用熱敏電阻打造廉價LED恒流源解決方案
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 NTC熱敏電阻系列 | |||||||||
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| PTC自恢復保險絲系列 | |||||||||
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 應用電路與制作 與一般LED恒流源相比，該標準單元有不怕負載開路的優點，也不怕負載短路，當短接5個LED后，回路電流急劇上升，引起WMZD溫升，WMZD阻值迅速增大，可有效阻止電流繼續上升。經過反復實驗后發現，負載短路后，短路電流可由130 mA迅速下降到60 mA的穩定值，如在電源的允許范圍內，不會損壞電源。 由多個5A20標準單元的串聯組合，即可支持一定數量的LED，并獲得相應的工作電壓，比如用10個標準單元相串聯的電路，可支持50個LED，燈，工作電壓可接近200V。
VF為LED20mA時的導通電壓 100mA LED恒流源WMZD-5B100的應用 1只WMZD-5B100與5只并聯的LED （20mA）串聯可以組成一個標準單元，它的LED恒流電流為100 mA，工作電壓U=0.65V+3.4V=4.05V,0.65V是WMZD-5B100的電阻壓降,3.4V是LED后,短路電流可由600 mA迅速下降280 mA穩定值。 如果要增添LED的數量，可用多個5B100標準單元并聯組合，如果要提高工作電壓，可用多個5B100標準單元的串聯組合。 WMZD-5B100的擴展應用 典型的電路連接方法見圖2，用2只5B100電阻并聯擴展成200mA LED恒流源，用于200mA的大功率LED，工作電壓U=0.65V+VF。3只5B100并聯可擴展成300mA恒流源，用于300mA的大功率LED，工作電壓U=0.65V+VF，以此類推。  WMZD的電流過補償保護特性 熱敏電阻WMZD還具有電流過補償特性，即熱敏電阻的正溫變化率大于發光管的負溫效應成為過補償，圖3所示是一條隨溫度上升而減少的下陡曲線。這一點與LED的另一典型特性是一致的，即允許電流在40℃后隨溫度上升相應減少，使LED的功耗控制在額定范圍內，確保LED的最長壽命。WMZD電流過補償保護特性，正好可以滿足LED對電流的要求，這也是一般的LED恒流源不具備的。 過補償保護應用在以下幾處更顯優勢：1.全年或每天環境溫差大，如室外照明的街燈、廣告燈、車燈；2.低電壓大電流LED燈（WMZD-5B100具有低內阻、小壓降）；3.價高的大功率LED單個保護。 WMZD過補償保護特性的典型應用電路接法見圖4，與標準單元串聯一個相同型號的WMZD熱敏電阻，即可發揮過補償作用，如果增加2個或3個WMZD熱敏電阻會加深補償作用，但如果實償太深，常溫下LED電流地低，會影響發光效率。我們可以通過實驗，選出保護功能與發光效率兼顧的最佳方案。下圖為，采用2R和3R的電流溫度對照圖。
該電流特性正好滿足了LED在40℃以上電流相應的減少，使LED的功耗在而定的范圍內，確保最長壽命。 應用問答 問1、用單元電路進行積木式組合時對電路的要求。 答： 由N個單元電路串聯后的工作電壓之和，確定直流電源的輸出電壓，由N路單元電路的電流之和，確定直流電源的輸出電流，如采用輸入電壓有較大變化的220V AC/DC轉換的直流電源，請考慮穩壓措施。
問2、WMZD單元電路中的LED數目能否增減，會影響恒流特性嗎？ 答： 型號WMZD5A20 WMZD指驅動型正溫熱敏點電阻，5指5只LED，A指串聯，20指20mA，這是最佳組合，如串聯3只或4只LED恒流曲線是一條下陡的曲線（過補償曲線）完全可以應用；如串聯6只或7只LED恒流曲線是一條上翹的曲線（欠補償曲線），組合后進行檢測，如在高溫80℃時，回路電流不超過25mA LED的最大值仍然可以用，新組合單元的工作電壓U=3V+VFXN工作電流20mA。 型號WMZD5B100 WMZD指驅動型正溫熱敏點電阻，5指5只LED，B指并聯，100指100mA，這是最佳組合，如并聯3只或4只LED恒流曲線是一條下陡的曲線（過補償曲線）完全可以應用；如并聯6只或7只LED恒流曲線是一條上翹的曲線（欠補償曲線），組合后進行試驗檢測，回路電流在高溫80℃時還在額定值內 仍然可用，新組合單元的工作電壓這樣確定，用可調式直流電源接入新組成的單元電路，將回路的電流調到最佳值（N個LED電流值之和），對應的電壓即工作電壓U。 問3、采用標準直流電源24V、12V、9V、4.5V時如何組和應用 答：原則上先考慮單元電路的串聯個數，后選擇LED的VF電壓。 例1 12V電源：應采用3個WMZD5B100單元電路串聯，單元電路典壓為12V/3=4V,4V-0.65V(5B100的壓降)=3.35V，應選用3.3V或者3.4V的LED（該方也法適用于24V電源）。 例2 4.5V電源：應采用1個WMZD5B100單元電路串聯，單元電路典壓為4.5V-0.65V(5B100的壓降)=3.85V，應選用3.8V或者3.9V的LED（該方法適也用于9V電源）。 問4、 4.5V電源和VF=3.4V的LED有沒有選擇的余地？如何組合？ 答：應采用1個WMZD5B100單元電路，它的工作電壓為3.4+0.65V(5B100的壓降)=4.05V，在串聯上一個單獨的WMZD5B100電阻，總電壓為4.05+0.65V(5B100的壓降)=4.7V，完全可以接入4.5V標準電源，它的恒流曲線是一條下陡的曲線（過補償曲線）完全可以應用。（參見圖3過補償曲線） 問5、組合后的LED燈如何測試它的效果？ 答：采用熱敏電阻補償法的LED恒流源，具有電路簡潔，組合方便，適用于各種需求。應用中的檢測方法也很簡單，只用一支電流表串在回路中，在常溫20℃∽30℃時調好最佳工作電流（20mA或者30mA），并做好記錄，在低溫-40℃記下電流值，在高溫80℃寄下電流值，三點溫度對比一般電流誤差值在10%以內，即為合格。利用溫度表、冰箱、暖風機或者電吹風就可以把制作好的LED燈性能進行檢驗，該應用組合變化無窮，可自我鑒定，相信你會把它應用的更好 問6、如何在市電220V中直接使用WMZD熱敏電阻對LED進行恒流控制？ 答：如果電網電壓波動不超過7%，即可不使用穩壓電路，超過7%就要進行穩壓處理，成本將大大增加。 1.按照下圖接好電路，用萬用表mA檔串入電流校測點中，接通220V市電，串聯回路電流應在18-22MA時即合格,如偏差較大如15MA和25MA,是因所選用的LED電壓差異,可在最后一組單元里增、減LED數量,達到20MA左右的額定值。 2.用調壓器將220V升至235V(220VX1.07倍),串聯回路電流不應 |
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