такое прямое и обратное напряжение приложится к светодиоду. Именно из величины 310В и следует рассчитывать сопротивление гасящего резистора, и именно от этого напряжения, только обратной полярности, защищать светодиод.

Как защитить светодиод от обратного напряжения

Почти для всех светодиодов обратное напряжение не превышает 20В, ведь никто не собирался делать на них высоковольтный выпрямитель. Как же избавиться от такой напасти, как защитить светодиод от этого обратного напряжения?

Оказывается, все очень просто. Первый способ – последовательно со светодиодом включить обычный выпрямительный диод с высоким обратным напряжением (не ниже 400В), например, 1N4007 – обратное напряжение 1000В, прямой ток 1А. Именно он не пропустит высокое напряжение отрицательной полярности к светодиоду. Схема такой защиты показана на рис.1а.

Второй способ, не менее эффективный, — просто зашунтировать светодиод другим диодом, включенным встречно – параллельно, рис.1б. При таком способе защитный диод даже не должен быть с высоким обратным напряжением, достаточно любого маломощного диода, например, КД521.

Более того, можно просто включить встречно — параллельно два светодиода: поочередно открываясь, они сами защитят друг друга, да еще и оба будут излучать свет, как показано на рисунке 1в. Это уже получается третий способ защиты. Все три схемы защиты показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Схемы защиты светодиодов от обратного напряжения

Ограничительный резистор на этих схемах имеет сопротивление 24КОм, что при действующем напряжении 220В обеспечивает ток порядка 220/24=9,16мА, можно округлить до 9. Тогда мощность гасящего резистора составит 9*9*24=1944мВт, почти два ватта. Это притом, что ток через светодиод ограничен на уровне 9мА. Но длительное использование резистора на предельной мощности ни к чему хорошему не приведет: сначала он почернеет, а потом совсем сгорит. Чтобы этого не произошло, рекомендуется ставить последовательно два резистора по 12КОм мощностью по 2Вт каждый.

Если задаться уровнем тока в 20мА, то мощность резистора составит еще больше — 20*20*12=4800мВт, без малого 5Вт! Естественно, что печку такой мощности для отопления помещения никто себе позволить не сможет. Это из расчета на один светодиод, а что если будет целая светодиодная гирлянда?

Конденсатор – безваттное сопротивление

Схема, показанная на рисунке 1а, защитным диодом D1 «срезает» отрицательный полупериод переменного напряжения, поэтому и мощность гасящего резистора снижается вдвое. Но, все равно, мощность остается весьма значительной. Поэтому, часто в качестве ограничительного резистора применяют балластный конденсатор: ток он ограничит ничуть не хуже резистора, а вот тепла выделять не будет. Ведь недаром часто конденсатор называют безваттным сопротивлением. Этот способ включения показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема включения светодиода через баластный конденсатор

Здесь вроде бы все хорошо, даже есть защитный диод VD1. Но не предусмотрены две детали. Во-первых, конденсатор C1 после выключения схемы может остаться в заряженном состоянии и хранить заряд до тех пор, пока кто-нибудь не разрядит его своей рукой. А это, поверьте, обязательно когда-нибудь произойдет. Удар током получается, конечно, не смертельный, но достаточно чувствительный, неожиданный и неприятный.

Поэтому, во избежание такой неприятности, эти гасящие конденсаторы шунтируются резистором с сопротивлением 200…1000КОм. Такая же защита устанавливается и в бестрансформаторных блоках питания с гасящим конденсатором, в оптронных развязках и некоторых других схемах. На рисунке 3 этот резистор обозначен как R1.

Рисунок 3. Схема подключения светодиода к осветительной сети

Кроме резистора R1, на схеме появляется еще резистор R2. Его назначение ограничить бросок тока через конденсатор при подаче напряжения, что помогает защитить не только диоды, но и сам конденсатор. Из практики известно, что при отсутствии такого резистора конденсатор иногда обрывается, емкость его становится намного меньше номинальной. Излишне говорить, что конденсатор должен быть керамический на рабочее напряжение не менее 400В или специальный для работы в цепях переменного тока на напряжение 250В.

На резистор R2 возлагается еще одна немаловажная роль: в случае пробоя конденсатора он срабатывает как предохранитель. Конечно, светодиоды придется тоже заменить, но, по крайней мере, соединительные провода останутся целыми. По сути дела именно так срабатывает плавкий предохранитель в любом импульсном блоке питания, — транзисторы сгорели, а печатная плата осталась почти нетронутой.

На схеме, показанной на рисунке 3, изображен всего один светодиод, хотя на самом деле их можно включить последовательно несколько штук. Защитный диод вполне справится со своей задачей один, но емкость балластного конденсатора придется, хотя бы приблизительно, но все, же рассчитать.

Как рассчитать емкость гасящего конденсатора

Для того, чтобы рассчитать сопротивление гасящего резистора, надо из напряжения питания вычесть падение напряжения на светодиоде. Если соединено последовательно несколько светодиодов, то просто сложить их напряжения, и также вычесть из напряжения питания. Зная этот остаток напряжения и требуемый ток, по закону Ома рассчитать сопротивление резистора очень просто: R=(U-Uд)/I*0,75.

Здесь U – напряжение питания, Uд — падение напряжения на светодиодах (если светодиоды включены последовательно, то Uд есть сумма падений напряжения на всех светодиодах), I – ток через светодиоды, R — сопротивление гасящего резистора. Здесь как всегда, — напряжение в Вольтах, ток в Амперах, результат в Омах, 0,75 — коэффициент для повышения надежности. Эта формула уже приводилась в статье «Об использовании светодиодов».

Величина прямого падения напряжения для светодиодов разных цветов разная. При токе 20мА у красных светодиодов 1,6…2,03В, желтых 2,1…2,2В, зеленых 2,2…3,5В, синих 2,5…3,7В.

Самым высоким падением напряжения обладают белые светодиоды, обладающие широким спектром излучения 3,0…3,7В. Нетрудно видеть, что разброс этого параметра достаточно широкий.

Здесь приведены падения напряжения лишь нескольких типов светодиодов, просто по цветам. На самом деле этих цветов намного больше, а точное значение можно узнать лишь в техдокументации на конкретный светодиод. Но зачастую этого и не требуется: чтобы получить приемлемый для практики результат, достаточно подставить в формулу какое-то среднее значение (обычно 2В), конечно, если это не гирлянда из сотни светодиодов.

Для расчета емкости гасящего конденсатора применяется эмпирическая формула C=(4,45*I)/(U-Uд),

где C — емкость конденсатора в микрофарадах, I — ток в миллиамперах, U — амплитудное напряжение сети в вольтах. При использовании цепочки из трех последовательно соединенных белых светодиодов Uд примерно около 12В, U амплитудное напряжение сети 310В, для ограничения тока на уровне 20мА понадобится конденсатор емкостью

C=(4,45*I)/(U-Uд)= C=(4,45*20)/(310-12)= 0,29865мкФ, почти 0,3мкФ.

Ближайшее стандартное значение емкости конденсатора 0,15мкФ, поэтому, для использования в данной схеме придется применить два параллельно соединенных конденсатора. Здесь надо сделать замечание: формула действительна только для частоты переменного напряжения 50Гц. Для других частот результаты будут неверны.

Конденсатор сначала надо проверить

Перед тем, как использовать конденсатор, его необходимо проверить. Для начала просто включить в сеть 220В, лучше через предохранитель 3…5А, и минут через 15 проверить на ощупь, а нет ли заметного нагрева? Если конденсатор холодный, то можно его использовать. В противном случае обязательно взять другой, и тоже предварительно проверить. Ведь все-таки 220В это уже не 12, тут все несколько иначе!

Если эта проверка прошла успешно, конденсатор не нагрелся, то можно проверить, не случилась ли ошибка в расчетах, той ли емкости конденсатор. Для этого надо включить конденсатор как в предыдущем случае в сеть, только через амперметр. Естественно, что амперметр должен быть переменного тока.

Это напоминание о том, что не все современные цифровые мультиметры могут измерять переменный ток: простые дешевые приборы, например, очень популярные у радиолюбителей серии DT838, способны измерять только постоянный ток, что покажет такой амперметр при измерении переменного тока никому не ведомо. Скорей всего это будет цена на дрова или температура на Луне, но только не переменный ток через конденсатор.

Если измеренный ток будет примерно таким, как получилось при расчете по формуле, то можно смело подключать светодиоды. Если же вместо ожидаемых 20…30мА получилось 2…3А, то тут, либо ошибка в расчетах, либо неправильно прочитана маркировка конденсатора.

Выключатели с подсветкой

Здесь можно заострить внимание еще на одном способе включения светодиода в осветительную сеть, используемого в выключателях с подсветкой. Если такой выключатель разобрать, то можно обнаружить, что никаких защитных диодов там нет. Так что же, все что написано чуть выше — бред? Совсем нет, просто надо внимательно приглядеться к разобранному выключателю, точнее к номиналу резистора. Как правило, его номинал не менее 200КОм, может даже несколько больше. При этом, очевидно, что ток через светодиод ограничится на уровне около 1мА. Схема выключателя с подсветкой показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема подключения светодиода в выключателе с подсветкой

Здесь одним резистором убивают сразу несколько «зайцев». Конечно, ток через светодиод будет мал, светиться он будет слабо, но вполне ярко, чтобы разглядеть это свечение темной ночью в комнате. А ведь днем это свечение вовсе не нужно! Так что пусть себе светится незаметно.

При этом слабым будет и обратный ток, настолько слабым, что никоим образом не сможет спалить светодиод. Отсюда экономия ровно на один защитный диод, о котором было рассказано выше. При выпуске миллионов, а может даже миллиардов, выключателей в год экономия получается немалая.

Казалось бы, что после прочтения статей о светодиодах, все вопросы об их применении ясны и понятны. Но существует еще немало тонкостей и нюансов при включении светодиодов в различные схемы. Например, параллельное и последовательное соединение или, по-другому, хорошие и плохие схемы.

Иногда хочется собрать гирлянду из нескольких десятков светодиодов, но как ее рассчитать? Сколько можно включить последовательно светодиодов, если есть блок питания с напряжением 12 или 24В? Эти и другие вопросы будут рассмотрены в следующей статье, которую так и назовем «Хорошие и плохие схемы включения светодиодов».

Борис Аладышкин

Источник: http://electrik.info

Калькулятор токоограничительного резистора для одноцветного светодиода

Светодиоды видимого спектра Резисторы

История развития светодиодов длится уже 100 лет… В начале XX века описывалось явление излучения света из материалов при воздействии электрических полей и эффект был назван «фотолюминесценция». Cовершенно случайно британский радиоинженер, капитан Генри Джозеф Раунд открыл прообраз современного светодиода. Раунд рассказал об этом интересном эффекте в 1907 г. в своей заметке, где описал только сам эффект желтого свечения от двухполярной структуры. В 1923 г. советский ученый Олег Владимирович Лосев, детально изучил детектор на основе карбида-кремния и смог сфотографировать свечение, испускаемое детектором, содержащим случайно созданный p-n переход.

Прогресс в исследованиях и производстве СИД последовал в 60-70х гг. прошлого века с развитием новых материалов для светодиодов красного, желтого, оранжевого и зеленого цветов свечения. В 1960 г. были созданы первые СИД(свето-излучающие диоды) и лазеры ближнего ИК-диапазона на основе GaAs. Параллельно с этим появились фотоприемники на основе полупроводников. Первый синеватозеленый СИД со структурой металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) создал Жак Панков (Яков Исаевич Панченков) с соавторами в 1971 г. Эти СИД изготовляли путем эпитаксиального осаждения нитрида галлия, обладающего электронной проводимостью, на сапфировую подложку, после наносили изолирующий слой из нитрида галлия с примесью цинка.

Современные светодиоды выпускаются в очень широком диапазоне цветов в том числе ИК и УФ диапазонов. Могут быть как одноцветными, так и многоцветными (когда в одном корпусе сосредоточено несколько кристаллов разных цветов), — например, RGB. Светодиоды характеризуются электрическими и световыми параметрами. Электрические характеристики: прямой ток, прямое падение напряжения, максимальное обратное напряжение, максимальная рассеиваемая мощность, вольт-амперная характеристика. Световые параметры: световой поток, сила света, угол рассеяния, цвет (или длина волны), цветовая температура, световая отдача.

Типы светодиодов

Технические характеристики

Прямой номинальный ток — рабочий ток, при котором светодиод будет нормально работать и p-n-переход не будет пробит и не перегреется.Величина номинального прямого тока зависит от размера кристалла, типа полупроводника, цвета свечения.

Прямое напряжение — падение напряжения на p-n-переходе светодиода при рабочем токе. По значению напряжения можно определить химический состав полупроводника.

Например:

  • красные (галлия фосфид) — от 1,63 до 2,03 В
  • оранжевые (галлия фосфид) — от 2,03 до 2,1 В;
  • желтые (галлия фосфид) — от 2,1 до 2,18 В;
  • зеленый (галлия фосфид) — от 1,9 до 4 В;
  • синий (селенид цинка) — от 2,48 до 3,7 В;
  • фиолетовый (индия-галлия нитрид) — от 2,76 до 4 В.

Максимальное обратное напряжение светодиода — это напряжение обратной полярности, при котором происходит пробой кристалла и светодиод выходит из строя.

Максимальная мощность рассеяния — мощность, которую корпус светодиода способен рассеивать в рабочем режиме.

Сила света количественно отражает интенсивность светового потока в определенном направлении и указывается в милликанделах.Чем меньше угол рассеяния — тем больше будет сила света светодиода.

Под световым потоком в один люмен понимают световой поток, испускаемый точечным изотропным источником с силой света, равной одной канделе, в телесный угол в один стерадиан.

Длина волны измеряется в нанометрах и характеризует цвет излучаемого светодиодом света. Зависит от химического состава полупроводникового кристалла, например:

Например:

  • красные — от 610 нм до 760 нм;
  • оранжевые — от 590 до 610 нм;
  • желтые — от 570 до 590 нм;
  • зеленый — от 500 до 570 нм;
  • синий — от 450 до 500 нм;
  • фиолетовый — от 400 до 450 нм.

Угол рассеяния светодиода измеряется в градусах.

Формула расчета токоограничительного резистора для светодиода

Для ограничения прямого тока через светодиод в цепь включают резистор. Требуемое значение находят из соотношения:

R = 

Uпит – UF

 

I

где, UF – прямое напряжение на светодиоде,

Uпит – питающее напряжение,

I – ток через светодиод

Для расчета введите необходимые технические параметры или введите НОМЕНКЛАТУРНЫЙ НОМЕР светодиода с нашего сайта.

Светодиод с нужными параметрами можно подобрать в разделе «Светодиоды видимого спектра»

Номенклатурный
номер

Где взять номенклатурный номер

Внимание! 

Для перехода в другой калькулятор используйте ссылку:

Как определить «полярность» светодиода

Расчетное значение:

R  =   Ом

Поиск резистора на сайте:

Внимание! Производители объединяют резисторы в серии или ряды: E6, E12, E24…
Для подбора компонента будет использована серия E24.

Найти на сайте

Обнаружили ошибку или неточность в работе калькулятора? Сообщите нам об этом.
Соблюдайте технику безопасности во время работы с электронными компонентами!

Узнайте, как ограничить ток для светодиода | Блог Advanced PCB Design

Ключевые выводы

  • ВАХ светодиодов иллюстрируют протекающий через них ток при различных значениях приложенного напряжения.

  • Целью любого метода ограничения тока является поддержание тока через светодиод в пределах выбранного значения.

  • В драйвере светодиодов постоянного тока напряжение источника питания изменяется в пределах диапазона, чтобы ограничить потребляемый ток до заданного значения.

 

В любом светодиоде необходимо ограничивать прямой ток, чтобы обеспечить долгий срок службы и хорошую производительность

Светодиоды быстро становятся лицом современных систем освещения. Светодиоды — это просто диоды, которые излучают свет при прямом смещении. Ток течет от анода к катоду светодиода и излучает свет. Их светоотдача покрывает все видимые световые частоты. Некоторые светодиоды излучают инфракрасный и ультрафиолетовый свет. В любом светодиоде необходимо ограничивать прямой ток, чтобы обеспечить долгий срок службы и хорошую производительность. При разработке схемы светодиода вы можете задаться вопросом, как ограничить ток для светодиода. В этой статье мы обсудим методы ограничения тока в светодиодных схемах.

Прямое напряжение и прямой ток светодиодов

Когда светодиод смещен в прямом направлении или находится под напряжением, ток течет от анода к катоду. В условиях прямого смещения в полупроводниковом переходе светодиода происходит электронно-дырочная рекомбинация. Рекомбинация электронов и дырок в светодиодах излучает энергию в виде света. Переход электронов из более высокой энергетической зоны в более низкую энергетическую зону дает спонтанное излучение в виде светоотдачи. В условиях обратного смещения светоотдача от светодиодов невозможна. Цвет светового потока светодиодов в условиях прямого смещения зависит от используемых в нем полупроводниковых соединений.

Светодиоды — это токозависимые устройства, в которых прямое напряжение и прямой ток зависят от полупроводниковых материалов. Как и сигнальные диоды, светодиоды характеризуются прямым напряжением и прямым током. Обычно прямое напряжение составляет от 1,2 до 3,6 В, а прямой ток — от 10 до 30 мА. Характеристики прямого тока к напряжению (I-V) являются важной кривой в любом описании светодиодов. Давайте рассмотрим ВАХ светодиода, чтобы понять, почему необходимо ограничивать ток светодиода.

ВАХ светодиодов

ВАХ светодиода иллюстрируют протекающий через него ток при различных значениях приложенного напряжения. Прямой ток светодиода представлен как функция напряжения. ВАХ светодиодов имеют нелинейный характер, что противоречит закону Ома. Согласно закону Ома, ток и напряжение имеют линейную зависимость. В таких линейных ВАХ ток, потребляемый устройством, увеличивается с увеличением напряжения. Например, резисторы — это компоненты линейной цепи, подчиняющиеся закону Ома. В резисторах отношение напряжения к току всегда равно значению сопротивления.

Это не относится к светодиодам; Светодиоды не подчиняются закону Ома. Пока напряжение, приложенное к светодиоду, не достигнет прямого напряжения, потребляемый ток будет очень низким. Когда приложенное напряжение пересекает значение прямого напряжения, ток увеличивается экспоненциально с увеличением напряжения. Избыточный ток, протекающий через светодиоды, может мгновенно вывести их из строя, поэтому важно ограничить чрезмерный ток.

Как ограничить ток для светодиода

В любой цепи светодиода важно ограничить ток. Из ВАХ можно получить значение прямого тока светодиода для придания определенной интенсивности света. Целью любого метода ограничения тока является поддержание тока через светодиод в пределах выбранного значения или предела. Ниже приведены несколько идей, как ограничить ток в светодиодных цепях.

  1. Параллельные цепи светодиодов
    Параллельные светодиоды одного цвета видны в цепях освещения. Ток, потребляемый каждой ветвью, зависит от внутреннего сопротивления. Этот метод полезен только тогда, когда светодиоды одного цвета подключены параллельно. Когда цвета смешиваются, светодиоды с наименьшим внутренним сопротивлением потребляют больше тока, что приводит к короткому сроку службы или даже к перегоранию.

  2. Поддерживайте значение прямого напряжения, указанное в техническом описании, на светодиоде
    Напряжение, подаваемое от регулируемого источника питания постоянного тока, можно отрегулировать так, чтобы оно поддерживало напряжение на светодиоде в диапазоне прямого напряжения. Это может повлиять на интенсивность света. Если пользователь удовлетворен выходной интенсивностью света, простым методом является регулирование напряжения до значения прямого напряжения.

  3. Драйверы постоянного тока для светодиодов
    Драйверы для светодиодов представляют собой источники питания, предназначенные для светодиодных приложений. Существует два типа драйверов светодиодов, а именно драйвер светодиода постоянного напряжения и драйвер светодиода постоянного тока. В драйвере светодиода постоянного тока напряжение источника питания изменяется в пределах диапазона, чтобы ограничить потребляемый ток до заданного значения.

  4. Токоограничивающие резисторы
    Токоограничивающие резисторы подключаются последовательно со светодиодом. Токоограничивающие резисторы могут быть включены как в последовательные, так и в параллельные цепи светодиодов. Резисторы ограничения тока светодиода поддерживают ток на заданном уровне через светодиод, который находится в пределах безопасных значений прямого тока, указанных в спецификации светодиода. Значение токоограничивающего резистора определяется по известным параметрам, таким как напряжение питания (Vsupply), прямой ток (ILED) и прямое напряжение (VLED) светодиода. Значение токоограничивающего резистора (RLED) можно определить по уравнению:

Когда вы точно знаете значение прямого тока для обеспечения требуемой светоотдачи, то выяснить, как ограничить ток для светодиода, несложно. Вы можете проектировать схемы светодиодов с ограниченным током, используя инструменты проектирования и анализа печатных плат Cadence.

Ведущие поставщики электроники полагаются на продукты Cadence для оптимизации потребностей в мощности, пространстве и энергии для широкого спектра рыночных приложений. Если вы хотите узнать больше о наших инновационных решениях, поговорите с нашей командой экспертов или подпишитесь на наш канал YouTube.

Запросить оценку

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на LinkedIn Посетите вебсайт Больше контента от Cadence PCB Solutions

OrCAD
Начать бесплатную пробную версию

НАЧАТЬ СЕЙЧАС

Как ограничить ток для светодиодов

Я отвечаю на ваш пересмотренный пост от 19 июня. Во-первых, вы не очень понимаете, как работают светодиоды (но не волнуйтесь, это довольно распространено).

Подумайте, что вы уже знаете об электричестве. Представьте, что вам нужно зарядить пять смартфонов.

Если мы разрабатываем схему регулирования для пяти смартфонов:

Здесь нет необходимости объяснять. Это устройства постоянного напряжения , которые мы питаем от источника питания постоянного напряжения : напряжение остается постоянным при параллельном соединении . (последовательное соединение было бы смешно, глупо, «даже не неправильно».) Не то чтобы мы когда-либо думали об этом; это нормально.

И мы хотим думать, что светодиодные излучатели тоже такие. Но это не .

Рассмотрим люминесцентную лампу, работающую при ~120 В при ~300 мА. Как и в любой дуговой лампе, когда дуга загорается, ее сопротивление почти равно нулю . Лампа хочет быть накоротко, поэтому вам нужен балласт для ограничения тока. Балласт представляет собой постоянный ток питания, к которому мы не привыкли.

Светодиодные излучатели очень нелинейны — крошечное изменение напряжения, температуры или возраста вызывает огромное изменение тока. Чтобы управлять ими с постоянным напряжением, вам нужно выбрать такое консервативное напряжение, что вы не получите большой производительности от светодиода. Хорошо подобранный резистор лучше, но вам все равно нужен большой запас прочности, который удерживает вас от пиковой производительности. С другой стороны, светодиод , рассчитанный на заводе для работы при определенном токе .

Вы говорите, что у вас есть светодиод, который составляет 350 мА при 3,6 В постоянного тока. Вы интерпретировали это как около 350 мА при ровно 3,6 В. Нет, все наоборот: этот блок рассчитан на ровно 350 мА на около 3,6 В. Если вы попытаетесь подключить его к 3,6 В, вы можете получить 50 мА, 150 мА, 350 мА. .. или волшебный дым. И это значительно изменится, когда светодиод прогреется.

Постоянный ток переворачивает наше мышление с ног на голову. При регулировании тока вместо напряжения вам нужна серия, а не параллель.

Или, если мы разрабатываем схему регулирования для пяти светодиодов:

Это устройства постоянного тока , которые мы питаем от источника питания постоянного тока : ток остается постоянным в соединение серии . (параллельное соединение было бы смешно, глупо, «даже не неправильно»… ну, не так уж неправильно, как в предыдущем примере, но вы действительно молились бы богам производственной терпимости.)

Если вы хотите уменьшить яркость светодиода, вы можете изменить ток. Напряжение сильно не изменится, поэтому уменьшение тока наполовину снижает яркость примерно наполовину. Поскольку они включены последовательно, они все вместе и одинаково тускнеют. И поскольку мы, конечно, могли бы изменить ток, было бы более уместно назвать это расположение «токовым режимом», поскольку мы заботимся о токе, а не о напряжении.

На практике легко доступны модули регуляторов постоянного тока. Их делает много людей. И 350 мА — это обычно используемый ток. Мы немного заботимся о напряжении; Драйвер, предназначенный для светодиодов ~ 3,6 В, может отличаться от драйвера, предназначенного для цепочки ~ 36 В из 10 последовательных.

Или, если вам нужно действительно простое, дурацкое регулирование тока, действительно, резистора будет достаточно. На самом деле вам нужен только один резистор. Но, как уже говорилось, вы не получите максимальной производительности от светодиодов таким образом.

Если несколько светодиодов соединены друг с другом с большим напряжением, чем имеется в наличии, один из вариантов — разбить их на последовательно-параллельные цепочки с регулированием тока в каждой цепочке. Вот что происходит в 12-вольтовых «светодиодных лентах». Другой — использовать повышающий преобразователь для накачки напряжения. Поскольку источники питания постоянного тока обычно включают в себя дроссели и прерыватели, функции «повышения» и «ограничения тока» можно комбинировать — Joule Thief — очень простой пример этого.

РубрикаРазное