цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Основы работы со светодиодами: питание и схемы включения

Основы работы со светодиодами: питание и схемы включения

Автор: Mike(admin) от 2-07-2017, 18:35

Светодиоды – способы питания и подключение


Светодиоды или светоизлучающие диоды (LED) сегодня в большинстве случаев вытеснили другие источники света. Они используются в различных приложениях, начиная от небольших индикаторов включения/выключения питания, и заканчивая большими дисплеями, а также оборудованием для освещения площади и улицы.


Основы работы со светодиодами

Хорошо известно, что светодиоды намного эффективнее, чем лампы накаливания, и несколько более эффективны, чем устройства на основе флуоресцентных источников. Несмотря на то, что все еще есть специальные области, которые лучше обслуживаются не светодиодными источниками, эта область приложений с каждым годом уменьшается. Светодиоды доступны в широком спектре цветов, включая зеленый, желтый, синий, красный и очень важный «белый». Новичкам в электронике полезно знать, как функционируют светодиоды, и как с ними работать.


Какой тип источника питания требуется для светодиодов?


В отличие от ламп накаливания, которые являются резистивными нагрузками и должны управляться источником напряжения, светодиоды являются токоведущими, нелинейными нагрузками. Ток, необходимый большинству светодиодов, составляет обычно от 15 до 30 мА, хотя светодиоды высокой яркости могут работать с 50 мА или более. Поскольку они представляют собой диоды, на каждом светодиоде есть падение напряжения в прямом направлении примерно на 1.8-2 В (для красного) и 4 В (для синего). Что произойдет, если вы подключите светодиод от источника напряжения? Можно управлять светодиодом от источника напряжения, используя токоограничивающий резистор (как показано на рисунке ниже), чтобы поддерживать ток в желаемом значении. Это недорогое и жизнеспособное решение для простых приложений.


Какой тип источника питания требуется для светодиодов?

Но этот подход имеет несколько недостатков: ток и, таким образом, яркость светодиода будут меняться в зависимости от напряжения на линии питания. Даже если напряжение регулируется и постоянно, яркость будет меняться, поскольку каждый светодиод имеет различное падение напряжения и, следовательно, ток. Кроме того, такой способ не очень эффективен, поскольку токоограничивающий резистор рассеивает мощность. Тогда какой есть лучший способ управлять светодиодом? Более эффективным способом является использование источника тока, а не источника напряжения. Источник тока аналогичен источнику напряжения, за исключением того, что он регулирует выходной ток, а не напряжение, до фиксированного значения независимо от нагрузки. Источник тока не сложнее построить, чем источник напряжения. Конечно, также доступны многие стандартные микросхемы и модули источника тока.


Каковы схемы (топологии) включения при использовании нескольких светодиодов?


Для многих устройств требуется более одного светодиода. Возможны три топологии: только последовательное подключение, только параллельное подключение и комбинированное подключение (последовательное и параллельное). Эти схемы показаны на рисунке ниже.


Схемы подключения светодиодов

Каждая топология предлагает уникальные компромиссы в производительности и возможностях. Плюсы последовательного включения: требует только одного источника тока, имеет простую соединительную проводку, при коротком замыкании одного светодиода строка продолжает гореть. Однако если в цепи образовался разрыв, то цепь погаснет. Параллельная топология тоже имеет свои преимущества. Ток от одного источника тока не делится «равномерно» между светодиодными строками из-за различий между отдельными диодами, поэтому каждый светодиод будет питаться отдельным током и, таким образом, яркость светодиодов будет постоянной. При разомкнутом контуре цепи одного светодиода другие диоды будут продолжать функционировать. Но короткое замыкание может повредить схему, если не будут предусмотрены защиты.




© digitrode.ru


Теги: светодиоды




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий