Бесплатная техническая библиотека

Светодиоды. Особенности питания белых светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Светодиоды

 Комментарии к статье

Рассмотрим более подробно особенности питания белых светодиодов. Как известно, светодиод имеет нелинейную вольтамперную характеристику с характерной "пяткой" на начальном участке (рис. 4.21).

Как мы видим, светодиод начинает светиться, если на него подано напряжение больше 2,7 В.

Внимание! При превышении порогового напряжения (выше 3 В) ток через светодиод начинает быстро расти и здесь требуется ограничить ток, стабилизировать его на определенном уровне.

Рис. 4.21. Вольт-амперная характеристика светодиода белого свечения

Простейшим ограничителем тока через светодиод является резистор. Существует несколько вариантов схемотехнического включения светодиодов. Они делятся на схемы с параллельным, последовательным и смешанным включением. При последовательном включении светодиодов (как показано рис. 4.22) протекающий через светодиоды ток I будет равен

Последовательное включение преследует цель либо повысить мощность излучения, либо увеличить излучаемую поверхность.

Рис. 4.22. Схема последовательного включения светодиодов

Недостатками последовательного включения является:

• во-первых, с увеличением числа светодиодов увеличивается и напряжение питания, потому что для прохождения тока через последовательно включенные светодиоды необходимо соблюдение условия Uпит > Uvd1 + Uvd4 + Uvd3;
• во-вторых, увеличение числа светодиодов понижает надежность системы, при выходе из строя одного из светодиодов перестают работать все последовательно включенные светодиоды.

При параллельном включении светодиодов через каждый излучатель протекает отдельный ток, задаваемый отдельным токозадающим резистором.

На рис. 4.23 показана схема параллельного включения излучающих диодов. Суммарный ток, потребляемый из источника питания, в этом случае равен

Рис. 4.23. Схема параллельного включения светодиодов

Преимуществом параллельного включения является высокая надежность, так как при выходе из строя одного из излучателей остальные продолжают работать.

Недостатки:

• каждый светодиод потребляет отдельный ток и повышается энергопотребление;
• увеличиваются потери на токозадающих резисторах.

Наиболее эффективным является смешанное (комбинированное) последовательно-параллельное включение, показанное на рис. 4.24. В этом случае число последовательно включенных излучателей ограничено напряжением питания, а число параллельных ветвей выбирается в зависимости от требуемой мощности.

Рис. 4.24. Схема последовательно- параллельного включения светодиодов

Если считать, что каждая ветвь потребляет один и тот же ток и, следовательно, все элементы схемы идентичны, то суммарный ток, потребляемый из источника питания при смешанном соединении

где n - число последовательно включенных светодиодов в одной ветви; N - число параллельных ветвей.

Смешанное соединение включает в себя положительные свойства вариантов параллельного и последовательного включения.

В связи с тем, что зрительный аппарат человека является инерционным, довольно часто при питании светодиодов используют импульсный ток. Величина среднего импульсного тока, протекающего через светодиод, определяется из выражения

На рис. 4.25 показаны временные диаграммы импульсного тока.

Рис. 4.25. Временные диаграммы импульсного тока

Если заданы длительность импульса и длительность паузы, то можно определить значение максимально допустимого значения импульсного тока:

где Iном - номинальный ток светодиода.

Как уже упоминалось, резистор является элементом, ограничивающий ток, протекающий через светодиод. Но резистор удобно применять, если питающее напряжение постоянно. На практике часто случается, что напряжение не стабильно, например, напряжение аккумуляторной батареи уменьшается при ее разряде довольно в широких приделах. В этом случае широко применяют линейные стабилизаторы тока.

Простейший линейный стабилизатор тока можно собрать на широко распространенных микросхемах типа КР142ЕН12(А), LM317 (и их многочисленных аналогах), как показано на рис. 4.26.

Рис. 4.26. Схема простейшего линейного стабилизатора тока

Резистор R выбирается в пределах 0,25-125 Ом, при этом ток через светодиод определяется выражением

Схема построения таких стабилизаторов тока отличается простотой (микросхема и один резистор), компактностью и надежностью. Надежность дополнительно обусловлена развитой системой защиты от перегрузок и перегрева, встроенной в микросхему стабилизатора.

Для стабилизации токов от 350 мА и выше можно использовать и более мощные микросхемы линейных регуляторов с малым падением напряжения серий 1083, 1084,1085 различных производителей либо отечественные аналоги КР142EH22А/24А/26А.

Но у линейных стабилизаторов тока есть существенные недостатки:

• низкий КПД;
• большие потери сильный нагрев при регулировки больших токов.

Поэтому в данный момент все чаще применяются импульсные преобразователи и стабилизаторы для питания светодиодов и светодиодных модулей. На рис. 4.27 представлены внешний вид светодиодного модуля и вторичной оптики.

Рис. 4.27. Внешний вид светодиодного модуля и вторичной оптики

Следует отметить, что светодиоды и преобразователь питания конструктивно выполнены на единой плате.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Светодиоды.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Найдены таблетки от лени 26.06.2012 Пока наука пытается создать безопасные таблетки для борьбы с ожирением, многие люди, несмотря на проблемы с весом, просто не могут заставить себя отказаться от калорийной пищи и начать заниматься спортом. К счастью, ученые из Центра интегративной физиологии человека в Университете Цюриха (Швейцария) нашли совершенно оригинальный способ победить ожирение и решить многие другие проблемы, связанные с недостатком мотивации. В докладе ученых, опубликованном в издании FASEB Journal, звучит оптимистичное заявление: можно создать лечение, которое мотивирует человека на усиленный труд по снижению веса и преодолению "слабоволия". Исследователи обнаружили, что введение в головной мозг мыши гормона эритропоэтина делает животное более мотивированным и заставляет усиленно тренироваться. Кроме того, специфическая форма эритропоэтина, используемая в данных экспериментах, не увеличивает количество красных клеток крови (эритроцитов), как это делает обычный эритропоэтин. Данная терапия имеет очевидные преимущества для широкого списка проблем со здоровьем, начиная c болезни Альцгеймера и ожирения и заканчивая психическими расстройствами, при которых повышение физической активности улучшает состояние пациента. В организме человека эритропоэтин активирует образование эритроцитов из стволовых клеток костного мозга. Это приводит к увеличению количества кислорода в крови и, соответственно, к повышению выносливости. Именно поэтому в спорте эритропоэтин считается допингом. К тому же, передозировка эритропоэтина вызывает повышенные артериальное давление и вязкость крови, что чревато опасными осложнениями. "Впервые с помощью эритропоэтина мы смогли повысить мотивацию к действиям, - говорит один из авторов исследования Макс Гассман. - Скорее всего, эритропоэтин оказывает общее влияние на настроение и может использоваться для лечения пациентов, страдающих от депрессии и связанных с ней состояний". В своих экспериментах ученые использовали три типа подопытных мышей: контрольную группу; с введенным человеческим эритропоэтином; генетически модифицированных мышей, в организме которых производится человеческий эритропоэтин. По сравнению с мышами из контрольной группы, "эритропоэтиновые" мыши продемонстрировали значительно более высокие показатели во время бега без увеличения красных кровяных телец. По мнению швейцарских ученых, даже если не удастся создать "таблетку от ожирения", существует возможность сделать "таблетки мотивации". Эти таблетки сделают спортзал таким же привлекательным, как и ресторан быстрого питания.

Другие интересные новости:

▪ Подводная лодка отправится на Титан

▪ Реки мира мелеют

▪ Цифровой запоминающий осциллограф TDS5000B

▪ Жесткий диск Seagate 8 ТБ

▪ Однокристальная система Broadcom BCM43907

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья А вы, друзья, лишь годны на жаркое. Крылатое выражение

▪ статья Чем отличаются друг от друга брокер, дилер, маклер? Подробный ответ

▪ статья Автомобильные аккумуляторы. Справочник

▪ статья Акустический телескоп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Samsung SGH-S500, SGH-X100, SGH-X600, SGH-E700, SGH-E100 + распиновка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026