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LED. Caractéristiques de puissance des LED blanches. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / LED

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Considérons plus en détail caractéristiques de puissance des LED blanches. Comme vous le savez, la LED a une caractéristique courant-tension non linéaire avec un "talon" caractéristique dans la section initiale (Fig. 4.21).

Comme nous pouvons le voir, la LED commence à briller si une tension supérieure à 2,7 V lui est appliquée.

Attention! Lorsque la tension de seuil est dépassée (supérieure à 3 V), le courant traversant la LED commence à croître rapidement et ici, il est nécessaire de limiter le courant, de le stabiliser à un certain niveau.

Riz. 4.21. Caractéristique courant-tension d'une LED blanche

Le limiteur de courant LED le plus simple est résistance. Il existe plusieurs options pour la commutation des circuits sur les LED. Ils sont divisés en circuits avec connexion parallèle, série et mixte. À connexion séquentielle LED (comme indiqué sur la Fig. 4.22), le courant I traversant les LED sera égal à

La commutation séquentielle vise soit à augmenter la puissance de rayonnement, soit à augmenter la surface rayonnée.

Riz. 4.22. Schéma LED séquentiel

Les inconvénients de la connexion en série sont:

• d'une part, avec une augmentation du nombre de LED, la tension d'alimentation augmente également, car pour que le courant traverse les LED connectées en série, il faut que la condition Upit > Uvd1 + Uvd4 + Uvd3 soit remplie ;
• d'autre part, une augmentation du nombre de LED réduit la fiabilité du système : si l'une des LED tombe en panne, toutes les LED connectées en série cessent de fonctionner.

Lorsqu'il est connecté en parallèle LED, un courant séparé circule à travers chaque émetteur, réglé par une résistance de réglage de courant séparée.

Sur la fig. 4.23 montre un schéma de la connexion en parallèle de diodes émettrices. Le courant total prélevé sur l'alimentation est, dans ce cas, égal à

Riz. 4.23. Schéma parallèle de LED

L'avantage la connexion parallèle est d'une grande fiabilité, car si l'un des émetteurs tombe en panne, les autres continuent de fonctionner.

Limites:

• chaque LED consomme un courant séparé et augmente la consommation d'énergie ;
• les pertes sur les résistances de réglage du courant augmentent.

Le plus efficace est connexion série-parallèle mixte (combiné)illustré à la fig. 4.24. Dans ce cas, le nombre de radiateurs connectés en série est limité par la tension d'alimentation, et le nombre de branches parallèles est choisi en fonction de la puissance requise.

Riz. 4.24. Schéma de commutation série-parallèle des LED

Si nous supposons que chaque branche consomme le même courant et, par conséquent, tous les éléments du circuit sont identiques, alors le courant total consommé à partir de la source d'alimentation dans une connexion mixte

où n est le nombre de LED connectées en série dans une branche ; N est le nombre de branches parallèles.

La connexion mixte inclut les propriétés positives des options de connexion en parallèle et en série.

En raison du fait que l'appareil visuel humain est inertiel, assez souvent lors de l'alimentation des LED, ils utilisent courant d'impulsion. La valeur du courant d'impulsion moyen traversant la LED est déterminée à partir de l'expression

Sur la fig. 4.25 montre les chronogrammes du courant pulsé.

Riz. 4.25. Chronogrammes des courants impulsionnels

Si la durée d'impulsion et la durée de pause sont définies, vous pouvez déterminer la valeur de la valeur maximale autorisée du courant d'impulsion :

où Inom est le courant nominal de la LED.

Comme déjà mentionné, la résistance est l'élément qui limite le courant traversant la LED. Mais la résistance est pratique à utiliser si la tension d'alimentation est constante. En pratique, il arrive souvent que la tension ne soit pas stable, par exemple, la tension de la batterie diminue lorsqu'elle se décharge sur une plage assez large. Dans ce cas, largement utilisé stabilisateurs de courant linéaires.

Le stabilisateur de courant linéaire le plus simple peut être assemblé sur des microcircuits largement utilisés tels que KR142EN12 (A), LM317 (et leurs nombreux analogues), comme le montre la Fig. 4.26.

Riz. 4.26. Schéma du stabilisateur de courant linéaire le plus simple

La résistance R est sélectionnée dans la plage de 0,25 à 125 Ohm, tandis que le courant traversant la LED est déterminé par l'expression

Le schéma de construction de tels stabilisateurs de courant est simple (un microcircuit et une résistance), compact et fiable. La fiabilité est également due au système développé de protection contre les surcharges et la surchauffe, intégré à la puce stabilisatrice.

Pour stabiliser les courants à partir de 350 mA et plus, vous pouvez également utiliser des microcircuits plus puissants de régulateurs linéaires à faible chute de tension des séries 1083, 1084,1085 de divers fabricants ou analogues domestiques KR142EH22A / 24A / 26A.

Mais les stabilisateurs de courant linéaires présentent des inconvénients importants:

• faible efficacité;
• grosses pertes fort échauffement lors du réglage de courants importants.

Par conséquent, à l'heure actuelle, les convertisseurs d'impulsions et les stabilisateurs sont de plus en plus utilisés pour alimenter les LED et les modules LED. Sur la fig. 4.27 montre l'apparence du module LED et de l'optique secondaire.

Riz. 4.27. Aspect du module LED et de l'optique secondaire

Il convient de noter que les LED et le convertisseur de puissance sont structurellement réalisés sur une seule carte.

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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