Εσωτερικές Σχηματικές Προδιαγραφές και Προδιαγραφές Τάσης Φωτισμού Ταινιών LED

Αυτό το άρθρο εξετάζει τα εσωτερικά κυκλώματα και τους μηχανισμούς ενόςΦωτισμός λωρίδας LED. Αυτές οι πληροφορίες προορίζονται για συζητήσεις μηχανικής και δεν είναι απαραίτητες για τυπικούς χρήστες που ενδιαφέρονται για την τυπική χρήση λωρίδων LED.
 

Επιστροφή στις Βασικές αρχές - LED Chip Voltage

Η καθορισμένη τάση ενόςΛωρίδα LED, όπως 12V ή 24V, υπαγορεύεται κυρίως από:
1) Η καθορισμένη τάση των LED και των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται και
Η διάταξη των LED στη λωρίδα LED.
Τα LED είναι γενικά εξαρτήματα 3 βολτ. Ένα διαφορικό 3 volt που εφαρμόζεται στους θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες ενός LED θα το φωτίσει.
Τι συμβαίνει όταν πολλαπλές λυχνίες LED είναι διατεταγμένες σε μια διαμόρφωση σειράς, διαδοχικά; Οι επιμέρους τάσεις LED συγκεντρώνονται.
Κατά συνέπεια, τρία LED στη σειρά απαιτούν τάση προς τα εμπρός 9 βολτ (3 βολτ x 3 LED), ενώ έξι εν σειρά LED απαιτούν τάση προς τα εμπρός 18 βολτ (3 βολτ x 6 LED).
Μαζί με τα LED, μία ή περισσότερες αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος-είναι απαραίτητες για να αποτραπεί η είσοδος της λωρίδας LED σε λειτουργία υπερέντασης. Η αντίσταση συνδέεται σε σειρά με τις λυχνίες LED και η αντίστασή της προσδιορίζεται για να τραβήξει επίσης περίπου 3 βολτ.
Τρία LED στη σειρά απαιτούν 9 βολτ για τα LED και 3 βολτ για την αντίσταση, συνολικά 12 βολτ.
Έξι LED στη σειρά απαιτούν 18 βολτ για τα LED και 3 βολτ ανά αντίσταση (x2), συνολικά 24 βολτ.
Αυτά αποτελούν τα θεμελιώδη στοιχεία για κάθε σύμπλεγμα LED σε μια λωρίδα LED. Η διαμόρφωση στη λωρίδα LED απεικονίζεται στο παρακάτω γράφημα:
Τι συμβαίνει με τα LED όταν συνδέονται παράλληλα; Η τάση παραμένει σταθερή ενώ το ρεύμα κατανέμεται ομοιόμορφα σε κάθε παράλληλο κύκλωμα. Συνεπώς, εάν τρεις παράλληλες ομάδες αντλούν 50 mA η καθεμία στα 24 βολτ, η αθροιστική κατανάλωση ισχύος ανέρχεται σε 150 mA, επίσης στα 24 βολτ.
Αυτές οι δύο περιπτώσεις 3 LED και 6 LED απεικονίζουν τη διαμόρφωση μιας τυπικής λωρίδας LED 12 και 24 volt. ΟΛωρίδες LEDχρησιμοποιούν εξαρτήματα LED 3 volt και έχουν σχεδιαστεί με πολλαπλές παράλληλες διαμορφώσεις 3 ή 6 LED.

Πρέπει η παρεχόμενη τάση να είναι ακριβώς όπως ορίζεται;

Θα μπορούσε κανείς να αμφισβητήσει εάν τα 12 βολτ σημαίνουν ακριβώς 12,0 βολτ ή εάν τα 11,9 βολτ θα ήταν αρκετά. Η θετική πτυχή είναι ότι υπάρχει σημαντική ευελιξία στην ισχύ που παρέχεται σε έναΛωρίδα LED.
Το παρακάτω διάγραμμα από ένα φύλλο δεδομένων LED απεικονίζει τη ροή ρεύματος μέσω ενός LED ως συνάρτηση του βολτ
Στα 3,0V, αυτό το συγκεκριμένο LED θα τραβήξει περίπου 120 mA. Η μείωση της τάσης στα 2,9 V θα έχει ως αποτέλεσμα το LED να τραβήξει περίπου 80 mA. Η αύξηση της τάσης στα 3,1 V θα έχει ως αποτέλεσμα το LED να τραβήξει περίπου 160 mA.
Σε μια λωρίδα LED 12 V που περιλαμβάνει τρία LED και μια αντίσταση σε σειρά, η παροχή 11 V αντί για 12 V μειώνει αποτελεσματικά την τάση σε κάθε LED κατά 0,25 V.
Τα LED θα λειτουργούν στα 2,75V; Σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα, η τρέχουσα έλξη προβλέπεται να μειωθεί από 120 mA ανά LED σε περίπου 40 mA.
Αν και αυτό αντιπροσωπεύει μια σημαντική μείωση, τα LED θα λειτουργούν επαρκώς, αν και σε σημαντικά μειωμένο επίπεδο φωτεινότητας.
Τι θα συνέβαινε αν παρέχαμε μόνο 10V σε 12VΛωρίδα LED? Σε αυτήν την περίπτωση, μειώνουμε την τάση για κάθε LED κατά 0,5 V. Σύμφωνα με το διάγραμμα, στα 2,5 V, τα LED θα τραβούν ελάχιστο ρεύμα.
 

Σε αυτό το επίπεδο τάσης, πιθανότατα θα παρατηρήσετε μια λιποθυμίαΛωρίδα LED.

Όλες οι τάσεις κάτω από την ονομαστική χωρητικότητα της λωρίδας LED είναι ασφαλείς, καθώς θα αντλούν συνεχώς λιγότερο ρεύμα, μειώνοντας έτσι κάθε κίνδυνο ζημιάς ή υπερθέρμανσης. Ποια είναι η κατάσταση των επιπέδων τάσης που υπερβαίνουν τα 12V;
Ας εξετάσουμε την παροχή 12,8V σε λωρίδα LED 12V. Αυτό αυξάνει την τάση για κάθε LED κατά 0,20 V.
Η λυχνία LED λειτουργεί επί του παρόντος στα 3,2 V, παρουσιάζοντας ρεύμα 200 mA όπως υποδεικνύεται από το διάγραμμα.
Η μέγιστη τιμή ρεύματος που καθορίζεται από τον κατασκευαστή είναι 200 ​​mA. Η υπέρβαση αυτού του επιπέδου μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ακεραιότητα του LED.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι κάθε LED έχει μια ξεχωριστή ονομασία και η εγγενής μεταβλητότητα κατασκευής μπορεί να επηρεάσει τις επιτρεπόμενες περιοχές τάσης για μια συγκεκριμένη λωρίδα LED.
Έχουμε αποδείξει ότι μια λωρίδα LED 12V μεταβαίνει από off σε overdriven μέσα σε ένα περιορισμένο εύρος τάσης από 10V έως 12,8V.
Παρόλο που είναι εφικτή η παροχή τάσης που αποκλίνει ελαφρώς από την καθορισμένη ονομαστική τιμή, απαιτείται σχολαστική προσοχή για να αποφευχθεί οποιαδήποτε πιθανή ζημιά στα LED.
 

Πώς μπορεί κανείς να μειώσει έναΛωρίδα LED?

Μια μέθοδος για τη μείωση της φωτεινότητας μιας λωρίδας LED είναι να μειώσετε την τάση εισόδου κάτω από την καθορισμένη ονομαστική της ονομαστική τιμή, όπως αποδείχθηκε προηγουμένως. Στην πραγματικότητα, τα ηλεκτρονικά ισχύος είναι αναποτελεσματικά στη μείωση της τάσης εξόδου με αυτόν τον τρόπο.
Η βέλτιστη τεχνική περιλαμβάνει τη χρήση PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού), όπου τα LED ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται σε υψηλή συχνότητα. Η τροποποίηση του κύκλου λειτουργίας αλλάζοντας την αναλογία χρόνου ενεργοποίησης προς απενεργοποίηση μπορεί να προσαρμόσει την αντιληπτή φωτεινότητα της εξόδου φωτός μιας ταινίας LED.