Kad un kāpēc gaismas diodēm ir nepieciešami strāvu ierobežojošie rezistori?

Ja strādājat ar kādu LED{0}}saistītu shēmu, iespējams, esat redzējis ieteikumus vai brīdinājumus vienmēr izmantot strāvas ierobežošanas rezistoru.
No iesācēja DIY puiša līdz tiem, kas projektē un konstruēLED apgaismojumsshēmas plates, mēs esam izveidojuši šo rokasgrāmatu, lai palīdzētu ikvienam pilnībā saprast, kad, kāpēc un kā izvēlēties piemērotu strāvas ierobežojošo rezistoru.

Lai izveidotu ķēdi ap pasīviem pusvadītāju komponentiem, piemēram, gaismas diodēm, ir jāzina I-V (strāvas un sprieguma) līkne, tāpat kā jebkuram citam šādam komponentam.
Protams, anLEDbūtībā ir diode ar ne-lineāru I-V līkni. Citiem vārdiem sakot, korelācija starp ieejas spriegumu un ieejas strāvu nenotiek lineārā ceļā.
Piemēram, apsveriet tiešo strāvu pie 2,7 V-aptuveni 20 mA. Paaugstinot spriegumu līdz 2,8 V par 0,1 V, tiešā strāva palielinās par aptuveni 30 mA līdz 50 mA. Priekšējā strāva palielinās par 35 mA līdz 85 mA, ja mēs to paaugstinām līdz 2,9 V vēl par 0,1 V.
Palielinoties spriegumam, palielinās arī tiešās strāvas pieauguma ātrums. Nelielas tiešā sprieguma izmaiņas var izraisīt ārkārtīgi lielas tiešās strāvas svārstības.
Tādējādi pastāvīgās strāvas LED draiveri ir labākais veids, kā vadīt LED, jo tie darbojas ar vienu strāvu un maina izejas spriegumu, lai tas atbilstu tai, tādējādi garantējot tiešās strāvas stabilitāti. Strāvas ierobežošanas rezistors nav nepieciešams pastāvīgā strāvas ievadē.
Ja izmantojat pastāvīga sprieguma strāvas avotus, kas jums jādara?
No otras puses, pastāvīgas strāvas strāvas avoti bieži ir dārgāki un mazāk pielāgojami. Tādējādi gandrīz visi LED lentes izstrādājumi un citi moduļi darbojas ar nemainīgu ieejas spriegumu.
Fiksēts to izejas sprieguma līmenis, pastāvīgā sprieguma barošanas avoti var radīt jebkādas pakāpes izejas strāvu no 0 mA līdz nominālajam maksimumam, kas ļoti labi var būt virs nominālā maksimuma LED un LED sistēmai.
Tomēr, kā jau minēts iepriekš, pastāvīga sprieguma jaudas ieejas ir nepieciešamas lielākas modifikācijas, lai tās droši izmantotu ar LED sistēmām, jo starp tiešo strāvu un tiešo spriegumu ir nelineārs savienojums šādu iemeslu dēļ:
LED priekšējais spriegums ne vienmēr atbilst barošanas avota sprieguma līmenim. Piemēram, atkarībā no tās pašas LED specifikācijas, kas norādīta iepriekš, ja jums ir 3,0 V pastāvīga sprieguma barošanas avots, arī tiešā strāva tiks ierobežota līdz 135 mA.
Izmantojot to pašu strāvas avotu, kā rīkoties, ja mēs vēlamies darbinātLEDpie 20 mA? Gaismas diodei būs nepieciešami tikai 2,7 V, nevis 3,0 V. Taču, ņemot vērā, ka lielākajai daļai barošanas bloku trūkst mainīga sprieguma izejas, barošanas bloks pats par sevi nevar radīt 2,7 V pie LED.

Risinājums ir likt rezistoru virknē ar LED un ļaut tam "nolaist" LED spriegumu par 0,3 V.
Kā mēs varam noteikt rezistora vērtību? Izmantojot Oma likumu, kurā teikts V=IR, mēs aizstājam V ar 0,3 V (sprieguma kritums) un I ar 0,02 A (vēlamā tiešā strāva). Atrisinot R, mēs iegūstam 15 omi.
Līdzīgus aprēķinus var veikt neatkarīgi no iesaistītajiem spriegumiem,{0}}piemēram,12V un 24V LED sloksnes.
LED tiešā sprieguma svārstības ir neizbēgamas masveida ražošanas iestatījumos, un tās rada vairākas sprieguma tvertnes. Ideālā gadījumā gaismas diodēm no katras sprieguma tvertnes ir atšķirīgs rezistoru vērtību savienojums, kas tiek aprēķināts, lai garantētu vienādu tiešās strāvas patēriņu neatkarīgi no LED sprieguma tvertnes. Pretējā gadījumā var rasties lielākas atšķirības tiešajā strāvas izlādē-un līdz ar to arī spilgtumā{3}}.
Katra no iepriekš minētajām rindām apzīmē atsevišķu sprieguma tvertni. Ir jāizmanto dažādas prasības pret rezistoriem, lai iegūtu dažādus tiešos spriegumus, kas nepieciešami, lai sasniegtu to pašu 60 mA visām LED tvertnēm.

Kā mēs novērojām, gaismas diodes uzrāda nelineāru korelāciju starp tiešo strāvu un tiešo spriegumu. Līdz ar to neliels sprieguma pieaugums var izraisīt lielu tiešās strāvas pieaugumu, kas var izraisīt pārstrāvu un ierīces atteici.
Atšķirībā no diodēm, rezistoriem ir lineāra saistība starp tiešo spriegumu un tiešo strāvu (kā norādīts Ohma likumā).
Tātad, neatkarīgi no sprieguma līmeņa, tiešā sprieguma pieaugums izraisīs tādu pašu, proporcionālu tiešās strāvas pieaugumu. Ja šis rezistoru raksturlielums ir iekļauts LED ķēdē, tas var palīdzēt kompensēt sprieguma pieauguma sekas.

Pirmā iespēja ir ne-stabils barošanas avots ar ievērojamu troksni vai viļņošanos. Ja pastāvīga sprieguma barošanas avots ģenerē nestabilu līdzstrāvu, tiešais spriegums un intermitējoša smaile - un strāvu ierobežojošie rezistori palīdzēs kontrolēt saistīto tiešās strāvas smaili.
Otra, konsekventāka un plaši izplatīta, ir pašu LED ierīču iezīme.
Ja mēs saglabājam tiešās strāvas konstantu, gaismas diodes priekšējais spriegums samazinās, kad tas sasilst. LED datu lapās tas bieži tiek parādīts šādā temperatūras un tiešā sprieguma maiņas diagrammā:
Pastāvīgas strāvas ķēdes projektēšana gūst labumu no šīm zināšanām, jo tās informē mūs par faktisko tiešās strāvas sprieguma diapazonu, ko mēs varētu novērot sistēmā. Bet atkārtosim to pašu ideju no pastāvīga sprieguma viedokļa:
Ja mēs uzturam nemainīgu tiešo spriegumu, gaismas diodes tiešā strāva palielinās, kad tā silda.
Pirmkārt un galvenokārt, LED kopējā jaudas izkliede nosaka tā siltuma ražošanu. Tādējādi realitāte, ka tiešā strāva pieaug, paaugstinoties tās temperatūrai, iespējams, ir postoša, jo lielāka tiešā strāva vēl vairāk paaugstinās gaismas diodes temperatūru, tādējādi vēl vairāk paaugstinot tās priekšējo strāvu pozitīvas atgriezeniskās saites cilpā. Labākajā gadījumā to sauc par LED sistēmas termisko palaišanu, kas izraisīs postošas kļūmes un, iespējams, aizdegšanos un dūmus.
Izmantojot lineāro IV līkni, strāvu ierobežojošais rezistors palīdz kompensēt pieaugošā sprieguma ietekmi. Turklāt attiecībā pret temperatūru rezistori darbojas pretējiGaismas diodes; temperatūrai paaugstinoties, palielinās arī pretestība.
Daži cilvēki ir nosaukuši šādā veidā izmantotos rezistorus par balasta rezistoriem šīs vienkāršās, bet noderīgās īpašības dēļ.

Tā kā LED ierīces pēc būtības ir strāvas-vadāmas, tās slikti reaģē uz sprieguma izmaiņām.
Ēka anLED sistēmaPastāvīga sprieguma barošanas avotu izmantošana nozīmē, ka jābūt gatavam izmantot strāvu ierobežojošos rezistorus, lai garantētu drošu un stabilu LED ierīču darbību.

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd tika dibināta 2010. gadā. Tas ir valsts augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas integrē iekštelpu un āra apgaismojuma produktu projektēšanu, pētniecību un izstrādi, ražošanu un pārdošanu, kā arī var veikt OEM, ODM. Lai iegūtu plašāku informāciju par mūsu piedāvājumiem, lūdzu, sazinieties ar mums:bwzm18@ledbenweilighting.com