用热敏电阻打造廉价LED恒流源解决方案

2022-02-08 12:01分类：电子元器件阅读：

用温度传感器打造出便宜LED直流电源解决方法

过电流保护温度传感器

WMZD系列产品专业为LED照明做温度补偿的电阻器，选用温度传感器补偿的LED直流电源，具备电源电路简约，稳定性好,组成便捷，性价比高，可用各种各样LED头灯，日日光灯，道路路灯；车船灯,太阳能发电LED草坪灯；LED显示器等对恒流电源的要求。是特意对于LED照明发生的因为溫度造成的LED PN结工作电压VF降低，即-2mV/℃,称之为PN结的负温效用。该特点在发亮运用上是个致命性的缺点，立即危害到LED元器件的发亮高效率、发光泽度、发亮饱和度。例如，常温下25℃时LED最好运行电流量20mA，当工作温度上升到85℃时，PN结工作电压VF降低,工作中电流量骤然提升到35mA～37mA,这时电流量的提升并不会造成色度的提升，称之为色度饱和状态。更为严重的是，溫度的升高，造成光谱仪光波长的偏位，导致偏色。如长时工作中在这里粉层还将造成元器件脆化，发光泽度逐渐衰减系数。一样，当工作温度降低至-40℃时，结工作电压VF升高，最好运行电流量将从20mA减少到8mA~10mA，发光泽度也随交流电的降低而减少，达不上运用场地需要的光照强度。
为了更好地防止以上特点产生的不够，一般在LED灯的相关产品上，一般选用以下对策：1.将LED装在排热板上，或离心风机风冷式减温。2.LED选用直流电源的配电方法，不会因LED随溫度升高造成使回生电流量提升，避免 PN结恶变提温。或这2种方式并且用。实践经验证明，这2种方式用以功率大的LED灯（如广告宣传背光灯、路灯）。的确是立竿见影的对策。但当LED灯进到普通百姓家就遇到以下难题了：排热板和风冷式能不能集成化在一个一般灯口的区域内；选用集成电路芯片或众多电子器件构成的恒流源电路，它的使用期限不出于LED，而取决于全部体系的某一“薄弱点”；是否有吸引住目光的价钱。用温度传感器补偿来处理LED直流电源难题，既经济实惠又好用。
我企业制造了一种具备正温度系数的温度传感器与负温度特点的LED串连，构成一个温度系数很小的电阻器型负荷。一旦工作标准电压明确后，串连控制回路中的电流量，将不容易随环境温度改变而转变。简单地说，当LED随溫度增高电流量提高时，温度传感器也随气温降低电阻器缩小，阻拦了控制回路电流量的降低。假如配对恰当，当温度在-40℃~85℃范畴内转变，见图1。
2:运用:
从图1由此可见，选用温度传感器温度补偿方式与选用集成电路芯片等部件构成的恒源对比，温度传感器温度补偿法仅用一个温度传感器元器件就可处理LED直流电源难题，其价钱、容积、使用寿命等优点显而易见。大家采取的这类正溫度温度传感器WMZD，致力于LED运用而研发的，其常见规格型号见表1，下边介绍一下该温度传感器的使用特点。
20mA LED直流电源WMZD-A20的运用

大家可以用1只WMZD-A20与5只LED（20mA）串连构成一个标准单元，它的LED直流电源电流量20mA，工作标准电压U=3V 5×3.4V=20.0V。3V是WMZD-A20电阻器损耗，3.4V是LED的正指导通工作电压(或2.8V~4.2V),它的恒流电源特点见图1中的电流量曲线图II。

3.商品外观设计照片

运用电源电路与制做

注：用温度传感器处理LED因环境温度改变而不可以恒流电源的计划方案，应用本计划方案沟通交流、直流稳压电源均可，本计划方案不可以处理供电系统工作电压转变导致的LED电流量转变，仅对电源电压较为稳定的情形下合理，工作电压变化范畴不可以高于10%。假如工作电压起伏超出10%应采取有效的稳压管对策。例如220Vac(200Vac~240Vac)，（交流电只必须整流器，不用过滤）直流电源开关电源4.5Vdc(4.0~5.0Vdc),超出这一工作电压变化范畴,要选用稳压管对策。

与一般LED直流电源对比，该标准单元有不害怕负荷引路的优势，也不害怕负荷短路故障，当接线五个LED后，控制回路电流量大幅度升高，造成WMZD升温，WMZD电阻值快速扩大，可高效阻拦电流量再次升高。历经多次试验后发觉，负荷短路故障后，短路容量可由130 mA快速降低到60 mA的平稳值，如在开关电源的容许标准内，不容易毁坏开关电源。

由好几个5A20标准单元的串连组成，就可以适用一定数目的LED，并得到对应的工作标准电压，例如用10个标准单元相串连的电源电路，可适用50个LED，灯，工作标准电压可贴近200V。

型号规格恒流电源电流量模块工作标准电压模块电源电路 WMZD-A20 20mA

3V VFX5

WMZD-A30 30mA

3V VFX5

WMZD-B100 100mA 0.65V VF

WMZD-B300 300mA 0.5V VF

还可以立即推动一颗300mA功率大的LED WMZD-B350 350mA 0.5V VF 2个WMZD-B350串联能够同时推动一颗700mA的功率大的LED

VF为LED20mA时的通断工作电压

100mA LED直流电源WMZD-B100的运用

1只WMZD-B100与5只串联的LED （20mA）串连能够构成一个标准单元，它的LED恒流电源电流量为100 mA，工作标准电压U=0.65V 3.4V=4.05V,0.65V是WMZD-B100的电阻器损耗,3.4V是LED后,短路容量可由600 mA快速降低280 mA平稳值。

假如要增加LED的总数，可以用好几个标准单元串联组成，以下图2个B100串联能够推动10个20mA的LED灯，假如要提升工作标准电压，可以用好几个标准单元的串连组成。以下图2个模块串连，供电系统电流为一个模块的2倍，依次类推。

WMZD-B100，WMZD-B300，WMZD-B350的扩大运用

典型性的线路联接方式见下面的图，用2只B100电阻并联拓展成200mA LED直流电源，用以200mA的功率大的LED，工作标准电压U=0.65V VF。3只B100串联可拓展成300mA直流电源，用以300mA的功率大的LED，工作标准电压U=0.65V VF，依此类推。用2只B300电阻并联拓展成600mA LED直流电源，用以600mA的功率大的LED，工作标准电压U=0.50V VF。3只B300串联可拓展成900mA直流电源，用以900mA的功率大的LED，工作标准电压U=0.50V VF，依此类推。

WMZD的交流电过赔偿维护特点

温度传感器WMZD还具备电流量过赔偿特点，即温度传感器的正温弹性系数超过发光二极管的负温效用变成过赔偿，图3所显示是一条随溫度升高而降低的下陡曲线图。这一点与LED的另一典型性特点是一致的，即容许电流量在40℃后随溫度升高相对应降低，使LED的能耗操纵在稳定范畴内，保证 LED的最多使用寿命。WMZD电流量过赔偿维护特点，恰好能够达到LED对交流电的规定，这也是一般的LED直流电源不具有的。

过赔偿维护运用在下列几个更显优点：1.全年度或每日自然环境气温差异大，如户外灯具的路灯、广告灯、大灯；2.低压大电流量LED灯（WMZD-B100具备低内电阻、小损耗）；3.价贵的功率大的LED单独维护。

WMZD过赔偿维护性能的常见运用电源电路接线方法见图4，与标准单元串连一个同样规格的WMZD温度传感器，就可以充分发挥过赔偿功效，假如提升两个或3个WMZD温度传感器会加重赔偿功效，但假如实偿过深，常温状态LED电流量地低，会危害发亮高效率。我们可以根据试验，挑选出维护作用与发亮高效率兼具的最好计划方案。下面的图为，选用2R和3R的电流量溫度对比图。

该电流量特点恰好符合了LED在40℃之上电流量对应的降低，使LED的功能损耗在而定的范畴内，保证最多使用寿命。

运用话题讨论

问1、用模块电源电路开展乐高积木式组成时对线路的规定。

答：由N个模块电源电路串连后的工作标准电压之和，明确直流稳压电源的输出电压，由N路模块电源电路的电流量之和，明确直流稳压电源的输入输出电流量，如选用键入工作电压有很大转变的220V AC/DC变换的直流稳压电源，请考虑到稳压管对策。

问2、WMZD模块电源电路中的LED数量能不能调整，会危害恒流电源特点吗？

答：型号规格WMZD-A20 WMZD指推动型正湿热敏点电阻器，A指串连，20指20mA，这也是最好组成，如串连3只或4只LED恒流电源曲线图是一条下陡的曲线图（过补偿曲线）彻底能够运用；如串连6只或7只LED恒流电源曲线图是一条上翘的曲线图（欠补偿曲线），组成后开展检验，如在高溫80℃时，控制回路电流量不超过25mA LED的最高值依然可以用，新组成模块的工作标准电压U=3V VFXN工作中电流量20mA。

型号规格WMZD-B100 WMZD指推动型正湿热敏点电阻器，B指串联，100指100mA，这也是最好组成，如串联3只或4只LED恒流电源曲线图是一条下陡的曲线图（过补偿曲线）彻底能够运用；如串联6只或7只LED恒流电源曲线图是一条上翘的曲线图（欠补偿曲线），组成后开展材料检测，控制回路电流量在高溫80℃时仍在额定电流内依然可以用，新组成模块的工作标准电压那样明确，用可调直流稳压电源连接新构成的模块电源电路，将控制回路的电流量调到相对值（N个LED电流之和），相匹配的电流即工作标准电压U。

问3、选用规范直流稳压电源24V、12V、9V、4.5V时怎样组和运用

答：正常情况下先考虑到模块电源电路的串连数量，后挑选LED的VF工作电压。

例1 12V开关电源：应选用3个WMZD-B100模块电源电路串连，模块电源电路典压为12V/3=4V,4V-0.65V(B100的损耗)=3.35V，应取用3.3V或是3.4V的LED（该其术法适用24V开关电源）。

例2 4.5V开关电源：应选用一个WMZD-B100模块电源电路串连，模块电源电路典压为4.5V-0.65V(B100的损耗)=3.85V，应取用3.8V或是3.9V的LED（该方式适也用以9V开关电源）。

问4、 4.5V开关电源和VF=3.4V的LED是否有挑选的空间？怎样组成？

答：应选用一个WMZD-B100模块电源电路，它的工作标准电压为3.4 0.65V(B100的损耗)=4.05V，在串连上一个独立的WMZD-B100电阻器，总工作电压为4.05 0.65V(B100的损耗)=4.7V，彻底能够连接4.5V规范开关电源，它的恒流电源曲线图是一条下陡的曲线图（过补偿曲线）彻底能够运用。（参照图3过补偿曲线）

问5、组成后的LED灯如何测试它的实际效果？

答：选用温度传感器补偿的LED直流电源，具备电源电路简约，组成便捷，适用各种各样要求。运用中的检查办法也非常简单，仅用一支电流计串在电路中，在常温下20℃∽30℃时调好最好运行电流量（20mA或是30mA），并搞好纪录，在超低温-40℃记录下来电流，在高溫80℃寄下电流，三点溫度比照一般电流量误差在10%之内，即是达标。运用温度仪、电冰箱、电暖风机或是吹风机就可以把制造好的LED灯特性开展检测，该运用组成变幻无穷，可个人鉴定，相信你会把它使用的更强

问6、怎样在电压220V中可以直接应用WMZD温度传感器对LED开展恒流控制？

答：假如电力网电流起伏不超过7%，就可以不应用稳压电源电路，超出7%就需要开展降压解决，成本费将大大增加。

1.依照下面的图接好电源电路，用数字万用表mA档串入电流量校测量点中，接入220V电压，串连控制回路电流量应在18-22MA时即达标,如误差很大如15MA和25MA,是因所采用的LED工作电压差别,可在最终一组模块里增、减LED总数,做到20MA上下的额定电流。

2.用交流稳压器将220V升到235V(220VX1.07倍),串连控制回路电流量不可超过25mA,如超过25mA,应提升LED每道题,直到将电流量降至25mA下列。

3.LED能够脉动电流推动发亮,不容易造成闪频状况,不要用电容滤波,无需电容器可预防因电容器穿透导致断路常见故障。

4.做成商品后,可以用电加热吹风机,温度表提温到80℃观查电流量转变 ,不超25MA即达标.

立即下载WMZD温度传感器在LED直流电源中的使用材料