شرح 2 أفضل دوائر المحدد الحالي

يشرح المنشور دائرتين بسيطتين للتحكم في التيار العالمي يمكن استخدامهما للتشغيل الآمن لأي مصباح LED عالي وات.

يمكن أن تتكامل دائرة محدد التيار العالمي عالية الطاقة LED الموضحة هنا مع أي مصدر إمداد خام للتيار المستمر للحصول على حماية فائقة للتيار لمصابيح LED عالية وات المتصلة.

لماذا يعتبر الحد الحالي أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لمصابيح LED

نحن نعلم أن LEDs هي أجهزة عالية الكفاءة قادرة على إنتاج إضاءات مبهرة باستهلاك أقل نسبيًا ، ولكن هذه الأجهزة معرضة بشكل كبير للحرارة والتيار وهما معلمات تكميلية وتؤثر على أداء LED.

خاصة مع الطاقة المنخفضة عالية الواط التي تميل إلى توليد حرارة كبيرة ، تصبح المعلمات المذكورة أعلاه قضايا حاسمة.

إذا كان مؤشر LED مدفوعًا بتيار أعلى ، فسوف يميل إلى أن يصبح ساخنًا بما يتجاوز التسامح ويتلف ، بينما إذا لم يتم التحكم في تبديد الحرارة ، سيبدأ مؤشر LED في سحب المزيد من التيار حتى يتم تدميره.

لقد درسنا في هذه المدونة عددًا قليلاً من المرحلية متعددة الاستخدامات لخيول العمل مثل LM317 و LM338 و LM196 وما إلى ذلك والتي تُعزى إلى العديد من القدرات البارزة في تنظيم الطاقة.

تم تصميم LM317 للتعامل مع التيارات حتى 1.5 أمبير ، وسيسمح LM338 بحد أقصى 5 أمبير بينما تم تخصيص LM196 لتوليد يصل إلى 10 أمبير.

هنا نستخدم هذه الأجهزة لتطبيق الحد الحالي لـ LEds بأبسط الطرق الممكنة:

الدائرة الأولى الواردة أدناه هي البساطة في حد ذاتها ، باستخدام المقاوم المحسوب واحد فقط ، يمكن تكوين IC كوحدة تحكم أو محدد تيار دقيق.

تمثيل مصور للدائرة المذكورة أعلاه

حساب المقاوم المحدد الحالي

يوضح الشكل مقاومًا متغيرًا لضبط التحكم الحالي ، ومع ذلك يمكن استبدال R1 بمقاوم ثابت بحسابه باستخدام الصيغة التالية:

R1 (مقاومة محدودة) = Vref / تيار

أو R1 = 1.25 / الحالي.

قد يكون التيار مختلفًا بالنسبة لمصابيح LED المختلفة ويمكن حسابه عن طريق قسمة الجهد الأمامي الأمثل مع قوته الكهربائية ، على سبيل المثال بالنسبة لمصباح LED 1 وات ، سيكون التيار 1 / 3.3 = 0.3 أمبير أو 300 مللي أمبير ، ويمكن حساب التيار لمصابيح LED الأخرى في بطريقة مماثلة.

يدعم الشكل أعلاه بحد أقصى 1.5 أمبير ، بالنسبة للنطاقات الحالية الأكبر ، يمكن استبدال IC ببساطة بـ LM338 أو LM196 وفقًا لمواصفات LED.

دوائر التطبيق

صنع أنبوب ضوء LED يتم التحكم فيه حاليًا.

يمكن استخدام الدائرة المذكورة أعلاه بكفاءة عالية لصنع دوائر إضاءة أنبوبية LED دقيقة يتم التحكم فيها حاليًا.

يتم توضيح مثال كلاسيكي أدناه ، والذي يمكن تعديله بسهولة وفقًا للمتطلبات ومواصفات LED.

30 واط حلبة سائق الصمام الحالي المستمر

يتم حساب المقاوم المتسلسل المتصل بمصابيح LED الثلاثة باستخدام الصيغة التالية:

R = (جهد الإمداد - إجمالي جهد LED الأمامي) / تيار LED

R = (12 - 3.3 + 3.3 + 3.3) / 3 أمبير

R = (12 - 9.9) / 3

R = 0.7 أوم

R واط = V × A = (12-9.9) × 3 = 2.1 × 3 = 6.3 واط

تقييد تيار LED باستخدام الترانزستورات

في حال لم يكن لديك وصول إلى IC LM338 أو إذا كان الجهاز غير متوفر في منطقتك ، فيمكنك ببساطة تكوين بعض الترانزستورات أو BJTs وتشكيل دارة محدد التيار الفعال لمصباح LED .

يمكن رؤية المخطط التخطيطي لدائرة التحكم الحالية باستخدام الترانزستورات أدناه:

إصدار PNP للدائرة أعلاه

كيفية حساب المقاومات

لتحديد R1 ، يمكنك استخدام الصيغة التالية:

R1 = (لنا - 0.7) Hfe / تحميل الحالي ،

حيث Us = جهد الإمداد ، Hfe = T1 كسب التيار الأمامي ، تيار الحمل = تيار LED = 100W / 35V = 2.5 أمبير

R1 = (35 - 0.7) 30 / 2.5 = 410 أوم ،

ستكون القوة الكهربائية للمقاوم أعلاه P = V.^اثنين/ R = 35 × 35/410 = 2.98 أو 3 واط

يمكن حساب R2 كما هو موضح أدناه:

R2 = 0.7 / LED الحالي
R2 = 0.7 / 2.5 = 0.3 أوم ،
يمكن حساب القوة الكهربائية بالواط = 0.7 × 2.5 = 2 واط

باستخدام Mosfet

يمكن تحسين دائرة الحد الحالي القائمة على BJT أعلاه عن طريق استبدال T1 بـ mosfet كما هو موضح أدناه:

ستبقى الحسابات كما تمت مناقشتها أعلاه لإصدار BJT

دائرة تحديد التيار المتغير

يمكننا بسهولة تحويل محدد التيار الثابت أعلاه إلى دائرة متعددة الاستخدامات لتحديد التيار المتغير.

باستخدام دارلينجتون الترانزستور

تتميز دائرة التحكم الحالية بزوج دارلينجتون T2 / T3 مقترنًا بـ T1 لتنفيذ حلقة ردود فعل سلبية.

يمكن فهم العمل على النحو التالي. لنفترض أن مصدر الإدخال الذي بدأ به المصدر الحالي بدأ في الارتفاع بسبب الاستهلاك المرتفع بالحمل لسبب ما. سيؤدي ذلك إلى زيادة في الإمكانات عبر R3 ، مما يتسبب في ارتفاع إمكانية القاعدة / الباعث T1 والتوصيل عبر باعث المجمع الخاص بها. سيؤدي هذا بدوره إلى بدء التحيز الأساسي لزوج دارلينجتون في الحصول على مزيد من التأريض. ونتيجة لذلك ، سيتم مواجهة الزيادة الحالية وتقييدها من خلال الحمل.

يضمن تضمين R2 سحب المقاوم أن T1 يعمل دائمًا بقيمة تيار ثابتة (I) كما هو محدد بواسطة الصيغة التالية. وبالتالي فإن تقلبات جهد الإمداد ليس لها أي تأثير على عمل الحد الحالي للدائرة

R3 = 0.6 / أنا

هنا ، أنا هو الحد الحالي بالأمبير كما هو مطلوب من قبل التطبيق.

دارة أخرى بسيطة لمحدد التيار

يستخدم هذا المفهوم دائرة تجميع مشتركة بسيطة BJT. التي تحصل على انحيازها الأساسي من المقاوم المتغير 5 كيلو.

يساعد هذا القدر المستخدم على ضبط أو ضبط الحد الأقصى لتيار القطع لحمل الإخراج.

مع القيم الموضحة ، يمكن ضبط الحد الحالي أو الحالي المقطوع للإخراج من 5 مللي أمبير إلى 500 مللي أمبير.

على الرغم من أنه من الرسم البياني يمكننا أن ندرك أن عملية القطع الحالية ليست حادة جدًا ، إلا أنها في الواقع كافية تمامًا لضمان السلامة المناسبة لحمل الإخراج من الوضع الحالي.

ومع ذلك ، يمكن أن يتأثر النطاق المحدد والدقة اعتمادًا على درجة حرارة الترانزستور.