保护大功率 LED 免受过电流影响。方案、说明

保护大功率 LED 免受过电流影响。无线电电子电气工程百科全书

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为多个 LED 供电的常见方法是将它们连接成两个并联的独立灯串。在这种情况下，控制电路变得便宜且简单，此外，并联连接的两个花环所需的电源电压比为一个大花环供电时需要的电源电压低两倍。然而，这种情况下的控制电路必须提供两倍的电流，此外，我们还需要一个电路来分支电流为两个花环供电，并且不依赖于 LED 上的直接压降。 LED的正向压降容限高达20%，并且该电压随着温度和LED老化而变化。

电流镜可以很好地分流电流。但任何 LED 的故障都会导致电流镜电流增加，从而导致灾难性的后果。然而，电流镜可以部分保护任意数量的 350mA LED 的两个并联 LED 串，以免产生不可接受的高电流（图 1）。

保护大功率 LED 免受过电流影响
米。 1.晶体管Q1和Q2的管体必须连接在一起以确保热耦合

该电路可以均衡各串之间的电流，精度约为2%，该精度是由于发射极电路中的电阻R0,5和R1上有2伏的压降，标称值为1,5欧姆，精度为1%。电阻器 R3 两端的电压降补偿 LED 串两端不匹配的电压降，并将 Q1 和 Q2 工作点保持在线性区域。该电压降取决于两个灯串由多少个 LED 组成。

如果第二个花环中的任何一个 LED 发生故障（断线），则晶体管 Q1 和 Q2 的基极电流停止，并且晶体管截止，流过第一个花环的电流停止。如果第一个花环中的 LED 发生故障（也是断路），那么现在两倍的电流 (700 mA) 将流过第二个花环，这保证将其禁用。因此，保护第二花环是必要的。只需添加三个组件即可解决此问题（图 2）。

保护大功率 LED 免受过电流影响
米。 2. 通过在电流镜中添加几个二极管和一个晶体管，可以防止 LED 失效

在正常工作期间，晶体管 Q3 在发射极-集电极电压为 0,7 伏时处于线性模式，因为二极管 D1 和 D2 都承载正向电流。 Q3消耗的功率仅为0,5W左右，因此不需要散热器。来自 Q700 集电极的 3 mA 电源电流通过导流二极管 D2 和电流镜在 LED 串之间减半。如果串 1 中的任何 LED 发生故障，则二极管 D2 会阻断晶体管 Q3 的基极电流，从而将其关闭。电源电流停止流向花环 2，从而拯救了它。

需要通过稍微增加电阻器 R2 的电阻值来补偿二极管 D0,7 上的 3 伏压降。电流镜可以适应任何类型的LED，主要是晶体管的最大电流不超过1,5A，例如National Semiconductor制造的LM317。

该电路使用集成稳压器进行测试，该稳压器作为 700 mA 电流源运行，每串中有 XNUMX 个 LED。

作者：意大利卢卡布鲁诺

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