Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как стабилизировать ток в цепях светодиодов

Как стабилизировать ток в цепях светодиодов

LM317 в стабилизаторе тока светодиодов.

или как надежно запитать светодиоды чтобы горели и не сгорали.

Пройдет еще 5-10 лет и твердотельные источники света вытеснят все остальные.

В настоящее время в нашу жизнь интенсивно внедряются светодиоды. Основная проблема оказывается как из запитать. Дело в том, что главным параметром для долговечности светодиода является не напряжение его питание, а ток который по нему течет. Например, красные светодиоды по напряжению питания могут иметь разброс от 1.8 вольта до 2,6, белые от 3,0 до 3,7 вольта. Даже в одной партии одного производителя могут встречаться светодиоды с разным рабочим напряжением. Нюанс заключается в том, что светодиоды изготовленные на основе AlInGaP/GaAs (красные, желтые, зеленые — классические) довольно хорошо выдерживают перегрузку по току, а светодиоды на основе GaInN/GaN (синие, зеленые (сине-зеленые), белые) при перегрузке по току например в 2 раза живут . часа 2-3. Так, что если желаете чтобы светодиод горел и не сгорел в течении ходя бы 5 лет позаботьтесь о его питании.

Если мы устанавливаем светодиоды в цепочки (последовательное соединение) или подключаем параллельно добиться одинаковой светимости можно только если протекающий ток будет через них одинаков.

Еще хочу заострить внимание на том что светодиоды очень боятся обратного напряжения, оно очень низкое 5 — 6 вольт, импульсы обратного тока (а автомашинах) способны значительно сократить срок службы.

Значить как сделать самый простой стабилизатор тока?

Для этого берем LM317 если нужно стабилизировать ток в пределах до 1 ампера или LM317L если необходима стабилизация тока до 0,1 А. Даташит можно скачать здесь!


Т
ак выглядят стабилизаторы LM317 с рабочим током до 1,5 А.

А так LM317L с рабочим током до 100 мА.

Для тех кто не знает Vin — это сюда подается напряжение, Vout — отсюда получаем. а Adjust вход регулировки. В двух словах LM317 это стабилизатор с регулируемым выходным напряжением. Минимальное выходное напряжение 1,25 вольта (это если Adjust "посадить" прямо на землю) и до входного напряжения минус наши 1,25 вольта. Т.К. максимальное входное напряжение составляет 37 вольт, то можно делать стабилизаторы тока до 37 вольт соответственно.

Для того чтобы LM317 превратить в стабилизатор тока нужен всего 1 резистор!

Схема включения выглядит следующим образом:

С формулы внизу рисунка очень просто рассчитать величину резистора для необходимого тока. Т.е сопротивление резистора равно — 1,25 разделить на требуемый ток. Для стабилизаторов до 0,1 ампера мощность резистора 0,25 W вполне годиться. На токи от 350 мА до 1 А рекомендуется 2 вата. Для тех кто не хочет считать привожу таблицу резисторов на токи для широко распространенных светодиодов.

Ток (уточненный ток для резистора стандартного ряда)Сопротивление резистораПримечание
20 мА62 Омстандартный светодиод
30 мА (29)43 Ом"суперфлюкс" и ему подобные
40 мА (38)33 Ом
80 мА (78)16 Омчетырехкристальные
350 мА (321)3,9 Омодноватные
750 мА (694)1,8 Омтрехватные
1000 мА (962)1,3 Ом5 W

А теперь пример с учетом всего выше сказанного. Сделаем стабилизатор тока для белых светодиодов с рабочим током 20 мА, условия эксплуатации автомобиль (сейчас так моден световой тюннинг. ).

Для белых светодиодов рабочее напряжение в среднем равно 3,2 вольта. В автомашине (легковой) бортовое напряжение колеблется (в опять же среднем) от 11,6 вольт в режиме работы от аккумулятора и до 14,2 вольта при работающем двигателе. Для российских машин учтем выбросы в "обратке" (и в прямом направлении до 100 ! вольт).

Включить последовательно можно только 3 светодиода — 3,2*3 = 9,6 вольта, плюс 1,25 падение на стабилизаторе = 10,85. Плюс диод от обратного напряжения 0,6 вольта = 11,45 вольта.

Полученное значение 11,45 вольта ниже самого низкого напряжения в автомобиле — это хорошо! Это значит на выходе будет всегда наши 20 мА независимо от напряжения в бортовой сети автомобиля. Для защиты от выбросов положительной полярности поставим после диода супрессор на 24 вольта.

P.S. Подбирайте количество светодиодов так чтобы на стабилизаторе оставалось как можно меньше напряжения (но не меньше 1,3 вольта), это надо для уменьшения рассеиваемой мощности на самом стабилизаторе. Это особенно важно для больших токов. И не забудьте, что на токи от 350 мА и выше LM ка потребует радиатор.

наша схема, удачи Вам!

Z1 супрессор или стабилитрон для дешевых светодиодов можно и не ставить, но диод для в автомобиле обязателен! Рекомендую его ставить даже если вы просто подключаете светодиоды с гасящим резистором. Как рассчитывать сопротивление резистора для светодиодов я думаю описывать излишне, но если надо пишите на форуме.

Краткое описание у схеме рис.1

Количество светодиодов в цепочки надо выбирать с учетом вашего рабочего напряжения минут падения напряжения на стабилитроне минус на диоде.

Например: Вам необходимо в автомобиле подключить белые светодиоды с рабочим током в 20 мАм. Обратите внимание 20 мАм это рабочий ток для ФИРМЕННЫХ дорогих светодиодов. Только фирменные гарантирует такой ток, поэтому если вы не знаете точного происхождения выбирайте ток в районе 14-15 мАм. Это для того, что бы потом не удивляться почему так быстро упала яркость или вообще почему они так быстро перегорели. Это тоже актуально и для мощных светодиодов. Потому, то что к нам завозят не всегда то, что маркировано на изделии.

Читайте так же:
Гост сечение жил кабеля по току

Вопрос 1 — сколько можно включить их последовательно? Для белых светодиодов рабочее напряжение 3,0-3,2 вольта. Примем 3,1. Напряжение минимальное рабочее на стабилизаторе (исходя из его опорного 1,25) приблизительно 3 вольта. Падение на диоде 0,6. Отсюда суммируем все напряжения и получаем минимальное рабочее напряжение выше которого наступает режим стабилизации тока на заданном уровне (если ниже, соответственно ток будет ниже) = 3,1*3 +3,0+0,6 = 12,9 вольта. Для автомобиля минимальное напряжение в сети 12,6 — это нормально.

Для белых светодиодов на 20 мАм можно включать 3 шт, для сети 12,6 вольта. Учитывая, что при включенном двигателе нормально рабочее напряжение сети 13,6 вольта (это номинальное, в других вариантах может быть и выше. ), а рабочее LM317 до 37 вольт у нас все в норме.

Вопрос 2 — как рассчитать сопротивление резистора задающего ток! Хоты выше и было описано, вопрос задают постоянно.

где R1 — сопротивление токозадающего резистора в Омах.

1,25 — опорное (минимальное напряжение стабилизации) LM317

Ist — ток стабилизации в Амперах.

Нам нуден ток в 20 мАм — переводим в амперы = 0,02 Ам.

Вычисляем R1 = 1,25 / 0,02 = 62,5 Ома. Принимаем ближайшее значение 62 Ома.

Еще пару слов о групповом включении светодиодов.

Идеальное это последовательное включение со стабилизацией тока.

Светодиоды — это в принципе стабилитроны с очень малым обратным рабочим напряжениям. Если есть возможность наводок высокого напряжения от близ лежащих высоковольтных проводов необходимо каждый светодиод зашунтировать защитным диодом. (для справки многие производители особенно для мощных диодов это уже делают в монтируя в изделие защитный диод).

если необходимо подключить массив из светодиодов, то рекомендую такую схему включения

Резисторы необходимы для выравнивания токов по цепям и являются балластными нагрузками при повреждениях светодиодов в массиве.

Как рассчитать значение гасящего резистора для светодиода. Расчет проводиться по закону Ома.

Ток в цепи равен напряжение разделить на сопротивление цепи.

I led = V pit / на сопротивление диода и резистора.

сопротивление резистора и диода мы не знаем, но знаем наш рабочий ток и падения на напряжения на светодиоде.

Для маломощных светодиодов ток 20 мАм необходимо принимать

Тип светодиодаРабочее напряжение (падение на светодиоде)
Инфракрасный1,6-1,8
Красный1,8-2,0
Желтый (зеленый)2,0-2,2
Зеленый3,0-3,2
Синий3,0-3,2
Ультрафиолетовый3,1-3,2
Белый3,0-3,1

Зная падения на на светодиоде можно вычислить остаток на напряжения на резисторе.

Например. Питающее напряжение V pit = 9 вольт. Мы подключаем 1 белый светодиод падение на нем 3,1 вольт. Напряжение на резисторе будет = 9 — 3,1 = 5,9 Вольта.

Подключение светодиода к 12 вольтам в машине (расчет сопротивления) (видео)

Светодиоды — это современные, экономичные, надежные радиоэлементы, применяемые для световой индикации. Мы думаем об этом знает каждый и все! Именно исходя из этого опыта, столь высоко желание применить именно светодиоды, для конструирования самых различных электрических схем, как в бытовой электронике, так и для автомобиля. Но здесь возникают определенный трудности. Ведь самые распространенные светодиоды имеют напряжение питания 3…3,3 вольта, а бортовое напряжение автомобиля в номинале 12 вольт, при этом порой поднимается и до 14 вольт. Само собой здесь всплывает закономерное умозаключение, что для подключения светодиодов к 12 вольтовой сети машины, необходимо будет понизить напряжение. Именно этой теме, подключению светодиода к бортовой сети автомобиля и понижению напряжения, будет посвящена статья.

Содержание статьи:

Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке

Прежде, чем перейти к конкретным схемам и их описаниям, хотелось бы сказать о двух принципиально разных, но возможных вариантах подключения светодиода к 12 вольтовой сети.

Первый, это когда напряжение падает за счет того, что последовательно светодиоду подключается дополнительное сопротивление потребителя, в качестве которого выступает микросхема-стабилизатор напряжения. В этом случае определенная часть напряжения теряется в микросхеме, превращаясь в тепло. А значит вторая, оставшаяся, достается непосредственно нашему потребителю — светодиоду. Из-за этого он и не сгорает, так как не все суммарное напряжение проходит через него, а только часть. Плюсом применения микросхемы является тот факт, что она способна в автоматическом режиме поддерживать заданное напряжение. Однако есть и минусы. У вас не получиться снизить напряжение ниже уровня, на которое она рассчитана. Второе. Так как микросхема обладает определенным КПД, то падение относительно входа и выхода будет отличаться на 1-1,5 вольта в меньшую сторону. Также для применения микросхемы вам необходимо будет применить хороший рассеивающий радиатор, установленный на ней. Ведь по сути тепло выделяемое от микросхемы, это и есть невостребованные нами потери. То есть то, что мы отсекли от большего потенциала, чтобы получить меньший.

Второй вариант питания светодиода, когда напряжение ограничивается за счет резистора. Это сродни тому, если бы большую водопроводную трубы взяли бы и сузили. При этом поток (расход и давление) снизились бы в разы. В этом случае до светодиода доходит лишь часть напряжения. А значит, он также может работать без опасности быть сожженным. Минусом применения резистора будет то, что он также имеет свой КПД, то есть также тратит невостребованное напряжение в тепло. В этом случае бывает трудно установить резистор на радиатор. В итоге, он не всегда подойдет для включения в цепь. Также минусом будет являться и то обстоятельство, что резистор не поддерживает автоматического удержания напряжение в заданном пределе. При падении напряжения в общей цепи, он подаст настолько же меньшее напряжение и на светодиод. Соответственно обратная ситуация произойдет при повышении напряжения в общей цепи.

Читайте так же:
Брелок выключатель для освещения

Конечно, тот и другой вариант не идеальны, так при работе от портативных источников энергии каждый из них будет тратить часть полезной энергии на тепло. А это актуально! Но что сделать, таков уж принцип их работы. В этом случае источник питания будет тратить часть своей энергии не на полезное действие, а на тепло. Здесь панацеей является использование широтно-импульсной модуляции, но это значительно усложняет схему… Поэтому мы все же остановимся на первых двух вариантах, которые и рассмотрим на практике.

Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Начнем, как и в абзаце выше, с варианта подключения светодиода к напряжению в 12 вольт через резистор. Для того чтобы вам лучше было понять как же происходит падение напряжение, мы приведем несколько вариантов. Когда к 12 вольтам подключено 3 светодиода, 2 и 1.

Подключение 1 светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Итак, у нас есть светодиод. Его напряжение питания 3,3 вольта. То есть если бы мы взяли источник питания в 3,3 вольта и подключили к нему светодиод, то все было бы замечательно. Но в нашем случае наблюдается повышенное напряжение, которое не трудно посчитать по формуле. 14,5-3,3= 11,2 вольта. То есть нам необходимо первоначально снизить напряжение на 11,2 вольта, а затем лишь подать напряжение на светодиод. Для того чтобы нам рассчитать сопротивление, необходимо знать какой ток протекает в цепи, то есть ток потребляемый светодиодом. В среднем это около 0,02 А. При желании можете посмотреть номинальный ток в даташите к светодиоду. В итоге, по закону Ома получается. R=11,2/0,02=560 Ом. Сопротивление резистора рассчитано. Ну, а уж схему нарисовать и того проще.

подключение одного светодиода к 12 вольтам

Мощность резистора рассчитывается по формуле P=UI=11.2*0,02=0,224 Вт. Берем ближайший согласно стандартного типоряда.

Подключение 2 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

По аналогии с предыдущим примером все высчитывается также, но с одним условием. Так как светодиода уже два, то падение напряжения на них будет 6,6 вольта, а оставшиеся 14,5-6,6=7,9 вольта останутся резистору. Исходя из этого, схема будет следующей.

подключение двух светодиодов к 12 вольтам

Так как ток в цепи не изменился, то мощность резистора остается без изменений.

Подключение 3 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

И еще один вариант, когда практически все напряжение гасится светодиодами. А значит, резистор по своему номиналу будет еще меньше. Всего 240 Ом. Схема подключения 3 светодиодов к бортовой сети машины прилагается.

подключение трех светодиодов к 12 вольтам

Напоследок нам лишь осталось сказать, что при расчетах было использовано напряжение не 12, а 14,5 вольт. Именно такое повышенное напряжение обычно возникает в электросети машины, когда она заведена.
Также не трудно прикинуть, что при подключении 4 светодиодов, вам и вовсе не потребуется применение какого либо резистора, ведь на каждый из светодиодов придется по 3,6 вольта, что вполне допустимо.

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)

Теперь перейдем к стабилизированной схеме питания светодиодов от 12 вольт. Здесь, как мы уже и говорили, существует схема, которая регулирует собственное внутреннее сопротивление. Таким образом, питание светодиода будет осуществляться устойчиво, независимо от скачков напряжения бортовой сети. К сожалению минусом применения микросхемы является тот факт, что минимальное стабилизированное напряжение, которое возможно добиться будет 5 вольт. Именно с таким напряжением можно встретить наиболее широко известные микросхемы – стабилизаторы КР142 ЕН 5Б или иностранный аналог L7805 или L7805CV. Здесь разница лишь в производителе и номинальном рабочем токе от 1 до 1,5 А.

подключение светодиода к 12 вольтам через стабилизатор

Так вот, оставшееся напряжение с 5 до 3,3 вольт придется гасить все по тому же примеру что и в предыдущих случаях, то есть с помощью применения резистора. Однако снизить напряжение резистором на 1,7 вольта это уже не столь критично как на 8-9 вольт. Стабилизация напряжения в этом случае все же будет наблюдаться! Приводим схему подключения микросхемы стабилизатора.
Как видите, она очень простая. Реализовать ее может каждый. Не сложнее чем припаять тот же резистор. Единственное условие это установка радиатора, который будет отводить тепло от микросхемы. Его установить нужно обязательно. На схеме написано что микросхема может питать 10 цепочек со светодиодом, на самом деле этот параметр занижен. По факту, если через светодиод проходит около 0,02 А, то она может обеспечивать питанием до 50 светодиодов. Если вам необходимо обеспечить питание большего количества, то используйте вторую такую же независимую схему. Использование двух микросхем подключенных параллельно не правильно. Так как их характеристики немного, да будут отличаться друг от друга, из-за индивидуальных особенностей. В итоге, у одной из микросхем будет шанс перегореть намного быстрее, так как режимы работы у нее будут иные — завышенные.
О применение аналогичных микросхем мы уже рассказывали в статье «Зарядное устройство на 5 вольт в машине». Кстати, если вы все же решитесь выполнить питание для светодиода на ШИМ, хотя это вряд ли того стоит, то эта статья также раскроет вам все секреты реализации такого проекта.

Подводя итог о подключение светодиода к 12 вольтам в машине своими руками

Подводя итог о подключении светодиода к 12 вольтовой сети можно сказать о простоте выполнения схемотехники. Как со случаем где применяется резистор, так и с микросхемой – стабилизатором. Все это легко и просто. По крайней мере, это самое простое, что может вам встретиться в электронике. Так что осилить подключение светодиода к бортовой сети машины в 12 вольт должен каждый и наверняка. Если уж и это не «по зубам», то за более сложное и вовсе браться не следует.

Читайте так же:
Все марки кабелей проводов медных

Видео по подключению светодиода к сети в автомобиле

Стабилизатор тока для светодиодов двух выводной

Все знают, что для питания светодиодов требуется стабильный ток, иначе их кристалл не выдерживает и быстро разрушается. Для этого применяют токовую стабилизацию — специальные схемы драйверов или просто резисторы. Последний метод используется чаще всего, особенно в светодиодных лентах, где на каждые 3 LED элемента ставят по одному сопротивлению. Но резисторы, справляются со своим делом стабилизации не слишком эффективно, так как во-первых греются (лишний расход энергии), а во-вторых поддерживают заданный ток в узком диапазоне напряжений — согласно закона Ома.

Представляем радиоэлемент нового поколения — компактный регулятор тока для светодиодов от OnSemi NSI45020AT1G. Его важное преимущество — он двухвыводной и миниатюрный, создан специально для управления маломощными светодиодами. Устройство выполнено в SMD корпусе SOD-123 и обеспечивает стабильный ток 20 мА в цепи, не требуя дополнительных внешних компонентов. Такое простое и надежное устройство позволяет создавать недорогие решения для управления светодиодами. Внутри него находится схема из полевого транзистора и нескольких деталей обвязки, естественно с сопутствующими радиоэлементами защиты. Что-то типа такого LED драйвера.

Регулятор включается последовательно в цепь светодиодов, работает с максимальным рабочим напряжением 45 В, обеспечивает ток в цепи 20 мА с точностью ±10%, имеет встроенную ESD защиту, защиту от переполюсовки. При повышении температуры регулятора, выходной ток будет снижаться. Падение напряжения 0,5 В, а напряжение включения — 7,5 В.

Схемы включения стабилизатора тока LED

Схема регулятора NSI45020

Для обеспечения тока в цепи больше 20 мА нужно включить параллельно несколько регуляторов (2 регулятора – ток 40 мА, 3 регулятора – ток 60 мА, 5 регуляторов — 100 мА).

Основные характеристики регулятора NSI45020

  • Регулируемый ток 20±10% мА;
  • Максимальное напряжение анод-катод 45 В;
  • Рабочий температурный диапазон -55…+150°С;
  • Корпус SOD-123 выполненный с использованием без свинцовых технологий.

Сферы применения стабилизатора NSI45020AT1G: световые панели, декоративная подсветка, подсветка дисплеев. В автомобилях регулятор тока ставят на подсветку зеркал, приборной панели, кнопок. Также его используют в светодиодных лентах вместо обычных резисторов, что позволяет подключать LED ленты к источникам разного напряжения без потери яркости. Напряжение питания у NSI45020 до 45 В, на выходе стабильные 20 мА. Включается последовательно с цепочкой светодиодов, единственное условие: сумма падений напряжения на светодиодах должна быть меньше входного напряжения минимум на 0,7 В. В общем деталь полезная, и если бы ещё цена на них была низкая — можно смело закупать партию и ставить вместо резисторов, на все светодиоды в приборах и конструкциях. Даташит на NSI45020 здесь

Высококачественный усилитель для электрогитары — полное руководство по сборке и настройке схемы на JFET и LM386.

Сборник из 10 конструкций и схем приставок к цифровым мультиметрам, расширяющих функционал измерительных приборов.

Современная беспроводная связь — эволюция приёмо-передающей аппаратуры и внедрение цифровой обработки данных.

Уменьшить ток подсветки в телевизорах

В настоящее время многие производители телевизоров устанавливают сомнительный тепловой режим светодиодов подсветки, что негативно влияет на долговечность работы устройства. В половине случаев уже после 2-3 лет эксплуатации выходят из строя светодиоды вследствие перегрева, обычно это видно по разрушенному люминофору на корпусах диодов. Гарантийный срок, как правило, светодиоды отработать всё же успевают.

Даже если максимально допустимый ток в пределах нормы, охлаждение светодиодов не всегда достаточно эффективное, что видно по следам перегрева – тёмным пятнам на текстолитовых планках с обратной стороны. А в современных телевизорах LG применяются диоды с внешним люминофорным покрытием, которое через год или два осыпается и кристалл напрямую светит фиолетовым цветом. Как может навредить здоровью пользователей такой источник ультрафиолетового излучения, пока никто не задумывается.

Китайские производители через Aliexpress поставляет диоды и светодиодные планки комплектами в любом ассортименте, но платит за них и за ремонт всё тот же счастливый обладатель телевизора.

После замены одного или нескольких неисправных светодиодов, полезно на остальные внимательно посмотреть, если люминофор растрескался, целесообразно такие диоды заменить все. Если замерить падение напряжения на перегретых светодиодах, оно будет несколько больше, чем у соседних менее изношенных или новых, что косвенно свидетельствует о наличии паразитного активного сопротивления (ESR). Дальнейшая эксплуатация таких светодиодов ещё более сомнительна.
Если убавить ток в диодах, уменьшится рассеиваемая мощность и реальная рабочая температура, тогда есть шанс что и старые ещё поработают.

Способы ограничить ток в LED-драйверах подсветки

На просторах интернета много информации о способах ограничения тока в светодиодах подсветки для разных телевизоров и LED драйверов. Многое написано правдоподобно, но иногда пишут люди, далёкие от электроники, в целях публикации любого популярного контента на злободневные темы для поднятия рейтинга сайтов.

В рамках одной статьи невозможно рассказать о каждом случае отдельно, ведь даже в одинаковых моделях могут быть установлены разные панели и разные платы со своими вариантами драйвера. Но есть основные принципы, которые понятны мастерам даже с минимальными знаниями и навыками.

Читайте так же:
Кабель 1 0 его нагрузка по току

Существуют три основных способа уменьшить ток подсветки.

1. Увеличением сопротивления датчика тока светодиодов – низкоомных измерительных резисторов в цепи катодов (LED-).
2. Увеличением номиналов резисторов на входе ISET (установка тока) микросхемы LED драйвера.
3. Изменением номиналов резисторов в делителе на управляющем входе ADIM (Dimming – яркость свечения).

Принципиальное отличие входа ISET от ADIM в том, что ISET – вход инвертирующий, как и FB, а ADIM – прямой.

Рассмотрим эти варианты более подробно.

Step-Up Led Drivers

Первый способ наиболее прост и популярен, применяется в упрощённых драйверах, которые обычно не имеют входа ISET, а регулировка и стабилизация тока осуществляется по общему принципу ШИМ-модуляции посредством Отрицательной Обратной Связи (ООС), например OB3350CP, OB3353CP, SN51DP, BIT3267. Такие микросхемы часто выполнены в планарных корпусах 8 pin.
По сути это типовая схемотехника обратноходового повышающего (Step-Up) преобразователя со стабилизацией тока в нагрузке. Напряжение с датчика тока в этом случае подаётся на инвертирующий вход FB микросхемы ШИМ (FlyBack – обратная связь). У BIT3267 этот вывод обозначен INN.
Контакты разъёма LED- от светодиодных планок могут быть соединены с токовым датчиком непосредственно (Рисунок 1), либо через ключи MosFet, выполняющие функцию On/Off, тогда датчик тока включен в исток ключа (Рисунок 2).

OB3350CPOB3350CP

В качестве датчика тока обычно используются низкоомные резисторы, один или несколько, соединённые параллельно. Чаще их номиналы находятся в пределах 1 – 4.7 ом. Достаточно бывает изменить номиналы, либо просто убрать один или два резистора из общей сборки, тогда сопротивление датчика возрастёт, пропорционально увеличится напряжение на нём и на входе FB, а ШИМ по ООС отработает в сторону уменьшения тока. Зависимость обратно-пропорциональная, если удвоить общее сопротивление датчика, ток уменьшится вдвое.

Для расчёта общего сопротивления при параллельном соединении резисторов можно воспользоваться нашим калькулятором, чтобы составить необходимую пропорцию для установки желаемого тока. Посчитать устно даже два номинала бывает затруднительно, ведь складывается проводимости — величины, обратно-пропорциональные сопротивлениям.

Второй способ (Рисунок 3) применяется обычно в многоканальных вариантах, где используются ШИМ-регуляторы со входом ISET для установки тока, например, MP3398A, MP3394S, OB3368AP.
Часто в цепи ISET есть набор из двух резисторов, соединённых последовательно или параллельно, можно заменить один из двух. Зависимость между напряжением на входе ISET, сопротивлением Rset и током в подсветке указана в документации на микросхему драйвера (Datasheet от производителя).
В большинстве случаев, общее сопротивление между выводом ISET и корпусом обратно пропорционально току. Увеличивая сопротивление вдвое, ток уменьшим примерно вдвое.

MP3398AMAP3511

Step-Down Led Drivers

В третьем способе (Рисунок 4), когда есть вход для оперативной регулировки тока на входе DIM, ADIM (Dimming Adjust), сопротивление по входу ADIM на корпус рассчитывается, исходя из того, что ток подсветки определится напряжением на управляемом входе ADIM микросхемы драйвера, которое обычно в прямой пропорции с током. Тогда, чтобы уменьшить напряжение на входе, сопротивление Rset относительно корпуса надо уменьшать, как нижнее плечо в делителе, тогда и ток уменьшится. Это прямой вход ОУ, в отличие от инвертирующих FB, INN, ISET в рассмотренных ранее способах. Необходимо учитывать и цепи оперативной регулировки подсветки процессором из меню, если эта функция (Dimming) используются в конкретной модели телевизора, будьте внимательны.

В подобной схемотехнике силовой части понижающего (Step-Down) драйвера, как на рисунке 4, можно использовать вариант с увеличением сопротивления датчика тока Rcs, ведь ток в периоде через светодиоды и токовый датчик здесь идёт во время прямого хода, когда транзистор открыт. По сути это прямоходовый преобразователь, а индукционный ток дросселя завершается во время обратного хода и он не учитывается в датчике, но пропорциональность будет соблюдаться. Поэтому уменьшить ток подсветки здесь можно просто, увеличив сопротивление токового датчика в истоке основного рабочего ключа.
То есть, ток подсветки будет прямо пропорционален как напряжению на входе ADIM, так и напряжению на датчике Rcs.
Для MAP3511 здесь ток рассчитывается по формуле I = 0.5Vdim/Rsc.
Не следует путать его с резистором Rcs в обратноходовых Step-Up драйверах в истоке рабочего ключа. Там датчик тока светодиодов в истоке ключа On/Off, и таких схем большинство. Это очень важно, будьте внимательны!
Понижающие преобразователи такого типа используется в Led-драйверах современных телевизоров Samsung и LG с микросхемами MAP3511 (analog 7014X), MAP3512, MAP3516, LC5901, LC5910, BD94062F, SM1251, SLC7015R.

Ограничение тока для большинства моделей мы планируем публиковать непосредственно на ремонтных страницах этих моделей, а здесь можно рассмотреть лишь принципы и отдельные сложные и спорные случаи организации работы драйвера и цепей управления подсветкой.

BD94062F Led Driver

Рассмотрим отдельно ограничение тока с понижающим драйвером BD94062F, который встречается в блоках питания SAMSUNG BN44-00947A, BN44-00947G.
Типовая схема включения BD94062F представлена на рисунке ниже:

BD94062F

На рисунке видно, что ток от питания Vin в прямом ходе идёт через светодиоды, дроссель, открытый ключ и резистор в его истоке Rset. Линейно нарастая от нуля в индуктивности, он будет всякий раз в периоде ограничиваться напряжением на резисторе Rset, которое будет закрывать ключ компаратором внутри микросхемы ШИМ. На втором входе компаратора — напряжение, пропорциональное ADIM.
Ток подсветки определится соотношением Iled = 0.35Vadim / Rset.
Документ на BD94062F прилагается.
Тогда, чтобы уменьшить ток подсветки, можно просто пропорционально увеличить номинал измерительного резистора Rset.
В блоках питания BN44-00947A и BN44-00947G это резистор R9873 1 Ohm. Можно выпаять один конец и впаять последовательно с ним 0.33 Ohm. Ток уменьшится на 33%.

Читайте так же:
Как посчитать ток короткого замыкания для кабеля

Ещё раз напомним, уменьшать ток резисторами в истоке рабочего ключа преобразователя можно только в понижающих прямоходовых драйверах. В такой схемотехнике ключ преобразователя выполняет и функцию ON/OFF. А в большинстве повышающих обратноходовых драйверах ключ ON/OFF с датчиком тока отдельный, либо его вовсе нет, тогда токовый датчик для светодиодной линейки подключен непосредственно к контакту разъёма LED-.

SLC1012C Led Driver

В некоторых вариантах драйвера ключ ON/OFF находится внутри самой микросхемы, например SLC1012C (analog FAN7340) в блоках питания BN44-00493B, BN44-00604B, либо SLC2012M в блоках BN44-00501A, BN44-00496A. и другие похожие.
В таких случаях контакт LED- разъёма светодиодных планок соединён с выводом DRAIN (сток) ключа ON/OFF микросхемы, а низкоомный резистор (датчик тока) подключен к истоку (SOURCE) ключа — выводу SENSE микросхемы FAN7340 на рисунке ниже.

SLC1012CSLC2013M

У микросхем SLC1012C и SLC2012M измерительные резисторы датчика подключены к выводу 8 SENSE. Есть двухканальные микросхемы SLC2013M с подключением двух датчиков к выводам 1 SOU1 и 14 SOU2, а катоды светодиодных планок к выводам 28 DRN1 и 15 DRN2 соответственно.

OB3363 Led Driver

Часто возникают вопросы по микросхеме OB3363QP. Во-первых, не следует её путать, с OB3363VP, которая немного отличается корпусом и распиновкой выводов, в частности, вход ISET у OB3363QP – вывод 5. А у OB3363VP – вывод 6.
Далее. В некоторых Mainboard установлена микросхема с маркировкой OB3363QP, но вообще не соответствует по выводам ни той, ни другой.
Например, в платах MS308C1-ZC01-01, MSA6285-ZC01-01, MS0V591-ZC01-01 иногда встречаются микросхемы драйвера, маркированные как OB3363QP, но не следует здесь верить маркировке, по схеме и по факту там должна быть установлена AP3064. Можно определиться общему (GND) выводу и по реальному выводу ISET – он будет на выводе 2, как и положено для AP3064.

BN44-00622B Power Supply

В блоках питания BN44-00622B тоже есть спорные варианты ограничения тока. Четыре больших резистора на 2.2 Ohm – датчики тока каждого из четырёх каналов сменить можно, но нерационально. Есть более простой способ – потенциометром VR9001. Если недостаточно штатного минимального значения, можно изменить диапазон регулировки.
В нижнем по схеме положении ползунка ток минимален, согласно рисунку ниже, когда регулятор выкручен до конца против часовой стрелки.
Большинство вариантов реализации этого метода в интернете выглядят несколько сомнительными, хотя тут видно простое решение – уменьшить общее сопротивление в верхнем плече делителя (резисторы R9009, R9010, R9011) у всех номиналы 2.4 kOhm. Достаточно параллельно им припаять ещё резистор, например, 1.5 kOhm, можно сверху к любому из них. На рисунке ниже эти резисторы обведены красной линией. На плате они стоят несколько поодаль, легко найти их по проводникам и позиционным обозначениям.

BN44-00622B DIMMINGEDIT DIMMING

OZ9902 LED-Driver

Следует так же обратить внимание на ШИМ регулятор OZ9902 со всеми его модификациями, он может быть выполнен в корпусах:
SOP24 — OZ9902, OZ9902A, OZ9902GN, OZ9902AGN, OZ9902ASN.
SOP16 — OZ9902B, OZ9902C, OZ9902D, OZ9902CGN, OZ9902DGN.
Уменьшать ток подсветки целесообразно номиналами измерительных резисторов Rset в истоках ключей ON/OFF, с которых сигнал поступает на входы ISEN (согласно рисунку для OZ9902B).
В вариантах SOP24 уменьшать номиналы токовых датчиков одновременно и одинаково в обоих каналах (входы 13 ISEN2 и 17 ISEN1 микросхемы).
Найти ключи на плате обычно легко по проводникам от контактов разъёма подсветки LED-. На картинке OZ9902 здесь один канал нарисован не полностью, но в реальности их два одинаковых, если используется микросхема в корпусе SOP24.
Обычно датчики Rset состоят из нескольких низкоомных резисторов, соединённых параллельно.

OZ9902 24pinOZ9902 16pin

BD9472EFV LED-Driver, T-CON 6870S-1619B LC216EXN_SFA1

В LED-драйверах с микросхемой BD9472EFV на планке T-CON можно увеличить общее сопротивление резисторов от вывода 23 (ISET) BD9472EFV на корпус. Точная пропорциональная зависимость может не соблюдаться, подбирать номиналы следует опытным путём.
Рисунок составлен вручную визуально с планки T-CON, документации на BD9472EFV в интернете не нашлось.
Для панели LC216EXN(SF)(A1) и планки подсветки 6916L-1237A ток изначально был 70 mA в каждом из двух каналов в максимуме (несколько секунд после включения без сигнала).
После увеличения одного из резисторов с 91 kOhm до 160 kOhm, ток уменьшился до 50 mA.
Диоды типоразмера 7020, сдвоенные, но переходы соединены внутри параллельно, следовательно — трёхвольтовые.
Всего на планке 28 светодиодов — два канала по 14.

BD9472EFV

OCP8128 LED-Driver, PSU TV5502-ZC02-01

В блоке питания TV5502-ZC02-01 используется микросхема OCP8128, которая имеет возможность использовать шесть отдельных преобразователей, но используются обычно лишь два. Преобразователи прямоходовые, понижающие, с датчиками тока в истоке рабочих ключей, принцип работы которых вкратце мы уже рассматривали выше.
Здесь так же для ограничения тока можно пропорционально увеличить сопротивление токовых датчиков в обоих каналах одинаково. В блоке TV5502-ZC02-01 эти резисторы R315, R307 и R304, R314 в истоках ключей.

Документ PDF OCP8128 и схема TV5502-ZC02-01 прилагаются.

Схема включения OCP8128 из документации от производителя приведена на рисунке ниже. Датчики тока на картинке R9 и R14.
В интернете упорно распространяются слухи, что необходимо ещё изменять номиналы резисторов ко входам IFB, на картинке это R15 и R20. Не торопитесь этому верить, теоретически это необоснованно и в практике не описано.

OCP8128

Другие популярные, сложные и спорные случаи ограничения тока будут публиковаться по мере поступления информации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector