過電流からの高出力LEDの保護。スキーム、説明

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高出力 LED を過電流から保護します。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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複数の LED に電力を供給する一般的な方法は、並列接続された 20 つの独立したストリングに LED を接続することです。この場合、制御回路は安価で単純であることがわかり、さらに、並列接続された両方のガーランドに必要な電源電圧は、XNUMXつの大きなガーランドに電力を供給する場合のXNUMX分のXNUMXで済みます。ただし、この場合の制御回路は XNUMX 倍の電流を供給する必要があり、さらに、両方のガーランドに電力を供給するために電流を分岐し、LED の直流電圧降下に依存しない回路も必要です。 LED の順方向電圧降下耐性は XNUMX% と高く、この電圧は温度や LED の経年変化によって変化します。

カレントミラーは電流をうまく分割します。しかし、LED が故障すると、カレントミラーによる電流の増加が生じ、壊滅的な結果につながります。ただし、カレントミラーは、任意の数の 350mA LED からなる 1 つの並列 LED ストリングを、許容できないほどの高電流が発生することから部分的に保護できます (図 XNUMX)。

過電流からの高出力LEDの保護
米。 1. 熱結合を確実にするために、トランジスタ Q1 と Q2 のボディを相互に接続する必要があります。

この回路はストリング間の電流を約 2% の精度で等化できます。この精度はエミッタ回路の抵抗器 R0,5 と R1 の 2 ボルトの電圧降下によるもので、公称値は 1,5 オームであり、精度は 1% です。抵抗 R3 での電圧降下は、LED ストリングでの不整合な電圧降下を補償し、Q1 と Q2 の動作点を線形領域に保ちます。この電圧降下は、両方のストリングが何個の LED で構成されているかによって異なります。

1 番目のガーランドの LED のいずれかが故障 (破損) すると、トランジスタ Q2 と Q700 のベース電流が停止し、トランジスタがオフになり、2 番目のガーランドを流れる電流が停止します。最初のガーランドの LED が故障 (破損) した場合、XNUMX 倍の電流 (XNUMX mA) が XNUMX 番目のガーランドに流れ、確実に無効になります。したがって、XNUMX番目の花輪の保護が必要です。この問題は、XNUMX つのコンポーネントを追加するだけで解決されます (図 XNUMX)。

過電流からの高出力LEDの保護
米。 2. カレントミラーにいくつかのダイオードとトランジスタを追加することで、LED の故障を防ぐことができます。

通常動作中、ダイオード D3 と D0,7 の両方が順方向に電流を流すため、トランジスタ Q1 はエミッタ-コレクタ間電圧が 2 ボルトの線形モードになります。 Q3 による消費電力はわずか約 0,5W なので、ヒートシンクは必要ありません。 Q700 コレクタからの 3 mA の電源電流は、ガイドダイオード D2 とカレントミラーによって LED ストリング間で半分に分割されます。ストリング 1 の LED のいずれかが故障すると、ダイオード D2 がトランジスタ Q3 のベース電流をブロックし、トランジスタ Q2 をオフにします。電源電流がガーランド XNUMX に流れなくなり、ガーランド XNUMX が節約されます。

抵抗器 R2 の抵抗値をわずかに増やすことによって、ダイオード D0,7 の両端の 3 ボルトの降下を補償する必要があります。カレントミラーはあらゆる種類の LED に適用できます。主なことは、トランジスタの最大電流 (1,5 A) を超えないことです。カレントミラーの動作は、LED に電力を供給する任意の電流源、または 317 極電流源として接続された電圧レギュレータ (National Semiconductor 製 LMXNUMX など) によってチェックできます。

この回路は、各ストリングに 700 つの LED を備えた XNUMX mA 電流源として動作する統合レギュレータを使用してテストされました。

著者：ルカブルーノ、イタリア

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