Bài đăng giải thích 2 mạch điều khiển dòng điện đa năng đơn giản có thể được sử dụng để vận hành an toàn bất kỳ đèn LED công suất cao mong muốn nào.

Mạch giới hạn dòng điện LED công suất cao phổ quát được giải thích ở đây có thể được tích hợp với bất kỳ nguồn cung cấp DC thô nào để có được bảo vệ quá dòng vượt trội cho các đèn LED có công suất cao được kết nối.

Tại sao giới hạn hiện tại là quan trọng đối với đèn LED

Chúng ta biết rằng đèn LED là thiết bị hiệu quả cao có thể tạo ra ánh sáng chói lọi với mức tiêu thụ tương đối thấp hơn, tuy nhiên, các thiết bị này rất dễ bị tổn thương đặc biệt là nhiệt và dòng điện là các thông số bổ sung và ảnh hưởng đến hiệu suất của đèn LED.

Đặc biệt với các LE có watt cao có xu hướng tạo ra nhiệt đáng kể, các thông số trên trở thành vấn đề quan trọng.

Nếu một đèn LED được điều khiển với dòng điện cao hơn, nó sẽ có xu hướng nóng vượt quá khả năng chịu đựng và bị phá hủy, trong khi ngược lại nếu không kiểm soát được tản nhiệt, đèn LED sẽ bắt đầu tạo ra nhiều dòng điện hơn cho đến khi nó bị phá hủy.

Trong blog này, chúng tôi đã nghiên cứu một số IC mã công việc đa năng như LM317, LM338, LM196, vv được cho là có nhiều khả năng điều chỉnh công suất vượt trội.

LM317 được thiết kế để xử lý dòng điện lên đến 1,5 ampe, LM338 sẽ cho phép tối đa 5 ampe trong khi LM196 được chỉ định để tạo ra cao tới 10 ampe.

Ở đây chúng tôi sử dụng các thiết bị này cho ứng dụng giới hạn hiện tại cho LEds theo những cách đơn giản nhất có thể:

Bản thân mạch đầu tiên được đưa ra dưới đây là sự đơn giản, chỉ sử dụng một điện trở được tính toán, IC có thể được cấu hình như một bộ điều khiển hoặc giới hạn dòng điện chính xác.

ĐẠI DIỆN HÌNH ẢNH CỦA MẠCH TRÊN

Tính toán điện trở giới hạn hiện tại

Hình bên cho thấy một biến trở để thiết lập điều khiển dòng điện, tuy nhiên R1 có thể được thay thế bằng một điện trở cố định bằng cách tính toán nó theo công thức sau:

R1 (Điện trở giới hạn) = Vref / dòng điện

hoặc là R1 = 1,25 / dòng điện.

Dòng điện có thể khác nhau đối với các đèn LED khác nhau và có thể được tính bằng cách chia điện áp chuyển tiếp tối ưu với công suất của nó, ví dụ đối với đèn LED 1watt, dòng điện sẽ là 1 / 3,3 = 0,3amps hoặc 300 ma, dòng điện cho các đèn LED khác có thể được tính bằng thời trang tương tự.

Hình trên sẽ hỗ trợ tối đa 1,5 ampe, đối với dải dòng lớn hơn, IC có thể được thay thế đơn giản bằng LM338 hoặc LM196 theo thông số kỹ thuật LED.

Mạch ứng dụng

Tạo đèn LED điều khiển hiện tại.

Mạch trên có thể được sử dụng rất hiệu quả để chế tạo mạch đèn ống LED điều khiển dòng điện chính xác.

Một ví dụ cổ điển được minh họa bên dưới, có thể dễ dàng sửa đổi theo yêu cầu và thông số kỹ thuật đèn LED.

Mạch điều khiển LED dòng điện không đổi 30 watt

Điện trở nối tiếp được kết nối với ba đèn LED được tính bằng công thức sau:

R = (điện áp cung cấp - Tổng điện áp chuyển tiếp của đèn LED) / Dòng điện LED

R = (12 - 3,3 + 3,3 + 3,3) / 3 ampe

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ôm

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

Hạn chế dòng điện LED sử dụng bóng bán dẫn

Trong trường hợp bạn không có quyền truy cập vào IC LM338 hoặc nếu thiết bị không khả dụng trong khu vực của bạn, thì bạn chỉ cần cấu hình một vài bóng bán dẫn hoặc BJT và tạo thành một mạch giới hạn dòng điện hiệu quả cho đèn LED của bạn .

Sơ đồ cho mạch điều khiển hiện tại sử dụng bóng bán dẫn có thể được nhìn thấy dưới đây:

mạch giới hạn dòng LED dựa trên bóng bán dẫn

Phiên bản PNP của mạch trên

Cách tính điện trở

Để xác định R1, bạn có thể sử dụng công thức sau:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / Dòng tải,

trong đó Us = điện áp cung cấp, Hfe = độ lợi dòng chuyển tiếp T1, Dòng tải = Dòng LED = 100W / 35V = 2,5 amps

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

Công suất cho điện trở trên sẽ là P = V^hai/ R = 35 x 35/410 = 2,98 hoặc 3 watt

R2 có thể được tính như hình dưới đây:

R2 = 0,7 / LED hiện tại
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ôm,
công suất có thể được tính là = 0,7 x 2,5 = 2 watt

Sử dụng Mosfet

Mạch giới hạn dòng điện dựa trên BJT ở trên có thể được cải thiện bằng cách thay thế T1 bằng một mosfet như hình dưới đây:

Các tính toán sẽ vẫn giống như đã thảo luận ở trên cho phiên bản BJT

mạch giới hạn dòng điện không đổi dựa trên mosfet

Mạch giới hạn dòng điện biến đổi

Chúng ta có thể dễ dàng chuyển đổi mạch giới hạn dòng điện cố định trên thành mạch giới hạn dòng điện biến thiên đa năng.

Sử dụng Transistor Darlington

Mạch điều khiển dòng điện này có một cặp Darlington T2 / T3 kết hợp với T1 để thực hiện một vòng phản hồi tiêu cực.

Công việc có thể được hiểu như sau. Giả sử đầu vào cung cấp dòng nguồn tôi bắt đầu tăng do tải tiêu thụ cao vì lý do nào đó. Điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng điện thế trên R3, làm cho điện thế gốc / bộ phát T1 tăng lên và dẫn truyền qua bộ phát cực thu của nó. Điều này sẽ làm cho khuynh hướng cơ sở của cặp Darlington bắt đầu có cơ sở hơn. Do đó, sự gia tăng hiện tại sẽ bị chống lại và hạn chế thông qua tải.

Việc mắc thêm điện trở kéo R2 để đảm bảo rằng T1 luôn dẫn với giá trị dòng điện không đổi (I) theo công thức sau. Do đó, các dao động điện áp cung cấp không ảnh hưởng đến hoạt động giới hạn dòng điện của mạch

R3 = 0,6 / I

Ở đây, tôi là giới hạn hiện tại trong amps theo yêu cầu của ứng dụng.

Một mạch giới hạn dòng điện đơn giản khác

Khái niệm này sử dụng một mạch thu chung BJT đơn giản. mà nhận được phân cực cơ sở của nó từ một biến trở 5 k.

Nồi này giúp người dùng điều chỉnh hoặc cài đặt dòng cắt tối đa cho tải đầu ra.

Với các giá trị được hiển thị, dòng điện cắt đầu ra hoặc giới hạn dòng điện có thể được đặt từ 5 mA đến 500 mA.

Mặc dù, từ biểu đồ, chúng ta có thể nhận ra rằng quá trình cắt hiện tại không thực sự sắc nét, nhưng nó thực sự khá đủ để đảm bảo an toàn thích hợp cho tải đầu ra trong tình huống quá tải.