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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Кетогенная диета снижает инвалидность при рассеянном склерозе 05.08.2024 Кетогенная диета, характеризующаяся высоким содержанием жиров, умеренным количеством белков и низким потреблением углеводов, получила новое признание благодаря исследованию, проведенному американскими учеными. Результаты исследования, представленные на ежегодной встрече Американской академии неврологии, показывают, что такая диета может существенно уменьшить инвалидность и улучшить качество жизни людей с рассеянным склерозом (РС). Основой кетогенной диеты является переход организма на использование жиров в качестве основного источника энергии вместо углеводов. Это состояние, известное как кетоз, имитирует метаболические изменения, происходящие во время голодания. Как объясняет автор исследования доктор Дж. Николас Брентон из Университета Виргинии в Шарлотсвилле, такая метаболическая перестройка помогает снизить уровень сахара в крови, что уже доказано при лечении диабета 2 типа и эпилепсии. В исследовании приняли участие 65 человек с РС, находившихся в фазе обострения и ремиссии заболевания. Участники придерживались кетогенной диеты на протяжении шести месяцев. Соблюдение диеты контролировалось через ежедневные анализы мочи для измерения уровня кетонов - продуктов метаболизма жиров. На протяжении всего периода 83% участников строго следовали предписанной диете. Результаты были оценены на основе тестов и опросов, проведенных до начала диеты, а также через три и шесть месяцев ее соблюдения. В итоге исследователи зафиксировали не только снижение массы тела у участников, но и значительное уменьшение усталости и депрессии. Опросы о качестве жизни показали заметное улучшение физического здоровья участников: средний балл поднялся с 67 в начале исследования до 79 в конце. Также были улучшены результаты общего теста на прогрессирование РС: показатель снизился с 2,3 до 1,9 по шкале от нуля до десяти. Данное исследование демонстрирует, что кетогенная диета может стать эффективным дополнением к существующим методам лечения рассеянного склероза, оказывая положительное влияние на физическое и психическое состояние пациентов. Доктор Брентон подчеркивает, что, несмотря на многообещающие результаты, необходимо проводить дальнейшие исследования для полного понимания механизма воздействия кетогенной диеты на РС. Кетогенная диета представляет собой перспективный подход в снижении инвалидности и улучшении качества жизни у людей с рассеянным склерозом. Эти выводы открывают новые возможности для разработки более эффективных и устойчивых методов лечения данного заболевания.

Другие интересные новости:

▪ Магнетары сложнее, чем считалось

▪ Материнская плата MSI 990FXA Gaming

▪ Орбитальная рентгеновская обсерватория Einstein Probe

▪ GPS-маячки для бутылок из-под наркотиков

▪ Беспроводная зарядка через Wi-Fi

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры радиодеталей. Подборка статей

▪ статья К штыку приравнять перо. Крылатое выражение

▪ статья Что такое амеба? Подробный ответ

▪ статья Оценщик. Должностная инструкция

▪ статья Диапазонные фильтры для HF диапазонов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Конфеты из сачка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026