Le message explique 2 circuits de contrôleur de courant universels simples qui peuvent être utilisés pour faire fonctionner en toute sécurité toute LED haute puissance souhaitée.
Le circuit limiteur de courant universel à LED haute puissance expliqué ici peut être intégré à n'importe quelle source d'alimentation CC brute pour obtenir une protection exceptionnelle contre les surintensités pour les LED haute puissance connectées.
Pourquoi la limitation de courant est cruciale pour les LED
Nous savons que les LED sont des dispositifs très efficaces capables de produire des éclairages éblouissants à une consommation relativement faible, cependant ces dispositifs sont très vulnérables notamment à la chaleur et au courant qui sont des paramètres complémentaires et affectent les performances d'une LED.
Surtout avec les LEds de haute puissance qui ont tendance à générer une chaleur considérable, les paramètres ci-dessus deviennent des problèmes cruciaux.
Si une LED est alimentée avec un courant plus élevé, elle aura tendance à chauffer au-delà de la tolérance et à être détruite, tandis qu'à l'inverse, si la dissipation thermique n'est pas contrôlée, la LED commencera à tirer plus de courant jusqu'à ce qu'elle soit détruite.
Dans ce blog, nous avons étudié quelques circuits intégrés polyvalents pour chevaux de travail tels que LM317, LM338, LM196, etc. qui sont attribués à de nombreuses capacités de régulation de puissance exceptionnelles.
Le LM317 est conçu pour gérer des courants jusqu'à 1,5 ampères, le LM338 autorisera un maximum de 5 ampères tandis que le LM196 est assigné pour générer jusqu'à 10 ampères.
Ici, nous utilisons ces dispositifs pour une application de limitation de courant pour LEds de la manière la plus simple possible:
Le premier circuit donné ci-dessous est la simplicité en soi, en utilisant une seule résistance calculée, le circuit intégré peut être configuré comme un contrôleur ou un limiteur de courant précis.
REPRÉSENTATION PICTORIELLE DU CIRCUIT CI-DESSUS
Calcul de la résistance de limitation de courant
La figure montre une résistance variable pour régler la commande de courant, cependant R1 peut être remplacé par une résistance fixe en la calculant à l'aide de la formule suivante:
R1 (résistance de limitation) = Vref / courant
ou R1 = 1,25 / courant.
Le courant peut être différent pour différentes LED et peut être calculé en divisant la tension directe optimale avec sa puissance, par exemple pour une LED de 1 watt, le courant serait de 1 / 3,3 = 0,3 ampères ou 300 ma, le courant pour d'autres LED peut être calculé en de façon similaire.
La figure ci-dessus prendrait en charge un maximum de 1,5 ampères, pour des gammes de courant plus importantes, le CI peut être simplement remplacé par un LM338 ou LM196 selon les spécifications des LED.
Circuits d'application
Fabrication d'un tube LED à contrôle de courant.
Le circuit ci-dessus peut être utilisé très efficacement pour fabriquer des circuits d'éclairage à tube LED à commande de courant de précision.
Un exemple classique est illustré ci-dessous, qui peut être facilement modifié selon les exigences et les spécifications des LED.
Circuit de pilote de LED à courant constant de 30 watts
La résistance série connectée aux trois LED est calculée en utilisant la formule suivante:
R = (tension d'alimentation - tension directe totale de la LED) / courant de la LED
R = (12 - 3,3 + 3,3 + 3,3) / 3 ampères
R = (12 - 9,9) / 3
R = 0,7 ohms
R watts = V x A = (12-9,9) x 3 = 2,1 x 3 = 6,3 watts
Restriction du courant LED à l'aide de transistors
Dans le cas où vous n'avez pas d'accès à l'IC LM338 ou si l'appareil n'est pas disponible dans votre région, vous pouvez simplement configurer quelques transistors ou BJT et former un circuit limiteur de courant efficace pour votre LED .
Le schéma du circuit de commande de courant utilisant des transistors peut être vu ci-dessous:
Version PNP du circuit ci-dessus
Comment calculer les résistances
Afin de déterminer R1, vous pouvez utiliser la formule suivante:
R1 = (Us - 0,7) Hfe / courant de charge,
où Us = tension d'alimentation, Hfe = gain de courant direct T1, courant de charge = courant LED = 100 W / 35 V = 2,5 ampères
R1 = (35 - 0.7) 30 / 2.5 = 410 Ohms,
La puissance de la résistance ci-dessus serait P = Vdeux/ R = 35 x 35/410 = 2,98 ou 3 watts
R2 peut être calculé comme indiqué ci-dessous:
R2 = 0,7 / courant LED
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohms,
la puissance peut être calculée comme suit: = 0,7 x 2,5 = 2 watts
Utiliser un Mosfet
Le circuit de limite de courant basé sur BJT ci-dessus peut être amélioré en remplaçant T1 par un mosfet comme indiqué ci-dessous:
Les calculs resteront les mêmes que ceux discutés ci-dessus pour la version BJT
Circuit limiteur de courant variable
Nous pouvons facilement convertir le limiteur de courant fixe ci-dessus en un circuit limiteur de courant variable polyvalent.
Utilisation d'un transistor Darlington
Ce circuit contrôleur de courant comprend une paire Darlington T2 / T3 couplée à T1 pour mettre en œuvre une boucle de rétroaction négative.
Le fonctionnement peut être compris comme suit. Disons que l'entrée fournit le courant source que je commence à augmenter en raison d'une consommation élevée de la charge pour une raison quelconque. Cela entraînera une augmentation du potentiel à travers R3, provoquant une augmentation du potentiel base / émetteur T1 et une conduction à travers son émetteur collecteur. Cela entraînerait à son tour que le biais de base de la paire Darlington commence à devenir plus ancré. Pour cette raison, l'augmentation actuelle serait contrée et limitée par la charge.
L'inclusion de la résistance pull up R2 garantit que T1 conduit toujours avec une valeur de courant constant (I) telle que définie par la formule suivante. Ainsi, les fluctuations de la tension d'alimentation n'ont aucun effet sur l'action de limitation de courant du circuit
R3 = 0,6 / I
Ici, I est la limite de courant en ampères requise par l'application.
Un autre circuit limiteur de courant simple
Ce concept utilise un simple circuit collecteur commun BJT. qui obtient sa polarisation de base d'une résistance variable de 5 k.
Ce potentiomètre aide l'utilisateur à ajuster ou à régler le courant de coupure maximum pour la charge de sortie.
Avec les valeurs indiquées, le courant de coupure de sortie ou la limite de courant peut être réglé de 5 mA à 500 mA.
Bien que, à partir du graphique, nous puissions nous rendre compte que le processus de coupure de courant n'est pas très précis, il est en fait assez suffisant pour assurer une sécurité appropriée pour la charge de sortie d'une situation de surintensité.
Cela dit, la plage de limitation et la précision peuvent être affectées en fonction de la température du transistor.
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