Cele mai bune circuite de limitare a curentului explicate

Postul explică 2 circuite simple de controler de curent universal, care pot fi utilizate pentru acționarea în siguranță a oricărui LED de mare putere dorit.

Circuitul limitator universal de curent cu LED de mare putere explicat aici poate fi integrat cu orice sursă brută de alimentare DC pentru a obține o protecție remarcabilă la supracurent pentru LED-urile conectate de mare putere.

De ce este crucială limitarea curentului pentru LED-uri

Știm că LED-urile sunt dispozitive extrem de eficiente, care sunt capabile să producă iluminări orbitoare la un consum relativ mai mic, însă aceste dispozitive sunt extrem de vulnerabile în special la căldură și curent, care sunt parametri complementari și afectează performanța LED-urilor.

Mai ales în cazul LEd-urilor cu putere mare care tind să genereze o căldură considerabilă, parametrii de mai sus devin probleme cruciale.

Dacă un LED este acționat cu un curent mai mare, acesta va tinde să se încălzească dincolo de toleranță și să fie distrus, în timp ce invers, dacă disiparea căldurii nu este controlată, LED-ul va începe să atragă mai mult curent până când va fi distrus.

În acest blog am studiat câteva IC-uri versatile de cai de lucru, cum ar fi LM317, LM338, LM196 etc., cărora li se atribuie numeroase capacități remarcabile de reglare a puterii.

LM317 este proiectat pentru manipularea curenților de până la 1,5 amperi, LM338 va permite maxim 5 amperi, în timp ce LM196 este alocat pentru a genera până la 10 amperi.

Aici utilizăm aceste dispozitive pentru aplicații de limitare a curentului pentru LEds în cele mai simple moduri posibile:

Primul circuit dat mai jos este simplitatea în sine, folosind doar un rezistor calculat, IC-ul poate fi configurat ca un controler de curent precis sau limitator.

REPREZENTAREA PICTORIALĂ A CIRCUITULUI DE MAI SUS

Calculul rezistorului limitatorului de curent

Figura arată un rezistor variabil pentru setarea controlului curent, cu toate acestea R1 poate fi înlocuit cu un rezistor fix, calculându-l folosind următoarea formulă:

R1 (rezistor de limitare) = Vref / curent

sau R1 = 1,25 / curent.

Curentul poate fi diferit pentru diferite LED-uri și poate fi calculat prin împărțirea tensiunii optime înainte cu puterea sa, de exemplu pentru un LED de 1 watt, curentul ar fi 1 / 3,3 = 0,3 amp sau 300 ma, curentul pentru alte LED-uri poate fi calculat în modă similară.

Figura de mai sus ar susține maximum 1,5 amperi, pentru intervale de curent mai mari, IC-ul poate fi înlocuit pur și simplu cu un LM338 sau LM196 conform specificațiilor LED-urilor.

Circuite de aplicare

Realizarea unui tubelight cu LED controlat de curent.

Circuitul de mai sus poate fi utilizat foarte eficient pentru realizarea circuitelor de lumină cu tuburi LED controlate cu curent de precizie.

Un exemplu clasic este ilustrat mai jos, care poate fi ușor modificat conform cerințelor și specificațiilor LED-urilor.

Circuit driver LED cu curent constant de 30 de wați

Rezistorul de serie conectat cu cele trei LED-uri este calculat utilizând următoarea formulă:

R = (tensiune de alimentare - Tensiune totală LED înainte) / curent LED

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

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohmi

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

Restricționarea curentului LED cu ajutorul tranzistoarelor

În cazul în care nu aveți acces la IC LM338 sau dacă dispozitivul nu este disponibil în zona dvs., puteți configura doar câțiva tranzistori sau BJT-uri și formați un circuit eficient de limitator de curent pentru LED-ul dvs. .

Schema circuitului de control al curentului utilizând tranzistoare poate fi văzută mai jos:

Versiunea PNP a circuitului de mai sus

Cum se calculează rezistențele

Pentru a determina R1 puteți utiliza următoarea formulă:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / curent de încărcare,

unde Us = tensiune de alimentare, Hfe = T1 câștig curent înainte, curent de încărcare = curent LED = 100W / 35V = 2,5 amperi

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

Puterea pentru rezistorul de mai sus ar fi P = V^Două/ R = 35 x 35/410 = 2,98 sau 3 wați

R2 poate fi calculat după cum se arată mai jos:

R2 = 0,7 / LED curent
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohmi,
puterea poate fi calculată ca = 0,7 x 2,5 = 2 wați

Folosind un Mosfet

Circuitul de limită de curent bazat pe BJT de mai sus poate fi îmbunătățit prin înlocuirea T1 cu un mosfet așa cum se arată mai jos:

Calculele vor rămâne aceleași ca cele discutate mai sus pentru versiunea BJT

Circuit limitator de curent variabil

Putem converti cu ușurință limitatorul de curent fix de mai sus într-un circuit versatil de limitator de curent variabil.

Folosind un tranzistor Darlington

Acest circuit de control curent are o pereche Darlington T2 / T3 cuplată cu T1 pentru a implementa o buclă de feedback negativ.

Lucrarea poate fi înțeleasă după cum urmează. Să presupunem că intrarea furnizează curentul sursă I care începe să crească din cauza consumului ridicat de sarcină din anumite motive. Acest lucru va avea ca rezultat o creștere a potențialului în R3, determinând creșterea potențialului bazei T1 / emițătorului și o conducție peste emițătorul colector. La rândul său, acest lucru ar face ca părtinirea de bază a perechii Darlington să înceapă să se întemeieze. Datorită acestui fapt, creșterea actuală va fi contracarată și restricționată prin sarcină.

Includerea rezistorului de tragere R2 asigură faptul că T1 conduce întotdeauna cu o valoare de curent constantă (I) așa cum este stabilită de următoarea formulă. Astfel, fluctuațiile de tensiune de alimentare nu au niciun efect asupra acțiunii de limitare a curentului circuitului

R3 = 0,6 / I

Aici, I este limita curentă în amperi așa cum este cerut de aplicație.

Un alt circuit simplu de limitare a curentului

Acest concept folosește un circuit colector comun BJT simplu. care își obține polarizarea de bază dintr-un rezistor variabil de 5 k.

Acest pot ajută utilizatorul să regleze sau să stabilească curentul maxim de tăiere pentru sarcina de ieșire.

Cu valorile afișate, curentul tăiat de ieșire sau limita de curent pot fi setate de la 5 mA la 500 mA.

Deși, din grafic ne putem da seama că procesul curent de întrerupere nu este foarte ascuțit, totuși este de fapt suficient pentru a asigura o siguranță adecvată pentru sarcina de ieșire dintr-o situație peste curent.

Acestea fiind spuse, domeniul de limitare și precizia pot fi afectate în funcție de temperatura tranzistorului.