شماتیک داخلی و مشخصات ولتاژ چراغ نوار LED

این مقاله مدارهای داخلی و مکانیسم های یک را بررسی می کندچراغ نواری LED. این اطلاعات برای بحث های مهندسی در نظر گرفته شده است و برای کاربران معمولی علاقه مند به استفاده از نوار LED استاندارد ضروری نیست.
 

بازگشت به اصول - ولتاژ تراشه LED

ولتاژ تعیین شده یکنوار LED، مانند 12 ولت یا 24 ولت، عمدتاً توسط:
1) ولتاژ تعیین شده LED ها و اجزای مورد استفاده و
چیدمان ال ای دی ها روی نوار ال ای دی.
ال ای دی ها عموما اجزای 3 ولتی هستند. یک دیفرانسیل 3 ولتی که در ترمینال های مثبت و منفی LED اعمال می شود، آن را روشن می کند.
چه اتفاقی می‌افتد وقتی چندین LED به صورت متوالی در یک پیکربندی سری قرار می‌گیرند؟ ولتاژهای LED جداگانه جمع می شوند.
در نتیجه، سه LED به صورت سری نیاز به ولتاژ رو به جلو 9 ولت (3 ولت در 3 LED) دارند، در حالی که شش LED سری به ولتاژ پیشروی 18 ولت (3 ولت در 6 LED) نیاز دارند.
در کنار LED ها، یک یا چند مقاومت محدود کننده جریان برای جلوگیری از ورود نوار LED به حالت اضافه جریان ضروری است. مقاومت به صورت سری با ال ای دی ها متصل می شود و مقاومت آن برای کشیدن تقریباً 3 ولت نیز تعیین می شود.
سه LED به صورت سری به 9 ولت برای LED و 3 ولت برای مقاومت نیاز دارند که در مجموع 12 ولت است.
شش LED سری به 18 ولت برای LED ها و 3 ولت در هر مقاومت (x2) نیاز دارند که در مجموع 24 ولت است.
اینها اجزای اساسی برای هر دسته از LED ها در نوار LED را تشکیل می دهند. پیکربندی نوار LED در نمودار زیر نشان داده شده است:
هنگام اتصال موازی LED ها چه اتفاقی می افتد؟ ولتاژ ثابت می ماند در حالی که جریان به طور مساوی در هر مدار موازی توزیع می شود. در نتیجه، اگر سه گروه موازی هر کدام 50 میلی آمپر را در 24 ولت بکشند، توان مصرفی تجمعی به 150 میلی آمپر و همچنین در 24 ولت می رسد.
این دو نمونه از 3 LED و 6 LED پیکربندی یک نوار LED استاندارد 12 و 24 ولت را نشان می دهد. رانوارهای LEDاز اجزای LED 3 ولتی استفاده می کند و با پیکربندی های موازی متعدد 3 یا 6 LED طراحی شده است.

آیا ولتاژ ارائه شده باید دقیقاً همانطور که مشخص شده باشد؟

ممکن است سوال شود که آیا 12 ولت دقیقاً به معنای 12.0 ولت است یا 11.9 ولت کافی است. جنبه مثبت این است که انعطاف پذیری قابل توجهی در قدرت ارائه شده به یک وجود داردنوار LED.
نمودار زیر از یک دیتاشیت LED جریان جریان از طریق LED را به عنوان تابعی از ولت نشان می دهد.
در ولتاژ 3.0 ولت، این LED خاص تقریباً 120 میلی آمپر می کشد. کاهش ولتاژ به 2.9 ولت منجر به کشیدن LED تقریباً 80 میلی آمپر می شود. افزایش ولتاژ به 3.1 ولت منجر به کشیدن LED تقریباً 160 میلی آمپر می شود.
در یک نوار LED 12 ولتی شامل سه LED و یک مقاومت به صورت سری، ارائه 11 ولت به جای 12 ولت به طور موثر ولتاژ هر LED را 0.25 ولت کاهش می دهد.
آیا LED ها با ولتاژ 2.75 ولت کار می کنند؟ طبق نمودار بالا، پیش بینی می شود که کشش جریان از 120 میلی آمپر در هر LED به تقریباً 40 میلی آمپر کاهش یابد.
اگرچه این کاهش قابل توجهی را نشان می دهد، LED ها به اندازه کافی عمل می کنند، البته در سطح روشنایی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
اگر فقط 10 ولت به 12 ولت ارائه کنیم چه اتفاقی می افتدنوار LED? در این مثال، ما ولتاژ هر LED را 0.5 ولت کاهش می دهیم. طبق نمودار، در 2.5 ولت، LED ها حداقل جریان را می گیرند.
 

در این سطح ولتاژ، احتمالاً یک غش مشاهده خواهید کردنوار LED.

تمام ولتاژهای کمتر از ظرفیت نامی نوار LED ایمن هستند، زیرا به طور مداوم جریان کمتری می کشند و در نتیجه خطر آسیب یا گرمای بیش از حد را کاهش می دهند. وضعیت سطوح ولتاژ بیش از 12 ولت چگونه است؟
اجازه دهید ارائه 12.8 ولت به یک نوار LED 12 ولت را بررسی کنیم. این ولتاژ را برای هر LED 0.20 ولت افزایش می دهد.
LED در حال حاضر با ولتاژ 3.2 ولت کار می کند و جریان 200 میلی آمپر را نشان می دهد همانطور که در نمودار نشان داده شده است.
حداکثر میزان جریان مشخص شده توسط سازنده 200 میلی آمپر است. بیش از این سطح ممکن است یکپارچگی LED را به خطر بیندازد.
توجه به این نکته مهم است که هر LED دارای یک درجه بندی متمایز است و تنوع تولید ذاتی ممکن است بر محدوده ولتاژ مجاز برای یک نوار LED خاص تأثیر بگذارد.
ما نشان داده‌ایم که یک نوار LED 12 ولتی در محدوده ولتاژ محدود 10 ولت تا 12.8 ولت از حالت خاموش به بیش از حد فعال می‌شود.
اگرچه ارائه ولتاژی که کمی از درجه بندی مشخص شده منحرف می شود امکان پذیر است، برای جلوگیری از آسیب احتمالی به LED ها توجه دقیقی لازم است.
 

چگونه می توان کم نور کردنوار LED?

همانطور که قبلاً نشان داده شد، یکی از روش‌های کاهش روشنایی نوار LED، کاهش ولتاژ ورودی کمتر از درجه مشخص شده آن است. در واقع، الکترونیک قدرت در کاهش ولتاژ خروجی به این روش بی اثر است.
روش بهینه شامل استفاده از PWM (مدولاسیون عرض پالس) است که در آن LED ها با فرکانس بالا فعال و غیرفعال می شوند. اصلاح چرخه کار با تغییر نسبت زمان روشن به زمان خاموشی می تواند روشنایی درک شده از خروجی نور نوار LED را تنظیم کند.