De post legt 2 eenvoudige universele stroomcontrollercircuits uit die kunnen worden gebruikt voor het veilig bedienen van elke gewenste high-watt LED.

Het universele high-watt LED-stroombegrenzingscircuit dat hier wordt uitgelegd, kan worden geïntegreerd met elke ruwe DC-voedingsbron voor een uitstekende overstroombeveiliging voor de aangesloten high-watt-LED's.

Waarom stroombeperking cruciaal is voor leds

We weten dat LED's zeer efficiënte apparaten zijn die in staat zijn om verblindende verlichting te produceren met een relatief lager verbruik, maar deze apparaten zijn zeer kwetsbaar, vooral voor warmte en stroom, die complementaire parameters zijn en de prestatie van LED beïnvloeden.

Vooral bij LED's met een hoog wattage die de neiging hebben om aanzienlijke warmte te genereren, worden de bovenstaande parameters cruciale kwesties.

Als een LED wordt aangestuurd met een hogere stroom, zal deze de neiging hebben om boven de tolerantie warm te worden en vernietigd te worden, terwijl omgekeerd, als de warmteafvoer niet wordt geregeld, de LED meer stroom zal gaan trekken totdat deze wordt vernietigd.

In deze blog hebben we een aantal veelzijdige werkpaard-IC's bestudeerd, zoals LM317, LM338, LM196 enz. Die worden toegeschreven aan vele uitstekende vermogensregulerende mogelijkheden.

LM317 is ontworpen voor het verwerken van stromen tot 1,5 ampère, LM338 staat maximaal 5 ampère toe, terwijl LM196 is toegewezen voor het genereren van zo hoog als 10 ampère.

Hier gebruiken we deze apparaten voor de huidige beperkende toepassing voor LEds op de meest eenvoudig mogelijke manieren:

Het eerste circuit dat hieronder wordt gegeven, is de eenvoud op zich, met behulp van slechts één berekende weerstand kan de IC worden geconfigureerd als een nauwkeurige stroomregelaar of -begrenzer.

PICTORIALE VOORSTELLING VAN HET BOVENSTAANDE CIRCUIT

Berekening van de stroombegrenzerweerstand

De afbeelding toont een variabele weerstand voor het instellen van de stroomregeling, maar R1 kan worden vervangen door een vaste weerstand door deze te berekenen met behulp van de volgende formule:

R1 (beperkende weerstand) = Vref / stroom

of R1 = 1,25 / stroom.

De stroom kan verschillen voor verschillende LED's en kan worden berekend door de optimale voorwaartse spanning te delen door zijn wattage, bijvoorbeeld voor een 1 watt LED, zou de stroom 1 / 3,3 = 0,3 ampère of 300 ma zijn, de stroom voor andere LED's kan worden berekend in soortgelijke mode.

De bovenstaande afbeelding ondersteunt maximaal 1,5 ampère, voor grotere stroombereiken kan de IC eenvoudig worden vervangen door een LM338 of LM196 volgens de LED-specificaties.

Toepassingscircuits

Een stroomgestuurde LED buislamp maken.

Het bovenstaande circuit kan zeer efficiënt worden gebruikt voor het maken van nauwkeurige stroomgestuurde LED-buislichtcircuits.

Een klassiek voorbeeld wordt hieronder geïllustreerd, dat eenvoudig kan worden aangepast volgens de vereisten en LED-specificaties.

30 watt constante stroom LED-drivercircuit

De serieweerstand die met de drie leds is verbonden, wordt berekend met behulp van de volgende formule:

R = (voedingsspanning - totale LED-doorlaatspanning) / LED-stroom

R = (12 - 3.3 + 3.3 + 3.3) / 3amps

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohm

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

LED-stroom beperken met behulp van transistors

Als u geen toegang heeft tot de IC LM338 of als het apparaat niet beschikbaar is in uw regio, dan kunt u eenvoudig een paar transistors of BJT's configureren en een effectief stroombegrenzingscircuit voor uw LED

Het schema voor het huidige stuurcircuit met behulp van transistors is hieronder te zien:

transistor gebaseerd LED stroombegrenzingscircuit

PNP-versie van het bovenstaande circuit

Hoe de weerstanden te berekenen

Om R1 te bepalen, kunt u de volgende formule gebruiken:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / laadstroom,

waarbij Us = voedingsspanning, Hfe = T1 voorwaartse stroomversterking, laadstroom = LED-stroom = 100W / 35V = 2,5 ampère

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

Het wattage voor de bovenstaande weerstand zou P = V zijn^twee/ R = 35 x 35/410 = 2,98 of 3 watt

R2 kan worden berekend zoals hieronder weergegeven:

R2 = 0,7 / LED-stroom
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohm,
wattage kan worden berekend als = 0,7 x 2,5 = 2 watt

Met behulp van een Mosfet

Het bovenstaande op BJT gebaseerde stroombegrenzingscircuit kan worden verbeterd door T1 te vervangen door een mosfet, zoals hieronder weergegeven:

De berekeningen blijven hetzelfde als hierboven besproken voor de BJT-versie

op mosfet gebaseerde constante stroombegrenzing

Variabel stroombegrenzingscircuit

We kunnen de bovenstaande vaste stroombegrenzer eenvoudig omzetten in een veelzijdige variabele stroombegrenzerschakeling.

Met behulp van een Darlington-transistor

Dit stroomcontrolecircuit is voorzien van een Darlington-paar T2 / T3 in combinatie met T1 om een negatieve terugkoppelingslus te implementeren.

De werking kan als volgt worden begrepen. Laten we zeggen dat de ingangsvoeding de bronstroom I begint te stijgen vanwege een hoog verbruik door de belasting om de een of andere reden. Dit zal resulteren in een toename van het potentieel over R3, waardoor het T1-basis / emitterpotentieel stijgt en een geleiding over zijn collector-emitter. Dit zou er op zijn beurt voor zorgen dat de base bias van het Darlington-paar meer geaard wordt. Hierdoor zou de huidige stijging worden gecompenseerd en beperkt door de belasting.

De opname van R2 pull-up-weerstand zorgt ervoor dat T1 altijd geleidt met een constante stroomwaarde (I), zoals bepaald door de volgende formule. De fluctuaties van de voedingsspanning hebben dus geen invloed op de stroombegrenzende werking van de schakeling

R3 = 0,6 / I

Hier is ik de huidige limiet in ampère zoals vereist door de toepassing.

Nog een eenvoudig stroombegrenzingscircuit

Dit concept maakt gebruik van een eenvoudig BJT-gemeenschappelijk collectorcircuit. die zijn basisvoorspanning krijgt van een 5 k variabele weerstand.

Deze pot helpt de gebruiker om de maximale uitschakelstroom voor de uitgangsbelasting aan te passen of in te stellen.

Met de weergegeven waarden kan de uitgangsuitschakelstroom of stroomlimiet worden ingesteld van 5 mA tot 500 mA.

Hoewel we uit de grafiek kunnen zien dat het huidige afsnijproces niet erg scherp is, is het eigenlijk voldoende om een goede veiligheid te garanderen voor de uitgangsbelasting vanuit een te hoge huidige situatie.