Milloin ja miksi LEDit vaativat virtaa rajoittavia vastuksia?

Jos työskentelet minkä tahansa LED{0}}piiriin liittyvän piirin parissa, olet ehkä nähnyt neuvoja tai varoituksia käyttää aina virtaa rajoittavaa vastusta.
Aloittelijasta tee-se-itse-miehestä suunnittelijoihin ja rakentajiinLED valaistuspiirilevyjä, olemme luoneet tämän oppaan auttaaksemme kaikkia ymmärtämään täysin, milloin, miksi ja kuinka valita sopiva virranrajoitusvastus.

Piirin suunnittelu passiivisten puolijohdekomponenttien, kuten LEDien, ympärille edellyttää I-V-käyrän (virta vs. jännite) tuntemusta, kuten minkä tahansa muun sellaisen komponentin kohdalla.
Tietenkin anLEDon periaatteessa diodi, jolla on ei--lineaarinen I-V-käyrä. Toisin sanoen tulojännitteen ja syöttövirran välinen korrelaatio ei seuraa lineaarista polkua.
Tarkastellaan esimerkiksi lähtövirtaa 2,7 V-noin 20 mA. Jännitteen nostaminen 2,8 V:iin 0,1 V:lla aiheuttaa myötävirran nousun noin 30 mA:lla 50 mA:iin. Eteenpäinvirta nousee 35 mA:lla 85 mA:iin, jos nostamme sen sitten 2,9 V:iin vielä 0,1 V:lla.
Myös myötävirran nousunopeus kasvaa jännitteen noustessa. Pienet vaihtelut myötäjännitteessä voivat johtaa erittäin suuriin eteenpäin suunnattuihin virranvaihteluihin.
Vakiovirta-LED-ajurit ovat siis paras tapa käyttää LEDejä, koska ne toimivat yhdellä virralla ja muuttavat lähtöjännitettä sen mukaan, mikä takaa myötävirran vakauden. Virranrajoitusvastusta ei tarvita vakiovirtatulossa.
Jos käytät vakiojännitteisiä virtalähteitä, mitä sinun tulee tehdä?
Toisaalta vakiovirtavirtalähteet ovat usein kalliimpia ja vähemmän mukautuvia. Lähes kaikki LED-nauhatuotteet ja muut moduulit toimivat siis vakiojännitteellä.
Kiinteänä lähtöjännitetasoonsa vakiojännitteiset teholähteet voivat tuottaa minkä tahansa asteisen lähtövirran 0 mA:n ja nimellismaksiminsa välillä, mikä voi hyvinkin olla yli LEDien ja LED-järjestelmän nimellismaksimin.
Kuitenkin, kuten aiemmin totesimme, vakiojännitteiset tehotulot vaativat enemmän muutoksia, jotta niitä voidaan käyttää turvallisesti LED-järjestelmien kanssa myötävirran ja myötäjännitteen välisen epälineaarisen yhteyden vuoksi seuraavista syistä:
LEDin myötäjännite ei aina vastaa virtalähteen jännitetasoa. Esimerkiksi, jos käytössäsi on 3,0 V vakiojännitevirtalähde samasta LED-spesifikaatiosta kuin yllä, myötävirta rajoitetaan myös 135 mA:iin.
Entä jos haluamme käyttää samaa virtalähdettäLED20 mA:lla? LED tarvitsee vain 2,7 V, ei 3,0 V. Mutta koska useimmista virtalähteistä puuttuu säädettävä jännitelähtövaihtoehto, virtalähde ei yksinään pysty tuottamaan 2,7 V:tä LEDillä.

Ratkaisu on laittaa vastus sarjaan LEDin kanssa ja antaa sen "pudottaa" LEDin jännitettä 0,3 V.
Kuinka voimme määrittää vastuksen arvon? Käyttämällä Ohmin lakia, joka sanoo V=IR, korvaamme V:llä 0,3 V (jännitehäviö) ja I:llä 0,02 A (toivottu eteenpäinvirta). R:n ratkaiseminen antaa meille 15 ohmia.
Samanlaisia laskelmia voidaan tehdä riippumatta jännitteistä,{0}}esim.12V ja 24V LED-nauhat.
LEDin myötäjännitteen vaihtelut ovat väistämättömiä massatuotannossa ja johtavat useisiin jänniteastioihin. Ihannetapauksessa jokaisen jännitealustan LEDeillä on eri vastusarvoparittelu, joka on laskettu takaamaan saman eteenpäin menevän virrankulutuksen LED-jännitelaatikosta riippumatta. Muuten voi tapahtua suurempia eroja eteenpäin suunnatussa virrankulutuksessa-ja siten kirkkaudessa-.
Jokainen yllä olevista riveistä tarkoittaa erillistä jännitesäiliötä. Erilaisia vastusvaatimuksia on käytettävä erilaisten lähtöjännitteiden saamiseksi, jotka vaaditaan saavuttamaan sama 60 mA kaikille LED-alustoille.

Kuten havaitsimme, LEDeillä on epälineaarinen korrelaatio myötävirran ja myötäsuuntaisen jännitteen välillä. Näin ollen pieni jännitteen nousu voi aiheuttaa suuren nousun eteenpäin suunnassa, mikä voi aiheuttaa ylivirran ja laitevian.
Toisin kuin diodeilla, vastuksilla on lineaarinen suhde myötäjännitteen ja myötävirran välillä (kuten Ohmin laki osoittaa).
Joten jännitetasosta riippumatta eteenpäin suunnatun jännitteen nousu aiheuttaa saman verrannollisen nousun myötävirtaan. Kun tämä vastusten ominaisuus sisällytetään LED-piiriin, se voi auttaa tasoittamaan nousevan jännitteen seurauksia.

Ensimmäinen vaihtoehto on epävakaa virtalähde, jossa on huomattavaa kohinaa tai aaltoilua. Jos vakiojännitevirtalähde tuottaa epästabiilia tasavirtaa, eteenpäin suuntautuva jännite ja ajoittainen piikki - ja virtaa rajoittavat vastukset auttavat hallitsemaan vastaavaa myötävirtapiikkiä.
Toinen, johdonmukaisempi ja yleisempi on itse LED-laitteiden ominaisuus.
Jos pidämme myötävirtaa vakiona, LEDin myötäsuuntainen jännite laskee sen lämmetessä. LED-tietolomakkeet osoittavat tämän usein seuraavassa lämpötilan vs. lähtöjännitteen muutoskaaviossa:
Vakiovirtapiirin suunnittelu hyötyy tästä tiedosta, koska se kertoo meille todellisen lähtöjännitteiden alueen, jonka voimme havaita järjestelmässä. Mutta toistetaan sama ajatus vakiojännitteen näkökulmasta:
Jos pidämme eteenpäin suunnatun jännitteen vakiona, LEDin myötävirta nousee sen lämmetessä.
Ensinnäkin LEDin kokonaistehohäviö määrittää sen lämmöntuotannon. Näin ollen todellisuus, että eteenpäin suuntautuva virta kasvaa lämpötilan noustessa, on mahdollisesti tuhoisa, koska suurempi eteenpäinvirtaus nostaa LEDin lämpötilaa vielä enemmän, mikä nostaa sen myötävirtaa vielä enemmän positiivisessa takaisinkytkentäsilmukassa. Parhaimmillaan tätä kutsutaan LED-järjestelmän lämpökarkaamiseksi, mikä aiheuttaa tuhoisia vikoja ja ehkä tulipalon ja savun.
Lineaarisen IV-käyränsä avulla virtaa rajoittava vastus auttaa kompensoimaan nousevien jännitteiden vaikutusta. Lisäksi, suhteessa sen lämpötilaan, vastukset toimivat päinvastoin kuinLEDit; lämpötilan noustessa myös vastus kasvaa.
Jotkut ihmiset ovat kutsuneet tällä tavalla käytettyjä vastuksia painolastivastuksiksi tämän yksinkertaisen mutta hyödyllisen ominaisuuden vuoksi.

Koska LED-laitteet ovat luonnostaan virtaa{0}}ohjattuja, ne eivät reagoi hyvin jännitteen muutoksiin.
Rakennus anLED-järjestelmäVakiojännitelähteiden käyttö tarkoittaa, että sinun on oltava valmis käyttämään virtaa rajoittavia vastuksia LED-laitteiden turvallisen ja vakaan toiminnan takaamiseksi.

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd on perustettu vuonna 2010. Se on kansallinen korkean teknologian yritys, joka yhdistää suunnittelun, tutkimuksen ja kehityksen sekä sisä- ja ulkovalaistustuotteiden tuotannon ja myynnin. Se voi myös tehdä OEM- ja ODM-valaisimia. Lisätietoja tarjonnastamme saat ottamalla yhteyttä meihin osoitteessabwzm18@ledbenweilighting.com