2 Penjelasan Sirkuit Pembatas Arus Terbaik

2 Penjelasan Sirkuit Pembatas Arus Terbaik

Posting ini menjelaskan 2 rangkaian pengontrol arus universal sederhana yang dapat digunakan untuk mengoperasikan LED watt tinggi yang diinginkan dengan aman.



Sirkuit pembatas arus LED watt tinggi universal yang dijelaskan di sini dapat diintegrasikan dengan sumber suplai DC mentah apa pun untuk mendapatkan perlindungan arus berlebih yang luar biasa untuk LED watt tinggi yang terhubung.

Mengapa Pembatasan Arus Sangat Penting untuk LED

Kita tahu bahwa LED adalah perangkat yang sangat efisien yang mampu menghasilkan iluminasi yang menyilaukan dengan konsumsi yang relatif lebih rendah, namun perangkat ini sangat rentan terutama terhadap panas dan arus yang merupakan parameter pelengkap dan memengaruhi kinerja LED.





Apalagi dengan LEds watt tinggi yang cenderung menghasilkan panas yang cukup besar, parameter di atas menjadi isu krusial.

Jika sebuah LED digerakkan dengan arus yang lebih tinggi, ia akan cenderung menjadi panas melebihi toleransi dan menjadi hancur, sedangkan sebaliknya jika pembuangan panas tidak dikendalikan, LED akan mulai menarik lebih banyak arus hingga hancur.



Di blog ini kami telah mempelajari beberapa IC kuda kerja serbaguna seperti LM317, LM338, LM196 dll yang dikaitkan dengan banyak kemampuan pengaturan daya yang luar biasa.

LM317 dirancang untuk menangani arus hingga 1,5 amp, LM338 akan memungkinkan maksimum 5 amp sedangkan LM196 ditugaskan untuk menghasilkan hingga 10 amp.

Di sini kami menggunakan perangkat ini untuk membatasi aplikasi LEds saat ini dengan cara yang paling sederhana:

Rangkaian pertama yang diberikan di bawah ini adalah kesederhanaan itu sendiri, hanya dengan menggunakan satu resistor yang dihitung, IC dapat dikonfigurasi sebagai pengontrol atau pembatas arus yang akurat.

Pembatas arus menggunakan rangkaian LM338

REPRESENTASI GAMBAR SIRKUIT DI ATAS

Menghitung Resistor Pembatas Arus

Gambar tersebut menunjukkan resistor variabel untuk pengaturan kontrol arus, namun R1 dapat diganti dengan resistor tetap dengan menghitungnya menggunakan rumus berikut:

R1 (Resistor Pembatas) = ​​Vref / arus

atau R1 = 1,25 / arus.

Arus mungkin berbeda untuk LED yang berbeda dan dapat dihitung dengan membagi tegangan maju optimal dengan watt-nya, misalnya untuk LED 1 watt, arusnya menjadi 1 / 3,3 = 0,3amp atau 300 ma, arus untuk LED lain dapat dihitung dalam mode serupa.

Gambar di atas akan mendukung maksimum 1,5 amp, untuk rentang arus yang lebih besar, IC dapat diganti dengan LM338 atau LM196 sesuai spesifikasi LED.

Sirkuit Aplikasi

Membuat lampu tabung LED yang dikendalikan arus.

Rangkaian di atas dapat digunakan dengan sangat efisien untuk membuat rangkaian lampu tabung LED yang dikontrol arus presisi.

Contoh klasik diilustrasikan di bawah ini, yang dapat dengan mudah dimodifikasi sesuai kebutuhan dan spesifikasi LED.

Sirkuit Driver LED Arus Konstan 30 watt

Desain batas arus led 30 watt

Resistor seri yang terhubung dengan tiga LED dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

R = (tegangan suplai - Total tegangan maju LED) / arus LED

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

R = (12 - 9,9) / 3

R = 0,7 ohm

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

Membatasi Arus LED menggunakan Transistor

Jika Anda tidak memiliki akses ke IC LM338 atau jika perangkat tidak tersedia di wilayah Anda, maka Anda cukup mengkonfigurasi beberapa transistor atau BJT dan membentuk rangkaian pembatas arus efektif untuk LED Anda .

Skema rangkaian kendali arus yang menggunakan transistor dapat dilihat dibawah ini:

rangkaian pembatas arus LED berbasis transistor

Versi PNP dari Sirkuit Di Atas

Bagaimana Menghitung Resistor

Untuk menentukan R1 Anda dapat menggunakan rumus berikut ini:

R1 = (Us - 0.7) Hfe / Arus Beban,

dimana Us = tegangan suplai, Hfe = T1 penguatan arus maju, Arus beban = Arus LED = 100W / 35V = 2,5 amp

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

Watt untuk resistor di atas adalah P = V.dua/ R = 35 x 35/410 = 2,98 atau 3 watt

R2 dapat dihitung seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

R2 = 0,7 / arus LED
R2 = 0,7 / 2,5 = 0,3 ohm,
watt dapat dihitung sebagai = 0,7 x 2,5 = 2 watt

Menggunakan Mosfet

Rangkaian batas arus berbasis BJT di atas dapat diperbaiki dengan mengganti T1 dengan mosfet seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Perhitungan akan tetap sama seperti yang dibahas di atas untuk versi BJT

rangkaian batas arus konstan berbasis mosfet

Rangkaian Pembatas Arus Variabel

Kita dapat dengan mudah mengubah pembatas arus tetap di atas menjadi rangkaian pembatas arus variabel serbaguna.

Menggunakan Transistor Darlington

Sirkuit pengontrol arus ini memiliki pasangan Darlington T2 / T3 yang digabungkan dengan T1 untuk menerapkan loop umpan balik negatif.

Cara kerjanya dapat dipahami sebagai berikut. Katakanlah input supply arus sumber I mulai naik karena konsumsi tinggi oleh beban untuk beberapa alasan. Ini akan menghasilkan peningkatan potensial di seluruh R3, menyebabkan basis T1 / potensial emitor naik dan konduksi di emitor kolektornya. Hal ini pada gilirannya akan menyebabkan bias dasar dari pasangan Darlington mulai lebih membumi. Karena itu, kenaikan arus akan diimbangi dan dibatasi melalui beban.

Dimasukkannya resistor pull up R2 memastikan bahwa T1 selalu berjalan dengan nilai arus konstan (I) seperti yang ditetapkan oleh rumus berikut. Dengan demikian fluktuasi tegangan suplai tidak berpengaruh pada aksi pembatas arus dari rangkaian

R3 = 0,6 / I

Di sini, saya adalah batas arus dalam amp seperti yang dipersyaratkan oleh aplikasi.

Rangkaian Pembatas Arus Sederhana Lainnya

Konsep ini menggunakan rangkaian kolektor umum BJT sederhana. yang mendapatkan bias dasarnya dari resistor variabel 5 k.

Pot ini membantu pengguna untuk menyesuaikan atau mengatur arus potong maksimum untuk beban keluaran.

Dengan nilai yang ditampilkan, batas arus atau arus keluaran dapat diatur dari 5 mA hingga 500 mA.

Meskipun dari grafik tersebut kita dapat menyadari bahwa proses cut-off saat ini tidak terlalu tajam, namun sebenarnya sudah cukup untuk memastikan keamanan yang tepat untuk beban keluaran dari situasi arus berlebih.

Meskipun demikian, jangkauan dan akurasi pembatas dapat dipengaruhi tergantung pada suhu transistor.




Sepasang: Konsep Penerimaan Energi Gratis - Konsep Tesla Coil Berikutnya: Rangkaian Detektor Logam - Menggunakan Beat Frequency Oscillator (BFO)