Khi nào và tại sao đèn LED yêu cầu điện trở giới hạn hiện tại?

Nếu bạn làm việc trên bất kỳ mạch liên quan đến LED nào, bạn có thể đã thấy lời khuyên hoặc cảnh báo để luôn sử dụng một điện trở giới hạn hiện tại.
Từ người mới bắt đầu DIY anh chàng đến những người thiết kế và xây dựngÁnh sáng LEDBảng mạch, chúng tôi đã tạo ra hướng dẫn này để hỗ trợ mọi người nắm bắt đầy đủ khi nào, tại sao và làm thế nào để chọn điện trở giới hạn hiện tại phù hợp.

Thiết kế một mạch xung quanh các thành phần bán dẫn thụ động như đèn LED đòi hỏi kiến thức về đường cong IV (hiện tại so với điện áp), như với bất kỳ thành phần nào khác.
Tất nhiên, mộtDẪN ĐẾNVề cơ bản là một diode với đường cong IV phi tuyến tính. Nói cách khác, mối tương quan giữa điện áp đầu vào và dòng điện đầu vào không đi theo đường dẫn tuyến tính.
Chẳng hạn, hãy xem xét dòng điện chuyển tiếp ở mức 2,7 V-Roughly 20 mA. Tăng điện áp lên 2,8 V 0,1 V khiến dòng điện tăng lên khoảng 30 mA lên 50 mA. Chuyển tiếp hiện tại tăng 35 mA lên 85 mA nếu sau đó chúng tôi nâng nó lên 2,9 V thêm 0,1 V.
Tốc độ tăng hiện tại cũng tăng khi điện áp tăng. Các biến thể nhỏ trong điện áp phía trước có thể dẫn đến các biến thể hiện tại cực kỳ lớn.
Vì vậy, trình điều khiển LED dòng không đổi là cách tốt nhất để lái đèn LED vì chúng chạy ở một dòng điện và thay đổi điện áp đầu ra của chúng để phù hợp với nó, do đó đảm bảo tính ổn định của dòng điện chuyển tiếp. Một điện trở giới hạn hiện tại không được yêu cầu dưới đầu vào dòng không đổi.
Nếu bạn đang chạy các nguồn năng lượng điện áp liên tục, bạn nên làm gì?
Mặt khác, các nguồn năng lượng hiện tại không đổi thường tốn kém hơn và ít thích nghi hơn. Gần như tất cả các sản phẩm dải LED và các mô -đun khác do đó chạy trên đầu vào điện áp không đổi.
Đã cố định ở mức điện áp đầu ra của chúng, nguồn cung cấp công suất điện áp không đổi có thể tạo ra bất kỳ mức độ nào của dòng đầu ra giữa 0 mA và mức tối đa định mức của chúng, rất có thể vượt quá mức tối đa định mức cho đèn LED và hệ thống LED.
Tuy nhiên, như chúng tôi đã lưu ý trước đây, các đầu vào công suất điện áp không đổi đòi hỏi phải sửa đổi nhiều hơn để được sử dụng một cách an toàn với các hệ thống LED vì kết nối phi tuyến giữa điện áp chuyển tiếp và chuyển tiếp, vì những lý do sau:
Điện áp phía trước không phải lúc nào cũng tương ứng với mức điện áp nguồn. Chẳng hạn, tùy thuộc vào cùng một thông số đèn LED như trên, nếu bạn có nguồn điện điện áp không đổi 3.0 V, dòng điện chuyển tiếp cũng sẽ được giới hạn ở 135 Ma.
Sử dụng cùng một nguồn năng lượng, nếu chúng ta muốn vận hànhDẪN ĐẾNlúc 20 mA? Đèn LED sẽ chỉ yêu cầu 2,7 V, không phải 3.0 V. Nhưng, cho rằng hầu hết các đơn vị cung cấp năng lượng đều thiếu lựa chọn đầu ra điện áp thay đổi, chính bộ phận cung cấp năng lượng không thể tạo ra 2,7 V tại đèn LED.

Giải pháp là đặt một điện trở nối tiếp với đèn LED và để nó "thả xuống" điện áp vào đèn LED bằng 0,3 V.
Làm thế nào chúng ta có thể xác định giá trị của điện trở? Sử dụng định luật của Ohm, cho biết v=ir, chúng tôi thay thế V bằng 0,3V (giảm điện áp) và I bằng 0,02a (dòng điện chuyển tiếp mong muốn). Giải quyết cho R cho chúng ta 15 ohms.
Các tính toán tương tự có thể được thực hiện bất kể điện áp liên quan đến ví dụ,Dải LED 12V và 24V.
Các biến thể trong điện áp phía trước là không thể tránh khỏi trong các thiết lập sản xuất hàng loạt và dẫn đến một số thùng điện áp. Lý tưởng nhất, đèn LED từ mỗi thùng điện áp có cặp giá trị điện trở khác nhau được tính toán để đảm bảo cùng một lần rút dòng điện chuyển tiếp, độc lập với thùng điện áp LED. Mặt khác, sự khác biệt lớn hơn trong việc rút tiền hiện tại và do đó độ sáng có thể xảy ra.
Mỗi một trong các dòng trên biểu thị một thùng điện áp riêng biệt. Các yêu cầu điện trở khác nhau phải được sử dụng để có được các điện áp chuyển tiếp khác nhau cần thiết để đạt cùng 60 mA cho tất cả các thùng LED.

Như chúng tôi đã quan sát, các đèn LED thể hiện mối tương quan phi tuyến giữa điện áp dòng điện và phía trước. Do đó, một sự gia tăng nhỏ trong điện áp có thể gây ra sự gia tăng lớn trong dòng điện phía trước, điều này có thể gây ra sự cố quá dòng và thiết bị.
Không giống như điốt, các điện trở có mối quan hệ tuyến tính giữa điện áp phía trước và dòng điện phía trước (như được chỉ định bởi định luật của Ohm).
Vì vậy, không phân biệt mức độ điện áp, sự gia tăng điện áp phía trước sẽ gây ra sự gia tăng tương tự, tỷ lệ theo dòng điện phía trước. Khi được đưa vào mạch LED, đặc tính của điện trở này có thể giúp bù đắp hậu quả của điện áp tăng.

Nguồn năng lượng không ổn định với tiếng ồn hoặc gợn đáng chú ý là tùy chọn đầu tiên. Nếu nguồn điện áp không đổi tạo ra dòng DC không ổn định, điện áp chuyển tiếp và tăng đột biến không liên tục - và các điện trở giới hạn hiện tại sẽ giúp kiểm soát tăng đột biến dòng điện liên quan.
Thứ hai, nhất quán và phổ biến hơn là một tính năng của chính các thiết bị LED.
Nếu chúng ta duy trì hằng số dòng điện phía trước, điện áp phía trước của đèn LED giảm khi nó ấm lên. Các bộ dữ liệu LED thường hiển thị điều này trong Biểu đồ thay đổi điện áp phía sau so với chuyển tiếp:
Thiết kế một mạch hiện tại không đổi được hưởng lợi từ kiến thức này vì nó thông báo cho chúng tôi về phạm vi điện áp chuyển tiếp thực tế mà chúng tôi có thể quan sát trong một hệ thống. Nhưng chúng ta hãy khôi phục cùng một ý tưởng từ một quan điểm điện áp không đổi:
Nếu chúng ta duy trì hằng số điện áp về phía trước, dòng điện của đèn LED tăng lên khi nó nóng lên.
Đầu tiên và quan trọng nhất, sự phân tán toàn bộ công suất của LED xác định sản lượng nhiệt của nó. Do đó, thực tế mà dòng điện chuyển tiếp phát triển khi nhiệt độ của nó tăng có thể là thảm họa vì dòng điện chuyển tiếp lớn hơn sẽ tăng nhiệt độ của đèn LED hơn nữa, do đó làm tăng dòng điện phía trước của nó thậm chí còn nhiều hơn trong một vòng phản hồi tích cực. Tốt nhất, điều này được gọi là nhiệt của một hệ thống LED, điều này sẽ gây ra những thất bại thảm hại và có thể bắn và khói.
Bằng đường cong IV tuyến tính của nó, một điện trở giới hạn hiện tại giúp bù đắp tác động của điện áp tăng. Hơn nữa, liên quan đến nhiệt độ của nó, các điện trở hoạt động đối diện vớiĐèn LED; Khi nhiệt độ tăng, điện trở quá tăng.
Một số người đã gọi điện trở được sử dụng theo cách này là một điện trở dằn vì đặc điểm đơn giản nhưng hữu ích này.

Được điều khiển bằng hiện tại, các thiết bị LED không phản ứng tốt với các thay đổi điện áp.
Xây dựng mộtHệ thống LEDSử dụng các nguồn công suất điện áp không đổi có nghĩa là bạn phải sẵn sàng sử dụng các điện trở giới hạn hiện tại để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của các thiết bị LED.

Công ty TNHH Công nghệ chiếu sáng Thâm Quyến Benwei được thành lập vào năm 2010. Đây là một thiết kế tích hợp doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia, R & D, sản xuất và bán các sản phẩm chiếu sáng trong nhà và cũng có thể làm OEM, ODM.bwzm18@ledbenweilighting.com