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:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Яд паука спасет при сердечном приступе 03.08.2021 Укус воронкообразного паука, обитающего на австралийском острове Фрейзер, смертелен. Но яд, которым паук убивает, может стать и спасением - ученые разработали лекарство-кандидат на основе молекулы, найденной в яде воронкообразных пауков Лекарства на основе этой молекулы можно будет использовать для лечения пациентов с сердечным приступом. Австралийские ученые протестировали белок Hi1a как кандидата в лекарство, предотвращающее отмирание клеток сердца. Сердечный приступ вызывает дефицит кислорода, который приводит к окислению среды клетки. По сути, это становится сигналом для клеток об отмирании. Однако белок из яда пауков Hi1a может остановить отправку этого сигнала. Воронкообразные пауки ядовиты, но благодаря современным методам оказания первой медицинской помощи и противоядиям, в последнее время от них никто не умирает. Тем не менее, яд паука - очень эффективное соединение, которое ученые хотят использовать для спасения жизней. Пока нет лекарств, которые могли бы остановить передачу вышеупомянутого сигнала. Это означает, что Hi1a может спасти сотни тысяч человек при сердечном приступе, а также пациентов, переносящих трансплантацию. Приживание клеток важно в проведении трансплантации сердца. Hi1a может снизить количество отмирающих клеток и сделать процессы транспортировки и трансплантации сердца более успешными. Ученые протестировали белок Hi1a на клетках бьющегося сердца человека и обнаружили улучшение их выживаемости. Профессор Питер Макдональд, один из авторов исследования, говорит: "Обычно, если донорское сердце перестает биться больше 30 минут до извлечения, его уже нельзя использовать. А если мы сможем получить дополнительные 10 минут, это будет иметь огромное значение. Людям, которые буквально стоят на пороге смерти, это может вернуть жизнь". При сердечном приступе Hi1a можно будет вводить в виде укола как оказание первой помощи. Такой препарат значительно улучшит исход сердечного приступа и повысит выживаемость. Особенное значение это будет иметь для жителей сельской местности, где дорога в ближайшие больницы обычно очень долгая. Яды уже давно и успешно используются в медицине. Разные змеиные яды применяют в лечении заболеваний сердца и в виде обезболивающих. Это очень мощные соединения, которые ученые учатся использовать в мирных целях, а не как заложено природой.

Другие интересные новости:

▪ API от Logitech объединит все устройства в умном доме

▪ Cветодиодные лазеры - угроза для самолетов

▪ 8-ядерные однокристальные системы от Allwinner

▪ Новые 14-выводные Flash микроконтроллеры

▪ Контроллер коррекции коэффициента мощности NCP1603

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Соответствие моделей и шасси телевизоров LOEWE. Справочник

▪ статья Как появились ярмарки? Подробный ответ

▪ статья Джозеф Генри. Биография ученого

▪ статья Автоматы световых эффектов с хаотичным включением ламп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Запуск асинхронных двигателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026