Kdaj in zakaj svetleče diode potrebujejo upore za omejevanje toka?

Če bi delali na katerem koli tokokrogu,-povezanem z LED, ste morda videli nasvete ali opozorila, da vedno uporabite upor za omejevanje toka.
Od začetnika do tistih, ki načrtujejo in konstruirajoLED osvetlitevvezja, smo ustvarili ta vodnik, da bi vsem pomagal razumeti, kdaj, zakaj in kako izbrati ustrezen upor za omejevanje toka.

Načrtovanje vezja okrog pasivnih polprevodniških komponent, kot so LED, zahteva poznavanje krivulje I-V (tok proti napetosti), tako kot pri kateri koli drugi takšni komponenti.
Seveda, anLEDje v bistvu dioda z ne-linearno I-V krivuljo. Povedano drugače, korelacija med vhodno napetostjo in vhodnim tokom ne sledi linearni poti.
Na primer, upoštevajte prednji tok pri 2,7 V-približno 20 mA. Dvig napetosti na 2,8 V za 0,1 V povzroči dvig toka naprej za približno 30 mA do 50 mA. Posredovalni tok se poveča za 35 mA na 85 mA, če ga nato dvignemo na 2,9 V še za 0,1 V.
Hitrost naraščanja toka se prav tako povečuje z naraščanjem napetosti. Majhne spremembe napetosti naprej lahko povzročijo izjemno velike spremembe toka naprej.
Torej so gonilniki LED s konstantnim tokom najboljši način za pogon LED, saj delujejo z enim tokom in spreminjajo svojo izhodno napetost, da se ujemajo z njim, kar zagotavlja stabilnost prednjega toka. Upor za omejevanje toka pri konstantnem vhodnem toku ni potreben.
Če uporabljate vire s konstantno napetostjo, kaj morate storiti?
Po drugi strani pa so viri energije s stalnim tokom pogosto dražji in manj prilagodljivi. Skoraj vsi izdelki LED trakovi in drugi moduli tako delujejo na konstantni vhodni napetosti.
Napajalniki s konstantno napetostjo, ki so fiksirani na ravni izhodne napetosti, lahko ustvarijo kakršno koli stopnjo izhodnega toka med 0 mA in njihovim nazivnim maksimumom, ki je lahko nad nazivnim maksimumom za LED in sistem LED.
Vendar, kot smo že omenili, vhodi moči s konstantno napetostjo zahtevajo več sprememb za varno uporabo s sistemi LED zaradi nelinearne povezave med prednjim tokom in prednjo napetostjo iz naslednjih razlogov:
Napredna napetost LED ne ustreza vedno napetosti napajalne napetosti. Na primer, odvisno od enake specifikacije LED kot zgoraj, če imate napajalnik s konstantno napetostjo 3,0 V, bo tudi prednji tok omejen na 135 mA.
Z uporabo istega vira energije, kaj če želimo upravljatiLEDpri 20 mA? LED bo potrebovala samo 2,7 V, ne 3,0 V. Toda glede na to, da večina napajalnikov nima izbire spremenljive izhodne napetosti, napajalna enota sama ne more proizvesti 2,7 V na LED.

Rešitev je, da serijsko povežete upor z LED in pustite, da "spusti" napetost na LED za 0,3 V.
Kako lahko določimo vrednost upora? Z uporabo Ohmovega zakona, ki pravi V=IR, zamenjamo V z 0,3 V (padec napetosti) in I z 0,02 A (želeni tok naprej). Če rešimo R, dobimo 15 Ohmov.
Podobne izračune je mogoče izvesti ne glede na vključene napetosti-na primer,12V in 24V LED trakovi.
Spremembe v prednji napetosti LED so neizogibne v nastavitvah množične proizvodnje in vodijo do več napetostnih binov. Idealno je, da imajo LED-diode iz vsakega napetostnega predala drugačno seznanjanje vrednosti uporov, izračunano za zagotavljanje enake napetosti toka, neodvisno od napetostnega polja LED. V nasprotnem primeru lahko pride do večjih razlik v porabi toka-in s tem svetlosti-.
Vsaka od zgornjih vrstic označuje različno napetostno polje. Za pridobitev različnih predhodnih napetosti, ki so potrebne za dosego enakih 60 mA za vse posode LED, je treba uporabiti različne zahteve za upore.

Kot smo opazili, LED diode kažejo nelinearno korelacijo med prednjim tokom in prednjo napetostjo. Posledično lahko majhen dvig napetosti povzroči velik porast predhodnega toka, kar lahko povzroči prevelik tok in okvaro naprave.
Za razliko od diod imajo upori linearno razmerje med napetostjo in tokom (kot kaže Ohmov zakon).
Torej, ne glede na raven napetosti, bo dvig napetosti naprej povzročil enako, sorazmerno povečanje toka naprej. Ko je ta lastnost uporov vključena v vezje LED, lahko pomaga ublažiti posledice naraščajoče napetosti.

Ne-stabilen vir napajanja z opaznim šumom ali valovanjem je prva možnost. Če napajalnik s konstantno napetostjo ustvarja nestabilen enosmerni tok, bo napetost naprej in prekinitveni skok - in upori za omejevanje toka pomagali pri nadzoru povezanega skoka toka naprej.
Druga, bolj dosledna in razširjena, je lastnost samih LED naprav.
Če ohranjamo stalni tok naprej, napetost LED LED pada, ko se segreje. Podatkovni listi LED to pogosto prikazujejo v naslednjem grafikonu spremembe temperature v primerjavi z napetostjo:
Oblikovanje tokokroga s konstantnim tokom ima koristi od tega znanja, saj nas obvešča o dejanskem razponu napetosti naprej, ki jih lahko opazimo v sistemu. Toda ponovimo isto idejo z vidika konstantne napetosti:
Če vzdržujemo stalno napetost prednjega toka, se prednji tok LED poveča, ko se segreje.
V prvi vrsti skupno odvajanje moči LED določa njeno proizvodnjo toplote. Tako je dejstvo, da napredni tok narašča, ko se njegova temperatura dvigne, morda katastrofalno, saj bo večji napredni tok še bolj zvišal temperaturo LED, s čimer bo še bolj dvignil njen naprej tok v pozitivni povratni zanki. V najboljšem primeru se temu reče toplotni beg sistema LED, ki bo povzročil katastrofalne okvare in morda požar in dim.
S svojo linearno krivuljo IV upor za omejevanje toka pomaga izravnati vpliv naraščajočih napetosti. Poleg tega upori glede na njegovo temperaturo delujejo nasprotno od temperatureLED diode; ko se temperatura dvigne, se poveča tudi odpornost.
Nekateri ljudje so upore, ki se uporabljajo na ta način, imenovali balastni upor zaradi te enostavne, a uporabne lastnosti.

Ker so LED-naprave po naravi tokovno-nadzorovane, se ne odzivajo dobro na spremembe napetosti.
Gradnja anLED sistemuporaba virov napajanja s konstantno napetostjo pomeni, da morate biti pripravljeni na uporabo uporov za omejevanje toka, da zagotovite varno in stabilno delovanje naprav LED.

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd je bilo ustanovljeno leta 2010. Je nacionalno visoko-tehnološko podjetje, ki združuje načrtovanje, raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo izdelkov za notranjo in zunanjo razsvetljavo, lahko pa tudi proizvaja OEM, ODM. Za več podrobnosti o naši ponudbi nas kontaktirajte nabwzm18@ledbenweilighting.com