Sơ đồ nội bộ và thông số kỹ thuật điện áp của đèn LED

Bài viết này xem xét các mạch nội bộ và các cơ chế của mộtLED Dải ánh sáng. Thông tin này được dành cho các cuộc thảo luận kỹ thuật và không cần thiết cho người dùng điển hình quan tâm đến việc sử dụng dải LED tiêu chuẩn.
 

Quay trở lại Nguyên tắc cơ bản - Điện áp chip LED

Điện áp được chỉ định của mộtDải LED, chẳng hạn như 12V hoặc 24V, chủ yếu được quyết định bởi:
1) Điện áp được chỉ định của đèn LED và các thành phần được sử dụng, và
Sự sắp xếp của đèn LED trên dải LED.
Đèn LED thường là các thành phần 3 volt. Một vi phân 3 volt được áp dụng trên các thiết bị đầu cuối tích cực và âm của đèn LED sẽ chiếu sáng nó.
Điều gì xảy ra khi nhiều đèn LED được sắp xếp trong một cấu hình loạt, tuần tự? Các điện áp LED cá nhân được tổng hợp.
Do đó, ba đèn LED trong chuỗi đòi hỏi điện áp chuyển tiếp là 9 volt (3 volt x 3 đèn LED), trong khi sáu đèn LED trong loạt yêu cầu điện áp chuyển tiếp là 18 volt (3 volt x 6 đèn LED).
Bên cạnh các đèn LED, một hoặc nhiều điện trở giới hạn hiện tại là rất cần thiết để ngăn dải LED vào chế độ quá dòng. Điện trở được kết nối nối tiếp với các đèn LED và điện trở của nó được xác định là thu hút khoảng 3 volt.
Ba đèn LED trong chuỗi đòi hỏi 9 volt cho đèn LED và 3 volt cho điện trở, tổng cộng 12 volt.
Sáu đèn LED trong chuỗi đòi hỏi 18 volt cho đèn LED và 3 volt mỗi điện trở (x2), tổng cộng 24 volt.
Chúng tạo thành các thành phần cơ bản cho từng cụm đèn LED trên một dải LED. Cấu hình trên dải LED được minh họa trong đồ họa dưới đây:
Điều gì xảy ra với đèn LED khi được kết nối song song? Điện áp không đổi trong khi dòng điện được phân phối đều trên mỗi mạch song song. Do đó, nếu ba nhóm song song, mỗi nhóm thu được 50 mA ở 24 volt, mức tiêu thụ năng lượng tích lũy lên tới 150 mA, cũng ở 24 volt.
Hai trường hợp 3 đèn LED và 6 đèn LED này minh họa cấu hình của dải LED tiêu chuẩn 12 và 24 volt. CácDải dẫnSử dụng các thành phần LED 3 volt và được thiết kế với nhiều cấu hình song song là 3 hoặc 6 đèn LED.

Phải điện áp được cung cấp chính xác như được chỉ định?

Người ta có thể đặt câu hỏi liệu 12 volt có biểu thị chính xác 12,0 volt hay nếu 11,9 volt sẽ đủ. Khía cạnh tích cực là có sự linh hoạt đáng kể trong sức mạnh được cung cấp cho mộtDải LED.
Biểu đồ sau từ bảng dữ liệu LED minh họa luồng hiện tại thông qua đèn LED như là một hàm của Volt
Ở mức 3.0V, đèn LED cụ thể này sẽ thu hút khoảng 120 mA. Giảm điện áp xuống còn 2,9V sẽ dẫn đến bản vẽ LED khoảng 80 mA. Tăng điện áp lên 3,1V sẽ dẫn đến bản vẽ LED khoảng 160 mA.
Trong một dải LED 12V bao gồm ba đèn LED và điện trở nối tiếp, cung cấp 11V thay vì 12V làm giảm hiệu quả điện áp trên mỗi đèn LED bằng 0,25V.
Đèn LED sẽ hoạt động ở mức 2,75V? Theo biểu đồ trên, trận hòa hiện tại được dự kiến giảm từ 120 mA mỗi lần dẫn đến khoảng 40 mA.
Mặc dù điều này thể hiện sự giảm đáng kể, đèn LED sẽ hoạt động đầy đủ, mặc dù ở mức độ sáng giảm đáng kể.
Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi chỉ cung cấp 10V cho 12VDải LED? Trong trường hợp này, chúng tôi đang giảm điện áp cho mỗi LED bằng 0,5V. Theo biểu đồ, ở mức 2,5V, đèn LED sẽ vẽ dòng điện tối thiểu.
 

Ở cấp độ điện áp này, có lẽ bạn sẽ quan sát mộtDải LED.

Tất cả các điện áp bên dưới công suất định mức của dải LED đều an toàn, vì chúng sẽ liên tục rút ra ít dòng điện hơn, do đó giảm thiểu mọi nguy cơ thiệt hại hoặc quá nóng. Tình trạng của các mức điện áp vượt quá 12V là bao nhiêu?
Hãy để chúng tôi kiểm tra việc cung cấp 12,8V cho dải LED 12V. Điều này nâng cao điện áp cho mỗi đèn LED bằng 0,20V.
Đèn LED hiện đang được vận hành ở mức 3,2V, thể hiện mức thu hút hiện tại 200 mA như được chỉ định bởi biểu đồ.
Xếp hạng hiện tại tối đa được chỉ định bởi nhà sản xuất là 200 mA. Vượt quá mức này có thể gây nguy hiểm cho tính toàn vẹn của đèn LED.
Điều quan trọng cần lưu ý là mỗi đèn LED sở hữu một đánh giá riêng biệt và sự thay đổi sản xuất vốn có có thể ảnh hưởng đến phạm vi điện áp cho phép cho một dải LED cụ thể.
Chúng tôi đã chứng minh rằng việc chuyển đổi dải LED 12V từ TẮT sang quá mức trong phạm vi điện áp hạn chế từ 10V đến 12,8V.
Mặc dù khả thi là cung cấp một điện áp lệch một chút so với xếp hạng được chỉ định, cần phải có sự chú ý tỉ mỉ để ngăn chặn mọi thiệt hại tiềm tàng cho đèn LED.
 

Làm thế nào một người có thể làm mờ mộtDải LED?

Một phương pháp để giảm độ sáng của dải LED là giảm điện áp đầu vào bên dưới xếp hạng được chỉ định của nó, như đã trình bày trước đây. Trong thực tế, điện tử công suất không hiệu quả trong việc làm giảm đầu ra điện áp theo cách này.
Kỹ thuật tối ưu liên quan đến việc sử dụng PWM (điều chế độ rộng xung), trong đó các đèn LED được kích hoạt và hủy kích hoạt ở tần số cao. Sửa đổi chu kỳ nhiệm vụ bằng cách thay đổi tỷ lệ thời gian trở lên trong thời gian nghỉ có thể điều chỉnh độ sáng nhận thức của đầu ra ánh sáng của dải LED.