2 melhores circuitos limitadores de corrente explicados

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A postagem explica 2 circuitos controladores de corrente universal simples que podem ser usados ​​para operar com segurança qualquer LED de alta potência desejado.

O circuito limitador de corrente universal de LED de alto watt explicado aqui pode ser integrado com qualquer fonte de alimentação DC bruta para obter uma excelente proteção contra sobrecarga de corrente para os LEDs de alto watt conectados.



Por que a limitação de corrente é crucial para LEDs

Sabemos que os LEDs são dispositivos altamente eficientes, capazes de produzir iluminações deslumbrantes com um consumo relativamente baixo; no entanto, esses dispositivos são altamente vulneráveis, especialmente ao calor e à corrente, que são parâmetros complementares e afetam o desempenho do LED.

Especialmente com LEds de alto watt, que tendem a gerar calor considerável, os parâmetros acima tornam-se questões cruciais.



Se um LED for acionado com corrente mais alta, ele tenderá a ficar quente além da tolerância e ser destruído, enquanto, inversamente, se a dissipação de calor não for controlada, o LED começará a consumir mais corrente até ser destruído.

Neste blog, estudamos alguns CIs versáteis para cavalos de trabalho, como LM317, LM338, LM196 etc., que são atribuídos a muitos recursos excelentes de regulação de potência.

O LM317 foi projetado para lidar com correntes de até 1,5 amperes, o LM338 permitirá um máximo de 5 amperes enquanto o LM196 é designado para gerar até 10 amperes.

Aqui, utilizamos esses dispositivos para aplicação de limitação de corrente para LEds das maneiras mais simples possíveis:

O primeiro circuito fornecido abaixo é a simplicidade em si, usando apenas um resistor calculado, o IC pode ser configurado como um controlador de corrente preciso ou limitador.

limitador de corrente usando circuito LM338

REPRESENTAÇÃO PICTORIAL DO CIRCUITO ACIMA

Calculando o Resistor Limitador de Corrente

A figura mostra um resistor variável para definir o controle de corrente, no entanto, R1 pode ser substituído por um resistor fixo calculando-o usando a seguinte fórmula:

R1 (Resistor de limitação) = Vref / corrente

ou R1 = 1,25 / corrente.

A corrente pode ser diferente para LEDs diferentes e pode ser calculada dividindo a tensão direta ideal com sua potência, por exemplo, para um LED de 1 watt, a corrente seria 1 / 3,3 = 0,3 ampères ou 300 ma, a corrente para outros LEDs pode ser calculada em Moda semelhante.

A figura acima suportaria um máximo de 1,5 amperes, para faixas de corrente maiores, o IC pode ser simplesmente substituído por um LM338 ou LM196 de acordo com as especificações do LED.

Circuitos de Aplicação

Fazendo uma luz de tubo LED com corrente controlada.

O circuito acima pode ser usado de forma muito eficiente para fazer circuitos de lâmpada tubular LED com corrente de precisão controlada.

Um exemplo clássico é ilustrado abaixo, que pode ser facilmente modificado de acordo com os requisitos e especificações do LED.

Circuito de driver de LED de corrente constante de 30 watts

Design de limite de corrente de 30 watts

O resistor em série conectado com os três LEDs é calculado usando a seguinte fórmula:

R = (tensão de alimentação - tensão direta total do LED) / corrente do LED

R = (12 - 3,3 + 3,3 + 3,3) / 3 ampères

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohms

R watts = V x A = (12-9,9) x 3 = 2,1 x 3 = 6,3 watts

Restringindo a corrente do LED usando transistores

Caso você não tenha acesso ao IC LM338 ou se o dispositivo não estiver disponível em sua área, você pode simplesmente configurar alguns transistores ou BJTs e formar um circuito limitador de corrente efetiva para o seu LED .

O esquema para o circuito de controle de corrente usando transistores pode ser visto abaixo:

circuito limitador de corrente de LED baseado em transistor

Versão PNP do circuito acima

Como calcular os resistores

Para determinar R1, você pode usar a seguinte fórmula:

R1 = (Us - 0,7) Hfe / Corrente de carga,

onde Us = tensão de alimentação, Hfe = ganho de corrente direta T1, corrente de carga = corrente do LED = 100W / 35V = 2,5 amps

R1 = (35 - 0,7) 30 / 2,5 = 410 Ohms,

A potência para o resistor acima seria P = Vdois/ R = 35 x 35/410 = 2,98 ou 3 watts

R2 pode ser calculado conforme mostrado abaixo:

R2 = 0,7 / LED atual
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohms,
a potência pode ser calculada como = 0,7 x 2,5 = 2 watts

Usando um Mosfet

O circuito de limite de corrente com base no BJT acima pode ser melhorado substituindo T1 por um mosfet como mostrado abaixo:

Os cálculos permanecerão os mesmos discutidos acima para a versão BJT

circuito de limite de corrente constante baseado em mosfet

Circuito Limitador de Corrente Variável

Podemos facilmente converter o limitador de corrente fixa acima em um circuito limitador de corrente variável versátil.

Usando um Transistor Darlington

Este circuito controlador de corrente apresenta um par Darlington T2 / T3 acoplado com T1 para implementar um loop de feedback negativo.

O funcionamento pode ser entendido da seguinte forma. Digamos que a fonte de alimentação da fonte I comece a subir devido ao alto consumo da carga por algum motivo. Isso resultará em um aumento no potencial em R3, fazendo com que o potencial de base / emissor T1 suba e uma condução através de seu emissor coletor. Isso, por sua vez, faria com que o viés de base do par de Darlington começasse a ficar mais fundamentado. Devido a isso, o aumento atual seria neutralizado e restringido por meio da carga.

A inclusão do resistor de pull up R2 garante que T1 sempre conduza com um valor de corrente constante (I) conforme definido pela fórmula a seguir. Assim, as flutuações da tensão de alimentação não têm efeito sobre a ação de limitação de corrente do circuito

R3 = 0,6 / I

Aqui, I é o limite de corrente em amperes exigido pela aplicação.

Outro circuito limitador de corrente simples

Este conceito usa um circuito coletor comum BJT simples. que obtém sua polarização de base de um resistor variável de 5 k.

Este potenciômetro ajuda o usuário a ajustar ou definir a corrente máxima de corte para a carga de saída.

Com os valores mostrados, a corrente de corte de saída ou o limite de corrente pode ser definido de 5 mA a 500 mA.

Embora, a partir do gráfico, possamos perceber que o processo de corte de corrente não é muito nítido, na verdade é o suficiente para garantir a segurança adequada para a carga de saída em uma situação de sobrecorrente.

Dito isso, a faixa limite e a precisão podem ser afetadas dependendo da temperatura do transistor.




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