Защита мощных светодиодов от чрезмерного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Общий способ питания нескольких светодиодов заключается в том, что их соединяют в две независимые гирлянды, которые включают параллельно. При этом схема управления получается недорогой и простой, и к тому же напряжение питания обеих включенных параллельно гирлянд требуется в два раза меньше, чем при питании одной большой гирлянды. Однако схема управления в этом случае должна обеспечить в два раза больший ток, и кроме того, нужна еще схема, разветвляющая ток для питания обеих гирлянд, и не зависимая от прямого падения напряжения на светодиодах. Величина допуска на прямое падения напряжения светодиода достигает 20%, и это напряжение изменяется при изменении температуры и из-за старения светодиодов.

С задачей разветвления тока хорошо справляется токовое зеркало. Но выход из строя любого светодиода приводит к увеличению токовым зеркалом тока, что ведет к разрушительным последствиям. Токовое зеркало, однако, может частично защитить две параллельных светодиодных гирлянды, состоящих из любого количества 350-мА светодиодов от возникновения недопустимо больших токов (рис. 1).

Рис. 1. Корпуса транзисторов Q1 и Q2 должны быть соединены вместе для обеспечения температурной связи

Эта схема может выравнивать токи между гирляндами с точностью примерно 2%, такая точность обусловлена падениями напряжений по 0,5 вольт на резисторах в цепях эмиттеров, R1 и R2 номиналом по 1,5 Ом, имеющих точность 1%. Падение напряжения на резисторе R3 компенсирует несовпадение падений напряжений на гирляндах светодиодов и поддерживает рабочие точки транзисторы Q1 и Q2 в линейной области. Это падение напряжения зависит от того, из скольких светодиодов состоят обе гирлянды.

Если какой-либо из светодиодов второй гирлянды выходит из строя (обрыв), то базовый ток транзисторов Q1 и Q2 прекращается, и транзисторы выключаются, прохождение тока по первой гирлянде прекращается. Если же выходит из строя светодиод в первой гирлянде (тоже обрыв), то теперь в два раза больший ток (700 мА) будет протекать через вторую гирлянду, что гарантировано выведет ее из строя. Поэтому необходима защита второй гирлянды. Эта задача решается добавлением всего трех компонент (рис. 2).

Рис. 2. Добавив пару диодов и транзистор к токовому зеркалу можно предотвратить выход из строя светодиодов

При нормальной работе транзистор Q3 находится в линейном режиме при напряжении эмиттер-коллектор, равном 0,7 вольт, потому что по обоим диодам D1 и D2 протекает ток в прямом направлении. Мощность, рассеиваемая на транзисторе Q3 составляет всего лишь около 0,5 Вт, поэтому нет нужды в радиаторе. Ток источника питания 700 мА, поступающий с коллектора Q3, делится пополам между гирляндами светодиодов с помощью направляющего диода D2 и помощью токового зеркала. Если какой-нибудь из светодиодов в гирлянде 1 выходит из строя, то диод D2 блокирует базовый ток транзистора Q3, выключая его. Ток источника питания прекращает поступать на гирлянду 2, что ее и спасает.

Необходимо компенсировать падение напряжения на диоде D2, равное 0,7 вольт путем небольшого увеличения значения сопротивления резистора R3. Токовое зеркало может быть адаптировано под любые типы светодиодов, главное что бы не было превышения максимальных токов транзисторов, который составляют 1,5 А. Работа токового зеркала может быть проверена любым источником тока для питания светодиодов, или стабилизатором напряжения, включенным как двухполюсный источник тока, например LM317, производства National Semiconductor.

Схема была испытана с использованием интегрального стабилизатора, работающего в качестве источника тока 700 мА с пятью светодиодами в каждой из гирлянд.

Автор: Лука Бруно, Италия

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Выбор профессии - по генам 06.04.2010 В одной из школ провинции Сычуань (КНР) введено генетическое тестирование детей для ранней профессиональной ориентации. Проведя ваткой по внутренней поверхности щеки, у школьника получают эпителиальные клетки полости рта, на которых и проводится анализ 11 разных генов. Среди них, например, гены, связанные с агрессивностью, предприимчивостью, эмоциональной неустойчивостью, любопытством ко всему новому. По наличию и степени выраженности таких генов пытаются рекомендовать ребенку будущую профессию. Правда, серьезные генетики считают, что подобный тест мало о чем говорит и может оказаться даже вредным для судьбы ребенка.

Другие интересные новости:

▪ Робот-сборщик Sparrow

▪ Мозг людей работает по-разному

▪ Выращивание морепродуктов в лабораториях

▪ Для роботов сухожилия лучше сервоприводов

▪ Протокол для проектирования многомерных состояний

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Разводить антимонии. Крылатое выражение

▪ статья Как животные получили свои названия? Подробный ответ

▪ статья Гольфстрим. Чудо природы

▪ статья Пусковое устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Переворачивающаяся купюра. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026