Схема стабилизатора тока для светодиодов. Схемы стабилизаторов тока для светодиодов: особенности и принципы работы — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие существуют схемы стабилизаторов тока для светодиодов. Как работают линейные и импульсные стабилизаторы тока. Какие преимущества и недостатки у разных типов стабилизаторов для светодиодов. Как правильно выбрать и рассчитать стабилизатор тока для светодиодной нагрузки.

Содержание

Особенности питания светодиодов и необходимость стабилизации тока

Светодиоды являются полупроводниковыми приборами с нелинейной вольтамперной характеристикой. Это означает, что даже небольшое изменение напряжения на светодиоде может привести к значительному изменению протекающего через него тока. Такая особенность создает ряд проблем при питании светодиодов:

Риск выхода светодиода из строя при превышении максимально допустимого тока
Нестабильность яркости свечения при колебаниях напряжения питания
Разброс яркости между отдельными светодиодами из-за разброса параметров

Поэтому для обеспечения надежной и стабильной работы светодиодов необходимо использовать специальные схемы стабилизации протекающего через них тока. Рассмотрим основные типы таких стабилизаторов и их особенности.

Линейные стабилизаторы тока для светодиодов

Линейные стабилизаторы являются наиболее простыми схемами для поддержания постоянного тока через светодиоды. Их принцип работы основан на использовании активного элемента (транзистора или микросхемы), который работает в линейном режиме и рассеивает излишнюю мощность в виде тепла.

Простейший линейный стабилизатор на резисторе

Самым простым вариантом является включение токоограничивающего резистора последовательно со светодиодом. Ток через светодиод в этом случае определяется формулой:

I = (Vпит — Vсд) / R

где Vпит — напряжение питания, Vсд — падение напряжения на светодиоде, R — сопротивление резистора.

Основные недостатки такого решения:

Низкий КПД из-за рассеивания мощности на резисторе
Нестабильность тока при изменении напряжения питания

Необходимость подбора резистора при замене светодиода

Стабилизатор на микросхеме LM317

Более совершенным вариантом является использование линейного стабилизатора на основе микросхемы LM317. Эта микросхема поддерживает постоянное падение напряжения 1.25В между выводами OUT и ADJ. Подключив резистор между этими выводами, можно задать стабильный ток через светодиод:

I = 1.25В / R

Преимущества такого решения:

Стабильный ток независимо от напряжения питания
Простота схемы
Возможность регулировки тока

Недостатки:

Низкий КПД при большой разнице между входным и выходным напряжением
Необходимость теплоотвода при больших токах

Импульсные стабилизаторы тока для светодиодов

Импульсные стабилизаторы обеспечивают более высокий КПД по сравнению с линейными за счет использования ключевого режима работы. Рассмотрим основные типы таких схем.

Понижающий импульсный стабилизатор

Принцип работы понижающего стабилизатора основан на периодическом подключении источника питания к нагрузке через ключ. Среднее значение тока через нагрузку регулируется изменением скважности импульсов управления ключом.

Основные преимущества:

Высокий КПД (до 95%)
Возможность работы при большой разнице входного и выходного напряжения
Малые габариты

Недостатки:

Более сложная схема
Наличие пульсаций выходного тока
Электромагнитные помехи

Повышающий импульсный стабилизатор

Повышающий стабилизатор позволяет получить на выходе напряжение выше входного. Это дает возможность подключать большее количество последовательно соединенных светодиодов.

Особенности повышающих стабилизаторов:

Возможность работы от низковольтных источников питания
Высокий КПД
Сложность схемы
Повышенные пульсации выходного тока

Выбор оптимального типа стабилизатора для светодиодов

При выборе схемы стабилизатора тока для светодиодов следует учитывать следующие факторы:

Требуемая мощность и ток нагрузки
Диапазон входных напряжений
Допустимый уровень пульсаций
Требования по КПД и тепловыделению
Стоимость и сложность реализации

Для маломощных светодиодов (до 1Вт) оптимальным выбором будут простые линейные стабилизаторы. Для мощных светодиодов и светодиодных лент лучше использовать импульсные схемы, обеспечивающие высокий КПД.

Расчет параметров стабилизатора тока для светодиодов

При проектировании стабилизатора тока для светодиодов необходимо выполнить следующие расчеты:

Определить требуемый ток через светодиоды
Рассчитать суммарное падение напряжения на светодиодах
Выбрать тип стабилизатора с учетом входного напряжения

Рассчитать номиналы компонентов схемы
Проверить тепловой режим работы компонентов

Рассмотрим пример расчета линейного стабилизатора на LM317 для питания 3 последовательно соединенных светодиодов током 350 мА:

Ток через светодиоды I = 350 мА
Падение напряжения на светодиодах U_сд = 3 * 3.2В = 9.6В
Входное напряжение U_вх = 12В
Токозадающий резистор R = 1.25В / 0.35А = 3.57 Ом
Мощность рассеивания на LM317: P = (12В — 9.6В) * 0.35А = 0.84 Вт

Таким образом, для данной схемы потребуется резистор мощностью 0.5 Вт и небольшой радиатор для микросхемы LM317.

Практические рекомендации по применению стабилизаторов тока для светодиодов

При разработке и эксплуатации схем стабилизации тока для светодиодов следует учитывать следующие моменты:

Обеспечить надежный теплоотвод от мощных светодиодов и элементов стабилизатора

Использовать качественные компоненты с запасом по мощности
Применять защиту от короткого замыкания и перегрева
Минимизировать длину проводников в высокочастотных цепях
Использовать сглаживающие фильтры для уменьшения пульсаций

Соблюдение этих рекомендаций позволит создать надежный и эффективный источник питания для светодиодных систем освещения.

Заключение

Стабилизаторы тока являются важным элементом схем питания светодиодов, обеспечивающим их надежную и эффективную работу. Выбор оптимального типа стабилизатора зависит от конкретных требований к системе освещения. Правильный расчет параметров и соблюдение рекомендаций по применению позволяет создавать качественные и долговечные светодиодные осветительные приборы.

Стабилизатор тока для светодиодов

Светодиод – полупроводниковый прибор с нелинейной вольтамперной характеристикой. При незначительном изменении напряжения, ток через него может изменяться в разы. Поэтому для обеспечения надлежащего питания светодиодов требуется стабилизатор тока.

Стабилизатор тока – устройство, которое поддерживает постоянный ток в нагрузке, независимо от падения напряжения на ней. По принципу действия он может быть линейным или импульсным. Линейный стабилизатор регулирует выходные параметры за счет распределения мощности между нагрузкой и своим внутренним сопротивлением, поэтому он менее эффективен, чем импульсный. Последний же использует принцип широтно-импульсной модуляции и отдает в нагрузку ровно столько мощности, сколько нужно. При этом КПД может превышать 90%. Однако импульсный стабилизатор имеет более сложную схему и более высокую стоимость.

Воспользуемся микросхемой LM317. На ее основе может быть построена схема линейного стабилизатора тока. Микросхема LM317 имеет три вывода и выпускается в стандартных корпусах ТО-220, ТО-263, SOT-223 и ТО-252 (D²PAK). Значение дифференциального напряжения между выводами V_out и V_in не должно превышать 40 В.

Простейшая схема линейного источника тока на LM317 изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Линейный стабилизатор на LM317

Принцип работы заключается в том, что микросхема LM317 поддерживает разность потенциалов между выходом V_out и выводом Adjust на уровне 1,25 В. Получается, что, пренебрегая I_Adj (его значение по data sheet не более 100 мкА), значение силы тока через нагрузку, вне зависимости от напряжения на ней, будет определяться как 1,25/R₁.

Входное напряжение всегда должно быть по крайней мере на 3 В больше выходного V_out.

Корпус LM317 должен быть закреплен на радиатор, так как даже при 0,7 А и минимальной разнице входного и выходного напряжения, на микросхеме будет рассеиваться мощность 2,1 Вт.

Схема на LM317 очень проста, но очень неэффективна, и на практике может быть применена только для малых токов, в случае, когда по каким-то причинам нельзя использовать импульсный стабилизатор.

Наиболее простой и недорогой импульсный стабилизатор можно построить на основе микросхемы HV9910. Схема приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема импульсного источника тока на HV9910

Схема работает следующим образом:

микросхема HV9910 при подаче питания открывает ключ Q1, через светодиоды и дроссель L1 и резистор R_cs начинает протекать ток. Когда падение напряжения на R_cs достигает значения 250 мВ, микросхема закрывает ключ и ток под действием энергии запасенной в дросселе начинает течь через диод D1. Далее процесс повторяется циклически, управляемый внутренним генератором, частота которого задается резистором R_T.

Схема довольно проста и надежна, работает при значениях входного напряжения от 8 до 450 В. Кроме того, ее можно приспособить к работе от сети, поставив на входе простейший выпрямитель (диодный мост и накопительный конденсатор). Вся необходимая информация для расчета номиналов используемых компонентов приведена в data sheet производителя.

Существует еще более простая схема питания светодиодов – для этих целей можно использовать полностью интегральный стабилизатор тока (или драйвер). Примером такого драйвера может служить микросхема LDD-XXXH фирмы MeanWell. Под ХХХ зашифровано значение выходного тока, например, исполнение на 350 мА будет иметь наименование LDD-350H. Никаких дополнительных компонентов не требуется – драйвер подключается напрямую к светодиодам.

Входное напряжение от 8 до 56 В, КПД до 97%!

Рисунок 3 – Интегральный драйвер для светодиодов

Стабилизатор тока для светодиодов

Ни для кого не секрет, что светодиодные лампы периодически перегорают, несмотря на продолжительные гарантийные сроки. У таких ламп имеются определенные параметры, требующие обязательной стабилизации. Это сила тока в самой лампе и падение напряжения в питающей сети. Для решения этой проблемы используется стабилизатор тока для светодиодов. Но, не все стабилизаторы могут решить поставленную задачу. Поэтому в некоторых случаях рекомендуется изготавливать стабилизатор своими руками. Прежде чем приступать к этому процессу следует разобраться в назначении, устройстве и принципе работы стабилизатора, чтобы не допустить ошибок при сборке схемы.

Содержание

Назначение стабилизатора

Основной функцией стабилизатора является выравнивание тока, независимо от перепадов напряжения в электрической сети. Всего существует два типа стабилизирующих устройств – линейные и импульсные. В первом случае осуществляется регулировка всех выходных параметров путем распределения мощности между нагрузкой и собственным сопротивлением.

Второй вариант значительно эффективнее, поскольку в этом случае на светодиоды поступает лишь необходимое количество мощности. Действие таких стабилизаторов основано на принципе широтно-импульсной модуляции.

У импульсных стабилизаторов более высокий коэффициент полезного действия, составляющий не менее 90%. Однако у них довольно сложная схема и соответственно высокая стоимость по сравнению с приборами линейного типа. Следует отметить, что использование стабилизаторов LM317 допустимо только для линейных схем. Они не могут включаться в цепи с большими значениями токов. Именно поэтому данные устройства наилучшим образом подходят для совместного использования со светодиодами.

Необходимость использования стабилизаторов объясняется особенностями параметров светодиодов. Они отличаются нелинейной вольтамперной характеристикой, когда изменение напряжения на светодиоде приводит к непропорциональному изменению тока. С увеличением напряжения, возрастание тока в самом начале происходит очень медленно, поэтому свечения не наблюдается. Далее, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света с одновременным быстрым возрастанием тока. Если напряжение продолжает увеличиваться, в этом случае происходит еще большее возрастание тока, что приводит к сгоранию светодиода.

Характеристики светодиодов отражают значение порогового напряжения в виде прямого напряжения при номинальном токе. Показатель номинального тока для большинства светодиодов малой мощности составляет 20 мА. Мощные светодиоды требуют более высокого номинального тока, достигающего 350 мА и выше. Они выделяют большое количество тепла и устанавливаются на специальные теплоотводы.

Для того чтобы обеспечить нормальную работу светодиодов, питание к ним должно подключаться через стабилизатор тока. Это связано с разбросом порогового напряжения. То есть, различные типы светодиодов отличаются разным прямым напряжением. Даже у однотипных ламп может быть не одинаковое прямое напряжение, причем не только его минимальное, но и максимальное значение.

Таким образом, если подключить параллельно два светодиода к одному и тому же источнику, то они будут пропускать через себя совершенно разный ток. Различие токов приводит к преждевременному выходу их из строя или мгновенному перегоранию. Чтобы избежать подобных ситуаций, светодиоды рекомендуется включать совместно со стабилизирующими устройствами, предназначенные для выравнивания тока и доведения его до определенной, заданной величины.

Стабилизирующие устройства линейного типа

С помощью стабилизатора выполняется установка тока, проходящего через светодиод, с заданным значением, не зависящим от напряжения, приложенного к схеме. Если напряжение превысит пороговый уровень, ток все равно останется прежним и не будет изменяться. В дальнейшем, когда общее напряжение увеличится, его рост произойдет лишь на стабилизаторе тока, а на светодиоде оно останется неизменным.

Таким образом, при неизменных параметрах светодиода, стабилизатор тока может называться стабилизатором его мощности. Распределение активной мощности, выделяемой устройством в виде тепла, происходит между стабилизатором и светодиодом пропорционально напряжению на каждом из них. Данный тип стабилизатора получил название линейного.

Нагрев линейного стабилизатора тока возрастает вместе с ростом приложенного к нему напряжения. Это является его основным недостатком. Тем не менее, это устройство обладает рядом преимуществ. Во время работы отсутствуют электромагнитные помехи. Конструкция очень простая, что делает изделие достаточно дешевым в большинстве схем.

Существуют такие области применения, в которых линейный стабилизатор тока для светодиодов на 12 В становится более эффективным, по сравнению с импульсным преобразователем, особенно когда напряжение на входе лишь незначительно выше напряжения на светодиоде. Если питание осуществляется от сети, в схеме может использоваться трансформатор, к выходу которого подключается линейный стабилизатор.

Таким образом, вначале напряжение снижается до такого же уровня, как и в светодиоде, после чего линейный стабилизатор устанавливает необходимое значение тока. Другой вариант предполагает приближение напряжения светодиода к питающему напряжению. С этой целью выполняется последовательное соединение светодиодов в общую цепочку. В результате, общее напряжение в цепи составит сумму напряжений каждого светодиода.

Некоторые стабилизаторы тока могут быть выполнены на полевом транзисторе, с использованием р-п-перехода. Ток стока устанавливается с помощью напряжения затвор-исток. Ток, проходящий через транзистор, такой же, как и начальный ток стока, указанный в технической документации. Значение минимального рабочего напряжения такого устройства зависит от транзистора и составляет порядка 3 В.

Импульсные стабилизаторы тока

К более экономичным устройствам относятся стабилизаторы тока, основой которых является импульсный преобразователь. Данный элемент известен еще, как ключевой преобразователь или конвертер. Внутри преобразователя мощность прокачивается определенными порциями в виде импульсов, что и определило его название. В нормально работающем устройстве потребление мощности происходит непрерывно. Она непрерывно передается между входной и выходной цепями и также непрерывно поступает в нагрузку.

В электрических схемах стабилизатор тока и напряжения на основе импульсных преобразователей имеет практически одинаковый принцип действия. Единственным отличием является контроль над током через нагрузку, вместо напряжения на нагрузке. Если ток в нагрузке снижается, стабилизатор осуществляет подкачку мощности. В случае увеличения – выполняется снижение мощности. Это позволяет создавать стабилизаторы тока для мощных светодиодов.

В наиболее распространенных схемах дополнительно имеется реактивный элемент, называемый дросселем. От входной цепи на него определенными порциями поступает энергия, которая в дальнейшем передается на нагрузку. Такая передача происходит через коммутатор или ключ, находящийся в двух основных состояниях – выключенном и включенном. В первом случае ток не проходит, а мощность не выделяется.

Во втором случае ключ проводит ток, обладая при этом очень малым сопротивлением. Поэтому выделяемая мощность также близка нулю. Таким образом, передача энергии происходит практически без потерь мощности. Однако импульсный ток считается нестабильным и для его стабилизации используются специальные фильтры.

Наряду с явными преимуществами, импульсный преобразователь обладает серьезными недостатками, устранение которых требует специфических конструктивных и технических решений. Эти устройства отличаются сложностью конструкции, они создают электромагнитные и электрические помехи. Они затрачивают определенное количество энергии для собственной работы и в результате нагреваются. Их стоимость существенно выше, чем у линейных стабилизаторов и трансформаторных устройств.

Тем не менее, большинство недостатков успешно преодолеваются, поэтому импульсные стабилизаторы пользуются широкой популярностью у потребителей.

Драйвер питания светодиодов

Какой стабилизатор напряжения лучше купить — ТОП лучших для дома, дачи, котла, холодильника в 2023 году

Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром

Стабилизатор напряжения для телевизора — нужен ли и как его выбрать

Линейный стабилизатор тока

Выключатель с подсветкой: установка, подключение, схема

Чем отличается фазное напряжение или ток, от линейного

Высокоэффективный преобразователь тока для светодиодов высокой яркости

Скачать PDF
Abstract
В этой статье описывается простая схема регулирования тока через светодиоды высокой яркости. В конструкцию входит готовый высокоинтегрированный понижающий импульсный стабилизатор (MAX5035), который позволяет точно контролировать ток светодиода. Преобразователь постоянного тока MAX5035 работает на фиксированной частоте 125 кГц с широким диапазоном входного напряжения от 7,5 В до 76 В, что особенно полезно для автомобильных приложений. Для управления яркостью этот преобразователь реализует либо аналоговую (линейное диммирование), либо низкочастотную модуляцию рабочего цикла (ШИМ-диммирование).
Фон на светодиодах повышенной яркости
В последние годы светодиоды высокой яркости (HB) получили известность как источник света для различных приложений. Светодиоды HB — прочные и надежные полупроводниковые устройства, способные выдерживать несколько десятков тысяч циклов — до 100 000 часов работы. Эти характеристики представляют собой срок службы, который на несколько порядков больше, чем у обычных ламп накаливания и галогенных ламп. Таким образом, применение HB-LED можно найти в автомобильном освещении, общественных и коммерческих вывесках и архитектурном освещении.

Светодиоды HB представляют собой устройства с PN-переходом, специально обработанные для получения белого, красного, зеленого и синего света при прямом смещении. (Также возможны янтарный и некоторые другие цвета.) Как устройства с PN-переходом, светодиоды демонстрируют ВАХ, аналогичные характеристикам обычных диодов, но с более высоким падением напряжения на их переходах. Через светодиод проходит небольшой ток, пока прямое напряжение не достигнет V
F , которое варьируется от 2,5 В для красных светодиодов до примерно 4,5 В для синих светодиодов. Когда V _F ток очень быстро возрастает (как и в обычных диодах). Следовательно, разработчик должен использовать ограничение тока, чтобы предотвратить возможные повреждения. Ограничение тока может быть реализовано тремя основными методами, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки (таблица 1).
Таблица 1. Сравнение методов ограничения тока
Метод ограничения тока Преимущества Недостатки Потеря мощности в последовательном устройстве ¹
Резистор
Недорогой
Только один большой компонент
Невозможно точно контролировать ток.

Ток в некоторой степени зависит от напряжения питания.
Высокая рассеиваемая мощность резистора; должны иметь соответствующие размеры.
2,8 Вт
Активное линейное управление
Схема линейного контура управления точно регулирует ток светодиода.
Позволяет диммировать посредством управления током.
Позволяет диммировать посредством управления амплитудой или низкочастотной ШИМ.
Обеспечивает автоматическую температурную компенсацию характеристик светодиодов.
дороже простого резистивного ограничителя тока
При том же напряжении питания рассеивает примерно такую же мощность, как и резисторный ограничитель.

Может потребоваться механический радиатор активного проходного устройства.
2,8 Вт
Управление импульсным регулятором
Контур управления точно регулирует ток светодиода.
Позволяет диммировать по амплитуде или низкочастотной ШИМ.
Разрешает автоматическую температурную компенсацию характеристик светодиодов.
Обеспечивает эффективную работу в широком диапазоне входного напряжения.
Обычно не имеет механического радиатора, что снижает стоимость и сложность.
Питание светодиодов в приложениях, для которых более высокое входное напряжение и более высокие токи светодиодов могут привести к непомерно высоким потерям при использовании других методов.
Имеет более высокую стоимость, чем резисторный и линейный методы управления.
Тщательная разработка необходима, чтобы снизить электромагнитные помехи.
Для активной схемы может потребоваться больше места, но другие методы могут потребовать больше аппаратного и физического пространства для охлаждения.
<0,8 Вт
¹ Белый светодиод с V _F = 4 В, I _LED = 350 мА и V _IN = 12 В. ¹ Предполагается белый светодиод с напряжением V _F = 4 В, I _LED = 350мА, а V _IN = 12В.
Импульсный блок питания для светодиодов HB
Блок питания HB-LED (рис. 1) основан на импульсном ШИМ-преобразователе с высокой степенью интеграции с фиксированной частотой (MAX5035), рассчитанном на выходной ток до 1 А. Аналогичное устройство (MAX5033) рассчитано на 500 мА. Эти микросхемы понижающего регулятора на основе индуктора точно контролируют ток через светодиод или последовательно соединенную цепочку светодиодов с общим напряжением до 12 В. Частота переключения MAX5035 составляет 125 кГц, а диапазон входного напряжения достигает 76 В. (Более высокие входные напряжения требуют более высоких номиналов входного конденсатора и диода.) Таким образом, схема поддерживает постоянный ток светодиода в широком диапазоне входных напряжений. В таблице 2 приведены характеристики этой схемы.
Рисунок 1. Изменение управляющего напряжения от 0 В до 3,9 В приводит к тому, что драйвер светодиодного тока MAX5035 создает выходной ток от 350 мА до 0 мА (приблизительно) между выводами LED_A и LED_K.
Таблица 2. Параметры схемы на рисунке 1
Параметр Значение
Минимальное входное напряжение (В) 7,5 (с большинством одиночных светодиодов)
Максимальное входное напряжение (В) 30 (ограничено D1, C8 и C9)
Максимальный выходной ток (мА) 350 (В _{УПРАВЛЕНИЕ} = 0 В)
Максимальное выходное напряжение (В) 12 (выход 350 мА, внутреннее ограничение MAX5035)
Диапазон управляющего напряжения (В _{УПРАВЛЕНИЕ} ) (В) 0 (полный ток) до 3,9 (полное затемнение)
Управление током светодиода достигается подачей напряжения на управляющий вывод схемы на Рисунке 1 (Рисунок 2). На рис. 3 показана эффективность этого метода управления.
Рисунок 2. Ток светодиода в зависимости от управляющего напряжения для схемы на рисунке 1, полученный путем подключения амперметра непосредственно между клеммами LED_A и LED_K.
Рис. 3. Зависимость КПД от тока светодиода для схемы на рис. 1, в которой последовательно подключены один, два и три зеленых светодиода 350 мА.
Управляющее напряжение суммируется с токоизмерительным напряжением, вырабатываемым на трех параллельно соединенных токоизмерительных резисторах, и подается на клемму обратной связи ИС (FB). Затем внутренний контур управления микросхемы поддерживает постоянное напряжение на выводе FB на уровне примерно 1,22 В. Таким образом, более высокое управляющее напряжение приводит к более низкому току, поскольку сумма управляющего напряжения и напряжения считывания тока (масштабированные R1 и R5) всегда должна равняться 1,22 В.
Следующее уравнение позволяет рассчитать выходные токи и управляющие напряжения, отличные от указанных в приведенном выше примере:
где V _REF = 1,22 В, а R _SENSE (параллельный эквивалент R2, R3 и R4) равен 5 Ом.
Во многих случаях выгодно уменьшать яркость светодиода, подавая на него импульсы тока с низкой частотой (от 50 Гц до 200 Гц) и контролируя ширину импульсов (рис. 4). Хотя светодиод светится с одинаковой яркостью во время каждого импульса, глаз воспринимает затемнение по мере того, как импульс сужается. Спектр света, кроме того, остается постоянным, в отличие от диммирования амплитудной модуляцией, при котором спектр света смещается при изменении тока светодиода.
Рис. 4. Данные показывают кривые управления и тока светодиода для низкочастотной ШИМ-регулировки яркости в схеме на рис. 1. Ch2: V _CONTROL ; Ч4: ИЛЭД. Напряжение нагрузки (три последовательно соединенных зеленых светодиода) составляет примерно 9,5 В. Замена выходного конденсатора меньшего размера может уменьшить ток выключения.
На рис. 4 показан импульсный ток светодиода с частотой 100 Гц в ответ на управляющий сигнал прямоугольной формы в диапазоне от 0 В до примерно 3,9 В. Для такого низкочастотного диммирования с ШИМ типичная эффективность выше, чем для подхода с линейным током, показанного на рисунке 2.9.0004
Рисунок 5. Разводка печатной платы для схемы на рисунке 1.
Заключение
ИС на рис. 1 (MAX5035 или MAX5033) предлагает эффективный и экономичный способ создания источника постоянного тока для управления светодиодами высокой яркости. Некоторые из преимуществ этой схемотехники приведены ниже:
Высокочастотное переключение (125 кГц) позволяет использовать небольшие реактивные компоненты (L1 и C2)
Высокая эффективность в широком диапазоне входного напряжения
Выходное напряжение
(до 12 В) поддерживает до трех последовательно соединенных зеленых светодиодов HB
Механические радиаторы не требуются
Диапазон напряжения
может быть расширен до 76 В для применения в автомобильных светодиодных системах с HB-светодиодами
может использоваться в вывесках 24 В и архитектурном освещении
Выходной ток
можно увеличить до 1 А, изменив значение токовых резисторов R2, R3 и R4.
Высокоинтегрированная силовая ИС, включающая встроенный силовой МОП-транзистор
Линейная амплитудная модуляция (линейное затемнение) тока светодиода через управляющий вход
Низкочастотное ШИМ-управление яркостью через управляющий вход
Аналогичная статья появилась на веб-сайте CMP Automotive DesignLine.
LM317 Источник постоянного тока для светодиодов освещения

Рис. 1
Льюис Лофлин

Связанный:
Цепи постоянного тока с LM334
LM317 Цепи источника постоянного тока
В приведенных выше ссылках я исследовал использование источника постоянного тока (CCS) и базовой теории. Здесь я сосредоточусь на использовании источника постоянного тока для освещения светодиодами или светодиодами. Понимание последовательных цепей и падения напряжения поможет в этом вопросе.
Вкратце, в последовательной цепи ток через все последовательные компоненты одинаков, в то время как сумма падений напряжения на каждом последовательном компоненте добавляется к напряжению источника.
На рис. 1 мы используем LM317 в режиме постоянного тока. Значение R3, деленное на 1,25 вольта, будет определять ток нагрузки через каждый светодиод в цепочке. В этом случае ток составляет 1,25/4,7 =~ 266 мА. Падение напряжения у каждого светодиода немного отличается, что является нормальным и поэтому мы хотим использовать CCS. Общее падение напряжения на трех светодиодах составляет 12,2 В, а падение напряжения на Us и R3 — 6,8 В. Они добавляют обратно, чтобы равняться 19-вольтовому источнику питания.
Обратите внимание, что общее падение напряжения ограничено напряжением источника питания, и мы должны поддерживать падение на U3 и R3 на уровне трех вольт, оставляя в этом случае падение для любой нагрузки на уровне 16 В. Падение более 16 В, и CCS не будет работать.

Рис. 2
На рис. 2 я удалил один светодиод и связанное с ним падение напряжения, но падение напряжения на трех других светодиодах осталось прежним. Это отсутствующее падение напряжения добавляется к падению напряжения на U3 и R3.