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LED. 백색 LED 전원 공급 장치의 특징. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / LED

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더 자세히 고려하자 백색 LED의 전원 기능. 알려진 바와 같이, LED는 초기 부분에 "뒤꿈치" 특성이 있는 비선형 전류-전압 특성을 갖습니다(그림 4.21).

보시다시피 2,7V보다 큰 전압이 가해지면 LED가 빛나기 시작합니다.

경고! 임계 전압을 초과하면(3V 이상) LED를 통과하는 전류가 빠르게 증가하기 시작하며 여기서는 전류를 제한하고 특정 수준에서 안정화해야 합니다.

쌀. 4.21. 백색 LED의 볼트-암페어 특성

가장 간단한 LED 전류 제한기는 저항기. LED 회로에는 여러 가지 옵션이 있습니다. 병렬, 직렬 및 혼합 연결 회로로 구분됩니다. ~에 순차 연결 LED(그림 4.22 참조)에서 LED를 통해 흐르는 전류 I는 다음과 같습니다.

순차 스위칭은 방사 전력을 높이거나 방사 표면을 늘리는 것을 목표로 합니다.

쌀. 4.22. 순차 LED 방식

직렬 연결의 단점은:

• 첫째, LED 수가 증가하면 공급 전압도 증가합니다. 전류가 직렬 연결된 LED를 통과하려면 Upit > Uvd1 + Uvd4 + Uvd3 조건이 충족되어야 하기 때문입니다.
• 둘째, LED 수가 증가하면 시스템의 신뢰성이 떨어지며, LED 중 하나에 오류가 발생하면 직렬로 연결된 모든 LED가 작동을 멈춥니다.

병렬로 연결된 경우 LED에서는 별도의 전류 설정 저항에 의해 설정된 각 이미터를 통해 별도의 전류가 흐릅니다.

그림에서. 그림 4.23은 방출 다이오드의 병렬 회로를 보여줍니다. 이 경우 전원에서 소비되는 총 전류는 다음과 같습니다.

쌀. 4.23. LED 병렬 구성표

장점 병렬 연결은 이미터 중 하나가 고장나도 다른 쪽이 계속 작동하기 때문에 매우 안정적입니다.

제한:

• 각 LED는 별도의 전류를 소비하므로 에너지 소비가 증가합니다.
• 전류 설정 저항의 손실이 증가합니다.

가장 효과적인 것은 혼합(결합) 직병렬 연결, 그림에 표시되어 있습니다. 4.24. 이 경우 직렬 연결된 이미터의 수는 공급 전압에 따라 제한되며, 필요한 전력에 따라 병렬 분기의 수를 선택합니다.

쌀. 4.24. LED의 직렬 병렬 스위칭 방식

각 분기가 동일한 전류를 소비하므로 회로의 모든 요소가 동일하다고 가정하면 혼합 연결에서 전원에서 소비되는 총 전류

여기서 n은 한 분기에 직렬로 연결된 LED 수입니다. N은 병렬 분기의 수입니다.

혼합 연결에는 병렬 및 직렬 연결 옵션의 긍정적인 속성이 포함됩니다.

인간의 시각 장치는 관성적이기 때문에 LED에 전원을 공급할 때 종종 사용됩니다. 임펄스 전류. LED를 통해 흐르는 평균 펄스 전류의 값은 다음 식으로 결정됩니다.

무화과에. 4.25는 펄스 전류의 타이밍 다이어그램을 보여줍니다.

쌀. 4.25. 임펄스 전류 타이밍 다이어그램

펄스 지속 시간과 일시 중지 지속 시간이 지정되면 펄스 전류의 최대 허용 값을 결정할 수 있습니다.

여기서 Inom은 LED의 정격 전류입니다.

이미 언급했듯이 저항은 LED에 흐르는 전류를 제한하는 요소입니다. 하지만 공급전압이 일정하다면 저항을 사용하는 것이 편리합니다. 실제로는 전압이 불안정한 경우가 많습니다. 예를 들어 방전 시 배터리 전압이 상당히 넓은 범위에 걸쳐 감소합니다. 이 경우 널리 사용됩니다. 선형 전류 안정기.

가장 간단한 선형 전류 안정기는 그림 142에 표시된 것처럼 KR12EN317(A), LM4.26(및 수많은 유사품)과 같이 널리 사용되는 미세 회로에 조립할 수 있습니다. XNUMX.

쌀. 4.26. 가장 간단한 선형 전류 안정기의 계획

저항 R은 0,25-125 Ohms 범위 내에서 선택되며 LED를 통과하는 전류는 다음 식에 의해 결정됩니다.

이러한 전류 안정기의 설계는 간단하고(초소형 회로 및 저항기 XNUMX개) 소형이며 신뢰성이 높습니다. 또한 스태빌라이저 칩에 내장된 과부하 및 과열 보호 시스템이 개발되어 신뢰성이 향상되었습니다.

350mA 이상의 전류를 안정화하려면 다양한 제조업체의 1083, 1084,1085, 142 시리즈 또는 국내 아날로그 KR22EH24A/26A/XNUMXA의 낮은 전압 강하를 갖춘 보다 강력한 선형 레귤레이터 마이크로 회로를 사용할 수 있습니다.

하지만 선형 전류 안정기는 상당한 단점이 있습니다.:

• 낮은 효율;
• 큰 전류를 조정할 때 큰 손실 강한 가열.

따라서 현재 LED 및 LED 모듈에 전원을 공급하기 위해 펄스 변환기 및 안정 장치가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그림에서. 그림 4.27은 LED 모듈과 보조 광학 장치의 모양을 보여줍니다.

쌀. 4.27. LED 모듈 및 보조 광학 장치의 모양

LED와 전력 변환기는 구조적으로 단일 보드에 설계되었다는 점에 유의해야 합니다.

저자: Koryakin-Chernyak S.L.

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