LED-Matrix-Konstantstromtreiber mit MOSFET und NPN-Trans

Ich würde LEDs niemals ohne einen Vorwiderstand in jedem Zweig parallel betreiben, um die Ströme zwischen den Zweigen auszugleichen, insbesondere wenn die LEDs nahe an ihrem maximalen Strom betrieben werden sollen. Wenn Sie nicht versuchen, die Ströme auszugleichen, erhält ein Zweig möglicherweise etwas mehr Strom als die anderen, wodurch die LEDs im Zweig etwas heißer werden und die UI-Eigenschaften so geändert werden, dass der Zweig mehr Strom erhält und Sie Wärme haben Renn weg. Ich denke, ein 1Ω-Widerstand in jedem Zweig sollte ausreichen.

Der Impulsstrom ist der maximal zulässige Strom in der LED für kurze Zeit (z. B. wenn man die LED für eine Standbildkamera blinken lassen möchte). Der maximale Strom sollte der maximale Strom sein, den die LED aufnehmen kann, wahrscheinlich mit perfekter Wärmeableitung. Ich würde lieber keine Ströme verwenden, die viel höher als der Nennstrom sind.

Ihre Berechnungen für Widerstandswerte und Verlustleistungen sehen für mich gut aus.

Bearbeiten: Es ist nicht in Ordnung. Erstens, wenn der maximale Strom in Ihren LEDs ist$4 \times 90\textrm{mA} = 360\textrm{mA}$Sie sollten auf keinen Fall einen Stromregler für einen höheren Strom auslegen, da Sie sonst Ihre LEDs verbrennen. Sie sollten es eher für einen niedrigeren Strom auslegen, um sicherzustellen, dass Sie sie nicht verbrennen. Ich würde gehen$4 \times 60\textrm{mA} = 240\textrm{mA}$. Dann würden Sie bekommen$\textrm{R5} \parallel \textrm{R6} = \frac{0.7\textrm{V}}{0.24\textrm{A}} = 2.9\Omega$, mit$\textrm{R5} \parallel \textrm{R6} = \frac{\textrm{R5} \times \textrm{R6}}{\textrm{R5} + \textrm{R6}}$. Wenn du wählst$\textrm{R5} = \textrm{R6}$(was vernünftig ist), hast du$\textrm{R5} \parallel \textrm{R6} = \frac{\textrm{R5}}{2} = \frac{\textrm{R6}}{2}$, somit$\textrm{R5} = \textrm{R6} = 5.8\Omega$.

Ihre Schaltung ist eher ein Strombegrenzer als ein Stromregler. Es funktioniert, weil, wenn der Strom (zu) hoch wird, die Vbe von T1hoch wird und dann T1die Vgs-Spannung von reduziert wird Q1, die widerstandsfähiger wird und den Strom reduziert. R7ist nützlich, damit T1die Spannung reduziert werden kann. Ohne es könnten Sie nur brennen, T1wenn WHITE_GPIOes an eine niederohmige Spannungsquelle angeschlossen wurde.

Ich habe keine Ahnung von der Verwendung von R21.

Schaltung geeignet?

NEIN

Die größte Sorge für den Uneingeweihten hier ist das thermische Durchgehen und der Temperaturanstieg, und dies hängt von der Qualität des LED-Lieferanten für angepasste Vf ab.

• Die Bedingungen für ein Durchgehen erfordern, dass die NTC-Vf-Änderungen in ΔI pro String einen Anstieg der Sperrschichttemperatur aufgrund des niedrigeren Vf-Strings dieses Strings verursachen, während die anderen gemeinsam genutzten Strings weniger Strom teilen und die Temperatur sinken.

• Es sollte intuitiv sein, dass je mehr LEDs in Reihe geschaltet sind, desto weniger Schwankungen der Stromänderungen aufgrund von -ΔV/+ΔT ein Abfall von Vf für jedes Grad an Anstieg von Tjcn.

• Der NTC-Wert beträgt jedoch nur -1,9 mV/ºC

  • Eine Temperaturdifferenz von 50 °C bedeutet also einen Abfall von 0,1 V
  • Ich gehe davon aus, dass LEDs in einer Charge innerhalb von +/- 0,1 V angepasst werden sollten, aber gemischte Chargen sind möglich.
  • für diese Gehäusegröße von 2835 (metrisch) Rj-sp = 18 ºC/W typ.
  • Die thermische Kopplung zwischen LEDs ist unbekannt, aber dies ist weitaus besser als außerhalb des Boards
  • Um dies richtig zu analysieren, ist ein Stabilitätskriterium mit einer "Schleifenverstärkung von <1" erforderlich, wobei die Verstärkung das Produkt des +ve-Spannungsanstiegs mit dem Strom und des -ve-Spannungsabfalls mit dem Temperaturanstieg ist, was zu einem Anstieg des Stroms über der LED führt ESR.
    • z. B. bedeutet ein ΔT-Anstieg von 20 ºC bei -1,9 mV/ºC einen Abfall von Vf von 38 mV, was bei einer erzwungenen konstanten Spannung tatsächlich einem Anstieg von 38 mV in V über 2 Ω ESR oder einem Stromanstieg von 19 mA bei einem Leistungsanstieg von ΔI²ESR= entspricht 0,72 mW, was zu einem Temperaturanstieg von 0,72 mW * 19 ° C / W = 0,13 ° C führt, also sollte dies stabil sein.
    • Verwenden Sie die Differenz zwischen Strings und nicht die absoluten Werte für eine LED.
    • Der Stabilitätsspielraum wird erheblich verbessert, wenn ein Serien-R gleich dem ESR einer LED oder 2 Ω verwendet wird.
    • Das Foto verwendet Werte von 3R3 und 5R5 Ω
  • Kritischer wird die Schleife bei hohen Temperaturgradienten und hohen Strömen.
  • Ich gehe davon aus, dass der Temperaturanstieg von einer LED auf der ganzen Linie ziemlich gleichmäßig sein sollte, kann aber anfangs hoch sein, wenn es eine große Diskrepanz gibt
    • Dies wird jedoch immer seltener, insbesondere bei LEDs mit hohem Wirkungsgrad und besserer Vf-Steuerung, da ein höherer ESR als der Nennwert (1/Pd) einen viel geringeren Wirkungsgrad bedeutet. Dies ist ein Qualitätskontrollproblem des Anbieters, also wählen Sie die Quellen mit Bedacht aus.

  Worauf bezieht sich Impulsstrom in LEDs?

Normalerweise kann PWM bei einem Strom von mehr als I max bei einem Arbeitszyklus von weniger als 100 % verwendet werden. Das Verhältnis ist im Allgemeinen niedrig für pk/avg wie <1,2 für PWM-Anwendungen mit einem gewissen Verlust an Wirksamkeit. Oft bewerten sie es in maximalem gepulstem Fluss und vergleichen es mit DC-Fluss, damit Sie keine dummen Ideen bekommen, 2x Strom bei 50% Einschaltdauer zu treiben.

Wozu dienen die Widerstände R21 und R7 im Stromkreis?

. R17 (100 = 10 Ω) könnte dazu dienen, die unterschiedlichen LED-Größenketten aufgrund einer größeren Fehlanpassung von Vf zu überbrücken.

Kurz gesagt, der Bedarf an Reihen Rs pro Saiten hängt vollständig von der Vf-Toleranz der LEDs und der thermischen Kopplung zwischen ihnen ab.

Es werden also minimale Werte von 1/Pd Ω pro Saite und manchmal mehr verwendet, und in meinem Fall bekomme ich angepasste <0,1-V-Teile, sodass ich 0 Ω verwende.

hinzugefügt

Aus dem Edison-Datenblatt gibt es Bin-Nummern für Vf. Nur Ihr Lieferant kann kontrollieren, was Sie nach Ihrer Anfrage erhalten. Normalerweise steigen die Kosten für einen einzelnen Bin-Bereich von +/-0,05 V erheblich an. Es kann sinnvoll sein, zwei benachbarte Behälter anzufordern. Die meisten Distributoren wählen abhängig von Ihrer Bestellmenge, es sei denn, Sie geben Kostenauswirkungen an.

• VB1 2,9 3,0 < .
• VC1 3.0 3.1 < ...
• VA2 3,1 3,2 < am häufigsten bei einigen Lieferanten.
• VB2 3,2 3,3 < bei einigen Anbietern am häufigsten.
• VC2 3,3 3,4 < ...
• VA3 3,4 3,5 < ..
• VB3 3,5 3,6 < .

http://edison-opto.com/en/product/plcc_2835_series

Farbtemperaturoptionen sind entscheidend für die persönliche Wahl. meins ist 4000~4500K

Wenn Sie den verfügbaren Platz haben und sich die fast freien Widerstände leisten können, ist dies eine Möglichkeit, sowohl den Stromausgleich zwischen den Strings sicherzustellen als auch den erhöhten Strom in benachbarten LEDs zu minimieren, wenn einer ausfällt. Wählen Sie die Widerstände so aus, dass sie genügend Spannung liefern, um die maximale Differenz der Durchlassspannung zwischen zwei LEDs bei maximal zu erwartendem Strom zu überwinden.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}