Rezistor limitator de curent. Marea enciclopedie a petrolului și gazelor

Componentă cu două terminale care permite limitarea DC. de la zecimi de miliamperi la zeci de miliamperi este o soluție simplă pentru multe circuite circuite electrice. Componenta discutată în acest articol îmbunătățește stabilitatea dispozitivelor, are un preț scăzut și face posibilă simplificarea dezvoltării circuitelor electrice și producerea multor dispozitive. Un dispozitiv semiconductor are în cele mai multe cazuri un design de pachet care seamănă cu o diodă de putere mică. Datorită prezenței a doar două cabluri, semiconductorii din această clasă sunt denumiți în documentația producătorului ca diode de limitare a curentului de diode, CLD, există și denumirea de diode de reglare a curentului, CRD. Circuitul intern al limitatorului de curent nu conține diode, acest nume a fost fixat doar datorită similitudinii externe a carcasei dispozitivului cu o diodă. Voi încerca să compensez puțin lipsa de informații despre proprietățile și aplicarea limitatorului de curent al diodei. Să ne amintim câteva informații teoretice pentru utilizarea corectă a dispozitivului.

Ca rezultat, izolarea firelor și descărcătorul de supratensiune trebuie să țină cont de tensiunea fază la fază. Aceasta este o creștere temporară. tensiunea de fază trebuie luate în considerare și la alegerea conectorilor cu doi sau trei poli instalați în rețele de joasă tensiune și împămânțiți cu o rezistență. Când tensiunea de fază crește la 480V, atunci puterea comutatorului nu este garantată.

Arcurile au fost eliminate de pe acest comutator pentru a testa contactele fixe și mobile. Creșterea tensiunii de fază asociată cu curentul de defect la pământ împiedică, de asemenea, integrarea receptoarelor monofazate direct în sistem. Receptoarele monofazate, cum ar fi 277V, trebuie să fie operate într-o rețea cu un punct neutru împământat. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea unui transformator de izolare a cărui înfășurare primară trifazată este conectată în triunghi și cu patru fire. înfăşurare secundarăîntr-o stea.

AMINȚIȚI INGINERIA ELECTRICĂ

Sursele de alimentare sunt împărțite în surse EMF și surse de curent. O sursă EMF idealizată are o rezistență internă egală cu zero, tensiunea la ieșire este egală cu EMF și nu depinde de curentul de ieșire datorat sarcinii. O sursă de curent idealizată are doi parametri infinit de mari: rezistența internă și EMF, care sunt conectate printr-un raport constant - curent. Cu o creștere a rezistenței de sarcină, EMF crește, ceea ce face posibilă obținerea curentului necesar în circuit, independent de rezistența de sarcină. O proprietate a unei surse de curent care permite obținerea unei valori stabile a curentului: atunci când rezistența de sarcină se modifică, EMF-ul sursei de curent se modifică în așa fel încât valoarea curentului să rămână constantă.

Niciuna dintre aceste două metode de împământare nu reduce riscul de arc cauzat de scurtcircuite, dar reduce semnificativ sau elimină substanțial apariția defectelor de arc asociate cu defecțiunile la pământ monofazate. Aceste metode de împământare a rețelei limitează impactul mecanic și daunele termice la echipamentele electrice, circuitele și dispozitivele prin care curge curentul de defect.

Acest comutator de joasă tensiune a fost actualizat cu un nou bloc de declanșare. Rezistoarele zero ale rețelei reduc curentul de defecțiune la pământ în cazul fluxului de curent sau arc între fază și pământ. În cazul defecțiunilor la pământ, rezistorul limitează de obicei curentul la 200-400 A, deși majoritatea producătorilor raportează limitarea curentului de 25 A sau mai mult în cazul rezistenței scăzute. Ca regulă generală, rezistențele de împământare sunt evaluate pentru un curent CC nominal de aproximativ 10% din curentul nominal.

Sursele de curent existente mențin curentul la nivelul necesar într-un interval limitat de tensiune generată la sarcină și într-un interval mic de rezistență la sarcină. Se consideră o sursă de curent idealizată, iar o sursă de curent reală poate funcționa la rezistență de sarcină zero. Unul dintre parametrii importanți ai oricărei surse de curent este domeniul de rezistență la sarcină. În realitate, este imposibil și inutil să se furnizeze curent în domeniul rezistenței de sarcină de la zero la infinit. La rezistența de sarcină se adaugă rezistența contactelor conectorilor, firelor, rezistența altor elemente, prin urmare, o sarcină cu rezistență zero nu există. Rezistența infinit de mare înseamnă că nu există sarcină și nu curge curent, tensiunea la bornele de ieșire ale sursei de curent este egală cu valoarea maximă. Modul de închidere a ieșirii sursei de curent nu este o excepție sau o funcție dificil de implementat a sursei de curent; acesta este unul dintre modurile de funcționare în care dispozitivul poate comuta în siguranță în cazul închiderii accidentale a ieșirii și poate intra în modul de funcționare cu rezistența nominală de sarcină. Proprietatea unei surse de curent de a furniza un curent constant indiferent de rezistența de sarcină este foarte valoroasă, datorită acestei proprietăți, fiabilitatea sistemului în care este aplicată este semnificativ crescută. În practică, o sursă de curent este un dispozitiv care încorporează o sursă EMF. Sursa de alimentare pentru laborator, baterie, baterie solara toate acestea sunt surse de CEM care furnizează energie electrică consumatorului. Un stabilizator sau un limitator de curent este conectat în serie cu sursa EMF. Ieșirea acestui grup de dispozitive conectate în serie este considerată o sursă de curent utilizată pentru alimentarea motoarelor electrice, în sistemele de galvanizare a acoperirilor pe metale, crearea de câmpuri magnetice constante, alimentarea LED-urilor laser convenționale, ultraluminoase și multe alte scopuri.

Pentru a preveni supraîncălzirea rezistorului, este necesar să proiectați o protecție la supracurent care va funcționa până când curba de rupere a rezistorului este depășită. Rețelele cu împământare de mare impedanță limitează curentul de scurtcircuit în cazul unei defecțiuni la pământ monofazate sau la pământ, dar în sistemele cu tensiune mai scăzută decât rețelele împământate cu impedanță joasă. În cazul unui scurtcircuit, o masă cu rezistență ridicată va limita de obicei curentul la 5-10 A, deși majoritatea producătorilor au etichete care indică o limită de curent de 25 A sau mai puțin în cazul rezistenței ridicate.

Cea mai simplă sursă de curent poate fi creată folosind un limitator de curent cu diodă. Valoarea limită actuală și precizia limită sunt în conformitate cu documentația publicată de producător.

EXEMPLE ȘI CÂȚI PARAMETRI

Constanța curentului cu o modificare a tensiunii aplicate reflectă rezistența dinamică. Porțiunea orizontală a curbei are o pantă ușoară care indică raportul dintre o mică modificare a tensiunii și mica modificare a curentului pe care o provoacă. Acest parametru se numește rezistență dinamică sau rezistență diferențială prin analogie cu legea lui Ohm. Cu schimbări mari de tensiune, curentul se modifică ușor, astfel încât rezistența dinamică a limitatorului de curent al diodei este măsurată în megaohmi. Cu cât valoarea acestui parametru este mai mare, cu atât limitatorul de curent al diodei este mai bun.

Rezistoarele de înaltă rezistență sunt clasificate în curent continuu și, prin urmare, nu există un timp definit între evaluări. Spre deosebire de rezistențele cu rezistență scăzută, curenții de eroare la pământ care trec prin rezistență ridicată nu sunt de obicei semnificativi, astfel încât pot îmbunătăți protecția la supracurent. Deoarece curentul de defect la pământ nu este întrerupt, trebuie instalat un sistem de detectare a defecțiunilor. Un astfel de sistem include un contactor de bypass conectat la un rezistor.

Contactorul se închide și se deschide din când în când. Când contactorul este deschis, curentul de defect la pământ trece prin întregul rezistor. Când contactorul este închis, o parte a rezistenței este șuntată, rezultând o mică scădere a rezistenței și o mică creștere a curentului de eroare la pământ. Un detector de pământ poate fi utilizat pentru a localiza sursa pulsului.

Limitatoarele de curent cu diode sunt disponibile de la mulți producători de semiconductori.

APLICARE

Denumirea circuitului și numele limitatoarelor de curent ale diodei în conformitate cu GOST nu au putut fi găsite. În schemele articolului, se utilizează denumirea unei diode obișnuite. Curentul de limitare poate devia de la curentul nominal cu până la douăzeci la sută. Când tensiunea se schimbă de la doi volți la tensiunea de avarie, curentul de limitare se modifică și el cu cinci procente. Cu cât curentul de limitare este mai mare, cu atât abaterea este mai mare pe măsură ce tensiunea crește. Prin conectarea mai multor limitatoare de diode în paralel, puteți obține același curent de limitare ca atunci când utilizați unul, dar în același timp reduceți tensiunea minimă de funcționare posibilă, în timp ce intervalul de tensiune în care funcționează limitatorul crește.

Pentru a evita supratensiunile, trebuie selectat un rezistor cu o rezistență ridicată, astfel încât cantitatea de curent de defecțiune la pământ care poate trece prin acest rezistor să fie mai mare decât curentul de încărcare al sistemului electric. Curentul de încărcare al rețelei electrice poate fi măsurat sau calculat. Acești curenți cresc în cazul descărcătoarelor de tensiune. Majoritatea producătorilor de rezistențe publică tabele detaliate pentru calcularea curenților de încărcare ai sistemelor electrice. Întreținerea echipamentelor majore Următoarea cheie pentru prelungirea duratei de viață a echipamentelor electrice este întreținerea și întreținerea.

Comparând graficele caracteristicilor curent-tensiune ale unei surse de curent ideale și ale unui limitator de curent cu diodă, se observă o diferență la tensiune joasă la bornele. Pentru funcționarea normală a limitatorului de curent al diodei, este necesară o tensiune mai mare decât o anumită valoare, de regulă, este mai mare de doi volți. Pe măsură ce tensiunea crește de la zero la un nivel de aproximativ doi volți, curentul crește de la zero la o valoare limită a curentului corespunzătoare tipului de limitator. Această parte a caracteristicii curent-tensiune seamănă cu caracteristica unui rezistor. Cu o creștere suplimentară a tensiunii, curentul nu crește - curentul este limitat. Cu alte cuvinte, curentul poate lua valori de la zero, crescând treptat până la valoarea limită. Cu cât este mai mică tensiunea la care dispozitivul trece în modul de limitare a curentului, cu atât este mai convenabil să îl utilizați în circuitele dezvoltate. Odată cu o creștere suplimentară a tensiunii, defectarea va avea loc aproximativ în intervalul de tensiune de la cincizeci la o sută de volți, în funcție de tipul de limitator. Partea orizontală a caracteristicii are o pantă care reflectă o anumită modificare a valorii limită a curentului în funcție de tensiune. Cu cât valoarea tensiunii la terminale este mai mare, cu atât valoarea limită a curentului diferă mai mare de datele nominale ale curentului. Tensiunea la polii unui circuit format dintr-o sarcină și un limitator de curent de diodă trebuie să fie astfel încât să asigure o tensiune la bornele limitatorului de diodă de mai mult de unu și jumătate până la doi volți. Luați în considerare un circuit format dintr-un limitator de curent cu diodă și LED-uri. Cu o tensiune de alimentare de 24 de volți, LED-urile nu trebuie să depășească douăzeci și doi de volți, altfel luminozitatea va scădea. Dacă circuitul necesită ca tensiunea pe LED-uri să fie redusă la un volt și jumătate (presupunem că sarcina este un LED), atunci tensiunea la clema diodei va fi de 22,5 volți, ceea ce îi va permite să fie în funcționare normală și sub tensiunea critică de avarie cu o marjă de tensiune pentru supratensiuni . Deoarece luminozitatea și nuanța LED-ului strălucitor depind de curentul care curge, atunci când un limitator de curent cu diodă este inclus în circuitul de alimentare cu LED, modul corect și fiabilitatea sunt asigurate prin fixarea curentului la nivelul necesar și funcționarea în domeniul de tensiune de la două până la o sută de volți.

În al doilea rând, puteți contribui la reducerea costurilor de operare reducând la minimum timpul neplanificat și îmbunătățind eficiența energetică. Dispozitivele de distribuție și distribuție a energiei electrice - în special aparatele de comutare - sunt coloana vertebrală a sistemului în uzine și fabrici. Fără un sistem de alimentare fiabil și un sistem de siguranță împotriva defectării rețelei, mașinile de producție nu pot funcționa. Prin urmare, eficiența companiei poate depinde de eficiența acestui echipament de bază.

Întreruptoarele pot fi comparate cu vertebrele, care sunt elementele de bază ale coloanei vertebrale. Aceste unități sunt în mod constant gata să oprească defecțiunile, prevenind evenimentele majore. Conducerea instalației trebuie să verifice în mod regulat funcționarea corectă a acestora și să le reînnoiască sau să le înlocuiască după cum este necesar. Modificările întreruptoarelor sunt disponibile ca declanșatori pentru o mai bună protecție și acces la protocoalele moderne de comunicație pentru a îmbunătăți protecția împotriva defectelor de arc și a reduce costurile de operare.

Acest circuit este ușor de convertit în funcție de LED-uri și de tensiunea de alimentare. Unul sau mai multe limitatoare de curent cu diode conectate în paralel în circuitul LED vor seta curentul LED, iar numărul de LED-uri depinde de domeniul de tensiune de alimentare. Cu ajutorul surselor de curent cu diode, este posibilă construirea unui indicator sau dispozitiv de iluminat conceput pentru a fi alimentat de la tensiune continuă printr-un redresor și un filtru. Lampa cu LED conectat la sursa de curent alternativ.
Utilizarea unui rezistor în circuitul de alimentare al LED-ului indicator de putere bloc de sistem calculator personalîn rețea a dus la defectarea LED-ului. Utilizarea unui limitator de curent cu diodă a făcut posibilă obținerea unei funcționări fiabile a indicatorului. În acest caz, indicatorul este conectat la conectorul de alimentare, ceea ce simplifică înlocuirea plăcii de bază

Întreținerea este un element cheie al riscului de artrită. Abordarea greșită poate duce la întârzieri neintenționate în funcționarea acestor dispozitive în timpul unui scurtcircuit. De exemplu, dacă comutatorul de joasă tensiune nu a fost oprit sau întreținut timp de câțiva ani, iar unsoarea a devenit lipicioasă sau întărită, atunci oprirea în cazul unei defecțiuni poate dura mai multe cicluri, secunde, minute sau mai mult.

Dacă dispozitivele de protecție precum întreruptoarele și releele nu sunt întreținute cel puțin o dată pe an, șansa de defecțiune este mult mai mare. Fără îndoială, întrerupătoarele din fabrici sunt echipate cu declanșatoare de stil vechi, iar multe dintre ele își fac încă bine treaba. Dar, în cele din urmă, „încă bine” poate fi suficient și de multe ori devine enervant pentru noi să vedem declanșatoare învechite care împiedică utilizarea dispozitivelor cheie. O bobină proastă - un declanșator prost - poate fi suficientă pentru a paraliza eficient un sistem electric și a slăbi o afacere.

Limitatoarele de curent cu diode pot fi conectate în paralel. Modul necesar de alimentare a sarcinilor poate fi obținut prin schimbarea tipului sau includerea numărului necesar acestor dispozitive în paralel. Când LED-ul optocuplerului este alimentat printr-un rezistor, ondularea tensiunii de alimentare a circuitului duce la fluctuații de luminozitate suprapuse pe partea din față a impulsului dreptunghiular. Utilizarea unui limitator de curent cu diodă în circuitul de alimentare al LED-ului, care face parte din optocupler, face posibilă reducerea distorsiunii semnalului digital transmis prin optocupler și creșterea fiabilității canalului de transmitere a informațiilor. Utilizarea unui limitator de curent de diodă care setează modul de funcționare al diodei zener vă permite să construiți o sursă simplă de tensiune de referință. Când curentul de alimentare se modifică cu zece procente, tensiunea de pe dioda zener se modifică cu două zecimi de procent și, deoarece curentul este stabil, valoarea tensiunii de referință este stabilă atunci când puterea circuitului se modifică.

Întreținerea comutatoarelor se limitează de obicei la menținerea lor curată și lubrifiată corespunzător. În aceleași fabrici, există dispozitive precum sistemul nervos central care controlează motoarele, fie ca controler motor separat, fie conectat la un sistem central de control al motorului. În funcție de aplicație, aceste dispozitive pot funcționa în mod repetat pe parcursul zilei, provocând uzură mecanică și electrică. Din acest motiv, se recomandă revizuiri și îmbunătățiri regulate.

Controlerele de motor pot fi prevenite, iar comenzile centrale pot fi modernizate cu noi pachete echipate cu relee avansate de control al motorului pentru o mai bună protecție și comunicare. Motoarele pot fi modernizate pentru a reduce consumul de energie prin adăugarea de acționări și demaroare soft pentru a vă ajuta să rulați mai eficient și să reduceți stresul mecanic în timpul pornirii.

Efectul ondulației tensiunii de alimentare asupra tensiunii de referință de ieșire este redus cu o sută de decibeli. O referință de tensiune mai ieftină poate fi dezvoltată prin înlocuirea diodei zener cu un rezistor. Curentul este fix, astfel încât tensiunea pe rezistor nu se va modifica. Când porniți trimmer-ul în serie cu un rezistor constant, devine posibil să setați cu precizie valoarea necesară a tensiunii de referință, ceea ce nu se poate face atunci când utilizați o diodă Zener.

Enumerați toate echipamentele și sistemele din organizația dvs., determinați care dispozitive și sisteme sunt cele mai importante și critice, dezvoltați un sistem pentru a evalua ceea ce doriți să realizați, pregătiți-vă propriul personal pentru a vă planifica munca sau angajați o terță parte. Tehnicieni calificați instruiți în testare, siguranță și protecție împotriva șocurilor soc electric, ar trebui să fie singurul care efectuează testarea și întreținerea echipamentelor electrice.

Un element cheie al întreținerii preventive, asigurarea fiabilității mașinilor și echipamentelor, întreținerea în funcție de starea dispozitivului sau o combinație a acestora este regularitatea comportamentului acestora - cel puțin o dată pe an, în fiecare an. Întreținerea programată reduce riscul de defecțiune, economisind timp și bani asociate cu timpul de nefuncționare.

Cu ajutorul unui limitator de curent cu diodă și a unui condensator, se poate obține un semnal care se schimbă liniar - o tensiune care crește sau scade cu o rată constantă. Curentul de încărcare sau descărcare a unui condensator este proporțional cu rata de schimbare a tensiunii pe condensator. Dacă curentul este fix, atunci tensiunea pe condensator se schimbă la o rată constantă - liniar. Tensiunea pe condensator U(t)=It/C, unde I este curentul limitator al limitatorului de curent al diodei, t este timpul de curgere a curentului, C este capacitatea condensatorului. De exemplu, dacă curentul de limitare este de un miliamp, iar capacitatea condensatorului este de o sută de microfaradi, atunci într-o secundă tensiunea pe condensator va atinge o valoare de zece volți. Rampa de curent se oprește atunci când tensiunea pe condensator se apropie de tensiunea de alimentare a circuitului limitator de curent. Acest circuit de setare a timpului este utilizat în circuitele de semnal triunghiular și dinți de ferăstrău, în convertoare analog-digitale, demaroare soft pentru aparate electrice și multe altele.

Cât de des ar trebui întreținute sistemele electrice? Nu există nicio regulă aici, dar echipamentele electrice ar trebui testate cel puțin o dată pe an. În cazul în care afacerea dvs. este oprită, programați-vă întreținerea electrică exact la timp. Poate fi tentant să subestimați testarea și întreținerea corespunzătoare a echipamentelor electrice. Pare greu să te contrazici cu o abordare „dacă nu se încurcă, remediază” pentru a lucra în vremuri și mai dificile pentru economie. Estimarea costului real al unui sistem electric poate ajuta factorii de decizie să evite timpul de nefuncționare costisitor.

Utilizarea unui limitator de curent de diodă în circuitul emițător urmăritor în circuitul emițător crește rezistența de intrare a tranzistorului, crește câștigul circuitului și reduce disiparea căldurii atunci când tranzistorul funcționează în moduri critice.

DISPOZITIV LIMITATOR DE CURENT DIODE

Baza dispozitivului este un tranzistor cu efect de câmp cu joncțiune p-n ohm și n-canal. Tensiunea poartă-sursă determină curentul de scurgere. Când poarta este conectată la sursă, curentul prin tranzistor este egal cu curentul de scurgere inițial, care circulă la tensiune de saturație între dren și sursă. Prin urmare, pentru funcționarea normală a limitatorului de curent al diodei, tensiunea aplicată la bornele trebuie să fie mai mare decât o anumită valoare egală cu tensiunea de saturație tranzistor cu efect de câmp.

Lista acțiunilor de schimb În practică, nu există nicio regulă conform căreia puteți determina dacă un dispozitiv poate fi schimbat. Pentru a determina dacă echipamentul dvs. trebuie să fie modernizat, începeți prin a verifica vechimea sistemului dvs. electric, mediu inconjurator unde lucrați și dacă efectuați întreținere regulată.

Puneți-vă următoarele întrebări pentru a determina dacă este timpul să vă actualizați sistemul electric principal. Dacă răspunsul la una sau mai multe dintre aceste întrebări este „nu”, atunci probabil că este un moment bun pentru a începe să vă modernizați aparatele electrice. Contactați producătorul care a instalat dispozitivele pentru a determina vârsta acestora. Există mai multe probleme potențiale cu camerele și sistemele care pot duce la opriri nedorite. Dispozitivele dvs. sunt acceptate în mod regulat? Dacă întreținerea nu este efectuată în mod regulat, durata de viață a acestor dispozitive va fi mult redusă. Cerințele operaționale sunt aceleași ca la instalarea echipamentului? Sarcinile de muncă evoluează, astfel încât echipamentele electrice trebuie să fie un suport pentru atingerea acestor obiective. Echipamentele de distribuție existente oferă echipamente critice? Echipamentele operaționale necesită investiții și resurse costisitoare. sistem electric trebuie să le protejeze în mod adecvat. Mediul de lucru este curat? Mediile diferite au efecte diferite asupra duratei de viață a aparatului de comutare.

Au fost instalate dispozitivele în ultimii zece ani?
Toți au întrerupătoare de circuit ai o sarcină?
Dispozitivele dvs. sunt actualizate?

În cele din urmă, indiferent dacă sunt în curs de modernizare electrică sau dacă se efectuează întreținere regulată, asigurați-vă că sunteți la curent cu reglementările actuale de siguranță și electrice.

Tranzistoarele cu efect de câmp au o variație mare a curentului de scurgere inițial, această valoare nu poate fi prezisă cu precizie. Limitatoarele de curent cu diode ieftine sunt tranzistoare cu efect de câmp selectate de curent în care poarta este conectată la sursă. Pentru a reduce curentul de limitare și a crește rezistența dinamică, în circuitul sursă este inclus un rezistor de polarizare automată, care stabilește polarizarea inversă a porții.

Când tensiunea aplicată între dren și sursă se schimbă de la saturație la defecțiune, curentul aproape nu se modifică. Pentru a obține curentul limită al valorii necesare, rezistența R a rezistorului se calculează prin formula:

Unde:
Folosește-ne. - tensiune de saturație dren-sursă
Ilimit - valoarea limită curentă
Iccurrent din timp - curent de scurgere inițial

Când se proiectează un limitator de curent bazat pe un FET, tensiunea de saturație dren-sursă poate fi obținută din caracteristica de ieșire a FET-ului, curentul de dren inițial este o valoare de referință.

Caracteristica de ieșire a unui tranzistor cu efect de câmp cu o joncțiune p-n KP312A și un canal n.

Când polaritatea tensiunii este inversată, limitatorul de curent al diodei se transformă într-o diodă convențională. Această proprietate se datorează faptului că joncțiunea p-n a tranzistorului cu efect de câmp este polarizat direct și curentul curge prin circuitul de drenaj de poartă. Curentul invers maxim al unor limitatoare de curent cu diode poate ajunge la o sută de miliamperi.

SURSA CURENTĂ 0,5 A SAU MAI MULT

Pentru a stabiliza curenți de 0,5-5 amperi sau mai mult, puteți utiliza un circuit al cărui element principal este un tranzistor puternic. Limitatorul de curent al diodei stabilizează tensiunea la rezistența de 200 ohmi și la baza tranzistorului. Schimbarea rezistenței R1 de la 0,2 la 10 ohmi stabilește curentul care curge în sarcină. Alegerea limitelor de curent de stabilizare a circuitului curent maxim tranzistor sau curentul maxim al sursei de alimentare. Aplicarea unui limitator de curent cu diodă cât mai mult posibil curent nominal stabilizarea îmbunătățește stabilitatea curentului de ieșire al circuitului, dar în același timp nu trebuie să uităm de tensiunea minimă posibilă a limitatorului de curent al diodei. Schimbarea rezistorului R1 cu 1-2 ohmi modifică semnificativ curentul de ieșire al circuitului. Acest rezistor trebuie să aibă o capacitate mare de disipare a căldurii, modificarea rezistenței din cauza căldurii va face ca curentul de ieșire să devieze de la valoarea setată. Rezistorul R1 este cel mai bine asamblat din mai multe rezistențe puternice conectate în paralel. Rezistoarele utilizate în circuit trebuie să aibă o abatere minimă de rezistență la schimbările de temperatură. La construirea unei surse reglabile de curent stabil sau pt reglaj fin Rezistorul de curent de ieșire de 200 ohmi poate fi înlocuit cu o variabilă. Pentru a îmbunătăți stabilitatea curentului, tranzistorul este amplificat de un al doilea tranzistor de putere mai mică. Tranzistoarele sunt conectate într-un circuit de tranzistori compus. Când se utilizează un tranzistor compozit, tensiunea minimă de stabilizare crește.

Acest circuit poate fi folosit pentru alimentarea solenoizilor, electromagneților, înfășurărilor de motor pas cu pas, în galvanizare, pentru încărcarea bateriilor și în alte scopuri. Tranzistorul trebuie instalat pe radiator. Designul dispozitivului trebuie să asigure o disipare suficientă a căldurii. Dacă bugetul proiectului vă permite să creșteți costul cu una sau două ruble, iar designul dispozitivului permite o creștere a zonei plăcii de circuit imprimat, atunci folosind combinația paralelă de limitatoare de curent cu diode, puteți îmbunătăți parametrii a dispozitivului în curs de dezvoltare. Cinci componente ale circuitului CDLL5305 conectate în paralel vor stabiliza curentul la nivelul de zece miliamperi, ca în cazul utilizării unei componente a circuitului CDLL257, dar tensiunea minimă de funcționare în cazul a cinci CDLL5305 este mai mică, ceea ce este important. pentru circuite cu tensiune de alimentare joasă. De asemenea, proprietățile pozitive ale CDLL5305 includ disponibilitatea acestuia, în comparație cu dispozitivele producătorului Semitec. Înlocuirea unui limitator de curent cu un grup de limitatoare de curent conectate în paralel reduce încălzirea limitatoarelor de curent cu diode și împinge limita superioară a intervalului de temperatură. Plata pentru funcționarea sursei de curent, indiferent de rezistența de sarcină, este puterea eliberată pe tranzistor. În fiecare caz, este necesar să alegeți un compromis între marja de rezistență la sarcină și căldura generată de puternicul element de control. Pentru a asigura o gamă largă de rezistențe de sarcină, trebuie să utilizați o sursă de alimentare cu cea mai mare tensiune posibilă. Cu un curent de ieșire de o sută de miliamperi la o sarcină de douăzeci de ohmi, tensiunea va fi de doi volți, iar căderea de tensiune între elementele sursei de curent va fi de 28 de volți atunci când dispozitivul este alimentat cu o tensiune de treizeci de volți. Puterea 28V * 100mA = 2,8 wați va fi eliberată pe elementele circuitului sursei de curent. Atunci când alegeți un calorifer, nu trebuie să uitați de o regulă simplă: „Nu puteți strica terci cu ulei”. Reducerea rezistenței maxime de sarcină posibilă va reduce tensiunea de alimentare, ceea ce va reduce încălzirea dispozitivului, va reduce dimensiunea radiatorului și va crește eficiența.

CREȘTEREA TENSIUNII DE OPERARE

Pentru a utiliza limitatoare de curent cu diode la tensiuni mai mari decât tensiunea de defalcare, una sau mai multe diode Zener sunt conectate în serie cu limitatorul de curent al diodei, în timp ce domeniul de tensiune al limitatorului de curent al diodei este deplasat de gradul de stabilizare a tensiunii de către dioda Zener. Circuitul poate fi utilizat pentru a detecta aproximativ dacă a fost depășit un prag de tensiune.

Nu a fost posibil să se găsească limitatoare de curent pentru diode interne. Probabil, în timp, situația cu dispozitivele semiconductoare domestice din această clasă se va schimba.

P. Horowitz, W. Hill. Arta circuitelor.
L. A. Bessonov. Bazele teoretice ale ingineriei electrice. Circuite electrice.
Radio #2, 1974
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/124777/MICROSEMI/CDLL5305.html
http://www.datasheetarchive.com/CA500-datasheet.html
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cclm0035-5750.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/other/ec051semiconductora.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cld_application_notes.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/ALL_SMD_CLD_curves.pdf
http://www.centralsemi.com/product/smd/select/diodes/CLD.aspx
http://www.semitec-usa.com/downloads/crd.pdf

Platon Konstantinovici Denisov, Simferopol

Un LED este o diodă care luminează atunci când trece curentul prin el. În engleză, LED-ul se numește diodă emițătoare de lumină sau LED.

Culoarea strălucirii LED-ului depinde de aditivii adăugați la semiconductor. Deci, de exemplu, impuritățile de aluminiu, heliu, indiu, fosfor provoacă o strălucire de la roșu la Culoarea galbena. Indiul, galiul, azotul fac ca LED-ul să strălucească de la albastru la verde. Când se adaugă un fosfor la un cristal strălucitor albastru, LED-ul va străluci alb. În prezent, industria produce LED-uri strălucitoare de toate culorile curcubeului, dar culoarea nu depinde de culoarea carcasei LED, ci de aditivii chimici din cristalul său. LED-ul de orice culoare poate avea un corp transparent.

Primul LED a fost realizat în 1962 la Universitatea din Illinois. La începutul anilor 1990 au apărut LED-urile strălucitoare, iar puțin mai târziu cele super luminoase.
Avantajul LED-urilor față de becurile incandescente este de netăgăduit și anume:

* Consum redus de energie - de 10 ori mai eficient decât becurile
* Durată lungă de viață - până la 11 ani de funcționare continuă
* Resursă de durabilitate ridicată - nu vă temeți de vibrații și șocuri
* Varietate mare de culori
* Capacitate de a lucra cu Voltaj scazut
* Siguranta mediului si la incendiu - absenta substantelor toxice in LED-uri. LED-urile nu se încălzesc, ceea ce previne incendiile.

marcaj cu LED

Orez. unu. Designul LED-urilor indicator de 5 mm

Un cristal LED este plasat în reflector. Acest reflector stabilește unghiul inițial de împrăștiere.
Lumina trece apoi prin carcasa din rășină epoxidică. Ajunge la lentilă - și apoi începe să se împrăștie pe părțile laterale la un unghi în funcție de designul lentilei, în practică - de la 5 la 160 de grade.

LED-urile emitente pot fi împărțite în două grupuri mari: LED-uri cu radiații vizibile și LED-uri cu infraroșu (IR). Primele sunt folosite ca indicatoare și surse de iluminare de fundal, cele din urmă - în dispozitive telecomandă, transceiver IR, senzori.
Diodele emițătoare de lumină sunt marcate cu un cod de culoare (Tabelul 1). Mai întâi trebuie să determinați tipul de LED după designul carcasei sale (Fig. 1), apoi să îl clarificați prin marcarea culorii conform tabelului.

Orez. 2. Tipuri de carcase LED

Culori LED

LED-urile vin în aproape toate culorile: roșu, portocaliu, galben, galben, verde, albastru și alb. LED-ul albastru și alb este puțin mai scump decât alte culori.
Culoarea LED-urilor este determinată de tipul de material semiconductor din care sunt fabricate, nu de culoarea plasticului din carcasa lor. LED-urile de orice culoare vin într-o carcasă incoloră, caz în care culoarea poate fi recunoscută doar pornind-o...

Tabelul 1. marcaj cu LED

LED-uri multicolore

Un LED multicolor este aranjat simplu, de regulă, este roșu și verde combinat într-o singură carcasă cu trei picioare. Schimbând luminozitatea sau numărul de impulsuri pe fiecare dintre cristale, puteți obține diferite culori de strălucire.

LED-urile sunt conectate la o sursă de curent, anodul la plus, catodul la minus. Minusul (catodul) LED-ului este de obicei marcat cu o tăietură mică a carcasei sau un cablu mai scurt, dar există excepții, așa că este mai bine să clarificați acest fapt în specificatii tehnice LED specific.

În absența acestor semne, polaritatea poate fi determinată și empiric prin conectarea scurtă a LED-ului la tensiunea de alimentare prin rezistorul corespunzător. Cu toate acestea, acesta nu este cel mai mult mod bun definiții de polaritate. În plus, pentru a evita defectarea termică a LED-ului sau o reducere bruscă a duratei de viață a acestuia, este imposibil să se determine polaritatea prin „metoda poke” fără un rezistor de limitare a curentului. Pentru testare rapidă, un rezistor cu o rezistență nominală de 1kΩ este potrivit pentru majoritatea LED-urilor dacă tensiunea este de 12 V sau mai puțin.

Ar trebui să avertizați imediat: nu trebuie să îndreptați fasciculul LED direct în ochiul dvs. (precum și în ochiul unui prieten) la distanță apropiată, ceea ce vă poate afecta vederea.

Tensiunea de alimentare

Cele două caracteristici principale ale LED-urilor sunt căderea de tensiune și curentul. De obicei, LED-urile sunt evaluate la 20mA, dar există excepții, de exemplu, LED-urile cu patru cipuri sunt de obicei evaluate la 80mA, deoarece un pachet LED conține patru cristale semiconductoare, fiecare consumând 20mA. Pentru fiecare LED, există valori admisibile ale tensiunii de alimentare Umax și Umaxrev (respectiv pentru comutare directă și inversă). Când se aplică tensiuni peste aceste valori, are loc o defecțiune electrică, în urma căreia LED-ul se defectează. Există, de asemenea, o valoare minimă a tensiunii de alimentare Umin, la care LED-ul se aprinde. Gama de tensiuni de alimentare între Umin și Umax este numită zonă „de lucru”, deoarece aici este asigurată funcționarea LED-ului.

Tensiune de alimentare - parametrul pentru LED nu este aplicabil. LED-urile nu au această caracteristică, așa că nu puteți conecta LED-urile direct la o sursă de alimentare. Principalul lucru este ca tensiunea de la care (prin rezistor) este alimentat LED-ul să fie mai mare decât căderea de tensiune continuă a LED-ului (căderea de tensiune continuă este indicată în caracteristică în locul tensiunii de alimentare, iar pentru LED-urile indicatoare convenționale este variază în medie de la 1,8 la 3,6 volți).
Tensiunea indicată pe ambalajul LED-urilor nu este tensiunea de alimentare. Aceasta este căderea de tensiune pe LED. Această valoare este necesară pentru a calcula tensiunea rămasă care „nu a căzut” pe LED, care participă la formula de calcul a rezistenței rezistenței de limitare a curentului, deoarece aceasta este cea care trebuie reglată.
Schimbarea tensiunii de alimentare cu doar o zecime de volt la un LED condiționat (de la 1,9 la 2 volți) va determina o creștere de cincizeci la sută a curentului care curge prin LED (de la 20 la 30 de miliamperi).

Pentru fiecare instanță a unui LED cu același rating, tensiunea potrivită pentru acesta poate fi diferită. Pornind în paralel mai multe LED-uri de aceeași putere și conectându-le la o tensiune de, de exemplu, 2 volți, riscăm să ardem rapid unele copii și să le subluminăm pe altele din cauza răspândirii caracteristicilor. Prin urmare, atunci când conectați LED-ul, este necesar să monitorizați nu tensiunea, ci curentul.

Cantitatea de curent pentru LED este parametrul principal și, de regulă, este de 10 sau 20 de miliamperi. Nu contează care este tensiunea. Principalul lucru este că curentul care curge în circuitul LED se potrivește cu curentul nominal pentru LED. Și curentul este reglat de un rezistor conectat în serie, a cărui valoare este calculată prin formula:

R
Upit este tensiunea de alimentare în volți.
Jos- căderea de tensiune directă pe LED-ul în volți (indicată în specificații și este de obicei în regiunea de 2 volți). Când mai multe LED-uri sunt pornite în serie, mărimile căderilor de tensiune se adună.
eu- curentul maxim direct al LED-ului în amperi (indicat în caracteristici și este de obicei fie 10, fie 20 miliamperi, adică 0,01 sau 0,02 amperi). Când mai multe LED-uri sunt conectate în serie, curentul direct nu crește.
0,75 este factorul de fiabilitate pentru LED.

De asemenea, nu trebuie să uitați de puterea rezistorului. Puteți calcula puterea folosind formula:

P este puterea rezistenței în wați.
Upit- tensiunea efectivă (efectivă, rms) a sursei de alimentare în volți.
Jos- căderea de tensiune directă pe LED-ul în volți (indicată în specificații și este de obicei în regiunea de 2 volți). Când mai multe LED-uri sunt pornite în serie, mărimile căderilor de tensiune se adună. .
R este rezistența rezistenței în ohmi.

Calculul rezistenței de limitare a curentului și al puterii sale pentru un LED

Caracteristici tipice ale LED-urilor

Parametri tipici ai LED-ului indicator alb: curent 20 mA, tensiune 3,2 V. Astfel, puterea acestuia este de 0,06 W.

De asemenea, se face referire la LED-urile de putere redusă care sunt montate pe suprafață - SMD. Iluminează butoanele telefonului tău mobil, ecranul monitorului tău, dacă este cu iluminare LED de fundal, sunt folosite pentru a face decorative banda led autoadeziv și multe altele. Există două tipuri cele mai comune: SMD 3528 și SMD 5050. Primele conțin același cristal ca și LED-urile indicatoare cu cabluri, adică puterea sa este de 0,06 W. Dar al doilea - trei astfel de cristale, deci nu mai poate fi numit LED - acesta este un ansamblu LED. Este obișnuit să apelați LED-uri SMD 5050, dar acest lucru nu este în întregime corect. Acestea sunt ansambluri. Puterea lor totală, respectiv, este de 0,2 wați.
Tensiunea de funcționare a unui LED depinde de materialul semiconductor din care este realizat, respectiv, există o relație între culoarea LED-ului și tensiunea de funcționare a acestuia.

Tabel de cădere de tensiune LED în funcție de culoare

După mărimea căderii de tensiune la testarea LED-urilor cu un multimetru, puteți determina culoarea aproximativă a strălucirii LED-ului conform tabelului.

Comutarea în serie și paralelă a LED-urilor

Când conectați LED-uri în serie, rezistența rezistorului de limitare este calculată în același mod ca și cu un LED, doar căderile de tensiune ale tuturor LED-urilor sunt adunate conform formulei:

Când conectați LED-uri în serie, este important să știți că toate LED-urile folosite într-o ghirlandă trebuie să fie de aceeași marcă. Această afirmație nu trebuie luată ca o regulă, ci ca o lege.

Pentru a afla care este numărul maxim de LED-uri care pot fi folosite într-o ghirlandă, ar trebui să utilizați formula

* Nmax - numărul maxim admis de LED-uri într-o ghirlandă
* Upit - Tensiunea sursei de alimentare, cum ar fi o baterie sau un acumulator. În volți.
* Upr - Tensiunea directă a LED-ului luată din caracteristicile sale de pașaport (de obicei în intervalul de la 2 la 4 volți). În volți.
* Pe măsură ce temperatura se schimbă și LED-ul îmbătrânește, Upr poate crește. Coeff. 1.5 oferă o marjă pentru un astfel de caz.

În acest număr, „N” poate fi o fracție, cum ar fi 5,8. Desigur, nu veți putea folosi 5,8 LED-uri, prin urmare, partea fracțională a numărului ar trebui să fie aruncată, lăsând doar un număr întreg, adică 5.

Rezistorul de limitare pentru conectarea în serie a LED-urilor se calculează în același mod ca pentru o singură conexiune. Dar în formule, se adaugă încă o variabilă „N” - numărul de LED-uri din ghirlandă. Este foarte important ca numărul de LED-uri dintr-o ghirlandă să fie mai mic sau egal cu „Nmax” - numărul maxim permis de LED-uri. În general, trebuie îndeplinită următoarea condiție: N =

Vă prezentăm acum formulele de calcul modernizate pentru conectarea în serie.

Toate celelalte calcule sunt efectuate în același mod ca și calculul unui rezistor atunci când LED-ul este pornit singur.

Dacă tensiunea de alimentare nu este suficientă nici măcar pentru două LED-uri conectate în serie, atunci fiecare LED trebuie să aibă propriul rezistor de limitare.

Punerea în paralel a LED-urilor cu un rezistor comun este o idee proastă. De regulă, LED-urile au o gamă largă de parametri, necesită tensiuni ușor diferite fiecare, ceea ce face ca o astfel de conexiune să fie practic inoperabilă. Una dintre diode va străluci mai strălucitoare și va prelua mai mult curent până când nu va eșua. O astfel de conexiune accelerează foarte mult degradarea naturală a cristalului LED. Dacă LED-urile sunt conectate în paralel, fiecare LED trebuie să aibă propriul său rezistor de limitare.

Conectarea în serie a LED-urilor este de preferat și din punct de vedere al consumului economic al sursei de alimentare: întregul circuit în serie consumă exact la fel de mult curent ca un LED. Și când sunt conectate în paralel, curentul este de atâtea ori mai mare decât câte LED-uri paralele avem.

Calcularea rezistenței de limitare pentru LED-urile conectate în serie este la fel de simplă ca și pentru unul singur. Pur și simplu însumăm tensiunea tuturor LED-urilor, scădem suma rezultată din tensiunea de alimentare (aceasta va fi căderea de tensiune pe rezistor) și împărțim la curentul LED-urilor (de obicei 15 - 20 mA).

Și dacă avem o mulțime de LED-uri, câteva zeci, iar sursa de alimentare nu ne permite să le conectăm pe toate în serie (tensiune nu este suficientă)? Apoi determinăm, pe baza tensiunii sursei de alimentare, câte LED-uri putem conecta în serie. De exemplu, pentru 12 volți, acestea sunt 5 LED-uri de doi volți. De ce nu 6? Dar la urma urmei, ceva trebuie să cadă și pe rezistența de limitare. Iată cei 2 volți rămași (12 - 5x2) și luați-l pentru calcul. Pentru un curent de 15 mA, rezistența va fi 2/0,015 = 133 ohmi. Cel mai apropiat standard este de 150 ohmi. Dar astfel de lanțuri de cinci LED-uri și câte un rezistor fiecare, putem deja conecta câte dorim.Această metodă se numește conexiune paralel-serială.

Dacă există LED-uri de diferite mărci, atunci le combinăm în așa fel încât fiecare ramură să aibă LED-uri de UN singur tip (sau cu același curent de funcționare). În acest caz, nu este necesar să se respecte aceeași tensiune, deoarece ne calculăm propria rezistență pentru fiecare ramură.

Apoi, luați în considerare un circuit de comutare LED stabilizat. Să atingem fabricarea unui stabilizator de curent. Există un cip KR142EN12 (un analog străin al LM317), care vă permite să construiți un stabilizator de curent foarte simplu. Pentru a conecta LED-ul (vezi figura), se calculează valoarea rezistenței R = 1,2 / I (1,2 - căderea de tensiune nu stabilizator) Adică la un curent de 20 mA, R = 1,2 / 0,02 = 60 Ohm. Stabilizatorii sunt proiectați pentru o tensiune maximă de 35 volți. Este mai bine să nu le tensionați așa și să aplicați maxim 20 de volți. Cu această includere, de exemplu, un LED alb de 3,3 volți, este posibilă alimentarea stabilizatorului cu tensiune de la 4,5 la 20 volți, în timp ce curentul de pe LED va corespunde unei valori constante de 20 mA. La o tensiune de 20V, constatăm că la un astfel de stabilizator pot fi conectate în serie 5 LED-uri albe, fără să-i pese de tensiunea pe fiecare dintre ele, curentul din circuit va curge 20mA (excesul de tensiune se va stinge pe stabilizator). ).

Important! Într-un dispozitiv cu un număr mare de LED-uri, curge un curent mare. Este strict interzisă conectarea unui astfel de dispozitiv la sursa de alimentare pornită. În acest caz, la punctul de conectare apare o scânteie, ceea ce duce la apariția unui impuls de curent mare în circuit. Acest impuls dezactivează LED-urile (în special cele albastre și albe). Dacă LED-urile funcționează într-un mod dinamic (aprins, stins și clipește constant) și acest mod se bazează pe utilizarea unui releu, atunci scânteile pe contactele releului ar trebui excluse.

Fiecare lanț trebuie asamblat din LED-uri cu aceiași parametri și de la același producător.
De asemenea, important! O schimbare a temperaturii ambientale afectează curentul care curge prin cristal. Prin urmare, este de dorit să se fabrice dispozitivul astfel încât curentul care curge prin LED să nu fie de 20 mA, ci de 17-18 mA. Pierderea luminozității va fi nesemnificativă, dar o durată lungă de viață este garantată.

Cum se alimentează un LED dintr-o rețea de 220 V.

S-ar părea că totul este simplu: punem o rezistență în serie și atât. Dar trebuie să vă amintiți o caracteristică importantă a LED-ului: tensiunea inversă maximă admisă. Majoritatea LED-urilor au aproximativ 20 de volți. Și când îl conectați la rețea cu polaritate inversă (curentul este alternativ, o jumătate de perioadă merge într-o direcție, iar cealaltă jumătate merge în direcția opusă), i se va aplica tensiunea de amplitudine completă a rețelei - 315 volți! De unde o asemenea cifra? 220 V este tensiunea efectivă, în timp ce amplitudinea este în (rădăcină de 2) \u003d de 1,41 ori mai mult.
Prin urmare, pentru a salva LED-ul, trebuie să puneți o diodă în serie cu acesta, care nu va lăsa tensiunea inversă să treacă la el.

O altă opțiune pentru conectarea LED-ului la rețeaua 220v:

Sau puneți două LED-uri spate în spate.

Opțiunea de alimentare cu un rezistor de stingere nu este cea mai optimă: o putere semnificativă va fi eliberată pe rezistor. Într-adevăr, dacă aplicăm un rezistor de 24 kΩ (curent maxim 13 mA), atunci puterea disipată pe acesta va fi de aproximativ 3 wați. Puteți să o reduceți la jumătate pornind dioda în serie (atunci căldura va fi eliberată doar în timpul unui semiciclu). Dioda trebuie să fie pentru o tensiune inversă de minim 400 V. Când aprinzi două LED-uri de contor (sunt chiar și cele cu două cristale într-o carcasă, de obicei de culori diferite, un cristal este roșu, celălalt este verde), poate pune două rezistențe de doi wați, fiecare cu o rezistență de două ori mai mică.
Voi face o rezervare că folosind un rezistor rezistență mare(de exemplu, 200 kOhm), puteți porni LED-ul fără o diodă de protecție. Curentul de defalcare inversă va fi prea scăzut pentru a provoca distrugerea cristalului. Desigur, luminozitatea este foarte mică, dar, de exemplu, pentru a ilumina comutatorul din dormitor în întuneric, va fi destul de suficient.
Datorită faptului că curentul din rețea este alternativ, este posibil să se evite risipa inutilă de energie electrică pentru încălzirea aerului cu un rezistor limitator. Rolul său poate fi jucat de un condensator care trece curent alternativ fără a se încălzi. De ce este așa este o întrebare separată, o vom analiza mai târziu. Acum trebuie să știm că, pentru ca condensatorul să treacă curent alternativ, ambele semicicluri ale rețelei trebuie să treacă în mod necesar prin el. Dar un LED conduce curentul doar într-o singură direcție. Deci, punem o diodă obișnuită (sau un al doilea LED) în paralel cu LED-ul și va sări peste a doua jumătate de ciclu.

Dar acum ne-am deconectat circuitul de la rețea. Pe condensator a rămas o tensiune (până la amplitudinea maximă, dacă ne amintim, egală cu 315 V). Pentru a evita șocurile electrice accidentale, vom furniza un rezistor de descărcare de mare valoare în paralel cu condensatorul (astfel încât în timpul funcționării normale să circule un curent mic, care să nu provoace încălzirea acestuia), care, atunci când este deconectat de la rețea , va descărca condensatorul într-o fracțiune de secundă. Și pentru protecție împotriva impulsurilor Curent de încărcare pune, de asemenea, o rezistență scăzută. De asemenea, va juca rolul unei siguranțe, ardându-se instantaneu în cazul în care condensatorul se defectează accidental (nimic nu durează pentru totdeauna, iar acest lucru se întâmplă).

Condensatorul trebuie să fie de cel puțin 400 de volți, sau special pentru circuite curent alternativ tensiune de cel puțin 250 volți.
Și dacă vrem să facem bec led mai multe LED-uri? Le pornim pe toate în serie, dioda care se apropie este suficientă pentru una.

Dioda trebuie să fie proiectată pentru un curent nu mai mic decât curentul prin LED-uri, tensiune inversă - nu mai mică decât suma tensiunii de pe LED-uri. Mai bine, luați un număr par de LED-uri și porniți-le în anti-paralel.

În figură, în fiecare lanț sunt desenate trei LED-uri, de fapt pot fi mai mult de o duzină de ele.
Cum se calculează un condensator? Din tensiunea de amplitudine a rețelei de 315V, scădem suma căderilor de tensiune pe LED-uri (de exemplu, pentru trei albe, aceasta este de aproximativ 12 volți). Obținem căderea de tensiune pe condensator Up \u003d 303 V. Capacitatea în microfarad va fi egală cu (4,45 * I) / Up, unde I este curentul necesar prin LED-uri în miliamperi. În cazul nostru, pentru 20 mA, capacitatea va fi (4,45 * 20) / 303 = 89/303 ~= 0,3 uF. Puteți pune doi condensatori de 0,15 uF (150 nF) în paralel.

Cele mai frecvente greșeli la conectarea LED-urilor

1. Conectarea LED-ului direct la o sursă de alimentare fără limitator de curent (rezistor sau cip de driver special). Discutat mai sus. LED-ul se defectează rapid din cauza unei cantități de curent prost controlate.

2. Conectarea LED-urilor conectate în paralel la un rezistor comun. În primul rând, datorită posibilei împrăștieri a parametrilor, LED-urile se vor aprinde cu luminozitate diferită. În al doilea rând, și mai semnificativ, dacă unul dintre LED-uri se defectează, curentul celui de-al doilea se va dubla și, de asemenea, se poate arde. În cazul utilizării unui singur rezistor, este mai convenabil să conectați LED-urile în serie. Apoi, atunci când calculăm rezistorul, lăsăm curentul același (de exemplu, 10 mA) și adăugăm căderea de tensiune directă a LED-urilor (de exemplu, 1,8 V + 2,1 V = 3,9 V).

3. Pornirea LED-urilor în serie, proiectate pentru diferiți curenți. În acest caz, unul dintre LED-uri fie se va uza, fie va străluci slab - în funcție de setarea curentă a rezistenței de limitare.

4. Instalarea unui rezistor de rezistenta insuficienta. Ca urmare, curentul care trece prin LED este prea mare. Deoarece o parte din energie este convertită în căldură din cauza defectelor rețelei cristaline, aceasta devine prea mare la curenți mari. Cristalul se supraîncălzește, drept urmare durata de viață a acestuia este redusă semnificativ. Cu o supraestimare și mai mare a curentului, din cauza încălzirii regiunii de joncțiune p-n, randamentul cuantic intern scade, luminozitatea LED-ului scade (acest lucru este vizibil mai ales pentru LED-urile roșii), iar cristalul începe să se dezintegreze catastrofal.

5. Conectarea LED-ului la rețeaua de curent alternativ (de ex. 220V) fără a lua măsuri pentru limitarea tensiunii inverse. Majoritatea LED-urilor au o limită de tensiune inversă de aproximativ 2 volți, în timp ce tensiunea de jumătate de ciclu inversă atunci când LED-ul este stins creează o cădere de tensiune pe el egală cu tensiunea de alimentare. Există multe scheme diferite care exclud efectul distructiv al tensiunii inverse. Cel mai simplu este discutat mai sus.

6. Instalarea unui rezistor de putere insuficientă. Ca urmare, rezistorul devine foarte fierbinte și începe să topească izolația firelor care îl ating. Apoi vopseaua arde pe ea și, în cele din urmă, se prăbușește sub influența temperaturii ridicate. Rezistorul poate disipa fără durere nu mai mult decât puterea pentru care este proiectat.

LED-uri intermitente

LED-ul intermitent (MSD) este un LED cu un generator de impulsuri integrat încorporat cu o frecvență de clipire de 1,5-3 Hz.
În ciuda compactității sale, LED-ul intermitent include un generator de cip semiconductor și câteva elemente suplimentare. De asemenea, merită remarcat faptul că LED-ul intermitent este destul de versatil - tensiunea de alimentare a unui astfel de LED poate varia de la 3 la 14 volți pentru înaltă tensiune și de la 1,8 până la 5 volți pentru specimenele de joasă tensiune.

Calități distinctive ale diodei setare intermitente:

În unele variante de LED-uri intermitente, pot fi încorporate mai multe (de obicei 3) LED-uri multicolore cu intervale diferite de aprindere.
Utilizarea LED-urilor intermitente este justificată în dispozitivele compacte unde cerințe ridicate la dimensiunile elementelor radio și sursei de alimentare - LED-urile intermitente sunt foarte economice, deoarece circuit electronic MSD-ul se bazează pe structuri MOS. Un LED intermitent poate înlocui cu ușurință o întreagă unitate funcțională.

Denumirea grafică simbolică a unui LED intermitent pe diagramele de circuit nu este diferită de desemnarea unui LED convențional, cu excepția faptului că liniile săgeților sunt punctate și simbolizează proprietățile intermitente ale LED-ului.

Dacă te uiți prin carcasa transparentă a LED-ului intermitent, vei observa că structura este compusă din două părți. Pe baza catodului (terminal negativ), este plasat un cristal de diodă emițătoare de lumină.
Cipul oscilatorului este situat pe baza terminalului anodului.
Prin intermediul a trei jumperi de sârmă de aur sunt conectate toate părțile acestui dispozitiv combinat.

Este ușor să distingeți un MSD de un LED convențional prin aspect, examinându-și corpul în lumină. În interiorul MSD-ului sunt două substraturi de aproximativ aceeași dimensiune. Pe primul dintre ele se află un cub emițător de lumină cristalin realizat dintr-un aliaj de pământuri rare.
Pentru crestere flux luminos, focalizarea și formarea fasciculului, se folosește un reflector parabolic din aluminiu (2). În MSD, este puțin mai mic în diametru decât într-un LED convențional, deoarece a doua parte a pachetului este ocupată de un substrat cu un circuit integrat (3).
Ambele substraturi sunt conectate electric între ele prin doi jumperi de sârmă de aur (4). Corpul MSD (5) este realizat din plastic mat care difuzează lumina sau din plastic transparent.
Emițătorul din MSD nu este situat pe axa de simetrie a carcasei, prin urmare, pentru a asigura o iluminare uniformă, se folosește cel mai adesea un ghidaj de lumină difuză color monolit. Carcasa transparentă se găsește numai în MSD-urile de diametre mari cu un model de radiație îngust.

Cipul oscilatorului constă dintr-un oscilator master de înaltă frecvență - funcționează constant - frecvența sa, conform diverselor estimări, fluctuează în jurul a 100 kHz. Împreună cu generatorul RF funcționează un divizor pe elemente logice, care împarte frecvența înaltă la o valoare de 1,5-3 Hz. Utilizarea unui generator de înaltă frecvență împreună cu un divizor de frecvență se datorează faptului că implementarea unui generator de joasă frecvență necesită utilizarea unui condensator cu o capacitate mare pentru circuitul de temporizare.

Pentru a aduce frecvența înaltă la o valoare de 1-3 Hz, se folosesc divizoare pe elemente logice, care sunt ușor de plasat pe o zonă mică a cristalului semiconductor.
Pe lângă oscilatorul RF principal și divizorul, pe substratul semiconductorului sunt realizate o cheie electronică și o diodă de protecție. Pentru LED-urile intermitente, proiectate pentru o tensiune de alimentare de 3-12 volți, este încorporat și o rezistență de limitare. MSD-urile de joasă tensiune nu au un rezistor de limitare. Este necesară o diodă de protecție pentru a preveni deteriorarea microcircuitului atunci când puterea este inversată.

Pentru funcționarea fiabilă și pe termen lung a MSD-urilor de înaltă tensiune, este de dorit să se limiteze tensiunea de alimentare la 9 volți. Odată cu creșterea tensiunii, puterea disipată a MSD crește și, în consecință, încălzirea cristalului semiconductor. În timp, căldura excesivă poate determina degradarea rapidă a LED-ului intermitent.

Puteți verifica în siguranță funcționalitatea unui LED intermitent folosind o baterie de 4,5 volți și un rezistor de 51 ohmi conectat în serie cu LED-ul, cu o putere de cel puțin 0,25 wați.

Starea diodei IR poate fi verificată folosind o cameră a telefonului mobil.
Pornim camera în modul de fotografiere, prindem dioda de pe dispozitiv (de exemplu, telecomandă), apăsăm butoanele de pe telecomandă, dioda IR de lucru ar trebui să clipească în acest caz.

În concluzie, ar trebui să acordați atenție problemelor precum lipirea și montarea LED-urilor. Acest lucru este, de asemenea, foarte întrebări importante care le afectează viabilitatea.
LED-urile și microcircuitele se tem de conexiune statică, necorespunzătoare și supraîncălzire, lipirea acestor părți ar trebui să fie cât mai rapidă posibil. Ar trebui să utilizați un fier de lipit cu putere redusă, cu o temperatură la vârf de cel mult 260 de grade și să lipiți timp de cel mult 3-5 secunde (recomandările producătorului). Nu va fi de prisos să folosiți pensete medicale la lipire. LED-ul este luat cu o pensetă mai sus de corp, ceea ce asigură o îndepărtare suplimentară a căldurii din cristal în timpul lipirii.
Picioarele LED-ului trebuie să fie îndoite cu o rază mică (pentru a nu se rupe). Ca urmare a curbelor complicate, picioarele de la baza carcasei ar trebui să rămână în poziția din fabrică și ar trebui să fie paralele și nu tensionate (altfel va obosi și cristalul va cădea de pe picioare).