Gama corectă de tensiune pentru o aplicație LED

Nou în aprilie 2019

Pentru a selecta un driver LED cu un domeniu de funcționare adecvat al tensiunii (regiunea de curent constant) poate părea destul de ușor, dar acest articol va explica faptul că nu este atât de simplu. În primul rând, trebuie să ne dăm seama că tensiunile LED înainte nu sunt identice de la matriță la matriță. În al doilea rând, tensiunea LED variază atunci când temperatura joncțiunii crește sau coboară. Deoarece funcționarea corectă a șoferului este crucială pentru funcționalitatea și fiabilitatea lămpii, merită să ne uităm mai detaliat la acești factori care afectează tensiunea LED. Acest articol explică preocupările tipice ale tensiunilor directe ale LED-ului și cum se determină în mod corespunzător marja necesară pentru tensiunea driverului LED. De asemenea, sugerează căutarea unei funcții noi găsite în unele drivere noi cu LED-uri care pot funcționa cu o tensiune de ieșire crescută temporar pentru a ocoli problema tensiunii înalte LED la o temperatură extrem de scăzută.

Proiectarea unei lămpi cu LED este o lucrare de inginerie multidimensională care implică probleme de proiectare optică, termică și electrică. Pentru a atinge obiectivul cerințelor optice, se decide mai întâi tipul și cantitatea de LED-uri și curentul său de conducere. În funcție de anumite considerații de siguranță și/sau de o abordare de proiectare modularizată, anumite numere de LED-uri sunt plasate în același șir și altele în paralel. Când acești factori sunt definiți, prima estimare a tensiunii de lucru a LED-urilor poate fi făcută prin înmulțirea numărului de LED-uri într-un șir cu tensiunea tipică directă (Vforward) a acestui LED.

Vforward_total = Vforward x Num/String

Calculul de mai sus oferă o idee aproximativă despre domeniul de tensiune de funcționare și, împreună cu curentul de conducere determinat, vom cunoaște puterea necesară. Cu toate acestea, acest număr nu este o valoare absolută și nu este potrivit pentru a asigura o proiectare electrică adecvată. Pentru a face preocuparea de proiectare cu privire la tensiunea șoferului, tensiunea LED ar trebui luată în considerare prin 1) caracteristica VI, 2) Variația producției și 3) Coeficientul de temperatură. În paragraful de mai jos aceste 3 aspecte sunt explicate separat și la sfârșitul articol, un exemplu de estimare a tensiunii și pași de alegere a driverului LED sunt furnizate.

Caracteristici I/O LED

Pentru un LED ideal, tensiunea directă nu se schimbă atunci când curentul crește (Fig. 1). În realitate, tensiunea directă se schimbă odată cu curentul și este important să verificați tensiunea LED pe baza curentului real proiectat în loc să faceți referire la condițiile de testare standard ale specificațiilor.
În exemplul de mai jos, specificația arată că tensiunea tipică a LED-ului este de 3,2V. Dacă LED-ul nu este utilizat la 350mA, ci 1A, atunci în loc de 3,2V/LED, tensiunea tipică reală a LED-ului este de 3,8V/LED. Această diferență de 0,6 V ar putea duce la un rezultat foarte diferit atunci când un număr mare de LED-uri sunt puse în serie. În plus, situația se poate agrava și mai mult dacă driverul cu LED-uri are un curent ridicat de ondulare care ar duce la un curent de vârf mai mare de 1A și, astfel, tensiunea de vârf ar depăși 3,8V.

Caracteristici	Unitate	Minim	Tipic	Maxim
Tensiune înainte (@ 350mA, 85 ° C)	V		3.2	3,48

Fig 1.

Fig. 2.

Toleranță la producția de LED-uri

Tensiunile LED către fiecare matriță au variații datorate derivei procesului. O producție matură ar trebui să ofere o toleranță mai strânsă, rezultând o distribuție normală (de exemplu, Fig. 3). Toleranța tipică a tensiunii datorată variației producției este mai mică de 10%, care poate fi derivată indirect din raportul maxim-tipic pe tensiunea tipică directă pe foaia tehnică cu LED-uri (referindu-se la coloana 4 și 5 din tabelul 1). Datele de producție, cum ar fi distribuția reală a tensiunii directe, pe de altă parte, ar trebui să fie verificate direct cu producătorul de LED-uri.