Preko - struja je jedno od najčešćih i štetnih pitanja koja mogu utjecati na performanse i životni vijek dvostrukog u - linijskom paketu (DIP) infracrveno svjetlo - emitiranje dioda (IR LED). Kao posvećeni dobavljač LED -a, razumijem značaj zaštite ovih komponenti od višestruke struje. U ovom ću blogu podijeliti nekoliko učinkovitih strategija za zaštitu DIP IR LED -ova iz trenutnih situacija.
Razumijevanje rizika od prekoračenja - struja za uranjanje IR LED -a
Prije nego što uđete u metode zaštite, ključno je shvatiti zašto je prekomjerna struja toliko štetna za uranjanje IR LED -ova. Kad prekomjerna struja teče kroz IR LED, ona stvara nenormalno veliku količinu topline. Budući da su LED -ovi poluvodički uređaji, oni su vrlo osjetljivi na temperaturne promjene. Visoke temperature mogu uzrokovati unutarnju strukturu LED -a do degradiranja, što dovodi do smanjenja svjetlosnog intenziteta, pomaka u valnoj duljini emisije i na kraju, skraćeni životni vijek.
Nadalje, struja može uzrokovati nepovratno oštećenje poluvodičkog spajanja DIP IR LED. Jednom kada je spajanje oštećeno, LED može u potpunosti prestati funkcionirati ili njegova performansi mogu biti ozbiljno ugroženi.
1. Korištenje struje - ograničavajući otpornike
Jedna od najjednostavnijih i najčešćih metoda za zaštitu udubljenih ir LED -ova od prekomjerne struje je korištenjem otpornika koji ograničavaju struju. Struja - ograničavajući otpornik je u seriji povezano s DIP IR LED -om u krugu. Prema OHM -ovom zakonu (v = ir), odabirom odgovarajuće vrijednosti otpornika, možemo kontrolirati struju koja teče kroz LED.
Formula za izračunavanje vrijednosti struje - ograničavajući otpornik je: (r = \ frac {v_s - v_f} {i_f}), gdje je (v_s) napon napajanja, (v_f), naprijed napon up ir LED -a, i (i_f) je željena napredna struja LED.
Na primjer, ako imamo DIP IR LED s naponom prema naprijed (v_f = 1,5V), a želimo struju naprijed (i_f = 20mA), a napon napajanja (v_s = 5V). Tada je vrijednost struje - ograničavajući otpornik (r = \ frac {5v - 1.5v} {20ma} = \ frac {3.5v} {20 \ Times10^{ - 3} a} = 175 \ omega).
Važno je napomenuti da bi se rejting otpornika trebao pažljivo odabrati. Snaga je rasipala otpornik (p = i^2r). U gornjem primjeru, (P = (20 \ Times10^{-3} a)^2 \ Times175 \ omega = 0,07W). Dakle, treba koristiti otpornik s ocjenom snage od najmanje 0,125W.
2. Provedba konstantnih - trenutnih izvora
Iako su otpornici koji ograničavaju struju jednostavno rješenje, oni imaju određena ograničenja. Struja kroz LED može varirati ovisno o promjenama napona opskrbe i naponu naprijed LED -a. Da bi se prevladale ta ograničenja, mogu se koristiti konstantni - strujni izvori.
Izvor stalne struje je krug koji osigurava stabilnu struju bez obzira na otpor opterećenja ili promjene u naponu napajanja. Postoji nekoliko vrsta stalnih krugova struje, poput onih na temelju tranzistora ili integriranih krugova.
Na primjer, jednostavan konstantni izvor struje utemeljen na tranzistoru može se konstruirati pomoću tranzistora bipolarnog spajanja (BJT). Osnovni princip je korištenje tranzistora za kontrolu struje koja teče kroz DIP IR LED. Postavljanjem osnovnog napona emitera tranzistora, struja sakupljača (koja je struja kroz LED) može se regulirati.
Konstantni izvori koji se temelje na integriranom krugu (IC) također se široko koriste. Ovi IC -ovi dizajnirani su posebno za pružanje konstantnog izlaza struje. Točniji su i stabilniji u usporedbi s krugovima temeljenim na tranzistorima, a često su ugradili - u zaštitnim značajkama kao što su zaštita od temperature i zaštita od kratkih krugova.
3. Upotreba osigurača i prekidača
Osigurači i prekidači još su jedan učinkovit način zaštite udubljenih ir LED -ova od prekomjerne struje. Osigurač je uređaj za upotrebu s jednim vremenom koji se topi i razbija krug kada struja premaši određenu vrijednost. S druge strane, prekidači mogu se resetirati nakon putovanja.
Kada odaberete prekidač osigurača ili kruga za DIP IR LED krug, ključno je odabrati jedan s nazivnom strujom nešto višom od uobičajene radne struje LED -a. Na primjer, ako je uobičajena radna struja DIP IR LED -a 20mA, može se upotrijebiti prekidač osigurača ili kruga s nazivnom strujom od 25mA - 30mA.
Osigurači i prekidači djeluju kao posljednji mehanizam zaštite odmarališta. Dizajnirani su tako da spriječe katastrofalna oštećenja na DIP IR LED -u i cijelom krugu u slučaju iznenadnog trenutnog događaja, poput kratkog kruga.
4. Sustavi za praćenje i povratne informacije
Implementacija sustava za praćenje i povratne informacije također može pomoći u zaštiti ir LED -ova od struje. Ovaj sustav kontinuirano nadgleda struju koja teče kroz LED i u skladu s tim prilagođava napajanje.
Na primjer, strujni senzor može se koristiti za mjerenje struje kroz DIP IR LED. Izlaz strujnog senzora zatim se vraća natrag u regulator, poput mikrokontrolera. Ako izmjerena struja prelazi unaprijed definirani prag, regulator može poduzeti mjere kako bi smanjio struju, poput podešavanja napona napajanja ili privremeno isključivanja napajanja.
Ova vrsta sustava pruža stvarnu zaštitu i može se prilagoditi promjenjivim radnim uvjetima. Posebno je koristan u aplikacijama gdje opterećenje ili napon napajanja mogu varirati.
5. Pravilno rasipanje topline
Kao što je spomenuto ranije, Over - struja dovodi do prekomjerne stvaranja topline u DIR IR LED -ovima. Stoga je pravilno rasipanje topline presudno za zaštitu LED -a od oštećenja povezanih s više od struje.
Broadni sudoperi mogu se koristiti za rasipanje topline koju stvara DIP IR LED. Broant sudoper je pasivni uređaj za hlađenje koji povećava površinu za prijenos topline. Obično se izrađuje od materijala s visokom toplinskom vodljivošću, poput aluminija.
Hladnjaci trebaju biti pravilno pričvršćeni na DIP IR LED kako bi se osigurao učinkovit prijenos topline. Toplinska pasta može se koristiti između LED -a i hladnjaka za popunjavanje bilo kakvih praznina u zraku i poboljšanje toplinskog kontakta.
Osim hladnjaka, prisilno hlađenje ili hlađenje zraka ili tekuće hlađenje također se mogu koristiti u aplikacijama visoke snage. Prisilno - zračno hlađenje koristi ventilator za puhanje zraka preko hladnjaka, povećavajući brzinu prijenosa topline. Sustavi tekućeg hlađenja cirkuliraju rashladno sredstvo oko LED -a kako bi se uklonila toplina.
Preporuke proizvoda
U našoj tvrtki nudimo širok spektar visokih kvalitetnih ir LED -ova. Za aplikacije koje zahtijevaju kompaktnu veličinu, naše3 mm infracrvena svjetiljka LED emiterssu odličan izbor. Ove 3 mm LED -ove pogodne su za razne infracrvene senzore i komunikacijske aplikacije.
Ako vam treba viši - napajanje ir LED, naša0,5 W IR LEDmogu ispuniti vaše zahtjeve. Uz odgovarajuće mjere zaštite od struje, ove LED -ove s visokim napajanjem mogu pružiti pouzdane performanse u zahtjevnim primjenama.
Za opće - namjenske infracrvene aplikacije, naše5 mm IR LED diodesu popularna opcija. Jednostavno ih je ugraditi i mogu se koristiti u različitim krugovima.
Zaključak
Zaštita DIR IR LED -a od prekomjerne struje ključna je za osiguranje njihovih dugoročnih performansi i pouzdanosti. Korištenjem struje - ograničavajućih otpornika, konstantnih izvora struje, osigurača i prekidača, sustava za nadzor i povratne informacije i odgovarajućih tehnika disipacije topline, možemo učinkovito zaštititi ove komponente od oštećenja od struje.
Ako ste zainteresirani za kupnju DIP IR LED -ova ili vam je potrebno više informacija o vrhunskoj zaštiti za vašu specifičnu prijavu, slobodno nas kontaktirajte radi nabave i pregovora. Zalažemo se za pružanje najboljih proizvoda i tehničke podrške.
Reference
- Streetman, BG, & Banerjee, S. (2006). Elektronski uređaji u čvrstom stanju. Prentice Hall.
- Boylestad, RL, & Nashelsky, L. (2010). Elektronički uređaji i teorija kruga. Pearson.
- Millman, J., i Grabel, A. (1987). Mikroelektronika. McGraw - Hill.